CN109213117A - 电源系统 - Google Patents

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CN109213117A
CN109213117A CN201810630060.XA CN201810630060A CN109213117A CN 109213117 A CN109213117 A CN 109213117A CN 201810630060 A CN201810630060 A CN 201810630060A CN 109213117 A CN109213117 A CN 109213117A
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ecu
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E·A·恩耶迪
B·J·钱特里
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Lincoln Global Inc
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/10Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls
    • B23K9/1006Power supply
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0208Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the configuration of the monitoring system
    • G05B23/0213Modular or universal configuration of the monitoring system, e.g. monitoring system having modules that may be combined to build monitoring program; monitoring system that can be applied to legacy systems; adaptable monitoring system; using different communication protocols
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
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    • F02B63/044Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators the engine-generator unit being placed on a frame or in an housing
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Abstract

一种电弧发生装置包括:内燃发动机,所述内燃发动机可操作地联接到发电机;电弧发生电源供应器,所述电弧发生电源供应器由所述发电机供电;ECU,所述ECU被配置成根据低功率例程和高功率例程中的一者来控制所述发动机的最大功率输出电平;以及位置信号接收器,所述位置信号接收器可操作地连接到所述ECU。位置信号接收器被配置成接收位置信号、基于所述位置信号而生成当前位置信息,并且将所述当前位置信息提供给所述ECU。所述ECU被配置成将所述当前位置信息与预定区域数据进行比较,并且基于所述比较的结果而从所述高功率例程和所述低功率例程中的一者自动地切换至所述高功率例程和所述低功率例程中的另一者,以便自动地控制所述发动机的所述最大功率输出电平。

Description

电源系统
技术领域
本实施例总体涉及一种电源系统。更具体地说,本实施例涉及一种电源系统,该电源系统包括经由网络连接到中央控制器上的电源,该中央控制器远离该电源并且传达被适配成用于改变该电源的操作参数的信号。
发明内容
下述内容呈现本发明的简化概述,以便提供对于本发明的一些方面的基本理解。此概述不是本发明的广泛的综述。不旨在识别本发明的关键或临界元件或者描绘本发明的范围。其唯一目的是以简化的形式呈现本发明的一些概念,作为随后呈现的更详细描述的序言。
