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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Offenbarung bezieht sich auf elektrische Systeme und
insbesondere auf elektrische Systeme von mobilen Maschinen.
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Hintergrund
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Mobile
Maschinen weisen oft elektrische Systeme auf, um den Betrieb der
mobilen Maschine zu erleichtern und den Komfort eines Bedieners
der mobilen Maschine zu steigern. Solche elektrischen Systeme können eine
oder mehrere Leistungsquellen aufweisen, die elektrische Leistung
erzeugen, eine oder mehrere Leistung verbrauchende Vorrichtungen
und Leistungsübertragungssysteme
zur Übertragung
von Leistung von den Leistungsquellen zu den Leistung verbrauchenden
Vorrichtungen. Elektrische Systeme mit mehreren Leistungsquellen können Vorkehrungen
aufweisen, um es einem Bediener zu ermöglichen, selektiv unterschiedliche Leistungsquellen
zu aktivieren und zu deaktivieren, um die Notwendigkeiten von unterschiedlichen
Umständen
zu erfüllen.
Unglücklicherweise
kann eine solche manuelle Aktivierung und Deaktivierung von unterschiedlichen
Leistungsquellen ansprechend auf sich ändernde Bedingungen in nicht
wünschenswerter
Weise einen Bediener der mobilen Maschine belasten.
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Die
US-Patentanmeldung Nr. 2003/0105567 ("die '567-Anmeldung"), die am 28. November
2001 eingereicht wurde, offenbart eine mobile Maschine mit einem
elektrischen System mit mehreren Leistungsquellen und Vorkehrungen
zur automatischen Aktivierung und Deaktivierung von unterschiedlichen Leistungsquellen
abhängig
von Betriebsbedingungen des elektrischen Systems. Die Leistungsquellen des
elektrischen Systems, die von der '567-Anmeldung
offenbart werden, weisen eine Batterie, einen Motorgenerator und
einen externen Leistungsanschluss auf, der konfiguriert ist, um
eine Verbindung mit einer externen Leistungsquelle herzustellen. Wenn
der ex terne Leistungsanschluss Leistung liefert und der Motor/Generator
dies nicht tut, detektieren die Steuerungen des elektrischen Systems
Leistungsdefizite durch Vergleich der Leistungsanforderungen des
elektrischen Systems mit der Leistungskapazität der externen Leistungsquelle.
Wenn ein Leistungsdefizit unter solchen Bedingungen auftritt und
der Motorgenerator eine höhere
Leistungskapazität
hat als die externe Leistungsquelle, deaktiviert das elektrische
System automatisch den externen Leistungsanschluss und aktiviert
den Motorgenerator.
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Obwohl
das elektrische System der '567-Anmeldung
automatisch unterschiedliche Leistungsquellen ansprechend auf sich
verändernde
Leistungsanforderungen aktiviert und deaktiviert, bestehen gewisse
Nachteile. Beispielsweise weist das elektrische System keine Vorkehrungen
auf, um unerwünschte
transiente Ereignisse zu verhindern, auch wenn man von einer Kombination
von aktiven Leistungsquellen zu einer anderen übergeht. Zusätzlich,
mit Ausnahme der Möglichkeit,
Fehlercodes zu speichern und Alarme zu aktivieren, weist das in
der '567-Anmeldung
beschriebene elektrische System keine Vorkehrungen auf, um auf Fehlfunktionen
der Leistungsquellen anzusprechen.
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Die
Steuerverfahren der vorliegenden Offenbarung lösen eines oder mehrere der
oben dargelegten Probleme.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Ein
offenbartes Ausführungsbeispiel
bezieht sich auf eine mobile Maschine, die ein Antriebssystem aufweisen
kann, welches konfiguriert ist, um die mobile Maschine anzutreiben.
Die mobile Maschine kann auch ein elektrisches System aufweisen,
welches an der Maschine montiert ist. Das elektrische System kann
eine erste Leistungsquelle, eine zweite Leistungsquelle, ein Leistungsübertragungssystem, welches
mit einer oder mehreren Leistungslasten verbunden ist, und Leistungsversorgungssteuerungen
aufweisen. Die Leistungsversorgungssteuerungen können konfiguriert sein, um
ein Steuer verfahren auszuführen,
welches die Ausführung
einer Leistungsquellenumschaltung aufweist. Das Ausführen der
Leistungsquellenumschaltung kann aufweisen, die erste Leistungsquelle
von dem Leistungsübertragungssystem
zu trennen, auf eine Erfüllung
von mindestens einer vorbestimmten Bedingung zu warten und die zweite
Leistungsquelle mit dem Leistungsübertragungssystem zu verbinden.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Systems
einer mobilen Maschine. Das elektrische System kann einen von einem
Primärantrieb
angetriebenen Motor/Generator, eine zweite Leistungsquelle, ein
Leistungsübertragungssystem
und eine Vielzahl von Leistungslasten aufweisen, die mit dem Leistungsübertragungssystem
verbunden sind. Das Verfahren kann auch aufweisen, Eingangsgrößen aufzunehmen,
die sich auf Betriebsbedingungen der Maschine beziehen. Zusätzlich kann
das Verfahren aufweisen, den durch den Primärantrieb angetriebenen Motor/Generator
mit dem Leistungsübertragungssystem
während
eines ersten Satzes von vorbestimmten Bedingungen zu verbinden,
was die Aufnahme von Eingangsgrößen aufweist,
die anzeigen, dass der vom Primärantrieb
angetriebene Motor/Generator gegenwärtig Leistung liefern kann.
