评估原动机的运行性能的系统和方法
【技术领域】
[0001]本文所描述的各实施例通常涉及原动机组，并且特别涉及但不限于一种评估原动机的运行性能的系统或方法。
【背景技术】
[0002]现有的运输制冷系统用于对集装箱、拖车以及其他类似的运输装置进行冷却。现代化集装箱可以进行有效的堆放以通过船或铁路装运。当由货车运送集装箱时，单个集装箱被安置在集装箱底盘上。当集装箱中的货物包含易腐烂的物品(例如，食品、鲜花等)时，可以对集装箱的温度进行控制以减少运输途中货物的损失。
[0003]—些现有的运输集装箱包括发电机组，用于给运输制冷系统的温度控制部件供电。这些发电机组一般与集装箱或集装箱底盘直接连接，并且包括驱动发电机的原动机以及为发电机组提供燃料的燃料容器。
[0004]发电机组可以以单一的、相对恒定的速度运行，以产生恒定的输出频率和一个或多个输出电压(例如，230/460VAC (交流电压)等)。无论运输制冷系统上的负荷相对较高或较低，这些发电机组都会以相同的单一速度运行，因而并不会在最省燃料的条件下运行。在运输工人没有检查的很长一段时间内，这些发电机组有可能会耗尽燃料容器中的燃料。燃料耗尽的条件会引起运输制冷系统的功率损耗，并会导致易腐烂的货物的损失。当环境温度条件非常高或非常低时尤其如此。
【发明内容】
[0005]本文所描述的各实施例通常涉及原动机组，并且特别涉及但不限于一种评估原动机的运行性能的系统或方法。
[0006]某些运输装置包括给运输装置的运输制冷系统供电的发电机组，从而使运输制冷系统能够保持运输装置内的温度。运输装置通常包括燃料容器，以提供燃料给发电机组的原动机。特别地，本文所描述的各实施例使用原动机被启动后获得的初始原动机运行参数来产生参考矩阵，以帮助调节最优原动机运行阈值。初始原动机运行参数可以包括:原动机速度(RPM)、原动机输出、原动机扭矩、原动机燃料消耗量、输送至原动机的燃料量、排出气体温度、原动机油温、原动机冷却剂温度、进气流动速度、活塞位置、噪音水平等。
[0007]进而，上述最优原动机运行阈值有助于管理原动机速度和原动机负荷。进而，这有助于减少原动机的燃料消耗量，并因此有助于延长发电机组可以运行的时间周期。减少原动机的燃料消耗量的各实施例还可以有助于延长发电机组的使用寿命，并有助于降低发电机组的噪音水平。此外，本文描述的一些实施例可以有助于通过采用更精确计算的最优原动机运行阈值来改善排放控制。此外，本文描述的各实施例还有助于防止原动机超载，并有助于降低发动机噪音。
[0008]本文描述的一个实施例提供了一种评估原动机组的运行性能的方法。该方法包括:以最低负荷要求阈值来启动原动机；获取原动机的参考矩阵；以及调节最优原动机运行阈值。
[0009]应当理解，本文描述的各实施例可以用于任何合适的运输装置，例如集装箱装置、船上集装箱、航空货运仓、长途驾驶的货车舱等。这些实施例还可以用于装有空调设备的拖车装置、轨道车或其他类型的运输装置。
[0010]应当理解，本文的系统和方法还适用于采用发动机通过传送带或其他传输工具来直接驱动各部件的其他运输制冷系统。
[0011]应当理解，本文的系统和方法不仅可以用于运输制冷系统中，还可以用于其他应用中，例如，用于驾驶员的驾驶室的空调系统的辅助动力装置(APU)，或用于便携式加热、通风和空调(HVAC)系统等。
[0012]—些实施例提供一种评估原动机的运行性能的方法。该方法包括:以最低负荷要求阈值来启动原动机；获取上述原动机的参考原动机运行参数；将上述参考原动机运行参数与标准原动机运行参数进行比较以确定参考矩阵；以及通过TRS控制器基于上述参考矩阵来调节标准运行阈值，以获取最优运行阈值。
[0013]在其他实施例中，一种用于运输制冷系统(TRS)的负荷控制系统包括:原动机；以及TRS控制器。对上述TRS控制器编程以在原动机以最低负荷要求阈值被启动时，获取参考原动机运行参数。上述TRS控制器被配置为将参考原动机运行参数与标准原动机运行参数进行比较以产生参考矩阵，并被配置为使用上述参考矩阵来调节标准运行阈值。
[0014]在其他实施例中，一种使用运输制冷系统控制器的负荷控制方法包括:指示运输制冷系统(TRS)的原动机以最低负荷要求阈值启动；获取上述原动机的参考原动机运行参数；产生上述原动机的参考矩阵；以及通过TRS控制器基于上述参考矩阵来调节标准运行阈值。
[0015]该
【发明内容】
是本申请一些教导的概述，而并不意欲为对所要求保护的发明的排他性或穷尽性描述。
[0016]关于本主题的进一步细节将在详细说明书和所附的权利要求中看到。本主题的其他方面将在本领域技术人员阅读和理解下列详细的说明书和阅览形成本申请一部分的附图后变得显而易见，每一方面并不意欲被视为是限制性的。所要求保护的本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
【附图说明】
[0017]不一定按比例绘制的各附图通常以示例的方式而非限制的方式示出了本申请中所讨论的各种实施例。