根据一个实施例,一种电源系统包括多个电源,其中多个电源中的每一者被适配成向器具提供可配置的功率输出,并且其中多个电源中的每一者具有板载控制器;中央控制器,该中央控制器远离多个电源;该中央控制器经由一个或多个网络与对应的板载控制器通信,该中央控制器被适配成将信号传达给至少一个板载控制器以便选择性地改变相关联的电源的操作条件。在一个实例中,该信号指示板载控制器停用针对器具的功率或者停用相关联的电源以便防止其操作。在另一实例中,该信号配置板载控制器以便将相关联的电源的最大可用功率输出设置为配置的输出电平。配置的输出电平可以是选定的安培数、电压、瓦特数或在给定的应用或工业中通常参考的其他测量单位。例如,在焊接应用中,通常以安培数为单位参考功率。例如,可配置功率可以表达为100amp、300amp、500amp等等。这些数值被提供为实例。将理解,可以使用0与给定电源的最大可用功率之间的任何值。
根据另一示例性实施例,板载控制器被适配成监测相关联的电源的排放水平并且将排放信息传达给中央控制器;并且其中中央控制器从板载控制器接收排放信息并且基于接收到的排放信息接收相关联的电源的最大可用功率输出。
根据另一示例性实施例,器具是焊炬。在另一示例性实施例中,器具是割炬。
根据另一示例性实施例,多个电源中的至少一者包括附件,并且其中操作条件包括附件的启用状态。
根据另一示例性实施例,板载控制器包括传感器,该传感器跟踪限制条件并且将限制条件的值传达给中央控制器,并且其中在检测到限制条件的值达到选定的限值之后,中央控制器改变操作条件。根据另一实例,限制条件包括操作时间限制、地理限制、排放限制、污染限制、噪声限制、网络连接性限制和时间限制中的至少一者。
另一示例性实施例包括电源系统,该电源系统包括与电源网络通信的电源,其中在该网络中的每个电源具有活动模式和空闲模式,在该活动模式中功率被提供到器具,在该空闲模式中没有功率被提供到器具;中央控制器,该中央控制器与电源网络通信,中央控制器远离电源并且经由电源网络与电源通信,其中中央控制器监测电源的操作时间段,其中该操作时间段包括活动模式时间但是排除空闲模式时间,并且其中中央控制器在对应的操作时间段超过授权的操作时段时停用电源。
根据另一示例性实施例,器具是焊炬。
根据另一示例性实施例,中央控制器基于操作时间段来计算费用。根据另一实施例,电源包括支付部件,其中中央控制器与支付部件通信并且其中中央控制器包括多个电源中的每一者的最大操作时段并且在达到该操作时间段时停用选定的电源。根据另一实例,中央控制器被适配成在从用于支付的装置接收选定的支付之后分配附加的最大操作时段或者该最大操作时段的延时。
另一示例性实施例包括电源系统,该电源系统包括处理器;通信接口;以及计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机可执行指令,这些计算机可执行指令在由处理器执行时将该处理器配置成:经由通信接口从电源的板载控制器接收操作信息,该电源被适配成向器具提供可配置的功率输出;并且将信号传达给板载控制器以便至少部分地基于操作信息来改变该电源的操作状态。根据一个实例,该信号指示板载控制器停用针对器具的功率或者停用相关联的电源以便防止其操作。根据另一实例,该信号配置该板载控制器以便将相关联的电源的最大可用功率输出设置为配置的输出电平。
另一示例性实施例包括电源系统,该电源系统包括多个电源,其中多个电源中的每一者被适配成向器具提供可配置的功率输出,并且其中多个电源中的每一者具有板载控制器;中央控制器,该中央控制器远离多个电源并且与每个电源通信,其中中央控制器跟踪多个电源中的每一者的位置,并且其中中央控制器接收基于地理的警报信息;其中中央控制器基于该基于地理的警报信息来设置参数,该参数包括可配置的功率输出、发动机操作限制和每个电源的附件操作限制中的至少一个。根据一个实例,基于地理的警报信息包括臭氧动作警报。根据另一实例,基于地理的警报信息包括噪声限制。根据另一实例,基于地理的警报包括许可的地理限制。