Darüber hinaus
kann das Verfahren aufweisen, die zweite Leistungsquelle mit dem
Leistungsübertragungssystem
während
eines zweiten Satzes von vorbestimmten Bedingungen zu verbinden,
was aufweist, dass mindestens eine der aufgenommenen Eingangsgrößen anzeigt,
dass der vom Primärantrieb
angetriebene Motor/Generator gegenwärtig nicht Leistung liefern
kann, und wobei die Aufnahme der Eingangsgrößen anzeigt, dass der vom Primärantrieb
angetriebene Motor/Generator eine Fehlfunktion zeigen kann.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
kann sich auf eine mobile Maschine beziehen, die ein Antriebssystem
aufweisen kann, welches konfiguriert ist, um die mobile Maschine
anzutreiben. Die mobile Maschine kann auch ein elektrisches System
aufweisen, welches an der mobilen Maschine montiert ist. Das elektrische
System kann eine erste Leistungsquelle, eine zweite Leistungsquelle,
ein Leistungsübertragungssystem,
eine oder mehrere Leistungslas ten, die mit dem Leistungsübertragungssystem
verbunden sind, und Leistungsquellensteuerungen aufweisen. Die Leistungsquellensteuerungen
können
konfiguriert sein, um ein Steuerverfahren auszuführen, welches die Verbindung
der ersten Leistungsquelle mit dem Leistungsübertragungssystem und die Aufnahme
von Eingangsgrößen aufweisen
kann, die mit der Leistung der ersten Leistungsquelle in Beziehung stehen.
Zusätzlich
kann das Verfahren aufweisen, ansprechend auf den Empfang von Eingangsgrößen, die
anzeigen, dass die erste Leistungsquelle eine Fehlfunktion hat,
die erste Leistungsquelle von dem Leistungsübertragungssystem zu trennen,
die zweite Leistungsquelle mit dem Leistungsübertragungssystem zu verbinden
und darauf folgend die erste Leistungsquelle, von dem Leistungsübertragungssystem getrennt
zu halten, und zwar zumindest bis zur Aufnahme von einer oder mehreren
vorbestimmten Eingangsgrößen von
einem Bediener.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Veranschaulichung einer mobilen Maschine gemäß einem
offenbarten Ausführungsbeispiel;
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2 ist
ein Flussdiagramm, welches ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens
zur Bestimmung veranschaulicht, welche von einer Vielzahl von Leistungsquellen
gegenwärtig
bevorzugt wird;
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3 ist
ein Flussdiagramm, welches ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens
veranschaulicht, um zu steuern, welche von einer Vielzahl von Leistungsquellen
mit einem Leistungsübertragungssystem
eines elektrischen Systems verbunden ist;
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4 ist
ein Flussdiagramm, welches ein Ausführungsbeispiel eines Fehlerüberwachungsverfahrens
für ein
elektrisches System veranschaulicht.
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Detaillierte
Beschreibung
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1 sieht
eine schematische Ansicht einer mobilen Maschine 10 vor.
Die mobile Maschine 10 kann ein Antriebssystem 12 und
ein elektrisches Sys tem 14 aufweisen. Während 1 die mobile
Maschine 10 als landbasiert zeigt, kann die mobile Maschine 10 ein
Wasserfahrzeug oder ein Flugzeug sein.
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Das
Antriebssystem 12 kann einen Primärantrieb 16 und Antriebsvorrichtungen 18 aufweisen. Der
Primärantrieb 16 kann
irgendeine Art einer Vorrichtung sein, die konfiguriert ist, um
Leistung zum Antrieb der mobilen Maschine 10 zu erzeugen,
was einen Dieselmotor, einen Benzinmotor, einen durch gasförmigen Brennstoff
angetriebenen Motor und eine Turbine mit einschließt, jedoch
nicht darauf eingeschränkt
ist. Die Antriebsvorrichtungen 18 können irgendeine Art einer Komponente
sein, die konfiguriert ist, um Leistung aufzunehmen, die von dem
Primärantrieb 16 erzeugt
wird, und die diese Leistung verwenden, um die mobile Maschine 10 anzutreiben. Beispielsweise
können
die Antriebsvorrichtungen 18 Räder, Raupeneinheiten oder ein
Propeller sein.
