一种冷藏车及其制冷机组

技术领域

本发明涉及车辆制冷技术领域，特别涉及一种制冷机组。本发明还涉及一种具有该制冷机组的冷藏车。

背景技术

冷藏车是一种专业运输的车量，它装有带制冷机组的制冷装置和聚氨酯隔热厢，具有制冷功能。制冷机组的选择是按照厢体容积来配置的，容积越大，制冷量需求越大，制冷机组型号也就越大，价格越高，一台好的制冷机组会让运输货物事半功倍。

制冷机组按照安装的位置不同，可以分为顶置机组、前置机组、独立机组和半挂机组几种；如果按照制冷功率划分，可以分为非独立式小型制冷机组、独立式中型制冷机组和大型挂车制冷机组三类。现有技术中，不论是独立式制冷机组还是非独立式制冷机组，从制冷机组的工作原理看，整个制冷机组工作的动力源是由发动机提供，往往采用传统压缩机，能效比低，节能效果差，特别是在城市工况或道路拥挤的城郊工况，发动机工况差，在频繁的制动过程中，不能回收制动能量用于制冷机组工作，不利于节能减排；对于非独立式制冷机组，影响发动机的动力性能，发动机停机时，影响制冷效果。

因此，如何避免由于采用发动机提供动力源而导致整车节能和制冷效果差，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种制冷机组，可以保证制冷效果，并可以避免传统压缩机在工作点较差的区间工作，从而可以提高整车的经济性。本发明的另一目的是提供一种包括上述制冷机组的冷藏车。

为实现上述目的，本发明提供一种制冷机组，包括发动机、第一压缩机和制冷组件，所述发动机与所述第一压缩机连接，所述第一压缩机与所述制冷组件通过管路连接以实现制冷循环，还包括高压电源系统和第二压缩机，所述第二压缩机与所述制冷组件通过管路连接，所述高压电源系统与所述第二压缩机电连接、以向所述第二压缩机提供动力。

可选地，所述制冷组件包括三通阀、冷凝器、蒸发器和三通电磁阀，所述三通阀与所述第一压缩机、所述第二压缩机和所述冷凝器均通过管路连接，所述蒸发器与所述冷凝器和所述三通电磁阀均通过管路连接，所述三通电磁阀与所述第一压缩机和所述第二压缩机均通过管路连接。

可选地，所述高压电源系统包括电驱动桥、电机控制器和动力电池，所述电驱动桥与所述电机控制器电连接，所述电机控制器与所述动力电池电连接，所述动力电池与所述第二压缩机电连接。

可选地，所述高压电源系统还包括制动管理单元，所述制动管理单元与所述电驱动桥电连接。

可选地，所述制动管理单元与所述三通电磁阀电连接，以控制切换所述第一压缩机和所述第二压缩机工作。

可选地，还包括与所述发动机、所述第一压缩机和所述高压电源系统电连接并用以管控所述高压电源系统工作的管控系统。

可选地，所述管控系统包括与所述发动机和所述第一压缩机电连接的发动机管理系统及与所述发动机管理系统和所述高压电源系统电连接的空调控制系统。

本发明还提供一种冷藏车，包括上述任一项所述的制冷机组。

相对于上述背景技术，本发明实施例所提供的制冷机组，包括发动机、第一压缩机和制冷组件，其中，发动机与第一压缩机连接，第一压缩机与制冷组件通过管路连接以实现制冷循环；进一步地，制冷机组还包括高压电源系统和第二压缩机，第二压缩机与制冷组件通过管路连接，高压电源系统与第二压缩机电连接，高压电源系统能够向第二压缩机提供动力，以驱动第二压缩机工作。这样一来，在发动机驱动第一压缩机工作的基础上，还可以通过高压电源系统驱动第二压缩机工作，以便于根据发动机的工况选择合理的压缩机工作。其中，第一压缩机和第二压缩机二者共用一套制冷组件，通过选择第一压缩机/第二压缩机工作，以避免发动机在工作点较差的区间工作，从而提高燃油经济性。比如当整车低速行驶或处于怠速(运输途中休息或货物到货后没有及时卸货)状态时，可以采用第二压缩机工作；当整车高速行驶、且发动机工况良好时，则采用发动机带动第一压缩机工作。同时，高压电源系统能够在整车制动、陡坡缓降、松油门等工况中回收制动能量，从而提高整车的经济性能。相较于传统通过发动机带动压缩机工作的方式，上述设置方式可以在保证持续制冷效果的基础上，提高整车的节能效果和动力性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的制冷机组的结构框图；