另一示例性实施例包括一种控制发动机驱动的电弧发生装置的方法。该方法包括提供发动机驱动的电弧发生装置的步骤。发动机驱动的电弧发生装置包括:内燃发动机,该内燃发动机可操作地联接到发电机;电弧发生电源供应器,该电弧发生电源供应器由发电机供电;发动机控制单元(ECU),该发动机控制单元被配置成根据低功率例程和高功率例程中的一者来控制内燃发动机的最大功率输出电平;以及全球导航卫星系统(GNSS)接收器,该全球导航卫星系统接收器可操作地连接到ECU。该方法进一步包括以下步骤:由GNSS接收器接收GNSS信号;从这些GNSS信号中确定该发动机驱动的电弧发生装置的当前位置信息;将当前位置信息与预定的低功率例程区域数据进行比较;并且基于将当前位置信息与预定的低功率例程区域数据进行比较的结果而由ECU从高功率例程自动地切换至低功率例程,以便自动地限制内燃发动机在运行时的最大功率输出电平。
根据另一示例性实施例,由ECU来执行将当前位置信息与预定的低功率例程区域数据进行比较的步骤。根据另一示例性实施例,由远离发动机驱动的电弧发生装置的中央控制器来执行将当前位置信息与预定的低功率例程区域数据进行比较的步骤。根据另一示例性实施例,控制发动机驱动的电弧发生装置的方法进一步包括以下步骤:基于将当前位置信息与预定的低功率例程区域数据进行比较的另一结果而由ECU从低功率例程自动地切换至高功率例程。根据另一示例性实施例,发动机驱动的电弧发生装置包括焊炬,该焊炬可操作地连接到电弧发生电源供应器。根据另一示例性实施例,发动机驱动的电弧发生装置包括割炬,该割炬可操作地连接到电弧发生电源供应器。根据另一示例性实施例,GNSS接收器是被配置成接收GPS信号的GPS接收器。
另一示例性实施例包括一种发动机驱动的电弧发生装置。该装置包括:内燃发动机;发电机,该发电机由内燃发动机驱动;电弧发生电源供应器,该电弧发生电源供应器由发电机供电;发动机控制单元(ECU),该发动机控制单元被配置成根据低功率例程和高功率例程中的一者来控制内燃发动机的最大功率输出电平;以及位置信号接收器,该位置信号接收器可操作地连接到ECU。位置信号接收器被配置成接收位置信号、基于所述位置信号而生成当前位置信息,并且将所述当前位置信息提供给所述ECU。ECU被配置成将当前位置信息与预定区域数据进行比较,并且基于将当前位置信息与预定区域数据进行比较的结果而从高功率例程和低功率例程中的一者自动地切换至高功率例程和低功率例程中的另一者,以便自动地控制内燃发动机在运行时的最大功率输出电平。
根据另一示例性实施例,位置信号接收器是全球导航卫星系统(GNSS)接收器。根据另一示例性实施例,预定区域数据限定低功率例程区域,其中ECU使用低功率例程来自动地限制内燃发动机在运行时的最大功率输出电平。根据另一示例性实施例,ECU被配置成当发动机驱动的电弧发生装置离开低功率例程区域时从低功率例程自动地切换至高功率例程。根据另一示例性实施例,该装置进一步包括焊炬,该焊炬可操作地连接到电弧发生电源供应器。根据另一示例性实施例,该装置进一步包括割炬,该割炬可操作地连接到电弧发生电源供应器。
另一示例性实施例包括一种控制发动机驱动的装置的方法。该方法包括提供发动机驱动的装置的步骤。该发动机驱动的装置包括:内燃发动机;发动机控制单元(ECU),该发动机控制单元被配置成根据低功率例程和高功率例程中的一者来控制内燃发动机的最大功率输出电平;以及全球导航卫星系统(GNSS)接收器,该全球导航卫星系统接收器可操作地连接到ECU。该方法进一步包括以下步骤:由GNSS接收器接收GNSS信号;从所述GNSS信号中确定所述发动机驱动的装置的当前位置信息;将当前位置信息与预定的低功率例程区域数据进行比较;并且基于将当前位置信息与预定的低功率例程区域数据进行比较的结果而由ECU从高功率例程自动地切换至低功率例程,以便自动地限制内燃发动机在运行时的最大功率输出电平。
根据另一示例性实施例,由ECU来执行将当前位置信息与预定的低功率例程区域数据进行比较的步骤。根据另一示例性实施例,由远离发动机驱动的装置的中央控制器来执行将当前位置信息与预定的低功率例程区域数据进行比较的步骤。根据另一示例性实施例,控制发动机驱动的装置进一步包括以下步骤:基于将当前位置信息与预定的低功率例程区域数据进行比较的另一结果而由ECU从低功率例程自动地切换至高功率例程。根据另一示例性实施例,GNSS接收器是被配置成接收GPS信号的GPS接收器。
以下描述和附图详细阐述了本发明的某些说明性方面。然而,这些方面仅指示可以采用本发明的原理的多种方式中少数几种方式,并且本发明旨在包括所有此类方面及其等效物。在结合附图考虑时,从本发明的以下详细描述中本发明的其他优点和新颖特征将变得显而易见。
附图说明
图1是展示了根据一个实施例的电源系统的示意性框图。