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Das
elektrische System 14 kann eine oder mehrere Leistungsquellen 20 aufweisen,
weiter ein Leistungsübertragungssystem 22,
eine oder mehrere Leistungslasten 24 und Leistungsversorgungssteuerungen 26.
Die Leistungsquellen 20 können konfiguriert sein, um
elektrische Leistung zu erzeugen. Das Leistungsübertragungssystem 22 kann
konfiguriert sein, um Leistung von den Leistungsquellen 20 aufzunehmen
und diese Leistung an Leistungslasten 24 zu verteilen.
Die Leistungslasten 24 können konfiguriert sein, um
Leistung von dem Leistungsübertragungssystem 22 aufzunehmen
und den Betrieb der mobilen Maschine 10 zu erleichtern
und/oder verschiedene Funktionen auszuführen, die den Komfort, die
Bequemlichkeit und die gesamte Zufriedenheit eines Bedieners der
mobilen Maschine 10 verbessern. Die Leistungsversorgungssteuerungen 26 können konfiguriert
sein, um verschiedene Aspekte zum Betrieb des elektrischen Systems 14 zu
steuern, was mit einschließt,
welche der Leistungsquellen 20 mit dem Leistungsübertragungssystem 22 verbunden sind
und welche Leistung dorthin liefern.
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Die
Leistungsquellen 20 können
einen vom Primärantrieb
angetriebenen Motor/Generator 28, eine Netzleistungsschnittstelle 30 und
eine Zusatzleistungseinheit 32 aufweisen. Der vom Primärantrieb
angetriebene Motor/Generator 28 kann mechanisch mit einer
Ausgangswelle 36 des Primärantriebs 16 gekoppelt
sein und konfiguriert sein, um Leistung, die von der Ausgangswelle 36 aufgenommen
wird, in Elektrizität
umzuwandeln. Die Netzleistungsschnittstelle 30 kann eine
oder mehrere Leistungsaufnahmen aufweisen, um eine Verbindung mit
externen Leistungsquellen herzustellen, die Gebrauchsleistung (beispielsweise
ein elektrisches Gitter), einen externen Generator, eine externe
Batterie, Leistungsverbindungen, die von Dritten geliefert werden
(beispielsweise Campingplätze,
Lastwagenstationen, Raststationen, Häfen, Flugplätze usw.) oder irgendeine andere
externe Leistungsquelle aufweisen. Die Netzleistungsschnittstelle 30 kann
Aufnahmen aufweisen, die konfiguriert sind, um 110 Volt Wechselstromleistung,
220 Volt Wechselstromleistung und/oder Gleichstromleistung aufzunehmen.
Die Zusatzleistungseinheit 32 kann einen (nicht gezeigten) Motor
aufweisen, der an der mobilen Maschine 10 befestigt ist,
wie beispielsweise einen Dieselmotor, einen Benzinmotor, einen von
gasförmigem
Brennstoff angetriebenen Motor oder einen Turbinenmotor und einen
zusätzlichen
(nicht gezeigten) Motor/Generator, der mechanisch mit dem Motor
verbunden ist.
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Das
Leistungsübertragungssystem 22 kann ein
Leistungselektronikmodul 48 und ein Übertragungsnetzwerk 43 aufweisen.
Das Leistungselektronikmodul 48 kann eine erste Schaltvorrichtung 54, eine
zweite Schaltvorrichtung 56 und eine dritte Schaltvorrichtung 58 aufweisen,
um selektiv das Leistungselektronikmodul 48 mit dem vom
Primärantrieb
angetriebenen Motor/Generator 28, mit der Netzleistungsschnittstelle 30 bzw.
der Zusatzleistungseinheit 32 zu verbinden. Die ersten,
zweiten und dritten Schaltvorrichtungen 54, 56, 58 können jeweils
eine Eingangsseite 53 und eine Ausgangsseite 55 aufweisen.
Zusätzlich
kann das Leistungselektronikmodul 48 eine oder mehrere
Leistungseinstellvorrichtungen 60, 62, 64 aufweisen,
die konfiguriert sind, um die Menge und/oder Form der Leistung einzustellen,
die zu verschiedenen Teilen des Übertragungsnetzwerkes 43 geliefert
werden. Ein erster Teil 42 des Übertragungsnetzwerkes 43 kann
sich von der Leistungseinstellvorrichtung 60 erstrecken,
und ein zweiter Teil 44 des Übertragungsnetzwerkes 43 kann
sich von den Leistungseinstellvorrichtungen 62, 64 erstrecken.
