用于在运输中使用功率转换器进行功率管理的方法和系统技术方案

提供了在运输中使用功率转换器进行功率管理的方法和系统。在一个实施例中，该方法包括监测向功率转换器的变化的AC输入。该方法还包括基于所监测的变化的AC输入来计算功率因数调整。而且，该方法包括功率转换器控制器，该功率转换器控制器基于计算出的功率因数调整来调整功率转换器，以使功率转换器向变化的AC负载提供无功电流。

A Method and System for Power Management Using Power Converters in Transportation

The method and system of power management using power converter in transportation are provided. In one embodiment, the method includes AC input monitoring changes to the power converter. The method also includes calculating power factor adjustment based on AC input of monitored changes. Furthermore, the method includes a power converter controller, which adjusts the power converter based on the calculated power factor adjustment so that the power converter can provide reactive current to the varying AC load.

【技术实现步骤摘要】
用于在运输中使用功率转换器进行功率管理的方法和系统
这里所描述的实施例涉及用于运输中的系统的功率管理。更具体地说，这里所描述的实施例涉及用于在运输中使用功率转换器进行功率管理的方法和系统。
技术介绍
通常使用运输制冷系统(TRS)来控制运输单元(例如，集装箱(例如平车上的集装箱、联运集装箱等)、卡车、厢式车或其他类似的运输单元)内的环境条件(例如温度、湿度、空气质量等)。在一些实施例中，TRS可以包括需要改变AC或DC功率来操作的多个设备以及用于向这些设备提供动力的TRS功率管理系统。这些设备中的一些没备可以作为以滞后的功率因数运行的感性负载。这可能会导致TRS功率管理系统的电流与电压不同相，从而可能导致高于正常的电流损耗，并且电功率传输效率低。
技术实现思路
这里所描述的实施例涉及用于运输中的系统的功率管理。更具体地说，这里所描述的实施例涉及用于在运输中使用功率转换器进行功率管理的方法和系统。具体地说，这里所描述的实施例可以基于变化的AC和DC负载需求以及进入系统中的变化的AC和/或DC功率来调整功率因数。这里所描述的实施例可以适应在没有附加的功率因数校正电路(例如电容器组等)的情况下在功率管理系统中产生功率效率损失的感性负载或抗性负载和电源。例如，感性负载(例如变压器、感应电机等)可以具有需要用于磁化的无功电流的滞后电流。电源可以提供包括实际电流和无功电流的视在功率。来自滞后功率因数的较高电流水平(无功功率电流和实际功率电流的总和)会导致系统功率传输效率低下。因此，这里所描述的实施例可以提高在运输中的功率管理系统的功率效率。在一些实施例中，当从由原动机(例如发动机)驱动的发电机获得电功率时，可以为功率管理系统节省燃料。而且，在一些实施例中，这可以确保功率管理系统满足功率因数校正的规定。此外，这里所描述的实施例可以通过使用现有的功率转换器来提供具有较高可靠性和较低成本的功率管理系统，并且由此防止需要额外的部件，例如具有刷子的汽车式交流发电机。在一个实施例中，提供了一种在运输中使用功率转换器进行功率管理的方法。该方法包括监测向功率转换器的变化的AC输入。该方法还包括基于所监测的变化的AC输入来计算功率因数调整。而且，该方法包括功率转换器控制器，该功率转换器控制器基于计算出的功率因数调整来调整功率转换器，以使功率转换器向变化的AC负载提供无功电流。在另一个实施例中，提供了用于运输中的功率管理系统。该系统包括AC配电网、变化的AC负载和功率转换器。AC配电网配置成从电源接收功率。而且，AC配电网还配置成分配变化的AC功率信号。变化的AC负载从AC配电网接收变化的AC功率信号。功率转换器配置成从AC配电网接收变化的AC功率信号，将变化的AC功率信号转换成DC功率信号，并且将DC功率信号提供给变化的DC负载。而且，功率转换器包括功率转换器控制器，该功率转换器控制器配置成控制功率转换器的运行。