图2是展示了根据一个实施例的电源系统的示意性框图。
图3是展示了根据一个实施例的电源系统的示意性框图。
图4是根据一个实施例的电源。
图5是根据一个实施例的电源系统的示意图,描绘了电源上的地理位置部件的细节。
图6是根据一个实施例的电源系统的示意性框图,描绘了支付部件的细节。
图7是根据一个实施例的示意性框图,示出了与电源系统中的中央控制器通信的远程装置的细节。
图8是示出了根据一个实施例的操作电源系统的方法的操作流程图。
图9是示出了根据一个实施例的操作电源系统的方法的操作流程图。
图10是示出了根据一个实施例的电源系统的示意性框图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明,其中贯穿全文相同的附图标记用来指代相同的元件。在以下描述中,出于解释的目的,阐述了多个具体的细节以便提供对本发明的全面理解。本领域技术人员将明白,可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。在其他情况下,以框图形式示出众所周知的结构和装置以便于本发明的描述。
如在本申请中所使用,术语“远程”被定义为在物理上与对象分开一定距离。例如,控制器被描述为远离电源以便指示它们在物理上不彼此连接。
如在本申请中所使用,术语“部件”旨在表示电子器件和/或计算机相关的实体,是硬件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件。例如,部件可以是,但不限于,在处理器上运行的过程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和计算机。通过图解的方式,在服务器上运行的应用程序和该服务器都可以是部件。
一般地,以下说明书论述通过网络连接到控制器上的多个电源的远程控制。将理解,电源可以用在需要电功率的多个应用中,该多个应用包括但不限于,车辆、电动工具、便携式发电机、混凝土搅拌机、焊接、加热、钎焊、铜焊和切割应用。为此,对电源的提及不应当被认为是限于由该电源供电的特定应用或器具。以下描述将参考用在焊接和切割中的电源来进行,但这不应当被视为限制。使用术语焊接和切割是为简化起见,并且应当理解为包括焊接、切割、加热、钎焊和铜焊。
用于多个电源的此远程控制的一个可能应用与电源的租赁应用或其他车队操作相关。例如,租赁公司租赁包括电源的焊接和切割装备。这些电源可以包括必须连接到电源供应器上的电源、包含它们自己的电源供应器的便携式电源(诸如,发动机驱动的发电机或能量存储装置)或组合各种类型的电源供应器的混合系统。在租赁这种设备时,不同的焊接或切割过程可能需要不同量的功率,使得租赁公司可以备有若干型号以便适应各种功率需求。例如,租赁公司通常备有提供不同的最大安培数(诸如100amp、300amp或500amp供应)的电源供应。还可以备有这些电源供应以包括不同类型的焊接或切割操作。例如,在焊接背景下,可能需要不同的焊接电源供应来提供多种焊接模式,诸如脉冲、表面张力过渡(STT)等等。同样,为了适应用户之间的不同需求,可能需要备有多个电源供应。同样的情况适用于非租赁背景,其中备有多个焊接电源供应以由雇员或承包商用来适应针对电源供应的不同需求。
此外,用户可能想要带有内置附件(诸如泵或空气压缩机)的电源。很难预测对于不同功率电平或附件的需要,并且时常,租赁带有比所需要更大的容量或用户不需要的附件的电源的比率可能较低。此外,常见的是,附件可以由用户频繁地使用或者最大功率电平仅用于较短的工作时段。为了向用户提供更大的灵活性,本发明考虑提供中央控制以允许该用户仅选择和/或支付他们需要的特征和功率电平,并且允许他们改变功率电平或远离租赁地点或其他源的可用特征。该灵活性还可以由用户使用来提供在根据本发明购买电源方面适合所有选择的一个尺寸并且使用该远程控制特征来在操作、可用特征和附件上施加限制以便基于用户的需要定制电源的设置或者使电源符合租赁合同的条款或由外部因素施加的操作上的限制。外部因素可以包括环境因素,诸如臭氧警报、特定地理位置中的排放水平限制、噪声限制等等。最终,在此描述的系统可以用来从远程位置停用或防止电源的操作。这种远程停用可以由租赁协议的条款指示,包括但不限于同意时间限制,或当同意地理区域之外的操作发生时或当用户反复地尝试使用协议的条款之外的电源或篡改电源时。停用可以是暂时的,从而允许用户通过满足条件来重新激活装备,该条件诸如支付更长时间或将电焊机返回到许可的地理位置。尽管本说明书将利用用于焊接或切割操作的电源的实例来进行,但将理解,所利用的控制方案可以扩展来包括其他常见的租赁商品,包括车辆、空气压缩机、混凝土搅拌机和由电源供电的动力工具。