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Die
Leistungsversorgungssteuerungen 26 können das Leistungselektronikmodul 48,
eine Steuervorrichtung 50 und Bedienersteuerungen 52 aufweisen.
Die Steuervorrichtung 50 kann einen oder mehrere (nicht
gezeigte) Prozessoren aufweisen, und eine oder mehrere (nicht gezeigte)
Speichervorrichtungen. Die Steuervorrichtung 50 kann in
kommunizierender Weise mit verschiedenen Sensoren und/oder anderen
Steuervorrichtungen der mobilen Maschine verbunden sein, um Eingangsgrößen aufzunehmen,
die sich auf die Betriebsbedingungen der mobilen Maschine 10 und
des elektrischen Systems 14 beziehen. Die Steuervorrichtung 50 kann
konfiguriert sein, um den Betrieb des Leistungselektronikmoduls 48 zu
steuern. Die Steuervorrichtung 50 kann eine extra dafür vorgesehene
Steuervorrichtung sein, um die Leistungsversorgung zum Leistungsübertragungssystem 22 zu
steuern. Alternativ kann die Steuervorrichtung 50 konfiguriert
sein, um andere Aspekte der mobilen Maschine 10 zu überwachen
und/oder zu steuern.
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Die
Bedienersteuerungen 52 können eine Betriebszustandsauswahlvorrichtung 66 und
einen APU-Schalter 68 aufweisen. Die Betriebszustandsauswahlvorrichtung 66 kann
konfiguriert sein, um es einem Bediener zu gestatten, einen von
einer Vielzahl von Betriebszuständen
des elektrischen Systems 14 anzufordern, was einen inaktiven
Betriebszustand und einen oder mehrere aktive Betriebszustände aufweist.
Beispielsweise kann ein Bediener einen inaktiven Betriebszustand
anfordern, indem er die Betriebszustandsauswahlvorrichtung 66 in
die "Aus-Position" setzt, oder kann
einen inaktiven Betriebszustand anfordern, indem er die Betriebszustandsauswahlvorrichtung 66 in
einen der "ACC-", "An-" und "Start-Betriebszustände" setzt. Der APU-Schalter 68 kann
konfiguriert sein, um es einem Bediener zu gestatten, anzufordern,
dass die Zusatzleistungseinheit (auxiliary power unit = APU) 32 als eine
Leistungsquelle für
das elektrische System 14 eingeschaltet oder ausgeschaltet
wird. Wie in 1 gezeigt, kann der APU-Schalter 68 ein
Schalter sein, der in einem Betriebszustand einer Anforderung zum Einschalten
entspricht und in einem anderen Betriebszustand einer Anforderung
zum Ausschalten entspricht.
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Die
Leistungsversorgungssteuerungen 26 sind nicht auf das in 1 veranschaulichte
Ausführungsbeispiel
eingeschränkt.
Beispielsweise können die
Leistungsversorgungssteuerungen 26 hart verkabelte Logikschaltungen
und/oder andere logische Vorrichtungen zusätzlich zur Steuervorrichtung 50 oder
statt dieser einrichten. Die Leistungsversorgungssteuerungen 26 können auch
andere Steuervorrichtungen zusätzlich
zur Steuervorrichtung 50 aufweisen und die Steuerlogik
der Leistungsversorgungssteuerungen 26 kann zwischen der
Steuervorrichtung 50 und irgendeiner von diesen anderen Steuervorrichtungen
verteilt werden. Zusätzlich
können
im Gegensatz zu dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
die ersten, zweiten und dritten Schaltvorrichtungen 54, 56, 58 und
die Leistungseinstellvorrichtungen 60, 62, 64 physikalisch
verteilt sein anstatt zusammengelegen zu sein. Weiterhin können die
Leistungsversorgungssteuerungen 26 eine oder mehrere Leistungseinstellvorrichtungen 60, 62, 64 weglassen
oder zusätzliche
Leistungseinstellvorrichtungen aufweisen.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Die
offenbarten Ausführungsbeispiele
finden Anwendung bei irgendeiner mobilen Maschine, die ein elektrisches
System 14 aufweist. Der Betrieb eines elektrischen Systems 14 einer
mobilen Maschine gemäß den offenbarten
Ausführungsbeispielen
wird unten besprochen.
