(57)【要約】【課題】二次電池への充電量を制御することにより、交流発電機を常に高い負荷率で運転して発電効率を高効率に維持し、エネルギー効率を向上することができる輸送用冷凍システムを提供することを目的とする。【解決手段】交流発電機３で発電された電力で冷凍機の電気負荷７の全部もしくは一部を駆動するサブエンジン方式の輸送用冷凍システム１において、交流発電機３で発電された電力を蓄電可能な二次電池８を備え、二次電池８の充電状態が制御下限値以上の場合、エンジン２を停止して二次電池８の電力で冷凍機の電気負荷７を駆動し、二次電池８の電力で冷凍機の電気負荷７を駆動中に充電状態が制御下限値を下回った場合、エンジン２を運転して交流発電機３により発電を開始し、その電力で冷凍機の電気負荷７を駆動するとともに、二次電池８に対する充電量を制御して交流発電機３の負荷率を定格負荷付近に制御する制御部１２を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍機を駆動するエンジンと、
該エンジンにより駆動される交流発電機と、を備え、
前記交流発電機で発電された電力で前記冷凍機の電気負荷の全部もしくは一部を駆動するサブエンジン方式の輸送用冷凍システムにおいて、
前記交流発電機で発電された電力を蓄電可能な二次電池を備え、
前記二次電池の充電状態が制御下限値以上の場合、前記エンジンを停止して前記二次電池の電力で前記冷凍機の電気負荷を駆動し、前記二次電池の電力で前記冷凍機の電気負荷を駆動中に前記充電状態が制御下限値を下回った場合、前記エンジンを運転して前記交流発電機により発電を開始し、その電力で前記冷凍機の電気負荷を駆動するとともに、前記二次電池に対する充電量を制御して前記交流発電機の負荷率を定格負荷付近に制御する制御部を備えていることを特徴とする輸送用冷凍システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記二次電池の充電状態が制御上限値を上回った場合、前記エンジンの運転を停止し、前記二次電池の充電状態が制御下限値を下回るまで、前記二次電池の電力で前記冷凍機の電気負荷を駆動する機能を有していることを特徴とする請求項１に記載の輸送用冷凍システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記二次電池の電力により前記冷凍機の電気負荷を駆動中に前記充電状態が制御下限値を下回った場合、前記エンジンを運転して前記交流発電機により発電を開始し、その発電電力により前記冷凍機の電気負荷を駆動するとともに、前記エンジンの負荷率を７０〜１００％に制御して前記交流発電機を駆動し、前記冷凍機側の消費電力の変動に合わせて前記二次電池に対する充電量を可変制御する機能を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の輸送用冷凍システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記冷凍機の電気負荷による消費電力の検出値に基づき、前記二次電池での冷凍機運転可能時間を演算し、それが規定時間以上の場合、前記二次電池が充電制御中であっても、前記冷凍機の電気負荷の駆動を前記二次電池の電力による駆動に切り換える機能を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の輸送用冷凍システム。
【請求項５】
前記二次電池は、前記交流発電機で発電された電力以外の外部交流電源からの電力によっても充電可能な構成とされ、前記外部交流電源と接続された場合、前記交流発電機の出力回路が遮断される構成とされていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の輸送用冷凍システム。
【請求項６】
前記二次電池の故障時、該二次電池を電力系統から切り離すとともに、常に前記エンジンにより前記交流発電機を駆動し、その発電電力で前記冷凍機の電気負荷を駆動する運転に切り換え可能な構成とされていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の輸送用冷凍システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍機を駆動する専用のエンジンを備えている、いわゆるサブエンジン方式の輸送用冷凍システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