现在将出于展示在递交本专利申请时申请人已知的最佳模式的目的来描述实施本发明的最佳模式。实例和附图仅仅是说明性的而不意味着要限制本发明,本发明由权利要求书的范围和精神来衡量。现在参照附图,其中示出的内容仅是出于展示本发明的示例性实施例的目的而不是出于限制本发明的示例性实施例的目的,图1展示了通常由数字100指示的电源系统的示例性实施例的示意性框图。系统100包括连接到网络120上的中央控制器110。系统100还包括通过网络120连接到中央控制器110上的一个或多个电源130。如在图2中所示,预期系统可以包括连接到多个电源130(第一电源、第二电源……第n电源)上的中央控制器130。进一步参考图3,电源130可以用来执行多种应用,如在此更详细地论述。图3示出了例如第一电源可以用在切割应用中,第二电源可以用来执行焊条焊接,并且又一个电源可以用在移动平台焊接应用中。每个电源130经由网络120连接到中央控制器110上,如下文更完整地描述。
参考图1,系统100进一步包括器具140,该器具连接到电源130中的一者上以便执行操作150。器具140可以是任何车辆、工具、附件或从电源130获取功率的任何对象。在焊接应用中,器具140可以包括使用来自电源的电功率执行焊接操作(包括但不限于加热、钎焊、铜焊、弧焊或激光焊接)的焊炬160。器具140可以包括相关的装备,诸如可消耗的进给机,通常在145处指示,诸如用于MIG或TIG焊接的焊丝进给机或者用于焊条焊接的焊条进给机。在焊炬160安装在也由同一电源130供电的移动平台170(图3)上的焊接应用中(该移动平台通常被称为牵引机或机器人),器具140也可以包括此装备170。等离子体或激光切割应用是类似的,这是由于器具140可以包括使用来自电源130的电能执行切割操作而不是焊接操作的割炬175。
电源130可以是任何适合的电源,包括从插座源176(图3)获得电力的电源、电池源或其他能量存储装置177(图6)、发动机电源178(图6)或它们的组合,包括混合组合,这些混合组合包括与电池源组合来备份或补充来自发动机驱动源(图6)的电力的发动机驱动电源。在租赁情况下,各种电源130可以形成租赁队F的部分,使得多种类型的电源可以包括可用于租赁的多个电源。例如,发动机驱动电源、电池驱动电源或发动机和电池驱动电源的组合可以用在电网电力或插座电力不可用的应用中。可替代地,相同的租赁队可以包括插座电源,这些插座电源用在电网电力可用或者发电机电力用来提供用于该电源的插座供电的位置中。
参考图1,在弧焊应用中,焊接电路路径105通过焊接电缆180从电源130行至焊炬160、经过工件WP和/或到达工件连接器190,并且通过焊接电缆180回到电源130。在操作过程中,当将电压施加到焊接电路路径105时,电流流过焊接电路路径105。根据示例性实施例,焊接电缆180包括同轴电缆组件。根据另一实施例,焊接线缆180包括从焊机电源130行至焊炬160的第一线缆长度,以及从工件连接器190行至焊机电源130的第二线缆长度。
图4描绘了用在焊接或切割应用中的系统100的实施例。系统100包括具有壳体112的电源130,该壳体封装电源130的内部部件。任选地,电源130包括装载眼钩114和/或叉形凹槽。装载眼钩114和叉形凹槽有助于电源130的便携性。任选地,可以提供手柄和/或轮子以进一步有助于移动性。壳体112还包括一个或多个检修面板118。检修面板118提供对焊接类型装置100的内部部件的触及,这些内部部件包括(例如)适用于提供焊接类型电源的能量存储装置,诸如直流(DC)电源,包括但不限于电池、电容器或动力学能量存储装置。端面板包括百叶窗式开口119以允许空气流过壳体112。
在图4中示出的电源的壳体112还容纳内燃发动机。该发动机与排气口P和燃料口132可操作地联接,该排气口和燃料口突出穿过壳体112。排气口P延伸到壳体112的顶面板122上方并且将废气排放物引导远离电源130。燃料口132优选地不延伸超过顶面板122或侧面板124。这样一种结构保护燃料口132以免在运输和电源130的操作过程中受到损坏。