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Das
Leistungselektronikmodul 48 kann mit dem vom Primärantrieb
angetriebenen Motor/Generator 28, mit der Netzleistungsschnittstelle 30 und/oder
einer Zusatzleistungseinheit 32 verbunden werden, wenn
die erste Schaltvorrichtung 54, die zweite Schaltvorrichtung 56 und/oder
die dritte Schaltvorrichtung 58 geschlossen sind. In einigen Ausführungsbeispielen,
wie bei spielsweise jenen, die in Verbindung mit den 2 und 3 beschrieben werden,
können
die Leistungsversorgungssteuerungen 26 das Leistungselektronikmodul 48 mit
nur einer der Leistungsquellen 20 gleichzeitig verbunden
halten. Irgendwelche Leistungsquellen 20, die so mit dem
Leistungselektronikmodul 48 verbunden werden, können Leistung
zu dem Leistungselektronikmodul 20 liefern. Leistungseinstellvorrichtungen 60, 62 und 64 können diese
Leistung aufnehmen und sie an das Übertragungsnetzwerk 43 übertragen.
Die Leistungseinstellvorrichtung 60 kann Leistung zum ersten
Teil 42 des Übertragungsnetzwerks 43 liefern. Die
Leistungseinstellvorrichtungen 62, 64 können Leistung
zu einem zweiten Teil 44 des Übertragungsnetzwerks 43 liefern.
Wenn die Leistungseinstellvorrichtungen 62, 64 und
die Leistungsquellen 20, die ihnen Leistung liefern, ordnungsgemäß arbeiten,
können
die Leistungseinstellvorrichtungen 62, 64 Leistung
mit einer im wesentlichen konstanten Spannung liefern, wie beispielsweise
340 Volt Gleichstrom.
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2 ist
ein Flussdiagramm, welches ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens
veranschaulicht, gemäß dem die
Steuervorrichtung 50 bestimmen kann, welche der ersten,
zweiten und dritten Schaltvorrichtungen 54, 56, 58 geschlossen
werden sollte, um eine der Leistungsquellen 20 mit den
Leistungseinstellvorrichtungen 60, 62, 64 zu
verbinden. Gemäß einem
Verfahren, wie beispielsweise jenem, welches in 2 veranschaulicht
ist, können
die Leistungsquellen 20 eine Prioritätsrangfolge haben, und die
Leistungsquelle 20 mit der höchsten Priorität, die als
eine eingeschaltete Leistungsquelle angesehen wird und nicht als
fehlerhaft angesehen wird, kann die gegenwärtig bevorzugte Leistungsquelle 20 sein.
Die Steuervorrichtung 50 kann unterschiedliche Kriterien
verwenden, um zu bestimmen, ob unterschiedliche Leistungsquellen 20 als
eingeschaltet bzw. intakt angesehen werden sollten und somit als verfügbar zur
Lieferung von Leistung zu dem Leistungsübertragungsnetzwerk 22.
Der vom Primärantrieb
angetriebene Motor/Generator 28 und die Netzleistungsschnittstelle 30 können als
eingeschaltet bzw. intakt angesehen werden, wenn die Eingangsgrößen in die
Steuervorrichtung 50 anzeigen, dass sie gegenwärtig Leistung
liefern kön nen.
Die Zusatzleistungseinheit 32 kann als intakt bzw. eingeschaltet angesehen
werden, wenn die Steuervorrichtung 50 gewisse Eingangsgrößen von
einem Bediener aufnimmt.
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Wie 2 zeigt,
kann bei einigen Ausführungsbeispielen
der erste Faktor bei der Bestimmung, welche Leistungsquelle 20 gegenwärtig bevorzugt
wird, aufweisen, ob der vom Primärantrieb angetriebene
Motor/Generator als fehlerhaft angesehen wird (Schritt 70).
Im allgemeinen kann eine Leistungsquelle 20 als fehlerhaft
angesehen werden, wenn die Steuervorrichtung 50 Eingangsgrößen empfangen
hat, die anzeigen, dass die Leistungsquelle 20 eine Fehlfunktion
hat. Ein Verfahren gemäß dem die
Steuervorrichtung 50 bestimmen kann, ob eine Leistungsquelle 20 als
fehlerhaft angesehen werden sollte, wird genauer unten in Verbindung
mit 4 besprochen. Wenn der vom Primärantrieb
angetriebene Motor/Generator 28 nicht als fehlerhaft angesehen
wird, kann die Steuervorrichtung 50 bestimmen, ob die Eingangsgrößen anzeigen,
dass der vom Primärantrieb
angetriebene Motor/Generator gegenwärtig Leistung liefern kann
(Schritt 72). In einigen Ausführungsbeispielen kann die Steuervorrichtung 50 dies
tun, und zwar indem sie bestimmt, ob die Eingangsgrößen anzeigen,
dass der Primärantrieb 16 über einer
vordefinierten Drehzahl arbeitet, wie beispielsweise 500 U/min.