[0018]图1是具有运输制冷系统的集装箱装置架高的立体图。
[0019]图2A是机械发电机组的示意图。
[0020]图2B是包括电子控制单元(EOT)的发电机组的示意图。
[0021]图3是图2A或图2B中所示的发电机组的操作流程图。
[0022]图4A是图3中所示的控制方法的一个实施例的流程图，其中原动机速度在至少两个恒定速度之间被改变。
[0023]图4B是图3中所示的控制方法的另一个实施例的流程图，其中原动机速度被连续地改变。
[0024]图5是图4B中所示的控制方法的另一个实施例的流程图，其中原动机速度基于所计算的最优原动机速度而被改变。
【具体实施方式】
[0025]本文所描述的各实施例通常涉及原动机组，并且特别涉及但不限于一种评估原动机的运行性能的系统或方法。
[0026]特别地，本文描述的各实施例使用原动机被启动后获得的一个或多个初始原动机运行参数来产生参考矩阵，以帮助调节一个或多个最优原动机运行阈值。进而，上述一个或多个最优原动机运行阈值有助于管理原动机速度和原动机负荷。进而，这可以有助于减少燃料消耗量，并因此有助于延长发电机组可以运行的时间周期(例如，提高原动机的燃料效率)。提高燃料效率的各实施例还可以有助于延长发电机组的使用寿命，并有助于降低发电机组的噪音水平。此外，本文描述的一些实施例可以有助于通过采用更精确计算的(多个)最优原动机运行阈值来更充分地满足排放法规、噪音法规等等，以改善排放和/或噪音控制。此外，本文描述的各实施例还有助于防止原动机超载，并有助于降低原动机噪音。
[0027]本文描述的一个实施例提供了一种评估原动机组的运行性能的方法。该方法包括:以最低负荷要求阈值来启动原动机；获取上述原动机的参考矩阵；以及调节最优原动机运行阈值。
[0028]应当理解，本文描述的各实施例可以用于任何合适的运输装置，例如集装箱装置、船上集装箱、航空货运仓、长途驾驶的货车舱等。这些实施例还可以用于装有空调设备的拖车装置、轨道车或其他类型的运输装置。
[0029]在一些实施例中，提供发电机组以给用于运输装置的运输制冷系统的各部件供电，上述部件包括原动机。在这些实施例中，上述运输装置可以包括燃料容器，用于为运输制冷系统的原动机提供燃料。在其他实施例中，运输制冷系统可以被配置为通过传送带或其他传输工具来驱动包含原动机的各部件，而不需要发电机。
[0030]应当理解，本申请中的系统和方法不仅可以用于运输制冷系统中，还可以用于其他应用中，例如，用于为运输车辆的驾驶室提供加热和冷却的辅助动力装置(APU)、或用于火车或公共汽车等的暖通空调(HVAC)系统，等等。
[0031]参考形成本申请的一部分的附图，并且在其中通过图示的方式示出可以被实施的各实施例。使用的“包含”、“包括”或“具有”以及其变形在此处意指涵盖后续列出的项目及其等同物以及额外的项目。除非另有明确说明或限制，各术语“安装的”、“连接的”、“支承的”、“联接的”及其变形被广义地使用并涵盖直接和间接的安装、连接、支承和联接。此外，“连接的”和“联接的”不限于物理或机械连接或联接。应当理解，本文所使用的用语和术语是出于描述目的的，而不应当被认为是限制性的。
[0032]图1示出了具有运输制冷系统12的集装箱装置10架高的立体图。运输制冷系统12的运输制冷装置20被放置为与集装箱装置10的前侧邻近且被封闭于壳体14中。运输制冷系统12与载货空间16连通，并控制载货空间16中的温度。运输制冷装置20由封闭的制冷剂回路(未示出)限定。该封闭的制冷剂回路调控载货空间16的各种条件(例如，温度、湿度等)，并且包括与冷凝器和蒸发器连接的压缩机，其对载货空间16和包含于其中的任何易腐烂的货物进行冷却。
[0033]运输制冷系统12还具有与运输制冷装置20连接的发电机组18。该发电机组18可以包括原动机和发电机，例如DC(直流)发电机、交流发电机等。
[0034]在一个实施例中，运输制冷装置20能够可运行于多个速度并由封闭的制冷剂回路限定(未示出)，上述多个速度至少包含高频率和低频率。封闭的制冷剂回路调控载货空间16的各种条件(例如温度、湿度等)，并可以包括与冷凝器和蒸发器连接的压缩机，其对载货空间16和包含于其中的易腐烂的货物进行冷却。在一个实施例中，发电机组18的原动机可以被操作处于高速度和低速度，高速度例如?2200转每分钟(RPMs)，低速度例如?1450转每分钟(RPMs)。应当理解，在一些实施例中，通过采用变速发动机，运输制冷装置20还可以被操作处于可变速度。
[0035]应当理解，本文所述的各实施例不限于集装箱装置。本文所述的各实施例可以用于任何其他合适的温控运输装置中，例如船上集装箱、航空货运仓、长途驾驶的货车舱等。运输制冷系统可以是蒸汽压缩机式运输制冷系统，或可以使用制冷剂、冷板技术等的任何其他合适的运输制冷系统。
[0036]图2A示出了运输制冷系统100，该运输制冷系统100包括发电机组105和TRS控制器130