本发明技术涉及一种冷藏集装箱的供电领域，尤其涉及一种陆运冷藏集装箱的智能供电切换装置，以及该系统应用的控制方法。
背景技术
陆路运输机械制冷冷藏集装箱由于其方便性、灵活性，日益成为冷链运输的主要设备。目前，冷藏集装箱箱体与燃油发电机组通常采用固定安装的方式固定在运输车辆的对应安装位置上，二者依靠电缆连接，实现冷藏集装箱制冷设备一对一的供电。这种冷藏集装箱结构、固定方式造成一套供电电源不能对多台不同规格、不同功率、不同交流/直流供电模式的冷藏集装箱制冷机组供电。这就造成陆运冷藏集装箱占用车辆资源，转运不灵活，不能编组运输、运行经济性差的缺点；同时也不利于燃油发电机组与例如蓄电池组、市电等其它供电形式的优化利用。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足,提供一种设计合理、结构简单、具有节能减排效果、能满足交流或/和交流自动无间断切换的一种冷藏集装箱智能供电切换装置及控制方法。
解决上述技术问题采用的技术方案是：包括形成控制指令的冷藏集装箱智能供电管理装置，冷藏集装箱智能供电管理装置与数据通信模块相连接，数据通信模块与切换逻辑生成模块相连接，交流测量模块和直流测量模块的输出端接切换逻辑生成模块的输入端，切换逻辑生成模块的输出端接切换执行模块的输入端，切换执行模块的输出端接ac/dc电源转换模块和逆变器模块的输入端，ac/dc电源转换模块将市电输入的ac380v/220v交流电源转换成dc24v/12v直流电源为蓄电池组充电，逆变器模块将dc24v/12v直流电源转换成ac380v/220v交流电源，切换执行模块的输出端接蓄电池直流供电线路和交流供电线路的输入端，蓄电池直流供电线路输出dc24v/12v直流电源，交流供电线路输出ac380v/220v交流电源，ac/dc电源转换模块、逆变器模块、蓄电池组直流供电线路、交流供电线路为冷藏集装箱制冷机组供电。
本发明的一种冷藏集装箱智能供电切换装置控制方法，其特征在于包括以下步骤：
s1、切换逻辑生成模块在检测到交流测量模块传输的市电接入信号后，指令切换执行模块自动切断燃油发电机组供电线路，并通过数据通信模块将指令数据同步传输至冷藏集装箱智能供电管理装置；
s2、切换逻辑生成模块在检测到交流测量模块输入的市电接入信号并检测到直流测量模块输入的蓄电池组件低电量信号时，发出控制指令数据由切换执行模块执行操作；
s3、切换逻辑生成模块在检测到冷藏集装箱智能供电管理装置发送的冷藏集装箱交流电制冷机组工作用电数据信息，且检测是否有市电接入信号，并发出控制指令数据，由切换执行模块执行操作；
s4、切换逻辑生成模块在检测到冷藏集装箱智能供电管理装置发送的冷藏集装箱直流电制冷机组工作用电数据信息，以及直流测量模块测量的蓄电池组件电池容量数据，且经冷藏集装箱智能供电管理装置判定，蓄电池组件电池容量是否符合直流电制冷机组供电条件，由冷藏集装箱智能供电管理装置向切换逻辑生成模块发送指令数据，由切换执行模块执行操作；
s5、冷藏集装箱智能供电管理装置检测到冷藏集装箱交流电制冷机组用电数据信息并向切换逻辑生成模块发出控制信息，同时蓄电池组件处于高电量满足该工作状态，且未检测到市电接入信号时，切换逻辑生成模块控制切换执行模块通过逆变器模块将直流电源转化成ac380v/220v交流电源为冷藏集装箱交流电制冷机组供电；
s6、冷藏集装箱智能供电管理装置检测到冷藏集装箱交流电制冷机组用电数据信息，直流测量模块检测到蓄电池组件处于低电量，经冷藏集装箱智能供电管理装置判定，如蓄电池组件电池容量不符合经逆变器转换用电来满足交流制冷压缩机工作，且未检测到市电接入信号时，燃油发电机组与切换逻辑生成模块得到工作指令接通交流供电线路为交流制冷机组供电。
本发明的步骤s4包括：蓄电池组件电池容量不符合直流电制冷机组供电条件，且经冷藏集装箱智能供电管理装置逻辑计算，在燃油发电机组输出功率大于至少一台冷藏集装箱制冷机组实际用电输入功率但不够再多一台冷藏集装箱制冷机组供电时，冷藏集装箱智能供电管理装置在向燃油发电机组发送供电指令的同时，向蓄电池组件与切换逻辑生成模块发送指令数据，由切换逻辑生成模块控制切换执行模块接通ac/dc电源转换模块，将燃油发电机组交流电力输出转化为直流电源为直流制冷机组供电的同时，将富余电量向蓄电池组件充电；
