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Gebiet
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Die hier offenbarten Ausführungsformen beziehen sich auf ein Generatoraggregat für eine Transportkühleinheit. Im Spezielleren beziehen sich die hier beschriebenen Ausführungsformen auf ein Steuersystem für ein über mehrere Drehzahlen verfügendes Generatoraggregat, das eine Kapazität einer Transportkühleinheit erfassen und die Drehzahl des Generatoraggregats verändern kann, um eine gewünschte Temperatur in einer Transporteinheit aufrechtzuerhalten.
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Hintergrund
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Bestehende Transportkühlsysteme werden zum Kühlen von Containern, Anhängern und anderen ähnlichen Transporteinheiten verwendet. Moderne Container können zum Versand per Schiff oder Bahn effizient gestapelt werden. Wenn Container auf einem Lastwagen transportiert werden, wird ein einzelner Container auf ein Anhängerchassis gestellt. Wenn eine Fracht im Container verderbliche Waren (z.B. Nahrungsmittel, Blumen, etc.) enthält, muss die Temperatur des Containers kontrolliert/geregelt werden, um einen Verlust der Fracht während des Transports einzuschränken.
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Einige bestehende Transporteinheiten umfassen ein Generatoraggregat, das Temperatur kontrollierenden/regelnden Komponenten des Transportkühlsystems Energie liefert. Diese Generatoraggregate sind typischerweise direkt am Container oder Anhänger angebracht und umfassen eines Maschine oder einen Motor zur Energieversorgung eines Generators. Während des Transports der Transporteinheiten müssen die Transportkühlsysteme über längere Zeiträume (z.B. Tage, Wochen) arbeiten.
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Die
DE 10 2006 048 821 A1 beschreibt ein Kühlsystem für die Transportkühlung, welches möglichst energiesparend arbeiten soll. Dabei wird ein Generator zum Einspeisen elektrischer Leistung in ein internes elektrisches Netz des Kühlsystems vorgeschlagen, von welchem ein Verdichtermotor zum Antreiben eines Kältemittelverdichters gespeist wird.
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Die
DE 600 21 299 T2 beschreibt ein Steuerungssystem für Transportkühlsysteme zur Reduzierung des benötigten Treibstoffs.
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Die
US 2009/0299530 A1 beschreibt eine Steuerung, die einen Generatorsatz in einem Start/Stop und Kontinuierlichen Modus betreibt, wobei die Steuerung zumindest teilweise auf dem Inhalt eines temperatur-kontrollierten-Bereichs beruht.
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Zusammenfassung
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Die hier offenbarten Ausführungsformen beziehen sich auf ein Generatoraggregat für eine Transportkühleinheit. Im Spezielleren beziehen sich die hier beschriebenen Ausführungsformen auf ein Steuersystem für ein über mehrere Drehzahlen verfügendes Generatoraggregat, das eine Kapazität einer Transportkühleinheit erfassen und die Drehzahl des Generatoraggregats verändern kann, um eine gewünschte Temperatur in einer Transporteinheit aufrechtzuerhalten.
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Die hier beschriebenen Ausführungsformen lassen es das Generatoraggregat erfassen, wenn die Transportkühleinheit nicht genügend Kapazität hat, um eine gewünschte Temperatur in einer Transporteinheit aufrechtzuerhalten, und lassen es die Drehzahl des Generatoraggregats ändern, um die Transportkühleinheit genügend Kapazität bereitstellen zu lassen, um eine gewünschte Temperatur in der Transporteinheit aufrechtzuerhalten.
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Auch können die hier beschriebenen Ausführungsformen einen Wärmeschaden an einem Generator des Generatoraggregats verhindern, der auftreten kann, wenn der Generator über einen längeren Zeitraum in einem erhöhten Belastungsfall betrieben wird.
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In einigen Ausführungsformen umfasst das Generatoraggregat eine Steuerung, welche die Drehzahl des Generatoraggregats von einer ersten Drehzahl auf eine zweite Drehzahl oder umgekehrt umschalten kann, um die Transportkühleinheit genügend Kapazität bereitstellen zu lassen, um eine gewünschte Temperatur in der Transporteinheit aufrechtzuerhalten.
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In einigen Ausführungsformen kann das Generatoraggregat Drehzahlen umschalten, um die Transportkühleinheit genügend Kapazität bereitstellen zu lassen, um eine gewünschte Temperatur in der Transporteinheit aufrechtzuerhalten, während es dem Generatoraggregat ermöglicht wird, in einer geringeren Drehzahl zu arbeiten, wenn die gewünschte Temperatur in der Transporteinheit aufrechterhalten werden kann, um Kraftstoff zu sparen.
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In einigen Ausführungsformen kann das Generatoraggregat erfassen, dass die Transportkühleinheit nicht über genügend Kapazität verfügt, um eine gewünschte Temperatur in einer Transporteinheit aufrechtzuerhalten, und zwar ohne direkte Kommunikation mit der Transportkühleinheit.