サブエンジン方式の冷凍システムとして、例えば特許文献１には、サブエンジンにより圧縮機やエバポレータファン等を駆動するとともに、オルタネータを駆動し、オルタネータで発電された電力で空調装置用のバッテリを充電することにより、サブエンジンの停止時に、空調装置用バッテリの電力によりエバポレータファンのモータを含む空調装置側の電気負荷を駆動可能としたサブエンジン方式の空調システムが開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、サブエンジンによりモータジェネレータおよび圧縮機を駆動可能とし、モータジェネレータの発電電力で冷凍機側の電気負荷を駆動するとともに、バッテリを充電するシステムにおいて、冷凍負荷が減少して圧縮機が停止されたとき、サブエンジンの運転を継続してバッテリを充電し、バッテリが規定値以上に充電後は、充電量が設定値に達するまでサブエンジンを停止し、バッテリの電力でモータジェネレータを駆動することにより、圧縮機、その他の電気負荷を駆動して冷凍機を運転するようにしたサブエンジン方式の輸送用冷凍システムが開示されている。
【０００４】
一方、車両の走行用エンジンにより駆動される発電機の発電電力で冷凍機側の電気負荷を駆動するとともに、その発電電力によりバッテリを充電し、車両の走行状態によりエンジンの回転数が低下して発電機の出力電圧が低下した場合や、エンジンが停止中であって外部から電力が供給されない場合に、バッテリからの電力で冷凍機側の電気負荷を駆動可能な構成とした冷凍車用冷凍装置が、特許文献３，４等に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１８０２５４号公報
【特許文献２】特開２００８−２８１２８９号公報
【特許文献３】特開平１１−４５０６号公報
【特許文献４】特許第４１９９３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載されたものは、低負荷域でのサブエンジンのオンオフ回数を極力少なくするとともに、サブエンジンを極力高負荷域で運転できるように、バッテリの充電量が設定値以上の場合、サブエンジンを停止してバッテリの電力でモータジェネレータを駆動し、その動力および発電電力で冷凍機側の圧縮機および電気負荷を駆動するとともに、バッテリの充電量が設定値以下に低下した場合、サブエンジンを運転して圧縮機およびモータジェネレータの駆動し、バッテリの充電を行うようにしたものである。しかし、冷凍機側の消費電力の変動に対して発電機の発電効率を高効率に維持し、サブエンジン方式の輸送用冷凍システムのエネルギー効率を改善しようとするものではない。
【０００７】
また、特許文献３，４に開示されたものは、発電機の出力に余力があるとき、その電力で充電するとともに、発電機の出力が不足時や走行用エンジンが停止時に放電し、電源回路を安定化させるために二次電池を組み合わせ、それを発電不足時や発電停止時の一時的なバックアップ電源として機能させるようにしたものであるが、これも二次電池を積極的に活用することによって、サブエンジン方式の輸送用冷凍システムのエネルギー効率を上げようとするものではない。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、冷凍機側の消費電力の変動に対して二次電池への充電量を制御することにより、交流発電機を常に高い負荷率で運転して発電効率を高効率に維持し、エネルギー効率を向上することができる輸送用冷凍システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決するために、本発明の輸送用冷凍システムは、以下のような手段を採用している。
すなわち、本発明にかかる輸送用冷凍システムは、冷凍機を駆動するエンジンと、該エンジンにより駆動される交流発電機と、を備え、前記交流発電機で発電された電力で前記冷凍機の電気負荷の全てもしくは一部を駆動するサブエンジン方式の輸送用冷凍システムにおいて、前記交流発電機で発電された電力を蓄電可能な二次電池を備え、前記二次電池の充電状態が制御下限値以上の場合、前記エンジンを停止して前記二次電池の電力で前記冷凍機の電気負荷を駆動し、前記二次電池の電力で前記冷凍機の電気負荷を駆動中に前記充電状態が制御下限値を下回った場合、前記エンジンを運転して前記交流発電機により発電を開始し、その電力で前記冷凍機の電気負荷を駆動するとともに、前記二次電池に対する充電量を制御して前記交流発電機の負荷率を定格負荷付近に制御する制御部を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