功率管理系统配置成监测向功率转换器的变化的AC输入并基于所监测的变化的AC输入来计算功率因数调整。而且，功率转换器控制器配置成基于计算出的功率因数调整来调整功率转换器，以使得功率转换器向变化的AC负载提供无功电流。在另一个实施例中，提供了一种运输制冷系统(TRS)。该运输制冷系统包括制冷回路、运输制冷系统控制器和功率管理系统。制冷回路包括压缩机。运输制冷系统控制器配置成控制运输制冷系统的运行。功率管理系统为运输制冷系统提供功率。功率管理系统包括AC配电网，变化的AC负载和功率转换器。AC配电网配置成从电源接收功率。而且，AC配电网还配置成分配变化的AC功率信号。变化的AC负载从AC配电网接收变化的AC功率信号。功率转换器配置成从AC配电网接收变化的AC功率信号，将变化的AC功率信号转换成DC功率信号，并且将DC功率信号提供给变化的DC负载。功率转换器包括功率转换器控制器，该功率转换器控制器配置成控制功率转换器的运行。运输制冷系统控制器和功率转换器控制器中的一个配置成监测向功率转换器的变化的AC输入。而且，运输制冷系统控制器和功率转换器控制器中的一个配置成基于所监测的变化的AC输入来计算功率因数调整。功率转换器控制器配置成基于计算出的功率因数调整来调整功率转换器，以使得功率转换器向变化的AC负载提供无功电流。通过考虑以下详细描述和附图，其他特征和方面将变得显而易见。附图说明参考以下附图。附图构成本公开的一部分并且示出了可以实施本说明书中所描述的系统和方法的实施例。图1示出了根据一个实施例的用于附接到拖拉机上的运输单元的TRS。图2示出了根据一个实施例的用于给TRS提供动力的功率管理系统的示意框图。图3示出了根据一个实施例的功率转换器的示意框图。图4示出了根据一个实施例的用于向运输中的功率管理系统提供功率管理的方法的流程图。在附图中，相同的附图标记代表相同的部件。具体实施方式这里所描述的实施例涉及用于运输中的系统的功率管理。更具体地说，这里所描述的实施例涉及用于在运输中使用功率转换器进行功率管理的方法和系统。具体地说，这里所描述的实施例可以基于变化的AC和DC负载需求以及进入系统的变化的AC和/或DC功率来调整功率因数。这里所描述的实施例可以适应在没有附加的功率因数校正电路(例如电容器组等)的情况下在功率管理系统中产生功率效率损失的电感或抗性负载和电源。例如，感性负载(例如变压器、感应电机等)可以具有需要用于磁化的无功电流的滞后电流。负载轻的机器所需的无功电流可能会非常高。因为电流和电压不同相，并且因为电流可能不是正弦曲线，所以用于无功功率的附加电流可能会在功率管理系统中造成功率损耗。因此，这里所描述的实施例可以提高在运输中的功率管理系统的功率效率。在一些实施例中，这可以为功率管理系统节省燃料。而且，在一些实施例中，这可以确保功率管理系统符合功率质量的规定。此外，这里所描述的实施例可以通过使用现有的功率转换器来提供具有较高可靠性和较低成本的功率管理系统，并从而防止需要额外的部件，例如具有刷子的汽车式交流发电机。图1示出了用于附接到拖拉机120上的运输单元(TU)125的TRS100的一个实施例。TRS100包括运输制冷单元(TRU)110，其提供在TU125的内部空间内的环境控制(例如温度、湿度、空气质量等)。TRS100还包括TRS控制器170和一个或多个传感器(未示出)，该传感器配置成测量TRS100的一个或多个参数并将参数数据传送给TRS控制器170。TRU110设置在TU125的前壁130上。在其他实施例中，可以理解的是，TRU110例如可以设置在TU125的屋顶126或另一壁上。拖拉机120附接到运输单元125上并配置成牵引运输单元125。可以理解的是，这里所描述的实施例不限于卡车和拖车单元，而是可以应用于任何其他类型的运输单元(例如平车上的集装箱，联运集装箱等)、卡车、厢式车或其他类似的运输单元。可编程的TRS控制器170可以包括单个集成的控制单元160或者可以包括TRS控制元件160、165的分布式网。给定网中的分布式控制元件的数量可以取决于这里所描述的原理的特定应用。TRS控制器170配置成控制TRS100的操作。TRS控制器170还可以在如下面更详细描述的TRS的操作模式改变期间调节TRS100的运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在运输中使用功率转换器进行功率管理的方法，该方法包括：监测向功率转换器的变化的AC输入；基于所监测的变化的AC输入来计算功率因数调整；以及功率转换器控制器基于计算出的功率因数调整来调整所述功率转换器，以使得所述功率转换器向变化的AC负载提供无功电流。