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Beispielweise kann das Generatoraggregat in einigen Ausführungsformen erfassen, dass die Transportkühleinheit nicht über genügend Kapazität verfügt, um eine gewünschte Temperatur in einer Transporteinheit aufrechtzuerhalten, wenn (1) sich die Drehzahl (RPM) eines Antriebsaggregats des Generatoraggregats innerhalb eines ersten Schwellenwertbereichs befindet, (2) ein Feldstrom über einem zweiten Schwellenwert liegt, und (3) eine Steuerung des Generatoraggregats bestimmt, dass der Feldstrom mit der Zeit zunimmt (d.h. ein Feldstromanstieg zunimmt).
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Andere Aspekte der hier beschriebenen Ausführungsformen werden bei Betrachtung der ausführlichen Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen offensichtlich.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nun wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen gleiche Bezugszahlen durchgehend entsprechende Teile darstellen.
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer Transportkühleinheit, die ein Generatoraggregat nach einer Ausführungsform umfasst.
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2 ist eine perspektivische Ansicht der Transportkühleinheit von 1, die ein Generatoraggregat nach einer anderen Ausführungsform umfasst.
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3 ist eine perspektivische Ansicht der Transportkühleinheit von 1, die ein Generatoraggregat nach noch einer anderen Ausführungsform umfasst.
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4 ist eine schematische Ansicht des Generatoraggregats von 1.
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5 ist ein Ablaufschema eines Prozesses zum Erfassen einer Kapazität einer Transportkühleinheit, um eine gewünschte Temperatur unter Verwendung des Generatoraggregats von 1 aufrechtzuerhalten.
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Ausführliche Beschreibung
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Die hier offenbarten Ausführungsformen beziehen sich auf ein Generatoraggregat für ein Transportkühlsystem. Im Spezielleren beziehen sich die hier beschriebenen Ausführungsformen auf ein Steuersystem für ein über mehrere Drehzahlen verfügendes Generatoraggregat, das eine Kapazität eines Transportkühlsystems erfassen kann, um eine gewünschte Temperatur in einer Transporteinheit aufrechtzuerhalten.
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1 bis 3 zeigen eine Transporteinheit 10 zum Transportieren verderblicher Fracht. Die Transporteinheit 10 umfasst einen Rahmen 15 (siehe 1–2) und einen Raum 20 zum Lagern verderblicher Fracht, der im Wesentlichen von Wänden 25 umschlossen ist. Der Rahmen 15 hat Rahmenelemente 30, die sich entlang einer wesentlichen Länge einer Unterseite der Transporteinheit 10 erstrecken. Querträger 35 befinden sich zwischen den Rahmenelementen 30, um den Rahmen 15 zu verstärken. Einige Querträger 35 erstrecken sich von einer Seite des Rahmens 15 nach außen. Die in 1–3 dargestellte Transporteinheit 10 weist darüber hinaus Räder 40 auf, die so mit den Rahmenelementen 30 verbunden sind, dass die Transporteinheit 10 unter Verwendung eines (nicht gezeigten) Lastwagens oder anderen Fahrzeugs bewegt werden kann. In anderen Ausführungsformen kann die Transporteinheit 10 ein Schiffscontainer sein, der ohne Räder 40 bereitgestellt wird.
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Eine Transportkühleinheit 60 (siehe 3) und ein Generatoraggregat 50 sind an der Transporteinheit 10 angebracht. Die Transportkühleinheit 60 ist an einer der Wände 25 angrenzend an eine Front der Transporteinheit 10 angebracht und steht mit dem Raum 20 in Verbindung. Jedoch kann sich die Transportkühleinheit 60 auch irgendwo anders an der Transporteinheit 10 befinden. Die Transportkühleinheit 60 kann bei einer ersten Frequenz und einer zweiten Frequenz (z.B. 60 Hertz bzw. 50 Hertz) betrieben werden, umfasst ein Gehäuse 65, das beispielsweise einen (nicht gezeigten) Kältemittelkreislauf, eine Transportkühlsystemsteuerung, etc. aufnimmt. Der Kältemittelkreislauf reguliert verschiedene Bedingungen (z.B. Temperatur, Feuchtigkeit, etc.) des Raums 20 und kann einen Kompressor umfassen, der an einen Kondensator und einen Verdampfer angeschlossen ist, der den Raum 20 und die verderbliche Fracht kühlt. Der Kältemittelkreislauf, der in der Transportkühleinheit 60 verwendet wird, ist hinlänglich bekannt und braucht nicht im Detail erörtert zu werden.
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1 zeigt das Generatoraggregat 50, das am Rahmen 15 entlang einer Seite der Transporteinheit 10 und im Wesentlichen auf einer Seite eines der Rahmenelemente 30 angebracht ist. 2 zeigt ein anderes Generatoraggregat 55, das am Rahmen 15 im Wesentlichen zwischen den Rahmenelementen 30 angebracht und mit einer Mitte der Unterseite der Transporteinheit 10 ausgerichtet ist. 1–3 zeigen noch ein anderes Generatoraggregat 45, das angrenzend an eine Vorderseite der Transporteinheit 10 angeordnet ist. Das in 2 gezeigte Generatoraggregat 55 umfasst Elemente, die den Elementen des in 1 gezeigten Generatoraggregats 50 und des in 1–3 gezeigten Generatoraggregats 45 ähnlich sind. Als solches werden die hier offenbarten Ausführungsformen im Hinblick auf das Generatoraggregat 50 erörtert. Jedoch sollte klar sein, dass jedes Generatoraggregat 45, 50, 55 innerhalb des Umfangs der hier beschriebenen Ausführungsformen liegt und keine Einschränkung auf das hier erörterte Generatoraggregat 50 gemacht werden sollte.