、冷凍機を駆動するエンジンを備え、そのエンジンにより駆動される交流発電機で発電された電力を蓄電可能な二次電池を具備したサブエンジン方式の輸送用冷凍システムにおいて、二次電池の充電状態が制御下限値以上の場合、エンジンを停止して二次電池の電力で冷凍機の電気負荷を駆動し、二次電池の電力で冷凍機の電気負荷を駆動中に充電状態が制御下限値を下回った場合、エンジンを運転して交流発電機により発電を開始し、その電力で冷凍機の電気負荷を駆動するとともに、二次電池に対する充電量を制御して交流発電機の負荷率を定格負荷付近に制御する制御部を備えているため、二次電池の充電状態（ＳＯＣ）が制御下限値を上回っている場合、エンジンを停止して二次電池の電力で冷凍機の電気負荷を駆動するようにし、二次電池を積極的に活用できるシステムとすることによって、エネルギー効率を高めることができる。また、充電状態（ＳＯＣ）が制御下限値を下回った場合、エンジンを運転して交流発電機により発電を開始し、その電力で冷凍機の電気負荷を駆動するとともに、二次電池に対する充電量を制御して交流発電機の負荷率を定格負荷付近に制御するようにし、冷凍機側の消費電力の変動に対して二次電池への充電量を制御することによって、交流発電機を常に高い負荷率となる定格負荷付近で運転し、発電効率を最高効率付近に維持することができる。従って、サブエンジン方式の輸送用冷凍システムにおけるエネルギー効率を二次電池の活用によって格段に向上することができる。
【００１１】
さらに、本発明の輸送用冷凍システムは、上記の輸送用冷凍システムにおいて、前記制御部は、前記二次電池の充電状態が制御上限値を上回った場合、前記エンジンの運転を停止し、前記二次電池の充電状態が制御下限値を下回るまで、前記二次電池の電力で前記冷凍機の電気負荷を駆動する機能を有していることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、制御部が、二次電池の充電状態が制御上限値を上回った場合、エンジンの運転を停止し、二次電池の充電状態が制御下限値を下回るまで、二次電池の電力で冷凍機の電気負荷を駆動する機能を有しているため、二次電池の充電状態（ＳＯＣ）が制御上限値を上回った場合、エンジンの運転を停止し、二次電池の充電状態が制御下限値を下回るまでの間、二次電池の電力で冷凍機の電気負荷を駆動して冷凍機を運転することによって、エンジンおよび交流発電機の運転率を低下させることができる。また、エンジンおよび交流発電機を運転する場合、それぞれを常に高負荷率として高効率運転することができる。従って、サブエンジン方式の輸送用冷凍システムにおけるエネルギー効率を向上することができる。
【００１３】
さらに、本発明の輸送用冷凍システムは、上述のいずれかの輸送用冷凍システムにおいて、前記制御部は、前記二次電池の電力により前記冷凍機の電気負荷を駆動中に前記充電状態が制御下限値を下回った場合、前記エンジンを運転して前記交流発電機により発電を開始し、その発電電力により前記冷凍機の電気負荷を駆動するとともに、前記エンジンの負荷率を７０〜１００％に制御して前記交流発電機を駆動し、前記冷凍機側の消費電力の変動に合わせて前記二次電池に対する充電量を可変制御する機能を有していることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、制御部が、二次電池の電力により冷凍機の電気負荷を駆動中に充電状態が制御下限値を下回った場合、エンジンを運転して交流発電機により発電を開始し、その発電電力により冷凍機の電気負荷を駆動するとともに、エンジンの負荷率を７０〜１００％に制御して交流発電機を駆動し、冷凍機側の消費電力の変動に合わせて二次電池に対する充電量を可変制御する機能を有しているため、エンジンを運転して交流発電機により発電する場合、エンジンの負荷率を常に７０〜１００％に制御し、交流発電機の負荷率を定格負荷付近に維持して高負荷率で運転することができる。従って、発電効率を最高効率付近に維持し、サブエンジン方式の輸送用冷凍システムにおけるエネルギー効率を高めることができる。
【００１５】