图2为本发明实施例所提供的冷藏车的工作流程图。

其中：

1-发动机；

2-第一压缩机；

3-制冷组件、301-三通阀、302-冷凝器、303-蒸发器、304-三通电磁阀；

4-管控系统、401-发动机管理系统、402-空调控制系统；

5-高压电源系统、501-制动管理单元、502-电驱动桥、503-电机控制器、504-动力电池；

6-第二压缩机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种制冷机组，可以保证制冷效果，并可以避免传统压缩机在工作点较差的区间工作，从而可以提高整车的经济性。本发明的另一核心是提供一种包括上述制冷机组的冷藏车。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本发明实施例所提供的制冷机组的结构框图；图2为本发明实施例所提供的冷藏车的工作流程图。

本发明实施例所提供的制冷机组，包括发动机1、第一压缩机2和制冷组件3，其中，发动机1可以通过皮带轮等传动机构与第一压缩机2连接，第一压缩机2与制冷组件3通过管路连接以实现制冷循环。制冷时，通过发动机1带动第一压缩机2运行，第一压缩机2将从制冷组件3中获取到的较低压力的蒸汽通过压缩后变成高压力的蒸汽后再送入制冷组件3中，高压力的蒸汽在制冷组件3中完成热交换后成为较低压力的蒸汽，再进入第一压缩机2中，从而完成制冷循环。

进一步地，制冷机组还包括高压电源系统5和第二压缩机6，第二压缩机6与制冷组件3通过管路连接，高压电源系统5与第二压缩机6电连接，高压电源系统5能够向第二压缩机6提供动力，以驱动第二压缩机6工作。显然，第二压缩机6为电动压缩机，高压电源系统5主要为电动压缩机提供动力电源。

这样一来，在发动机1驱动第一压缩机2工作的基础上，还可以通过高压电源系统5驱动第二压缩机6工作，以便于根据发动机的工况选择合理的压缩机工作。其中，第一压缩机2和第二压缩机6二者共用一套制冷组件3，通过选择采用第一压缩机2/第二压缩机6工作，以避免发动机1在工作点较差的区间工作，从而提高燃油经济性。比如当整车低速行驶或处于怠速(运输途中休息或货物到货后没有及时卸货)状态时，可以采用第二压缩机6工作；当整车高速行驶、且发动机工况良好时，则采用发动机1带动第一压缩机2工作。同时，高压电源系统5能够在整车制动、陡坡缓降、松油门等工况中回收制动能量，从而提高整车的经济性能。

相较于传统通过发动机1带动压缩机工作的方式，上述设置方式可以在保证持续制冷效果的基础上，提高整车的节能效果和动力性能。

为了实现上述制冷功能，制冷组件3包括三通阀301、冷凝器302、蒸发器303和三通电磁阀304，三通阀301与第一压缩机2、冷凝器302和第二压缩机6均通过管路连接，蒸发器303与冷凝器302和三通电磁阀304均通过管路连接，三通电磁阀304与第一压缩机2和第二压缩机6均通过管路连接。其中，第一压缩机2和第二压缩机6二者之间通过三通电磁阀304控制进行工作切换，其中，三通电磁阀304受高压电源系统5的制动管理单元501的控制。

在上述基础上，由于第一压缩机2和第二压缩机6二者共用上述制冷组件3，因此，采用第二压缩机6制冷时，通过高压电源系统5带动第二压缩机6运行，第二压缩机6吸入从蒸发器303出来的较低压力的蒸汽，并使之压力升高后送入冷凝器302，蒸汽在冷凝器302中完成热交换并冷凝成压力较高的液体，经节流阀节流后，成为压力较低的液体后送入蒸发器303，在蒸发器303中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽，再送入第二压缩机6的入口，从而完成制冷循环。

具体地说，上述高压电源系统5包括电驱动桥502、电机控制器503和动力电池504，电驱动桥502与电机控制器503电连接，电机控制器503与动力电池504电连接，动力电池504与第二压缩机6电连接。电驱动桥502具体可包括发电机，电机控制器503与发电机和动力电池504电连接，用于控制发电机对动力电池504进行充电。

电驱动桥502还具有制动能量回收和/或辅助驱动功能，此外，还可以设置制动能量回收与辅助驱动管理器，制动能量回收与辅助驱动管理器集成于高压电源系统5的制动管理单元501中，制动能量回收与辅助驱动管理器用于控制电驱动桥502的制动能量回收和/或辅助驱动功能；通过制动能量回收与辅助驱动管理器控制电驱动桥502的制动能量回收和/或辅助驱动功能，制动能量回收能够实现节能减排，辅助驱动能够改善发动机1的工况。

在车辆制动、减速、下长坡等工况时，高压电源系统5通过电驱动桥502发电对动力电池504进行充电的措施进行制动能量的回收，以满足第二压缩机6工作动力的需求，从而提高整车的经济性能。

需要注意的是，在特殊情况下，如短途运行的车辆，需要低成本出行时，可以取消发动机1带动的第一压缩机2运行，只通过高压电源系统5提供动力实现制冷。

此外，在整车需要动力性能(整车起步或者超速过程)中，电驱动桥502可以辅助助力，使发动机1提前进入比油耗较低的工作点，提高燃油的经济性。当然，即使条件无法满足电驱动桥502提供辅助驱动，由于发动机1无需拖动第一压缩机2工作，也可以在一定程度上提高整车的动力性能。