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1 zeigt das am Rahmen 15 über eine Montageanordnung 70 angebrachte Generatoraggregat 50. Die Montageanordnung 70 erstreckt sich zwischen dem Gehäuse und den Querträgern und besteht aus einem hochfesten Material (z.B. Stahl), um das Generatoraggregat 50 starr an der Transporteinheit 10 zu befestigen.
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4 zeigt, dass das Generatoraggregat 50 darüber hinaus ein Antriebsaggregat 75, einen Kraftstofftank 80, einen Generator 85 und eine Steuerung 90 umfasst, die jeweils im Gehäuse 65 angeordnet sind. Bei dem dargestellten Antriebsaggregat 75 handelt es sich um eine Verbrennungsmotor (z.B. Dieselmotor, etc.), der ein Kühlsystem (z.B. Wasser- oder Flüssigkühlmittelsystem), ein Ölschmiersystem und ein elektrisches System aufweist (keines davon ist gezeigt). Ein (nicht gezeigtes) Luftfiltersystem filtert Luft, die in eine (nicht gezeigte) Brennkammer des Antriebsaggregats 75 geleitet wird. Das Antriebsaggregat 75 umfasst Komponentensensoren 95, die Signale, die verschiedene Komponentenzustände anzeigen, an die Steuerung 90 liefern. Wenn das Antriebsaggregat 75 beispielsweise ein Dieselmotor ist, können die Komponentensensoren 95 einen Wassertemperatursensor 95a, einen Motordrehzahlsensor 95b, einen Öldrucksensor 95c und einen Luftströmungssensor 95d umfassen. In einigen Ausführungsformen kann das Antriebsaggregat 75 zusätzliche (nicht gezeigte) Sensoren umfassen, um andere Komponentenzustände des Antriebsaggregats 75 (z.B. Kraftstoffeinspritzung, etc.) abzufühlen.
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Das Antriebsaggregat 75 umfasst darüber hinaus einen (nicht gezeigten) Reglermechanismus und ein elektromechanisches Bauteil oder Steuerteil 100, das an den Regler angeschlossen ist, um eine Drehzahl des Antriebsaggregats 75 zu regeln. Der Reglermechanismus kann ein Regler- oder Kraftstoffmagnetventil sein, das den Kraftstoffzufluss in das Antriebsaggregat 75 regelt. Das Antriebsaggregat 75 kann zumindest mit einer ersten Drehzahl und einer zweiten Drehzahl betrieben werden, und das Steuerteil 100 ist dazu ausgelegt, das Antriebsaggregat 75 unter Verwendung des Reglermechanismus zwischen der ersten Drehzahl und der zweiten Drehzahl wechseln zu lassen. In der dargestellten Ausführungsform kann die erste Drehzahl ca. 1500 Umdrehungen pro Minute (RPM oder U/min) betragen, und die zweite Drehzahl kann ca. 1800 U/min betragen. In anderen Ausführungsformen können sich die erste und zweite Drehzahl von 1500 U/min bzw. 1800 U/min unterscheiden. In noch anderen Ausführungsformen kann das Antriebsaggregat 75 ein drehzahlvariables Antriebsaggregat sein, das so ausgelegt sein kann, dass es bei jeder Drehzahl zwischen einer Mindestdrehzahl (z.B. 0 U/min) bis zu einer Höchstdrehzahl (z.B. 1800 U/min) läuft. Auch kann das Antriebsaggregat 75 in einigen Ausführungsformen ein elektronisch geregelter Motor sein, der eine Drehzahl des Antriebsaggregats 75 elektronisch regelt.
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Der Kraftstofftank 80 steht in Flüssigkeitsverbindung mit dem Antriebsaggregat 75, um eine Kraftstoffzufuhr zum Antriebsaggregat 75 zu liefern. Wie in 1 gezeigt ist, ist der Kraftstofftank 80 unter dem Rahmen 15 an das Gehäuse 65 angeschlossen. Wie in 4 gezeigt ist, umfasst der Kraftstofftank 80 einen Kraftstoffsensor 105, der mit der Steuerung 90 in elektrischer Verbindung steht, um ein Signal abzugeben, das einen Kraftstofffüllstand im Kraftstoffbehälter 80 angibt.
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Der Generator 85 ist über eine Antriebswelle 110 an das Antriebsaggregat 75 angeschlossen, die mechanische Energie vom Antriebsaggregat 75 auf den Generator 85 überträgt. Der Generator 85 umfasst eine Stromsteckdose 115, die über ein (nicht gezeigtes) Stromkabel in elektrischer Verbindung mit der Transportkühleinheit 60 steht, um der Transportkühleinheit 60 elektrischen Strom bereitzustellen.