本发明的步骤s6包括：经冷藏集装箱智能供电管理装置逻辑计算，在燃油发电机组输出功率大于至少一台冷藏集装箱交流制冷机组实际用电输入功率但不够再多一台冷藏集装箱交流制冷机组供电时，切换逻辑生成模块发送指令数据，由控制切换执行模块接通ac/dc电源转换模块与蓄电池组件之间的供电线路，将燃油富余电量由ac380v/220v交流电源转换为dc24v/12v直流电源为蓄电池组件充电。
本发明的冷藏集装箱智能供电管理装置判定允许使用条件下，燃油发电机组与蓄电池组件经供电切换装置可联合向冷藏集装箱直流/交流制冷机组供电，满足极端情况多台冷藏集装箱同时工作时的用电需求。
本发明的切换逻辑生成模块接收到直流测量模块、交流测量模块以及冷藏集装箱智能供电管理装置输入的信号和指令数据后，根据当前设备状态的限制条件和优选条件，决定切换指令，市电供电优先于蓄电池供电，蓄电池供电优先于燃油发电机组供电。
本发明相比于现有技术具有以下优点：
1、实现市电、交流燃油发电机组供电、交流-直流供电、直流-交流供电线路之间的高效、无间断切换，满足了不同规格、不同功率、不同用电形式间冷藏集装箱编组运输的需要。
2、具有多种控制策略选择，在保证用电可靠的前提下，充分利用市电供电条件，提供市电供电及快速切换方案，实现一定的节能、减排目的。
3、在一对多的供电模式下，需要采用较大功率的燃油发电机组供电，如在驱动单台较小功率制冷机组时，利用切换电路将富余电量存储至蓄电池组件中，起到降低运行能耗的目标。
4、在市电条件下，切换电路优先向蓄电池组件充电，起到蓄能的作用；同时在无市电接入状态下，优先使用蓄电池组件供电，降低了燃油发电机启动运行频率，在一定程度上降低了运行成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的控制流程图。
图中：1、冷藏集装箱智能供电管理装置；2、交流测量模块；3、直流测量模块；4、切换逻辑生成模块；5、切换执行模块；6、ac/dc电源转换模块；7、逆变器模块；8、数据通信模块；9、蓄电池直流供电线路；10、交流供电线路。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
在图1中，本发明一种冷藏集装箱智能供电切换装置,包括形成控制指令的冷藏集装箱智能供电管理装置1，冷藏集装箱智能供电管理装置1与数据通信模块8相连接，数据通信模块8只要接收冷藏集装箱智能供电管理装置1形成的控制指令，保持与冷藏集装箱智能供电管理装置1信息数据的传输和交互连接，数据通信模块8与切换逻辑生成模块4相连接，切换逻辑生成模块4主要对冷藏集装箱当前编组信息、用电容量、用电输入形式、电池容量以及冷藏集装箱智能供电管理装置1指令信息等多种要素进行逻辑计算与综合排序，形成控制指令。
交流测量模块2和直流测量模块3的输出端接切换逻辑生成模块4的输入端，交流测量模块2对形成运输编组的各台冷藏集装箱制冷机组电压、电流和用电功率进行测量，对供电系统电力模块中燃油发电机组输入电压、电流、输出功率进行测量；对市电输入电压、电流进行测量，判断交流电输入来源于市电还是燃油发电机组。直流测量模块3对形成运输编组的各台冷藏集装箱制冷机组电压、电流和用电功率进行测量；对供电系统电力模块中的蓄电池组件的电压、电流进行测量；分析蓄电池组件是处于充电状态还是放电状态；计算蓄电池组件电荷容量是否满足供电要求；判定蓄电池组件是否达到设定高、低电池容量指标。
切换逻辑生成模块4的输出端接切换执行模块5的输入端，切换执行模块5的输出端接ac/dc电源转换模块6和逆变器模块7的输入端，ac/dc电源转换模块6在冷藏集装箱智能供电管理装置1和/或的切换逻辑生成模块的指令下，将市电输入的ac380v/220v交流电源转换成dc24v/12v直流电源为蓄电池组充电，逆变器模块7在冷藏集装箱智能供电管理装置1和/或的切换逻辑生成模块的指令下，将dc24v/12v直流电源转换成ac380v/220v交流电源，切换执行模块5的输出端接蓄电池直流供电线路9和交流供电线路10的输入端，蓄电池直流供电线路9输出dc24v/12v直流电源为，交流供电线路10输出ac380v/220v交流电源，ac/dc电源转换模块6、逆变器模块7、蓄电池组直流供电线路9、交流供电线路10为冷藏集装箱制冷机组供电。
在图2中，上述装置的控制方法，包括以下步骤：