さらに、本発明の輸送用冷凍システムは、上述のいずれかの輸送用冷凍システムにおいて、前記制御部は、前記冷凍機の電気負荷による消費電力の検出値に基づき、前記二次電池での冷凍機運転可能時間を演算し、それが規定時間以上の場合、前記二次電池が充電制御中であっても、前記冷凍機の電気負荷の駆動を前記二次電池の電力による駆動に切り換える機能を有していることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、制御部が、冷凍機の電気負荷による消費電力の検出値に基づき、二次電池での冷凍機運転可能時間を演算し、それが規定時間以上の場合、二次電池が充電制御中であっても、冷凍機の電気負荷の駆動を二次電池の電力による駆動に切り換える機能を有しているため、冷凍機側の電気負荷の消費電力に基づいて、二次電池での冷凍機運転可能時間を演算し、それが規定時間以上の場合、二次電池が充電制御中であっても、エンジンの運転を停止して、冷凍機側の電気負荷の駆動を二次電池の電力による駆動に切り換えることにより、エンジンおよび交流発電機の運転率を更に低下させることができる。従って、二次電池による運転率を高め、輸送用冷凍システムにおけるエネルギー効率を一層向上することができる。
【００１７】
さらに、本発明の輸送用冷凍システムは、上述のいずれかの輸送用冷凍システムにおいて、前記二次電池は、前記交流発電機で発電された電力以外の外部交流電源からの電力によっても充電可能な構成とされ、前記外部交流電源と接続された場合、前記交流発電機の出力回路が遮断される構成とされていることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、二次電池が、交流発電機で発電された電力以外の外部交流電源からの電力によっても充電可能な構成とされ、外部交流電源と接続された場合、交流発電機の出力回路が遮断される構成とされているため、冷凍機を搭載した車両が停車中でサブエンジンを運転することができない状況下でも、商用電源等の他の外部交流電源が利用可能であれば、その外部交流電源に接続して交流発電機の出力回路を遮断することにより、二次電池を充電しながら冷凍機を運転することができる。従って、エンジンおよび交流発電機が停止された状況下においても冷凍機の運転および二次電池の充電を行うことができる。
【００１９】
さらに、本発明の輸送用冷凍システムは、上述のいずれかの輸送用冷凍システムにおいて、前記二次電池の故障時、該二次電池を電力系統から切り離すとともに、常に前記エンジンにより前記交流発電機を駆動し、その発電電力で前記冷凍機の電気負荷を駆動する運転に切り換え可能な構成とされていることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、二次電池の故障時、二次電池を電力系統から切り離すとともに、常にエンジンにより交流発電機を駆動し、その発電電力で冷凍機の電気負荷を駆動する運転に切り換え可能な構成とされているため、万が一二次電池が故障した場合でも、二次電池を電力系統から切り離し、常にエンジンにより交流発電機を駆動することにより、その発電電力で冷凍機の電気負荷を駆動して冷凍機を運転することができる。従って、二次電池の故障にも係わらず、冷凍機を正常に運転することができる。また、かかる構成とすることにより、二次電池との組み合せの有無が選択可能で、二次電池を搭載していない、常時エンジンで交流発電機を駆動して冷凍機の電気負荷を駆動するタイプのサブエンジン方式の輸送用冷凍システムに対しても適用できる汎用性の高いシステムとすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、二次電池の充電状態が制御下限値を上回っている場合、エンジンを停止して二次電池の電力で冷凍機の電気負荷を駆動するようにし、二次電池を積極的に活用できるシステムとすることにより、エネルギー効率を高めることができる。また、充電状態が制御下限値を下回った場合、エンジンを運転して交流発電機により発電を開始し、その電力で冷凍機の電気負荷を駆動するとともに、二次電池に対する充電量を制御して交流発電機の負荷率を定格負荷付近に制御するようにし、冷凍機側の消費電力の変動に対して二次電池への充電量を制御することにより、交流発電機を常に高い負荷率となる定格負荷付近で運転し、発電効率を最高効率付近に維持することができるため、サブエンジン方式の輸送用冷凍システムにおけるエネルギー効率を二次電池の活用によって格段に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る輸送用冷凍システムの電気系統図である。
【図２】図１に示す輸送用冷凍システムの冷凍機側電気負荷が大きい場合の制御状態を表す電気系統図である。
【図３】図１に示す輸送用冷凍システムの冷凍機側電気負荷が小さい場合の制御状態を表す電気系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明の一実施形態について、図１ないし図３を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係るサブエンジン方式の輸送用冷凍システムの電気系統図が示されている。
