JP2015068625A - 脱着式温度管理ユニット用電源システム - Google Patents

Abstract

【課題】温度管理車のコンテナに脱着可能な温度管理ユニットへバッテリから配線するにあたり、比較的細い配線を用いることにより配線の取り回しを容易にすること。【解決手段】温度管理車のコンテナに脱着可能な温度管理ユニット５０に給電するための電源システムであって、温度管理車のエンジン５５に装備するオルタネータ１により充電されるバッテリ２と、このバッテリ２の直流電圧を温度管理ユニット５０内の装置５３に印加するための昇圧した直流電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ３とを備えた。【選択図】図１

Description

本発明は、脱着式温度管理ユニット用電源システムに係り、特に、冷凍車などの温度管理車の保冷庫に脱着できるようにした温度管理ユニットへの給電に好適な電源システムに関する。

従来、冷凍車などの温度管理車は、温度管理用の動力にエンジンの作動を必要とする。このため、停車中に温度管理を継続するためには、温度管理車のエンジンを回しておく必要があった。

これに対し、車載用低温庫の冷却装置をバッテリで駆動する技術が開示されている（特許文献１）。しかし、特許文献１に開示された技術によると、バッテリ電圧を直接ＤＣコンプレッサに給電するので、バッテリからＤＣコンプレッサまでの電気配線を大電流に対応した径の大きい配線にする必要がある。この配線を保冷庫に脱着可能な温度管理ユニットへの配線として採用した場合、脱着時などに配線の取り回しの制約になるという不都合がある。また、大電流により配線抵抗による電力の損失が大きいという不都合がある。

特開平１１−２０１６１０号公報

本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、特に、温度管理車の保冷庫に脱着可能な温度管理ユニットへバッテリから配線するにあたり、比較的細い配線を用いることにより、温度管理ユニットの脱着時などに、配線の取り回しを容易にすることを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、以下の構成を採用する。即ち、温度管理車のコンテナに脱着可能な温度管理ユニットに給電するための電源システムであって、前記温度管理車のエンジンに装備するオルタネータにより充電されるバッテリと、このバッテリの直流電圧を前記温度管理ユニット内の装置に印加するための昇圧した直流電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータとを備えた、脱着式温度管理ユニット用電源システムである。

バッテリから温度管理ユニット内の装置への給電では、バッテリからＤＣ−ＤＣコンバータに至る昇圧前においては、比較的大電流が流れるため、大電流に対応する径の大きい電気配線を必要とする。一方、ＤＣ−ＤＣコンバータによる昇圧後においては、比較的小電流となるため、昇圧前に比べてかなり径の小さい電気配線を採用することができる。

本発明によれば、温度管理車の保冷庫に脱着可能な温度管理ユニットへバッテリから配線するにあたり、比較的細い配線を用いることにより、温度管理ユニットの脱着時などに、配線の取り回しを容易にすることができる。

本発明の一実施形態を示す電源システムの構成図。 図１に示す電源部の構成図。

以下、本発明の一実施形態を説明する。図１に示す電源システムは、温度管理車としての冷凍車の保冷庫に脱着される温度管理ユニット（冷凍装置）５０に電力を供給するものである。本実施形態における温度管理ユニット５０は、冷却動作に用いられるエバポレータ５１、コンデンサ５２、コンプレッサ５３及び制御基板５４を備えている。本実施形態において、エバポレータ５１及びコンデンサ５２は、ＤＣ１２Ｖの電圧で動作する。一方、コンプレッサ５３は、ＤＣ３００Ｖで動作するＤＣコンプレッサである。制御部５４は、ＤＣ５Ｖの電圧で動作し、各装置５１−５３への給電を制御する。温度管理ユニット５０は、一体的なユニットとして温度管理車の保冷庫に脱着できるようになっている。温度管理車は、例えば軽トラックに温度管理用の保冷庫を積載した車両である。