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Der Generator 85 ist ein Wechselstrom-(„AC“)-Dreiphasengenerator, der allgemein einen Rotor 120, einen Stator 125 und einen Spannungsregler- oder DC-Generator 130 umfasst. Der Rotor 120 ist so an die Antriebswelle 110 angeschlossen, dass das Antriebsaggregat 75 zum Drehantrieb des Rotors 120 zumindest mit der ersten, nicht Null betragen Drehzahl und der zweiten, nicht Null betragenden Drehzahl betätigt werden kann. Der Stator 125 ist ein stationärer Bestandteil des Generators 85, der Magnetpolpaare (z.B. zwei Polpaare) umfasst.
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Der Spannungsregler 130 umfasst eine Feldspannung und einen Feldstrom, die durch ein (nicht gezeigtes) Regelungselement erzeugt werden, das an den Spannungsregler 130 angeschlossen ist. In einigen Ausführungsformen enthält das Regelungselement Batterien oder andere Festkörperkomponenten, die über den Spannungsregler 130 einen Gleichstrom erzeugen. Den Fachleuten auf dem Gebiet wird klar sein, dass die Feldspannung und der Feldstrom eine Feldanregung definieren. Die Feldanregung des Generators 85 wird im Allgemeinen als Feld des Generators 85 angesehen. Das Feld kann der Rotor 120 oder der Stator 125 sein, je nach der Komponente, die mit der Feldanregung beaufschlagt wird.
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Die durch das Magnetfeld bewirkte Drehung des Rotors 120 induziert einen Ausgangsstrom aus dem Generator 85. Der induzierte Ausgangsstrom erzeugt eine Ausgangsspannung des Generators 85, die durch die Stromsteckdose 115 zur Transportkühleinheit 60 geleitet wird. Der Bestandteil des Generators 85, an dem die Ausgangsspannung abgezogen wird, wird im Allgemeinen als ein Anker des Generators 85 angesehen und ist der Rotor 120 oder der Stator 125 (d.h. die Komponente des Generators 85, die keine Feldanregung erhält). Im Allgemeinen wandelt der Anker mechanische Rotationsenergie von der Antriebswelle 110 in elektrische Energie vom Generator 85 um. Ein durchschnittlicher Fachmann auf dem Gebiet würde erkennen, dass der Rotor 120 und der Stator 125 als der Anker und das Feld des Generators 85 gegenseitig austauschbar sind, und dass andere Generatoren anstelle des Generators 85 verwendet werden könnten. Der Generator 85 in der hier beschriebenen Form ist lediglich beispielhaft.
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Der Generator 85 hat darüber hinaus eine Ausgangsfrequenz, die durch die Drehzahl des Antriebsaggregats oder die Feldspannung des Generators bestimmt werden kann. In einigen Ausführungsformen kann der Generator 85 bei einer ersten Ausgangsfrequenz betrieben werden, wenn das Antriebsaggregat 75 mit der ersten Drehzahl betrieben wird, und kann bei einer zweiten Ausgangsfrequenz betrieben werden, wenn das Antriebsaggregat 75 mit der zweiten Drehzahl betrieben wird. Die erste Ausgangsfrequenz des Generators 85 ist dieselbe wie die erste Frequenz der Transportkühleinheit 60 (z.B. 60 Hertz). Die zweite Ausgangsfrequenz des Generators 85 ist dieselbe wie die zweite Frequenz der Transportkühleinheit 60 (z.B. 50 Hertz).
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Die Ausgangsspannung des Generators 85 wird durch die Ausgangsfrequenz bestimmt. Als solches kann der Generator 85 im Ansprechen auf einen Betrieb des Generators 85 bei der ersten Frequenz bei einer ersten Ausgangsspannung betrieben werden. Der Generator 85 kann darüber hinaus im Ansprechen auf einen Betrieb des Generators 85 bei der zweiten Frequenz bei einer zweiten Ausgangsspannung betrieben werden. Wenn der Generator 85 beispielsweise bei der ersten Frequenz (z.B. 60 Hertz) betrieben wird, beträgt die erste Ausgangsspannung ~460 Volt. Wenn der Generator 85 bei der zweiten Frequenz (z.B. 50 Hertz) betrieben wird, beträgt die zweite Ausgangsspannung ~380 Volt. Somit bestimmt die Drehzahl des Antriebsaggregats 75 die Frequenz und Ausgangsspannung des Generators 85.
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Der Generator 85 ist durch eine konstante Belastungskapazität definiert, die ausreicht, um dem Transportkühlsystem 60 unter verschiedenen Belastungen eine adäquate Energie bereitzustellen. Eine Belastung des Generators 85 entspricht dem Kühlbedarf oder einer Belastung der Transportkühleinheit 60 (z.B. der von der Transportkühleinheit benötigten elektrischen Energie) und ist im Ansprechen auf Veränderungen der Belastung der Transportkühleinheit 60 veränderlich. Der Generator 85 kann bei einem Belastungsverhältnis betrieben werden, das von der Generatorbelastung für eine bestimmte Generatorbelastungskapazität abhängt und von null Prozent der Generatorbelastungskapazität (d.h. wenn keine Generatorbelastung besteht) bis zu 100 Prozent der Generatorbelastungskapazität variieren kann (d.h. wenn die Transportkühleinheit 60 bei voller Kapazität arbeitet, was eine volle Belastung des Generators 85 anzeigt).