本実施形態の輸送用冷凍システム１は、冷凍機を駆動する専用のエンジン（以下、サブエンジンという。）２を備えたサブエンジン方式の輸送用冷凍システム１であり、サブエンジン２で駆動される交流発電機３を備えている。交流発電機３は、サブエンジン２で駆動され、三相交流電力を発生するものである。このサブエンジン２や交流発電機３は、一般に定格負荷付近において最高効率で運転される設計されているため、定格負荷付近で安定的に運転することが発電効率の向上や総合エネルギー効率の向上に資することになる。
【００２４】
交流発電機３の出力側は、接点４を介してコンバータ５に接続されている。このコンバータ５は、ＡＣ／ＤＣコンバータであり、交流電力を直流電力に変換する整流回路、電力変換装置等から構成されている。コンバータ５で交流から直流に変換された電力は、インバータ６を介して冷凍機側の電動圧縮機、コンデンサファンモータ、エバポレータファンモータ等の電気負荷７に印加されるように構成されている。インバータ６は、コンバータ５からの直流電力を冷凍負荷に見合った指令周波数の三相交流電力に変換し、電気負荷７に印加するものである。
【００２５】
また、輸送用冷凍システム１は、交流発電機３で発電され、コンバータ５で交流から直流に変換された電力を蓄電する二次電池８を備えている。この二次電池８は、制御上限値を上回る充電状態（ＳＯＣ；Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）とされると、その充電電力のみで相当の時間にわたり、冷凍機の電気負荷７を運転できるだけの容量を有するものとされている。また、この冷凍機用の二次電池８には、コンバータ５で変換された直流電力のうち、冷凍機側で消費される分の余剰分が充・放電制御部９を介して充電可能な構成とされている。そして、二次電池８に蓄電された電力は、サブエンジン２が停止時に、充・放電制御部９を介して放電され、インバータ６で三相交流電力に変換されて冷凍機側の電気負荷７に印加される構成とされている。
【００２６】
コンバータ５と接点４との間には、商用電源等の外部交流電源１０と接続可能な電源プラグ１１が設けられている。このため、電源プラグ１１を外部交流電源１０に接続することにより、サブエンジン２および交流発電機３が停止された状態でも、外部交流電源１０からの電力により冷凍機（電気負荷７）の運転および二次電池８の充電が行える構成とされている。この外部交流電源１０による運転時、接点４を介して交流発電機３からの出力回路が遮断されるようになっている。
【００２７】
さらに、輸送用冷凍システム１は、二次電池８の充電状態（ＳＯＣ）に応じてサブエンジン２および交流発電機３の運転・停止を制御するとともに、サブエンジン２および交流発電機３の運転時、二次電池８に対する充電量を制御してサブエンジン２および交流発電機３を常に高負荷率（例えば、定格負荷付近）で運転できるように制御し、発電効率を最高効率付近に維持・制御する機能を有する制御部１２を備えている。
【００２８】
つまり、この制御部１２は、電流センサ１３の検出値、その他に基づいて、二次電池８の充電状態（ＳＯＣ）が制御下限値以上の場合、サブエンジン２を停止して二次電池８の電力で冷凍機の電気負荷７を駆動し、二次電池８の電力で冷凍機の電気負荷７を駆動中に充電状態（ＳＯＣ）が制御下限値を下回った場合、サブエンジン２を運転して交流発電機３により発電を開始し、その発電電力で冷凍機の電気負荷７を駆動するとともに、二次電池８に対する充電量を制御して交流発電機３の負荷率を定格負荷付近に安定的に制御する機能を有している。
【００２９】
さらに、制御部１２は、上記の機能に加え、以下の機能を有している。
（１）二次電池８が充電され、その充電状態（ＳＯＣ）が制御上限値を上回った場合、サブエンジン２の運転を停止し、その後、二次電池８の充電状態（ＳＯＣ）が制御下限値を下回るまで間、二次電池８の電力で冷凍機の電気負荷７を駆動する。
（２）二次電池８の電力で冷凍機の電気負荷７を駆動中に充電状態（ＳＯＣ）が制御下限値を下回った場合、サブエンジン２を運転して交流発電機３により発電を開始し、その発電電力により冷凍機の電気負荷７を駆動するとともに、サブエンジン２の負荷率を７０〜１００％に制御して交流発電機３を駆動し、冷凍機の電気負荷７による消費電力の変動に合わせて二次電池８に対する充電量を可変制御する。
【００３０】