此外，上述高压电源系统5还包括制动管理单元501(BMU)，制动管理单元501与电驱动桥502电连接。

当然，根据实际需要，制动管理单元501与三通电磁阀304电连接，以控制三通电磁阀304切换第一压缩机2和第二压缩机6工作。

为了优化上述实施例，制冷机组还包括管控系统4，该管控系统4与发动机1、第一压缩机2和高压电源系统5电连接，管控系统4用于管控高压电源系统5工作。

具体地，管控系统4包括发动机管理系统401和空调控制系统402，其中，发动机管理系统401与发动机1和第一压缩机2电连接，空调控制系统402与发动机管理系统401和高压电源系统5中的制动管理单元501电连接。

这样一来，一方面，通过发动机管理系统401实时采集发动机1以及第一压缩机2的工况信息，并传输至空调控制系统402，以供空调控制系统402向制动管理单元501传输控制指令，从而进一步控制第二压缩机6的开启和关闭；另一方面，根据需要，发动机管理系统401可以采集发动机1的耗油工况信息和第一压缩机2的离合器的离合信息，从而控制第一压缩机2的开启和关闭，这样即可实现发动机1驱动第一压缩机2和高压电源系统5驱动第二压缩机6两种方式的切换。

需要说明的是，在制冷机组的控制过程中，空调控制系统402用于统筹管理，制动管理单元501用于协从管理。此外，上述空调控制系统402设有空调控制面板，空调控制面板是指用于控制空调操纵机构实现空调各种功能的面板，空调控制面板上具有功能选择键、温度键、调风键、后窗除霜键等。

如图2所示，下面具体阐述车辆的工作过程：

1)车辆上电

车辆上电是指电驱动桥502发电对动力电池504进行充电，在此期间，如果制动管理单元501检测到空调控制系统402有制冷需求时，制动管理单元501会启动第二压缩机6，在动力电池504的电量SOC允许的条件下，制冷机组开始工作，避免此时发动机1启动并带动第一压缩机2工作，从而可以达到节油目的；如果动力电池504的电量SOC不足以维持第二压缩机6工作，则启动发动机1带动第一压缩机2工作，开启常规的制冷机组。

2)车辆起步

车辆起步过程中，制动管理单元501会控制电驱动桥502辅助整车起步，使发动机1快速进入经济区间工作，所谓经济区间是指经济点的集合，其中，经济点是指较佳的工作点，在此过程中会短时间暂停制冷机组工作。

3)车辆加速

车辆加速度设定有阈值，超过阈值时，制动管理单元501会控制电驱动桥502辅助整车加速，使发动机1在经济区间工作，此过程中，在满足温度设定要求内，短时间暂停制冷机组工作。

4)车辆制动

车辆制动过程中，制动管理单元501能够根据整车运行和高压电源系统5的状态(比如动力电池504的电量SOC、电机运转速度等)确定制动能量回收功率，控制电驱动桥502发电以对动力电池504进行充电，如有制冷需求，可以启动第二压缩机6工作。

5)车辆匀速

车辆匀速过程中，根据发动机1的工况选择采用第一压缩机2或者第二压缩机6工作。一般来说，车辆速度较低，且发动机1工况不佳的情况下，采用第二压缩机6驱动制冷机组；在车辆高速运行中，发动机1工况良好的情况下，制动管理单元501会通过三通电磁阀304切换到第一压缩机2工作，开启常规的制冷机组工作。

6)车辆减速

车辆减速过程中，制动管理单元501能够根据整车运行和高压电源系统5的状态(比如动力电池504的电量SOC、电机运转速度等)确定制动能量回收功率，控制电驱动桥502发电以对动力电池504进行适当的充电，如有制冷需求，可以启动第二压缩机6工作。

7)车辆驻车

车辆驻车期间，如果制动管理单元501检测到空调控制系统402仍有制冷需求，则制动管理单元501会优先启动第二压缩机6，在动力电池504的电量SOC允许的条件下，制冷机组开始工作，避免此时发动机1启动带动第一压缩机2工作，以达到节油目的；如果动力电池504的电量SOC不足以维持第二压缩机6工作，则启动发动机1带动第一压缩机2工作，开启常规的制冷机组。

8)车辆倒车

车辆倒车时，如果制动管理单元501检测到空调控制系统402仍有制冷需求，则制动管理单元501会优先启动第二压缩机6，在动力电池504的电量SOC允许的条件下，制冷机组开始工作，避免此时发动机1启动带动第一压缩机2工作，以达到节油目的；如果动力电池504的电量SOC不足以维持第二压缩机6工作，则启动发动机1带动第一压缩机2工作，开启常规的制冷机组。

本发明所提供的一种冷藏车，包括上述具体实施例所描述的制冷机组；冷藏车的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的冷藏车及其制冷机组进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。