温度管理車としての冷凍車は、エンジン５５と、このエンジン５５の動作により発電する第１のオルタネータ５６と、この第１のオルタネータ５６から出力される電力により充電されると共に車両の電装系に電力を供給する第１のバッテリ５７とを備えている。

一方、温度管理ユニット５０に給電する本発明の電源システムは、エンジン５５の動作により発電する第２のオルタネータ１と、この第２のオルタネータ１から出力される電力により充電される第２のバッテリを含む電源部２と、この電源部２に含まれる第２のバッテリの直流電圧を昇圧し、昇圧した直流電圧をコンプレッサ５３用の電圧として温度管理ユニット５０に入力するＤＣ−ＤＣコンバータ３とを備えている。本実施形態において、ＤＣ−ＤＣコンバータ３は、ＤＣ１２Ｖの入力をＤＣ３００Ｖの出力に昇圧する。また、本発明の電源システムは、電源部２に含まれる第２のバッテリを外部の交流電源（ＡＣ１００Ｖ）から充電するための充電器４を備えている。また、電源部２に含まれる第２のバッテリは、エバポレータ５１用及びコンデンサ５２用の電圧を温度管理ユニット５０に直接入力する。本実施形態において、第２のバッテリの出力電圧はＤＣ１２Ｖとする。

第２のバッテリを含む電源部２は、本実施形態において、図２に示すように構成されている。電源部２において、第２のバッテリ２１には、電源補助装置（大容量キャパシタ）２２が並列に接続されている。電源補助装置としての大容量キャパシタ２２は、電気二重層コンデンサであり、ウルトラ・キャパシタ、スーパー・キャパシタなどとも呼ばれる。このように、バッテリに充電済みの大容量キャパシタを並列に接続することにより、バッテリの酷使が緩和され、バッテリの寿命を何倍にも伸ばすことができる。

ここで、本願発明者が実施したシステムでは、第２のバッテリ２１の端子に、第２のオルタネータ１の出力端子と、ＤＣ−ＤＣコンバータ３への出力端子と、温度管理ユニット５０へのＤＣ１２Ｖ出力端子と、充電器４からの入力端子とを、それぞれ直接接続した。

以上の構成において、エンジン５５が始動し、第２のオルタネータ１が発電を開始すると、この第２のオルタネータ１の出力により第２のバッテリ２１が充電される。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ３が稼働すると、第２のバッテリ２１の出力電圧をＤＣコンプレッサ５３用の電圧に昇圧し、温度管理ユニット５０のＤＣコンプレッサ５３に入力する。また、第２のバッテリ２１の出力電圧は、エバポレータ５１用及びコンデンサ５２用の動作電圧として温度管理ユニット５０の制御部５４に入力される。そして、温度管理ユニット５０の制御部５４の動作により、所定のタイミングでエバポレータ５１、コンデンサ５２及びコンプレッサ５３に電圧が印加され温度管理がなされる。

この際、第２のバッテリ２１からコンプレッサ５３への給電では、第２のバッテリ２１からＤＣ−ＤＣコンバータ３に至る昇圧前においては、比較的大電流が流れるため、大電流に対応する径の大きい電気配線を必要とする（ＤＣ１２Ｖ大電流ライン）。一方、ＤＣ−ＤＣコンバータ３による昇圧後においては、比較的小電流となるため、昇圧前に比べてかなり径の小さい電気配線を採用することができる。なお、エバポレータ５１用及びコンデンサ５２用のＤＣ１２Ｖの電気配線は、もとより小電流用の細い電気配線で足りる。よって、ＤＣ−ＤＣコンバータ３に至る昇圧前の大電流ラインを出来るだけ短縮し、ＤＣ−ＤＣコンバータ３による昇圧後のＤＣ３００Ｖラインをその分長めにすることにより、温度管理ユニット５０回りの電気配線を細くすることができ、電気配線の取り回しを容易にすることができる。これにより、温度管理ユニット５０を温度管理車のコンテナに脱着する際にも作業が容易になり、また、温度管理ユニット５０への電気配線を温度管理ユニット５０の内部に収納することも容易になる。更に、ＤＣ−ＤＣコンバータ３に至る昇圧前の大電流ラインを出来るだけ短縮し、ＤＣ−ＤＣコンバータ３による昇圧後のＤＣ３００Ｖラインをその分長めにすることにより、第２のバッテリ２１からコンプレッサ５３への給電における配線抵抗による電力の損失を低減することができる。