（３）冷凍機の電気負荷７による消費電力の検出値により、二次電池８の電力での冷凍機運転可能時間を演算し、それが規定時間以上の場合、二次電池８が充電制御中、すなわちサブエンジン２および交流発電機３が運転され、その発電電力により冷凍機の電気負荷７が駆動されるとともに、二次電池８が充電中であっても、冷凍機側の電気負荷７の駆動を二次電池８の電力による駆動に切り換える。
（４）二次電池８が故障した時、該二次電池８を電力系統から切り離すとともに、常にサブエンジン２により交流発電機３を駆動し、その発電電力で冷凍機の電気負荷７を駆動する運転に切り換える。
【００３１】
制御部１２は、上述の機能により、輸送用冷凍システム１の運転に際して、二次電池８の持つ機能を積極的に活用し、サブエンジン２および交流発電機３の運転率が極力低くなるように、その充・放電を制御するとともに、サブエンジン２および交流発電機３が運転される時には、図２および図３に示されるように、電流センサ１３により検知される電流値（１）が、交流発電機３による発電効率が高い電流値（１）を示すように、二次電池８への充電電流（３）を制御している。つまり、交流発電機３の発電電力の電流値（１）を高い値の一定値に安定的に制御しながら、「（１）−（２）＝（３）」となるように、充電電流（３）を制御している。なお、（２）電気負荷７による消費電力である。
【００３２】
斯くして、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態に係るサブエンジン方式の輸送用冷凍システム１は、サブエンジン２により駆動される交流発電機３で発電された電力を蓄電可能な二次電池８を備えており、その制御部１２によって、二次電池８の充電状態（ＳＯＣ）が制御下限値以上の場合、サブエンジン２を停止して二次電池８の電力で冷凍機の電気負荷７を駆動し、二次電池８の電力で冷凍機の電気負荷７を駆動中に充電状態（ＳＯＣ）が制御下限値を下回った場合、サブエンジン２を運転して交流発電機３により発電を開始し、その電力で冷凍機の電気負荷７を駆動するとともに、二次電池８に対する充電量を制御して交流発電機３の負荷率が定格負荷付近の高負荷率となるように制御される。
【００３３】
このように、二次電池８の充電状態（ＳＯＣ）が制御下限値を上回っている場合、サブエンジン２を停止して二次電池８の電力で冷凍機の電気負荷７を駆動するようにし、二次電池８を積極的に活用できるシステム構成とすることにより、エネルギー効率を高めることができる。また、二次電池８の充電状態（ＳＯＣ）が制御下限値を下回った場合、サブエンジン２を運転して交流発電機３により発電を開始し、その発電電力で冷凍機の電気負荷７を駆動するとともに、二次電池８に対する充電量を制御して交流発電機３の負荷率を定格負荷付近に安定的に制御するようにし、冷凍機側の消費電力の変動に対して二次電池８への充電量を制御することにより、交流発電機３を常に高い負荷率となる定格負荷付近で運転し、発電効率を最高効率付近に維持することができる。
【００３４】
このため、サブエンジン２および交流発電機３の運転率を低く抑えながら、発電効率を最高効率付近に維持して交流発電機３およびサブエンジン２を運転することができ、サブエンジン方式の輸送用冷凍システム１におけるエネルギー効率を二次電池８の活用によって格段に向上することができる。
【００３５】
また、サブエンジン２および交流発電機３の運転し、その電力により二次電池８を充電制御中に、二次電池８の充電状態（ＳＯＣ）が制御上限値を上回った場合、サブエンジン２の運転を停止し、その後、二次電池８の充電状態（ＳＯＣ）が制御下限値を下回るまで間は、二次電池８の電力で冷凍機の電気負荷７を駆動するようにしている。
【００３６】
このように、二次電池８の充電状態（ＳＯＣ）が制御上限値を上回った場合、そこでサブエンジン２の運転を停止し、二次電池８の充電状態（ＳＯＣ）が制御下限値を下回るまでの間、二次電池８の蓄電電力で冷凍機の電気負荷７を駆動して冷凍機を運転することにより、サブエンジン２および交流発電機３の運転率を低下することができる。また、サブエンジン２および交流発電機３を運転する場合、それぞれを常に高負荷率として高効率運転することができる。従って、これによっても、サブエンジン方式の輸送用冷凍システム１におけるエネルギー効率を向上することができる。
【００３７】
さらに、本実施形態においては、二次電池８の電力で冷凍機の電気負荷７を駆動中に充電状態（ＳＯＣ）が制御下限値を下回った場合、サブエンジン２を運転して交流発電機３により発電を開始し、その発電電力で冷凍機の電気負荷７を駆動するとともに、サブエンジンの負荷率を７０〜１００％に制御して交流発電機３を駆動し、冷凍機側の消費電力の変動に合わせて二次電池８に対する充電量を、図２および図３に示される（２），（３）の如く、可変制御するようにしている。