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Ein Lastsensor 135 steht in elektrischer Verbindung mit dem Generator 85, um die Generatorbelastung abzufühlen, und steht darüber hinaus in elektrischer Verbindung, um ein die Generatorbelastung angebendes Signal an die Steuerung 90 auszugeben. In einer Ausführungsform ist der Lastsensor 135 dazu ausgelegt, die Generatorbelastung auf Grundlage des Feldstroms des Generators 85 abzufühlen. In einer anderen Ausführungsform ist der Lastsensor 135 dazu ausgelegt, die Generatorbelastung auf Grundlage der Feldspannung des Generators 85 abzufühlen. In noch einer anderen Ausführungsform ist der Lastsensor 135 dazu ausgelegt, die Generatorbelastung auf Grundlage des Ausgangsstroms des Generators 85 abzufühlen.
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Die Steuerung 90 ist in einem Bedientableau 140 (1) an das Gehäuse 65 angeschlossen. In anderen Ausführungsformen kann sich die Steuerung 90 abgesetzt vom Gehäuse 65 befinden. Bei der Steuerung 90 handelt es sich um einen Mikroprozessor, der verschiedene Betriebsentscheidungen im Ansprechen auf verschiedene Signale aus den übrigen Komponenten des Generatoraggregats 50 fällt. Die Steuerung 90 steht in elektrischer Verbindung mit dem Generator 85, den Komponentensensoren 95, dem Steuerteil 100 und dem Kraftstoffsensor 105.
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4 zeigt das Bedientableau 140, das darüber hinaus eine Speichereinheit 145, eine Bedieneroberfläche 150 und einen Zeitgeber 152 umfasst. Die Speichereinheit 145, die Bedieneroberfläche 150 und der Zeitgeber 152 stehen in elektrischer Verbindung mit der Steuerung 90. In einigen Ausführungsformen kann die Speichereinheit 145 ein Direktzugriffsspeicher (Random Access Memory – „RAM“) sein, der eine Datenaufzeichnung unterhalten kann, die sich auf Parameter des Antriebsaggregats 75 und des Generators 85 sowie andere Daten bezieht.
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Die Bedieneroberfläche 150 umfasst eine Anzeige 155 und eine Tastatur 160, um Befehle visuell darzustellen und in die Steuerung 90 einzugeben. Der Zeitgeber 152 misst separat eine Dauer, während der das Antriebsaggregat 75 mit der ersten Drehzahl läuft, und eine Dauer, während der das Antriebsaggregat 75 mit der zweiten Drehzahl läuft.
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Im Betrieb empfängt die Steuerung 90 das den Kraftstofffüllstand angebende Signal vom Kraftstoffsensor 105, um die Kraftstoffmenge zu überwachen, die für das Antriebsaggregat 75 zur Verfügung steht. Im Ansprechen auf ein Signal vom Kraftstoffsensor 105, das einen Zustand geringen Kraftstoffs angibt, generiert die Steuerung eine Warnung oder einen Alarm.
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Die Steuerung 90 empfängt auch Signale von den Komponentensensoren 95, die verschiedene Betriebsparameter des Antriebsaggregats (z.B. Antriebsaggregatdrehzahl, Kühlmitteltemperatur, etc.) angeben. Die Steuerung 90 vergleicht diese Signale mit verschiedenen vorbestimmten, in der Speichereinheit 145 gespeicherten Parametern, die mit den jeweiligen Signalen aus den Komponentensensoren 95 verbunden sind. Wenn diese durch die Komponentensensoren 95 überwachten Parameter innerhalb vorbestimmter Parameter liegen, befindet sich das Antriebsaggregat 75 in einem normalen Betriebszustand. Wenn einer oder mehrere der überwachten Parameter außerhalb der in der Speichereinheit 145 gespeicherten vorbestimmten Parameter liegen, kann die Steuerung 90 ein Alarm- oder Warnsignal generieren, das einen nicht normgerechten Zustand für das Antriebsaggregat 75 angibt.
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Das Antriebsaggregat 75 ist zwischen der ersten Drehzahl und der zweiten Drehzahl variabel, um die Frequenz und die Ausgangsspannung des Generators 85 zu regeln. Wenn das Antriebsaggregat 75 mit der ersten Drehzahl arbeitet, arbeitet der Generator 85 mit der ersten Frequenz und der ersten Ausgangsspannung. Wenn das Antriebsaggregat 75 mit der zweiten Drehzahl arbeitet, arbeitet der Generator 85 mit der zweiten Frequenz und der zweiten Ausgangsspannung. Das Antriebsaggregat 75 ist unter Verwendung der Steuerung 90 zwischen der ersten Drehzahl und der zweiten Drehzahl umstellbar, so dass die Frequenz und Ausgangsspannung des Generators 85 verändert werden können. Unter normalen Betriebsbedingungen arbeitet das Antriebsaggregat 75 mit der ersten Drehzahl oder der zweiten Drehzahl, so dass die Frequenz und die Ausgangsspannung des Generators 85 bezüglich der Antriebsaggregatdrehzahl im Wesentlichen konstant bleiben.