Falls dies so ist, kann der Primärantrieb 16 den
vom Primärantrieb
angetriebenen Motor/Generator 28 mit einer ausreichend
hohen Drehzahl antreiben, um zu ermöglichen, dass der vom Primärantrieb
angetriebene Motor/Generator 28 Leistung liefert. Wenn
die Eingangsgrößen anzeigen, dass
der vom Primärantrieb
angetriebene Motor/Generator 28 gegenwärtig Leistung liefern kann,
kann die Steuervorrichtung 50 ihn als eine Leistungsquelle eingeschaltet
bzw. betriebsbereit ansehen, und als die gegenwärtig bevorzugte Leistungsquelle 20 (Schritt 74).
Die Steuervorrichtung 50 kann dann zum Schritt 70 zurückkehren
und kann den Prozess der Bestimmung, welche Leistungsquelle 20 gegenwärtig bevorzugt
wird, weiterführen.
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Wenn
der vom Primärantrieb
angetriebene Motor/Generator 28 gegenwärtig nicht Leistung liefern
kann oder als fehlerhaft angesehen wird, kann der nächste Faktor
bei der Bestimmung, welche Leistungsquelle 20 gegenwärtig bevorzugt
ist, sein, ob die Netzleistungsschnittstelle 30 als fehlerhaft
angesehen wird (Schritt 76). Falls nicht, kann die Steuervorrichtung 50 bestimmen,
ob die Netzleistungsschnittstelle 30 gegenwärtig Leistung
liefern kann. Die Steuervorrichtung 50 kann dies tun, indem
sie bestimmt, ob die Eingangsgrößen anzeigen,
dass Spannung auf der Netzleistungsschnittstelle 30 vorhanden
ist (Schritt 78). Falls dies so ist, kann die Steuervorrichtung 50 die
Netzleistungsschnittstelle 30 als betriebsbereit als eine
Leistungsquelle ansehen, und als die gegenwärtig bevorzugte Leistungsquelle 20 (Schritt 80).
Darauf folgend kann die Steuervorrichtung 50 zum Schritt 70 zurückkehren.
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Falls
weder der vom Primärantrieb
angetriebene Motor/Generator 28 noch die Netzleistungsschnittstelle 30 die
gegenwärtig
bevorzugte Leistungsquelle 20 ist und die Zusatzleistungseinheit 32 nicht
als fehlerhaft angesehen wird (Schritt 82) kann die Steuervorrichtung 50 bestimmen,
ob die Zusatzleistungseinheit 32 als eine Leistungsquelle
eingeschaltet ist. Die Steuervorrichtung 50 kann dies so tun,
indem sie bestimmt, ob ein Bediener den APU-Schalter 68 betätigt hat,
um das Einschalten einer Zusatzleistungseinheit 32 anzufordern,
seitdem das letzte mal die Betriebszustandsauswahlvorrichtung betätigt wurde,
um anzufordern, dass das elektrische System 14 von einem
inaktiven Betriebszustand in einen aktiven Betriebszustand umschaltet (Schritt 84).
Die Anforderung eines Bedieners, das Einschalten der Zusatzleistungseinheit 32 nach
jedem zyklischen Durchgang der Betriebszustandsauswahlvorrichtung 66 anzufragen,
kann einen Bediener davon abhalten, unwissentlich die Zusatzleistungseinheit 32 zu
aktivieren, wenn ein aktiver Betriebszustand des elektrischen Systems 14 angefordert
wird. Wenn die Steuervorrichtung 50 im Schritt 84 bestimmt,
dass die Zusatzleistungseinheit 32 eingeschaltet bzw. betriebsbereit
ist, kann die Zusatzleistungseinheit 32 die gegenwärtig bevorzugte
Leistungsquelle 20 sein (Schritt 86). Nach dem
Schritt 86 nach einer bestätigenden Bestimmung im Schritt 82 oder
nach einer negativen Bestimmung im Schritt 84, kann die
Steuervorrichtung 50 zum Schritt 70 zurückkehren.
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Ausführungsbeispiele,
wie beispielsweise jenes, welches in 2 veranschaulicht
ist, wo der von Primärantrieb
angetriebene Motor/Generator 28, die Netzleistungsschnittstelle 30 und
die Zusatzleistungseinheit 32 hohe bzw. mittlere bzw. niedrige
Prioritätsrangfolgen
haben, können
eine effiziente Energieanwendung begünstigen. Wenn der Primärantrieb 16 arbeitet
und der vom Primärantrieb
angetriebene Motor/Generator 28 Leistung liefern kann,
kann das Abziehen von Leistung von dem Primärantrieb 16 zur Erzeugung
von Elektrizität
energieeffizienter sein als der Verbrauch von Elektrizität von der
Netzleistungsschnittstelle 30 oder der Zusatzleistungseinheit 32. Zusätzlich kann
die Netzleistungsschnittstelle 30 effizienter als die Zusatzleistungseinheit 32 sein.