系统100包括评估由至少一个电源130收集的数据的一部分的处理器125。处理器125确定与电源130相关的参数。处理器125允许来自第一网络上的环境中的一个焊机电源的参数与以下项中的至少一者一起利用:该第一网络上的该环境中的另一焊机电源、第二网络上的环境中的另一焊机电源,或另一环境中的另一焊机电源。此外,处理器125可以实施利用用在焊接过程中的适合部件或装置(例如,焊丝进给机、电源等)收集的参数。处理器125还可以从与电源130相关联的板载控制器200获取多个参数。如在图5中示意性地示出,板载控制器200可以包括通信接口250,该通信接口与全球通信网络300通信以便提供选择性地从板载控制器200传达到处理器125的地理位置信号215。
与电源130相比,处理器125可以是本地的或远程的。例如,处理器125可以是结合到电源130中的独立部件,或者该处理器可以被提供为远离电源130。处理器125可以被结合到计算平台(例如,远程平台、本地平台、云端平台、软件即服务(SaaS)平台等)中。
在一个实施例中,(多个)处理器125是可操作来执行所披露的方法和过程(包括在此描述的方法)的计算机。为了提供本发明的各方面的附加上下文内容,下面的论述旨在提供其中可以实施本发明的各方面的适合的计算环境的简要大体描述。尽管上文已经在可以在一台或多台计算机上运行的计算机可执行的指令的一般背景下描述了本发明,但本领域的技术人员将认识到,也可以结合其他程序模块和/或作为硬件和/或软件的组合来实施本发明。一般地,程序模块包括执行具体任务或实施特定抽象数据类型的例程、程序、部件、数据结构等。
此外,本领域的技术人员应理解,本发明的方法可以用其他计算机系统配置来实践,这些计算机系统配置包括单处理器或者多处理器计算机系统、微型计算机、主机计算机,以及个人计算机、手持计算装置、基于微处理器的或可编程的消费性电子产品等,它们各自可以操作性地联接到一个或多个相关联的装置。所展示出的本发明的方面还可以在其中由通过通信网络链接的远程处理装置来执行某些任务的分布式计算环境中进行实践。在分布式计算环境中,程序模块可以位于本地和远程存储器存储装置两者中。例如,远程数据库、本地数据库、云端计算平台、云端数据库或它们的组合可以与处理器125一起被利用。
处理器125可以利用包括计算机的示例性环境来实施本发明的多种方面,其中计算机包括处理单元、系统存储器和系统总线。该系统总线将系统部件(包括但不限于系统存储器)联接至处理单元。该处理单元可以是多种可商购处理器中的任一种。双微处理器和其他多处理器架构也可以被用作处理单元。
系统总线可以是若干类型的总线结构中的任一种,包括使用各种各样的可商购的总线架构中的任一种的存储器总线或存储器控制器、外围总线和局部总线。系统存储器可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。包含如在启动期间帮助在处理器125内的元件之间传送信息的基本例程的基本输入/输出系统(BIOS)被存储在ROM中。
控制器125可以进一步包括硬盘驱动器、磁盘驱动器(例如,用于从可移动磁盘进行读取或写入),以及光盘驱动器(例如,用于读取CD-ROM磁盘或者从其他光介质进行读取或写入)。处理器125可以包括计算机可读介质的至少某种形式,通常在126处指示。计算机可读介质126可以是能够被计算机访问的任何可用介质。以举例而非限制的方式,计算机可读介质126可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机储存介质126包括以任何方法或技术实施的易失性和非易失性、可移动和非可移动介质,以进行信息(如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的存储。计算机存储介质126包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储技术、CD-ROM、数字多功能磁盘(DVD)或其他磁性储存装置,或者可以被用来储存所需信息并且可以由处理器125访问的其他介质。
通信介质通常将计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据体现为已调制数据信号,例如载波或其他传输机制,并且包括任何信息传递介质。术语“已调制数据信号”是指其一个或多个特征以对信号中的信息进行编码的方式来设置或改变的信号。以举例而非限制的方式,通信介质包括诸如有线网络或直接有线连接的有线介质,以及诸如声音、射频(RF)、近场通信(NFC)、射频识别(RFID)、红外和/或其他无线介质的无线介质。以上任何内容的组合也应该被包括在计算机可读介质的范围内。