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Während eines normalen Betriebs kann der Lastsensor 135 die Belastung des Generators 85 abfühlen und ein die Generatorbelastung angebendes Signal an die Steuerung 90 schicken. Die Steuerung 90 empfängt das die abgefühlte Belastung angebende Signal und bestimmt ein Belastungsverhältnis auf Grundlage der abfühlten Belastung und der in der Speichereinheit 145 gespeicherten Belastungskapazität des Generators 80. Die Steuerung 90 vergleicht das berechnete Belastungsverhältnis mit einem in der Speichereinheit 145 gespeicherten vorbestimmten Belastungsverhältnis. Die Steuerung 90 verändert die Drehzahl des Antriebsaggregats 75 auf Grundlage des Vergleichs der berechneten und vorbestimmten Belastungsverhältnisse selektiv, um die Frequenz und die Ausgangsspannung des Generators 85 zu verändern.
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5 stellt ein Ablaufschema eines Prozesses 500 zum Erfassen einer Kapazität einer Transportkühleinheit 60 dar, um eine gewünschte Temperatur unter Verwendung des Generatoraggregats 45 von 1 aufrechtzuerhalten.
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Der Prozess 500 beginnt bei 510, wo das Generatoraggregat 50 das Antriebsaggregat 75 mit der ersten Drehzahl (z.B. ca. 1500 U/min) betreibt. Der Prozess 500 geht dann zu 520 weiter.
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Bei 520 empfängt die Steuerung 90 die Antriebsaggregatdrehzahl angebende Signale aus den Komponentensensoren 95 und bestimmt, ob die Drehzahl des Antriebsaggregats 75 innerhalb eines ersten Schwellenwertbereichs liegt. In einigen Ausführungsformen kann der erste Schwellenwertbereich zwischen 1500 und 1560 U/min liegen. Falls die Steuerung 90 bestimmt, dass die Drehzahl des Antriebsaggregats 75 innerhalb eines ersten Schwellenwertbereichs liegt, geht der Prozess 500 zu 530 weiter. Falls die Steuerung 90 bestimmt, dass die Drehzahl des Antriebsaggregats 75 nicht innerhalb des ersten Schwellenwertbereichs liegt, kehrt der Prozess 500 zurück zu 510.
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Bei 530 bestimmt die Steuerung 90 einen Feldstrom des Generators 85 und bestimmt, ob der Feldstrom über einem zweiten Schwellenwert liegt. In einigen Ausführungsformen kann der zweite Schwellenwert ca. 1,5 A betragen. In einigen Ausführungsformen bestimmt die Steuerung 90 den Feldstrom des Generators 85 auf Grundlage von vom Lastsensor 135 übersandter Information. Falls die Steuerung 90 bestimmt, dass der Feldstrom des Generators 85 über dem zweiten Schwellenwert liegt, geht der Prozess 500 zu 540 weiter. Falls die Steuerung 90 bestimmt, dass der Feldstrom des Generators 85 nicht über dem zweiten Schwellenwert liegt, kehrt der Prozess 500 zu 510 zurück.
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Bei 540 erfasst die Steuerung 90 den Feldstrom des Generators 85 über einen Zeitraum, um zu bestimmen, ob der Feldstrom mit der Zeit zunimmt (d.h. ein Feldstromanstieg zunimmt). In einigen Ausführungsformen bestimmt die Steuerung 90 den Feldstrom des Generators 85 periodisch auf Grundlage von vom Lastsensor 135 übersandter Information und speichert diese Information in der Speichereinheit 145 über einen Zeitraum. Die Steuerung 90 kann dann bestimmen, ob es einen zunehmenden Feldstromanstieg gibt, indem sie auf die zeitbezogene Feldstrominformation aus der Speichereinheit 145 zugreift. Falls die Steuerung bestimmt, dass ein zunehmender Feldstromanstieg besteht, geht der Prozess 500 zu 550 weiter. Falls die Steuerung bestimmt, dass kein zunehmender Feldstromanstieg besteht, kehrt der Prozess 500 zu 510 zurück.
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Bei 550 detektiert die Steuerung, dass die Transportkühleinheit 60 über keine ausreichende Kapazität verfügt, um eine gewünschte Temperatur in einer Transporteinheit 10 aufrechtzuerhalten. Dementsprechend steuert die Steuerung 90 das Antriebsaggregat 75, damit es mit einer zweiten Drehzahl (z.B. ca. 1500 U/min) arbeitet, die höher ist als die erste Drehzahl, um der Transportkühleinheit 60 mehr Energie bereitzustellen, und es erfolgt ein Normalbetrieb des Generatoraggregats 45.