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Verfahren
zur Steuerung, welche der Leistungsquellen 20 gegenwärtig bevorzugt
wird/werden, sind nicht auf die oben in Verbindung mit 2 besprochenen
Ausführungsbeispiele
eingeschränkt. Beispielsweise
können
Steuerverfahren die Möglichkeit
aufweisen, dass mehr als eine Leistungsquelle 20 gegenwärtig bevorzugt
wird. Zusätzlich
können
in manchen Ausführungsbeispielen
die Prioritätsreihenfolgen
und die Betriebsbereitschaftsanforderungen für den vom Primärantrieb
angetriebenen Motor/Generator 28, für die Netzleistungsschnittstelle 30 und die
Zusatzleistungseinheit 32 anders sein.
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Während das
Verfahren der 2 ausgeführt wird, um zu bestimmen,
welche Leistungsquelle 20 gegenwärtig bevorzugt wird, kann die
Steuervorrichtung 50 die Leistungsquellen 20 mit
dem Leistungselektronikmodul 48 verbinden und davon trennen,
falls nötig,
um die gegenwärtig
bevorzugte Leistungsquelle 20 in Verbindung mit dem Leistungselektronikmodul 48 zu
halten. Das Flussdiagramm der 3 veranschaulicht
ein Verfahren gemäß dem die Steuervorrichtung 50 die
Leistungsquellen 20 anschließen und trennen kann, um die
gegenwärtig
bevorzugte Leistungsquelle 20 mit dem Leistungselektronikmodul 48 verbunden
zu halten. Die Steuervorrichtung 50 kann als erstes bestimmen,
ob die Leistungsquelle 20, die die Leistungsquelle 20 ist,
die gegenwärtig
mit dem Leistungselektronikmodul 48 verbunden ist, die
gegenwärtig
bevorzugte Leistungsquelle 20 ist (Schritt 88),
und zwar wie bestimmt durch Ausführung
des Verfahrens der 2. Falls dies so ist, kann die
Steuervorrichtung 50 einfach diese Bestimmung iterativ
durchlaufen. Wenn das Leistungselektronikmodul 48 nicht
mit der gegenwärtig bevorzugten
Leistungsquelle 20 verbunden ist, kann die Steuervorrichtung 50 bestimmen,
ob das Leistungselektronikmodul 48 mit einer anderen Leistungsquelle 20 verbunden
ist als der gegenwärtig
bevorzugten Leistungsquelle 20 (Schritt 90). Wenn
beispielsweise die gegenwärtig
bevorzugte Leistungsquelle 20 der vom Primärantrieb
angetriebene Motor/Generator 28 ist und nicht mit dem Leistungselektronikmodul 48 verbunden
ist, kann die Steuervorrichtung 50 bestimmen, ob das Leistungselektronikmodul 48 mit
der Netzleistungsschnittstelle 30 und/oder der Zusatzleistungseinheit 32 verbunden
ist oder von allen Leistungsquellen 20 getrennt ist. Wenn
das Leistungselektronikmodul 48 mit einer anderen Leistungsquelle
verbunden ist als der gegenwärtig
bevorzugten Leistungsquelle 20, kann die Steuervorrichtung
bewirken, dass das Leistungselektronikmodul 48 von dieser
Leistungsquelle 20 getrennt wird (Schritt 92).
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Sobald
alle anderen Leistungsquellen 20 als die gegenwärtig bevorzugte
Leistungsquelle von dem Leistungselektronikmodul 48 getrennt
sind, kann die Steuervorrichtung 50 warten, bis die Spannung
im ersten Teil 42 des Übertragungsnetzwerks 43 unter
einem vorbestimmten Niveau, wie beispielsweise 150 Volt, für eine vorbestimmte
Periode gewesen ist, wie beispielsweise für 2 Sekunden (Schritt 94).
Die Steuervorrichtung 50 kann dann bewirken, dass das Leistungselektronikmodul 48 mit
der gegenwärtig
bevorzugten Leistungsquelle 20 verbunden wird (Schritt 96).
Das Warten, dass die Spannung in dem ersten Teil 42 des Übertragungsnetzwerks 43 abfällt, bevor
eine andere Leistungsquelle 20 angeschlossen wird, kann
dabei helfen, unerwünschte
transiente Ereignisse zu vermeiden, wie beispielsweise einen Überspannungszustand,
der eine oder mehrere Komponenten des elektrischen Systems 14 beschädigen könnte.