s1、切换逻辑生成模块4在检测到交流测量模块2传输的市电接入信号后，指令切换执行模块5自动切断燃油发电机组供电线路，并通过数据通信模块8将指令数据同步传输至冷藏集装箱智能供电管理装置1；
s2、切换逻辑生成模块4在检测到交流测量模块2输入的市电接入信号并检测到直流测量模块3输入的蓄电池组件低电量信号时，发出控制指令数据，由切换执行模块5接通ac/dc电源转换模块6，通过ac/dc电源转换模块6将接入市电转换成dc24v/12v电源为蓄电池组充电；
s3、切换逻辑生成模块4在检测到冷藏集装箱智能供电管理装置1发送的冷藏集装箱交流电制冷机组工作用电数据信息，且检测是否有市电接入信号，若未检测到市电接入信号时，发出控制指令数据，由切换执行模块5接通燃油发电机组供电线路，输入ac380v/220v交流电源，直接为交流电制冷机组供电；若检测到市电接入信号时，发出控制指令数据，由切换执行模块5接通市电供电线路，输入ac380v/220v交流电源，直接为交流制冷机组供电。
s4、切换逻辑生成模块4在检测到冷藏集装箱智能供电管理装置1发送的冷藏集装箱直流电制冷机组工作用电数据信息，以及直流测量模块测量3的蓄电池组件电池容量数据，且经冷藏集装箱智能供电管理装置1判定，蓄电池组件电池容量是否符合直流电制冷机组供电条件，由冷藏集装箱智能供电管理装置1向切换逻辑生成模块4发送指令数据，由切换执行模块执行操作；如蓄电池组件电池容量符合直流电制冷机组供电条件时，由冷藏集装箱智能供电管理装置1向切换逻辑生成模块4发送指令数据，再由切换逻辑生成模块4优先控制切换执行模块5接通蓄电池组件与直流制冷压缩机之间的供电线路，为直流制冷压缩机供电；如蓄电池组件电池容量不符合直流电制冷机组供电条件时，由冷藏集装箱智能供电管理装置1向切换逻辑生成模块4发送指令数据，再由切换逻辑生成模块4控制切换执行模块5接通ac/dc电源转换模块6，将燃油发电机组或市电输入ac380v/220v交流电源转换为dc24v/12v直流电源为直流制冷机组供电同时向蓄电池组件充电，进一步地，如蓄电池组件电池容量不符合直流电制冷机组供电条件，且经冷藏集装箱智能供电管理装置1逻辑计算，在燃油发电机组输出功率大于至少一台冷藏集装箱制冷机组实际用电输入功率但不够再多一台冷藏集装箱制冷机组供电时，冷藏集装箱智能供电管理装置1在向燃油发电机组发送供电指令的同时，向蓄电池组件与切换逻辑生成模块4发送指令数据，由切换逻辑生成模块4控制切换执行模块接通ac/dc电源转换模块6，将燃油发电机组交流电力输出转化为直流电源为直流制冷机组供电的同时，将富余电量向蓄电池组件充电；
s5、冷藏集装箱智能供电管理装置1检测到冷藏集装箱交流电制冷机组用电数据信息并向切换逻辑生成模块发出控制信息，同时蓄电池组件处于高电量满足该工作状态，且未检测到市电接入信号时，切换逻辑生成模块4控制切换执行模块5通过逆变器模块7将直流电源转化成ac380v/220v交流电源为冷藏集装箱交流电制冷机组供电；
s6、冷藏集装箱智能供电管理装置1检测到冷藏集装箱交流电制冷机组用电数据信息，直流测量模块检测到蓄电池组件处于低电量，经冷藏集装箱智能供电管理装置1判定，如蓄电池组件电池容量不符合经逆变器转换用电来满足交流制冷压缩机工作，且未检测到市电接入信号时，燃油发电机组与切换逻辑生成模块4得到工作指令接通交流供电线路为交流制冷机组供电，进一步地，经冷藏集装箱智能供电管理装置1逻辑计算，在燃油发电机组输出功率大于至少一台冷藏集装箱交流制冷机组实际用电输入功率但不够再多一台冷藏集装箱交流制冷机组供电时，切换逻辑生成模块4发送指令数据，由控制切换执行模块5接通ac/dc电源转换模块6与蓄电池组件之间的供电线路，将燃油富余电量由ac380v/220v交流电源转换为dc24v/12v直流电源为蓄电池组件充电。
本发明在冷藏集装箱智能供电管理装置1判定允许使用条件下，燃油发电机组与蓄电池组件经供电切换装置可联合向冷藏集装箱直流/交流制冷机组供电，满足极端情况多台冷藏集装箱同时工作时的用电需求。
本发明在切换逻辑生成模块1接收到直流测量模块3、交流测量模块2以及冷藏集装箱智能供电管理装置1输入的信号和指令数据后，根据当前设备状态的限制条件和优选条件，决定切换指令，市电供电优先于蓄电池供电，蓄电池供电优先于燃油发电机组供电。