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Obwohl der Prozess 500 zeigt, dass 520, 530 und 540 nacheinander durchgeführt werden, sollte klar sein, dass in anderen Ausführungsformen 520, 530 und 540 parallel oder in einer anderen Abfolge durchgeführt werden können.
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Aspekte:
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Es ist anzumerken, dass beliebige der Aspekte 1–6, 7–13 und 14–20 kombiniert werden können.
- 1. Verfahren zum Regeln einer Drehzahl eines Generatoraggregats, das ein Antriebsaggregat und einen Generator enthält, wobei das Verfahren umfasst:
eine Steuerungsbestimmung, ob eine Transportkühleinheit ausreichend Kapazität hat, um eine gewünschte Temperatur in einer Transporteinheit aufrechtzuerhalten;
Ändern einer Drehzahl des Antriebsaggregats von einer ersten Drehzahl auf eine zweite Drehzahl, die höher ist als die erste Drehzahl, um der Transportkühleinheit ausreichend Kapazität bereitzustellen, wenn die Transportkühleinheit nicht ausreichend Kapazität hat, um eine gewünschte Temperatur in der Transporteinheit aufrechtzuerhalten.
- 2. Verfahren nach Aspekt 1, wobei die Steuerungsbestimmung, ob die Transportkühleinheit ausreichend Kapazität hat, um die gewünschte Temperatur in der Transporteinheit aufrechtzuerhalten, umfasst:
dass die Steuerung bestimmt, ob die Drehzahl des Antriebsaggregats innerhalb einer ersten Schwellenwertbereichs liegt;
dass die Steuerung bestimmt, ob eine Belastung des Generators über einem zweiten Schwellenwert liegt; und
dass die Steuerung einen Zustand zunehmenden Generatorbelastungsanstiegs erfasst.
- 3. Verfahren nach Aspekt 2, wobei das Ändern der Drehzahl des Antriebsaggregats von der ersten Drehzahl auf die zweite Drehzahl umfasst, das Antriebsaggregat von der ersten Drehzahl auf die zweite Drehzahl umzuschalten, wenn die erste Drehzahl des Antriebsaggregats innerhalb des ersten Schwellenwertbereichs liegt, die Belastung des Generators über dem zweiten Schwellenwert liegt, und der Zustand zunehmenden Generatorbelastungsanstiegs erfasst wird.
- 4. Verfahren nach einem der Aspekte 2 bis 3, wobei die Belastung des Generators einen Feldstrom des Generators umfasst, und der Zustand zunehmenden Generatorbelastungsanstiegs ein über einen Zeitraum zunehmender Feldstrom ist.
- 5. Verfahren nach einem der Aspekte 2 bis 4, wobei die Steuerungserfassung des Zustands zunehmenden Generatorbelastungsanstiegs umfasst:
Speichern der Belastung des Generators über einen Zeitraum;
Bestimmen, ob die Belastung des Generators über den Zeitraum zunimmt; und
Erfassen des Zustands zunehmenden Generatorbelastungsanstiegs, wenn die Belastung des Generators über den Zeitraum zunimmt.
- 6. Verfahren nach einem der Aspekte 1 bis 5, wobei es sich bei der ersten Drehzahl um 1500 Umdrehungen pro Minute (U/min) und bei der zweiten Drehzahl um 1800 U/min handelt.
- 7. Generatoraggregat, Folgendes aufweisend:
ein Antriebsaggregat, das dazu ausgelegt ist, mechanische Energie zu erzeugen;
einen Generator, der an das Antriebsaggregat angeschlossen ist, wobei der Generator dazu ausgelegt ist, die vom Antriebsaggregat erzeugte mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln; und
eine Steuerung zur Bestimmung, die dazu ausgelegt ist:
zu bestimmen, ob eine Transportkühleinheit ausreichend Kapazität hat, um eine gewünschte Temperatur in einer Transporteinheit aufrechtzuerhalten, und
eine Drehzahl des Antriebsaggregats von einer ersten Drehzahl auf eine zweite Drehzahl zu ändern, die höher ist als die erste Drehzahl, wenn die Transportkühleinheit nicht ausreichend Kapazität hat, um die gewünschte Temperatur in der Transporteinheit aufrechtzuerhalten.
- 8. Generatoraggregat nach Aspekt 7, wobei die Steuerung dazu ausgelegt ist:
zu bestimmen, ob die Drehzahl des Antriebsaggregats innerhalb einer ersten Schwellenwertbereichs liegt;
zu bestimmen, ob eine Belastung des Generators über einem zweiten Schwellenwert liegt; und
einen Zustand zunehmenden Generatorbelastungsanstiegs zu erfassen.
- 9. Generatoraggregat nach Aspekt 8, wobei die Steuerung dazu ausgelegt ist, die Drehzahl des Antriebsaggregats von der ersten Drehzahl auf die zweite Drehzahl umzuschalten, wenn die erste Drehzahl des Antriebsaggregats innerhalb des ersten Schwellenwertbereichs liegt, die Belastung des Generators über dem zweiten Schwellenwert liegt, und der Zustand zunehmenden Generatorbelastungsanstiegs erfasst wird.