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4 veranschaulicht
ein Ausführungsbeispiel
eines Fehlerüberwachungsverfahrens
zur Bestimmung, ob irgendeine der Leistungsquellen 20 als fehlerhaft
angesehen werden sollte. Die Steuervorrichtung 50 kann
die Ausführung
des Verfahrens beginnen, wenn ein Bediener die Betriebszustandsauswahlvorrichtung 66 betätigt, um
eine Veränderung von
einem inaktiven Betriebszustand in einen aktiven Betriebszustand
anzufordern (Schritt 95). Die Steuervorrichtung 50 kann
anfänglich
alle nicht versagten Leistungsquellen 20 berücksichtigen
(Schritt 97). Wenn das Leistungselektronikmodul 48 mit
dem vom Primärantrieb
angetriebenen Motor/Generator 28 verbunden ist (Schritt 98),
kann die Steuervorrichtung 50 bestimmen, ob die Spannung
an der Eingangsseite 53 der ersten Schaltvorrichtung 54 unter einem
vorbestimmten Niveau, beispielsweise 150 Volt, für eine vorbestimmte Periode,
beispielsweise 15 Sekunden, gewesen ist (Schritt 102).
Wenn dies so ist, kann dies anzeigen, dass der vom Primärantrieb
angetriebene Motor/Generator 28 ein bevorstehendes Problem
hat, und die Steuervorrichtung 50 kann den vom Primärantrieb
angetriebenen Motor/Generator als versagt ansehen (Schritt 104). Wenn
das Leistungselektronikmodul 48 mit der Netzleistungsschnittstelle 30 oder
der Zusatzleistungseinheit 32 verbunden ist, kann die Steuervorrichtung 50 ähnliche
Schritte ausführen,
wie beispielsweise die Schritte 110 und 112 oder
die Schritte 118 bzw. 120, und zwar um zu bestimmen,
ob die Netzleistungsschnittstelle 30 oder die Zusatzleistungseinheit 32 als fehlerhaft
angesehen werden sollten.
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Nach
der Bestimmung, ob die gegenwärtig mit
dem Leistungselektronikmodul 48 verbundene Leistungsquelle
als fehlerhaft angesehen werden sollte, kann die Steuervorrichtung 50 bestimmen,
ob die Betriebszustandsauswahlvorrichtung 66 betätigt worden
ist, um eine Veränderung
aus einem aktiven Betriebszustand in einen inaktiven Betriebszustand anzufordern
(Schritt 122). Falls nicht, kann die Steuervorrichtung 50 den
Prozess der Bestimmung, ob die gegenwärtig mit dem Leistungselektronikmodul 48 verbundene
Leistungsquelle 20 als fehlerhaft angesehen werden sollte,
iterativ weiterschalten. In einigen Ausführungsbeispielen, wie beispielsweise
bei jenen, die in Verbindung mit den 2 und 3 besprochen
wurden, kann eine Leis tungsquelle 20, die als fehlerhaft
angesehen wird, die gegenwärtig
bevorzugte Leistungsquelle 20 sein, und die Steuervorrichtung 50 wird
sie von dem Leistungselektronikmodul 48 trennen und sie
davon getrennt lassen, außer wenn
die Steuervorrichtung 50 darauf folgend diese als nicht
fehlerhaft ansieht. Wenn die Steuervorrichtung 50 im Schritt 122 bestimmt,
dass die Betriebszustandsauswahlvorrichtung 66 betätigt worden
ist, um einen inaktiven Betriebszustand anzufordern, kann die Steuervorrichtung 50 warten,
bis die Betriebszustandsauswahlvorrichtung 66 wieder betätigt worden ist,
um einen aktiven Betriebszustand anzufordern (Schritt 95)
bevor der Fehlerüberwachungsprozess wieder
aufgenommen wird.
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Es
wird dem Fachmann offensichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen
und Variationen bei dem elektrischen System 14 und dem
offenbarten Verfahren zu dessen Betrieb eingerichtet werden können, ohne
vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Andere Ausführungsbeispiele
werden dem Fachmann aus einer Betrachtung der Beschreibung und aus
einer praktischen Ausführung
des elektrischen Systems 14 und der offenbarten Betriebsverfahren
dafür offensichtlich
werden. Es ist beabsichtigt, dass die Offenbarung dieser Ausführungsbeispiele
nur als beispielhaft angesehen wird, wobei ein wahrer Umfang der
Erfindung durch die folgenden Ansprüche und ihre äquivalenten
Ausführungen
gezeigt wird.