【技术特征摘要】
2017.06.22 US 15/630,0981.一种在运输中使用功率转换器进行功率管理的方法，该方法包括：监测向功率转换器的变化的AC输入；基于所监测的变化的AC输入来计算功率因数调整；以及功率转换器控制器基于计算出的功率因数调整来调整所述功率转换器，以使得所述功率转换器向变化的AC负载提供无功电流。2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于计算出的功率因数调整来调整所述功率转换器包括：改变所述功率转换器的升压电感电路中的能量存储。3.根据权利要求1所述的方法，其中，基于计算出的功率因数调整来调整所述功率转换器包括：改变所述功率转换器的DC环节电容电路的电容值。4.根据权利要求1所述的方法，其中，基于计算出的功率因数调整来调整所述功率转换器包括：切换所述功率转换器的逆变器的多个晶体管中的一个或多个。5.根据权利要求1所述的方法，其中，基于计算出的功率因数调整来调整所述功率转换器包括：将所述功率因数调整为更接近单位功率因数，以使所述变化的AC功率信号的电流和所述变化的AC功率信号的电压同相。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述变化的AC输入是输入到所述功率转换器的变化的三相AC电流信号。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述变化的AC输入是输入到所述功率转换器的变化的三相AC功率信号。8.根据权利要求1所述的方法，还包括：监测来自所述功率转换器的变化的DC输出；以及所述功率转换器控制器基于所监测的变化的DC输出对来自所述功率转换器的DC输出进行功率平衡。9.一种用于运输中的功率管理系统，该功率管理系统包括：AC配电网，其配置成从电源接收功率，所述AC配电网还配置成分配变化的AC功率信号；变化的AC负载，其从所述AC配电网接收所述变化的AC功率信号；以及功率转换器，其配置成从所述AC配电网接收所述变化的AC功率信号，将所述变化的AC功率信号转换为DC功率信号，并且将所述DC功率信号提供给变化的DC负载，其中，所述功率转换器包括功率转换器控制器，该功率转换器控制器配置成控制所述功率转换器的运行；其中，所述功率管理系统配置成监测向所述功率转换器的变化的AC输入并基于所监测的变化的AC输入来计算功率因数调整；并且其中，所述功率转换器控制器配置成基于计算出的功率因数调整来调整所述功率转换器，以使得所述功率转换器向所述变化的AC负载提供无功电流。10.根据权利要求9所述的功率管理系统，其中，所述功率转换器包括升压电感电路，并且其中，所述升压电感电路的能量存储基于计算出的功率因数调整而改变。11.根据权利要求9所述的功率管理系统，其中，所述功率转换器包括DC环节电容电路，并且其中，所述DC环节电容电路的电容值基于计算出的功率因数调整...

【专利技术属性】
技术研发人员：瑞安·韦恩·舒马赫，
申请(专利权)人：冷王公司，
类型：发明
国别省市：美国,US