- 10. Generatoraggregat nach einem der Aspekte 8 bis 9, wobei die Belastung des Generators einen Feldstrom des Generators umfasst, und der Zustand zunehmenden Generatorbelastungsanstiegs ein über einen Zeitraum zunehmender Feldstrom ist.
- 11. Generatoraggregat nach einem der Aspekte 8 bis 10, wobei die Steuerung dazu ausgelegt ist:
die Belastung des Generators über einen Zeitraum zu speichern;
zu bestimmen, ob die Belastung des Generators über den Zeitraum zunimmt; und
den Zustand zunehmenden Generatorbelastungsanstiegs zu erfassen, wenn die Belastung des Generators über den Zeitraum zunimmt.
- 12. Generatoraggregat nach einem der Aspekte 7 bis 11, wobei es sich bei der ersten Drehzahl um 1500 Umdrehungen pro Minute (RPM oder U/min) und bei der zweiten Drehzahl um 1800 U/min handelt.
- 13. Generatoraggregat nach einem der Aspekte 7 bis 12, darüber hinaus einen Lastsensor aufweisend, der dazu ausgelegt ist, eine Generatorbelastung zu überwachen und ein die Generatorbelastung angebendes Signal an die Steuerung zu schicken.
- 14. Transportkühlsystem, umfassend:
eine Transportkühleinheit;
ein Generatoraggregat, das dazu ausgelegt ist, die Transportkühleinheit mit Energie zu versorgen, wobei das Generatoraggregat umfasst:
ein Antriebsaggregat, das dazu ausgelegt ist, mechanische Energie zu erzeugen,
einen Generator, der an das Antriebsaggregat angeschlossen ist, wobei der Generator dazu ausgelegt ist, die vom Antriebsaggregat erzeugte mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln, und
eine Steuerung zur Bestimmung, die dazu ausgelegt ist:
zu bestimmen, ob eine Transportkühleinheit ausreichend Kapazität hat, um eine gewünschte Temperatur in einer Transporteinheit aufrechtzuerhalten, und
eine Drehzahl des Antriebsaggregats von einer ersten Drehzahl auf eine zweite Drehzahl zu ändern, die höher ist als die erste Drehzahl, wenn die Transportkühleinheit nicht ausreichend Kapazität hat, um die gewünschte Temperatur in der Transporteinheit aufrechtzuerhalten.
- 15. Transportkühlsystem nach Aspekt 14, wobei die Steuerung dazu ausgelegt ist:
zu bestimmen, ob die Drehzahl des Antriebsaggregats innerhalb einer ersten Schwellenwertbereichs liegt;
zu bestimmen, ob eine Belastung des Generators über einem zweiten Schwellenwert liegt; und
einen Zustand zunehmenden Generatorbelastungsanstiegs zu erfassen.
- 16. Transportkühlsystem nach Aspekt 15 wobei die Steuerung dazu ausgelegt ist, die Drehzahl des Antriebsaggregats von der ersten Drehzahl auf die zweite Drehzahl umzuschalten, wenn die erste Drehzahl des Antriebsaggregats innerhalb des ersten Schwellenwertbereichs liegt, die Belastung des Generators über dem zweiten Schwellenwert liegt, und der Zustand zunehmenden Generatorbelastungsanstiegs erfasst wird.
- 17. Transportkühlsystem nach einem der Aspekte 15 bis 16, wobei die Belastung des Generators einen Feldstrom des Generators umfasst, und der Zustand zunehmenden Generatorbelastungsanstiegs ein über einen Zeitraum zunehmender Feldstrom ist.
- 18. Transportkühlsystem nach einem der Aspekte 15 bis 17, wobei die Steuerung dazu ausgelegt ist:
die Belastung des Generators über einen Zeitraum zu speichern;
zu bestimmen, ob die Belastung des Generators über den Zeitraum zunimmt; und
den Zustand zunehmenden Generatorbelastungsanstiegs zu erfassen, wenn die Belastung des Generators über den Zeitraum zunimmt.
- 19. Transportkühlsystem nach einem der Aspekte 14 bis 18, wobei es sich bei der ersten Drehzahl um 1500 Umdrehungen pro Minute (RPM oder U/min) und bei der zweiten Drehzahl um 1800 U/min handelt.
- 20. Generatoraggregat nach einem der Aspekte 14 bis 19, darüber hinaus einen Lastsensor aufweisend, der dazu ausgelegt ist, eine Generatorbelastung zu überwachen und ein die Generatorbelastung angebendes Signal an die Steuerung zu schicken.
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Im Hinblick auf die vorstehende Beschreibung sollte klar sein, dass Änderungen im Detail, speziell in Angelegenheiten der verwendeten Baumaterialien und der Form, Größe und Anordnung der Teile vorgenommen werden könne, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die technische Beschreibung und die dargestellte Ausführungsform sollten lediglich als beispielhaft angesehen werden, wobei ein wahrer Umfang und Aussagegehalt der Erfindung durch die weitgefasste Bedeutung der Ansprüche angegeben ist.