また、本実施形態では外部交流電源から第２のバッテリ２１に充電するための充電器４を備えているので、温度管理車がエンジンを長時間止める場合でも、外部交流電源により第２のバッテリ２１を充電することができ、温度管理ユニット５０を動作させることができる。

以上説明した実施形態では、車両用の第１のオルタネータ５６及び第１のバッテリ５７に加え、温度管理ユニット５０への給電用として第２のオルタネータ１及び第２のバッテリ２を装備した。しかし、車両用として通常装備されているオルタネータとバッテリを温度管理ユニット５０への給電用として共用してもよい。この場合、図１のイメージは、第１のオルタネータ５６及び第１のバッテリ５７を省いたイメージとなる。オルタネータ１は車両に通常装備されているオルタネータとなり、電源部２に含まれるバッテリは車両に通常装備されているバッテリとなる。車両の電装系への給電も電源部２に含まれるバッテリから行われる。エンジンにオルタネータを増設する場合は、エンジン回りにオルタネータ搭載用のスペースを確保する必要がある。また、増設するオルタネータの固定金具やエンジンと連結するためのベルトが必要になる。このように、オルタネータの増設には、労力、手間、コストを要する不都合があるが、車両既設のオルタネータとバッテリを利用することができれば、そのような不都合を改善することができる。

その他、本発明は、上記実施形態に限られるものではない。温度管理車の規模は、軽トラックベースでもよいし、もっとサイズの大きい車両をベースにしてもよい。また、温度管理ユニットは、冷凍装置に限らない。保冷装置、冷蔵装置や加温装置などでもよい。つまり、温度管理車は、保冷車、冷蔵車、冷凍車、加温車などでもよい。第２のバッテリへの大容量キャパシタの接続は本発明の必須の要件ではない。バッテリは、鉛蓄電池、ディープサイクルバッテリ、リチウムイオン蓄電池などの種類を問わない。第２のバッテリを外部交流電源により充電するための充電器は、本発明の必須の要件ではない。本発明の範囲は、実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載した発明の範囲である。

１ 第２のオルタネータ
２ 電源部
２１ 第２のバッテリ
２２ 電源補助装置（大容量キャパシタ）
３ ＤＣ−ＤＣコンバータ
４ 第２のバッテリ用の充電器
５０ 温度管理ユニット
５１ エバポレータ
５２ コンデンサ
５３ コンプレッサ
５４ 制御部
５５ エンジン
５６ 第１のオルタネータ
５７ 第１のバッテリ

Claims (4)

1. 温度管理車のコンテナに脱着可能な温度管理ユニットに給電するための電源システムであって、
   前記温度管理車のエンジンに装備するオルタネータにより充電されるバッテリと、このバッテリの直流電圧を前記温度管理ユニット内の装置に印加するための昇圧した直流電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータとを備えた、
   脱着式温度管理ユニット用電源システム。
2. 請求項１に記載の電源システムにおいて、
   前記バッテリに、大容量キャパシタを並列に接続した、
   脱着式温度管理ユニット用電源システム。
3. 請求項１に記載の電源システムにおいて、
   前記バッテリを外部交流電源により充電可能とする充電器を備えた、
   脱着式温度管理ユニット用電源システム。
4. 前記温度管理車に既設のオルタネータ及びバッテリとは別個に前記オルタネータ及びバッテリを設けた、
   請求項１に記載の脱着式温度管理ユニット用電源システム。

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