可以在驱动器和RAM中存储许多程序模块,包括操作系统、一个或多个应用程序、其他程序模块,以及程序数据。处理器125中的操作系统可以是任何大量可商购的操作系统。
此外,用户可以通过用户输入装置(通常在135处指示)将命令和信息输入到计算机中,所述用户输入装置包括但不限于键盘、按键、触摸屏、慢进快进和定点装置(诸如鼠标)。其他输入装置135可以包括麦克风、IR遥控器、轨迹球、笔输入装置、操纵杆、游戏板、数字化书写板、扫描仪等等。这些和其他输入装置135通常是通过联接到系统总线上的串行端口接口而连接到处理单元,但是也可以通过其他接口进行连接,例如并行端口、游戏端口、通用串行总线(“USB”)、IR接口和/或各种无线技术。监视器(例如,显示器115)或其他类型的显示装置也可以经由接口(诸如,视频适配器)连接到系统总线。视觉输出也可以通过远程显示网络协议(诸如远程桌面协议、VNC、X-Window系统等)来完成。除了视觉输出,计算机通常还包括其他外围输出装置,诸如扬声器、打印机等。
显示器(除了显示器115或与该显示器组合)可以与处理器125一起被采用来呈现以电子方式从处理单元接收的数据。例如,显示器可以是以电子方式呈现数据的LCD、等离子体、CRT等监视器。可替代地或此外,显示器可以以诸如打印机、传真机、绘图仪等的硬拷贝格式来呈现接收的数据。显示器可以以任何颜色呈现数据并且可以经由任何无线或硬线协议和/或标准从处理器125接收数据。在另一实例中,处理器125和/或系统100可以与移动装置(例如,蜂窝电话、智能电话、平板电脑、便携式游戏装置、便携式互联网浏览装置、Wi-Fi装置、便携式数字助理(PDA)等)一起被利用。
计算机可以在使用到一个或更多个远程计算机(诸如远程计算机)的逻辑和/或物理连接的网络环境中操作。远程计算机可以是工作站、服务器计算机、路由器、个人计算机、基于微处理器的娱乐电器、对等装置或其他常见的网络节点,并且通常包括相对于计算机所描述的元件中的许多或所有元件。所描绘的逻辑连接包括局域网络(LAN)和广域网络(WAN)。这样的联网环境在办公室、企业级计算机网络、内部网和因特网中是司空见惯的。
当在LAN联网环境下使用时,计算机通过网络接口或适配器连接到本地网络。当在WAN联网环境下使用时,计算机通常包括调制解调器,或连接到在LAN上的通信服务器,或者具有用于在WAN(例如互联网)上建立通信的其他器件。在联网的环境下,关于计算机所描绘的程序模块或者其部分可以存储在远程存储器存储装置中。应理解,本文描述的网络连接是示例性的,并且可以使用在计算机之间建立通信链接的其他手段。
可替代地或此外,本地或云端(例如,本地、云端、远程等)计算平台可以被利用来用于数据聚合、处理和传递。出于这个目的,云端计算平台可以包括在特定远程位置中的多个处理器、存储器和服务器。在软件即服务范例下,单个应用被多个用户采用以访问驻于云端的数据。以此方式,当在云端一般地完成数据处理时,在本地级的处理需求被减缓,由此减轻了用户网络资源。软件即服务应用允许用户(例如,经由网站浏览器)登录到基于web的服务中,该基于web的服务群集驻于云端的所有程序。
根据实施例,系统100内的每个电源130包括板载控制器200。板载控制器可以是电源130的完整部件或者是对于队F内的现存电源的改装,以便提供在此描述的这些控制方法。如在图6中最佳地示出,板载控制器200连接到电源内的各种部件上,该电源包括用于产生功率输出并且将功率输出提供到器具140的电源电路202。在发动机驱动的电源130中,板载控制器200连接到发动机178或者其各种部件上,以便控制该发动机的操作,包括发动机每分钟转数(RPM)、燃烧、空闲或该发动机的其他方面,以控制功率输出、排放、噪声水平或需要控制的该发动机驱动电源供应器的其他特性。上述情况也适用于混合电源,该混合电源包括发动机部件178和能量存储装置177。在图6中示出的实例中,与能量存储装置177和发动机部件178的连接是经由电源电路202进行。如在图6中进一步示出,板载控制器200可以连接到附加部件上,这些附加部件包括从该用户接收输入的板载输入装置204和向用户提供信息的板载输出或板载显示器206。