【００３８】
これによって、サブエンジン２を運転して交流発電機３により発電する場合、サブエンジン２の負荷率を常に７０〜１００％に制御し、交流発電機３の負荷率を定格負荷付近に維持して高負荷率で安定運転することができる。その結果、発電効率を最高効率付近に維持し、サブエンジン方式の輸送用冷凍システム１におけるエネルギー効率を高めることができる。
【００３９】
また、本実施形態では、冷凍機の電気負荷７による消費電力の検出値に基づき、二次電池８での冷凍機運転可能時間を演算し、それが規定時間以上の場合、二次電池８が充電制御中であっても、冷凍機の電気負荷７の駆動を二次電池８の電力による駆動に切り換えるようにしている。このように、冷凍機側の電気負荷７の消費電力に基づいて、二次電池８での冷凍機運転可能時間を演算し、それが規定時間以上の場合、二次電池８が充電制御中であっても、サブエンジン２の運転を停止して、冷凍機側の電気負荷７の駆動を二次電池８の電力による駆動に切り換えることにより、サブエンジン２および交流発電機３の運転率を更に低下させることができる。
【００４０】
このため、二次電池８による運転率を高め、輸送用冷凍システム１におけるエネルギー効率を一層向上することができる。なお、二次電池８での冷凍機運転可能時間は、冷凍機の電気負荷７による単位時間当たりの消費電力量と、二次電池８に蓄電されている電力量とから除算によって算出することができる。
【００４１】
また、二次電池８は、交流発電機３で発電された電力以外に、サブエンジン２を停止して電源プラグ１１を外部交流電源１０に接続することにより、外部交流電源１０からの電力によっても充電可能な構成とされ、外部交流電源１０と接続された場合、交流発電機３の出力回路が接点４により遮断される構成とされている。このため、冷凍機を搭載した車両が停車中でサブエンジン２を運転することができない状況下でも、商用電源等の他の外部交流電源１０が利用可能であれば、その外部交流電源１０に電源プラグ１１接続して交流発電機３の出力回路を遮断することにより、二次電池８を充電しながら冷凍機を運転することができる。従って、サブエンジン２および交流発電機３が停止された状況下においても冷凍機の運転および二次電池８の充電を行うことができる。
【００４２】
さらに、本実施形態では、二次電池８の故障時、二次電池８を電力系統から切り離すとともに、常にサブエンジン２により交流発電機３を駆動し、その発電電力で冷凍機の電気負荷７を駆動する運転に切り換え可能とされている。このように、万が一二次電池８が故障した場合でも、二次電池８を電力系統から切り離し、常にサブエンジン２により交流発電機３を駆動することにより、その発電電力で冷凍機の電気負荷７を駆動して冷凍機を運転することができるようにしているため、二次電池８の故障にも係わらず、冷凍機を正常に運転することができる。
【００４３】
また、上記の如く、二次電池８を電力系統から切り離しできる構成としておくことによって、二次電池８との組み合せの有無が選択可能で、二次電池８を搭載していない、常時サブエンジン２で交流発電機３を駆動して冷凍機の電気負荷７を駆動するタイプのサブエンジン方式の輸送用冷凍システムに対しても適用できる汎用性の高いシステムとすることができる。
【００４４】
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態おいて、サブエンジン２と交流発電機３との結合は、直結構造であっても、あるいは遠心クラッチ等を介して結合のいずれであってもよい。また、冷凍機の電気負荷７として、電動圧縮機、コンデンサファンモータ、エバポレータファンモータ等を例示したが、これ以外の電気負荷を含んでいても、あるいはこれら電気負荷のいずれかが除外されていてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１  輸送用冷凍システム
２  エンジン（サブエンジン）
３  交流発電機
４  接点
５  コンバータ
６  インバータ
７  冷凍機の電気負荷
８  二次電池
９  充・放電制御部
１０  外部交流電源
１１  電源プラグ
１２  制御部
１３  電流センサ
【図１】
2014025593.tif 000003
【図２】
2014025593.tif 000004
【図３】
2014025593.tif 000005