在将板载控制器200改装到现存的电源时,板载控制器200可以附加地连接到执行控制功能的其他部件或电路上,使得板载控制器具有选择、限制、禁用或重写所提供的控制功能的能力。例如,在焊接背景下,现存的电源供应器可以包括波形发生器208,该波形发生器带有可由电源生成的波形或焊接模式的文库或查阅表。如所示出,波形发生器208可以作为电源电路202的部分提供。板载控制器200可以连接到波形发生器208上,以便限制可用波形的数量、提供选定的波形或者增加附加的波形能力。将理解,在将板载控制器200改装到现存电源130时,可能需要与现存部件和电路的其他连接。
板载控制器200可以包括板载数据存储器220,该板载数据存储器可以存储信息、部件变化,以及与电源130相关联的历史或从中央控制器110传达的数据。例如,板载数据存储器220可以存储板载控制器200的配置日期、配置时间、电源130的硬件配置、板载控制器200的软件版本、板载控制器200的序列号和/或标识、安装在焊接板载控制器200中的焊接程序和/或板载控制器200的存储容量。存储在电源供应器配置数据存储器220的信息可以便于焊接电源130的故障排除、服务、操作、维护和/或更新。
处理器125可以至少部分地基于存储在板载数据存储器220中的信息来促进板载控制器200的重新配置。例如,处理器125可以便于向板载控制器200发送信息(例如,电压设置、波形和/或电流设置)来配置电源130。中央控制器110还可以配置电源的其他参数,包括操作参数,诸如,用户可用的操作特性或特征、基于以下各项的操作上的限制:排放需要、噪声需要、地理限制,或者由用户与拥有者之前的协议(诸如租赁/租约协议)强加的其他限制或由外部源设置在操作上的其他条件。特征的实例包括但不限于操作模式。在焊接背景下,这些操作模式可以包括各种波形或焊接过程的选择,诸如脉冲或表面张力转移(STT)、气体保护金属极弧焊(GMAW)、熔剂芯弧焊、金属芯弧焊、埋弧焊(SAW)、窄槽焊接、钨极气体保护电弧(GTAW)焊接、等离子弧焊、电子束和激光焊接、堆焊焊接、电弧刨削和/或人工保护电弧焊(SMAW)。
操作参数还可以包括电源的可用或可配置功率输出。例如,电源130可以能够产生以安培数测量的功率,诸如500amp。然而,中央控制器110可以将电源130的输出配置成比电源130能够产生的最大功率小的功率值。在500amp的实例中,中央控制器110可以将电源130配置成产生100amp、300amp等的最大安培数。在一些情况下,为了停用电源,中央控制器110可以将电源配置成产生0amp。
板载控制器200可以包括输入输出部件230。输入输出部件230可以从各种传感器S或者与电源130相关联的其他检测或信息提供部件接收输入信号。例如,输入输出部件230可以从接近开关接收输入指示工件WP在物理上存在的信号,或者从适合的传感器接收操作环境条件,诸如温度、湿度、大气压力等等。至少部分地基于来自输入输出部件230的信息,板载控制器200可以向输出端口212提供功率输出。附加地,输入输出部件230可以经由通信部件250向中央控制器110发送输出信号。
参考图7,附件部件240可以控制以下部件的操作:与器具140相关联的附加部件,诸如可消耗的递送装置,包括但不限于,焊丝进给机、气体或其他流体源等等;或者配备有与器具分离的电源130的附件242,诸如像是配备有电源130的空气压缩机或泵。附件连接器244可以提供在电源130上以便将附件242附接到电源,或者在板载附件242的情况中,附件连接器244可以提供与附件的连接,诸如与附件242一起用于接收导管、电缆或软管(通常在245处指示)。
如所论述,板载控制器200包括通信接口250,以便于与包括但不限于中央控制器110的远程系统通信。如在图6中所示,通信接口250可以是通过在此描述的各种无线协议进行通信的无线部件,或者如在图7中所示,接收网络电缆252等等的有线部件。通过与远程系统的任一连接进行的通信可以通过网络120来实现,如上文所论述。
附加的远程系统可以包括不提供中央控制功能的性能监测或其他数据跟踪部件。例如,操作条件、参数、位置以及与数据存储器220或板载控制器200相关联或者从中获得的其他信息可以传达给远程系统255,以用于数据存储、聚集或监测。在所示出的实例中,远程系统255是便携式计算装置,诸如个人计算机、诸如允许远程监测电源130的笔记本电脑、平板电脑或可佩带式计算机、智能手机或个人数字助理。例如,通信接口250可以检索存储在数据存储器220中的信息并且将该信息传输到远程系统255,以便于焊接电源供应器200的故障排除、服务、操作、维护和/或更新。通过识别例如电源130的配置时间、部件变化细节以及电源130与远程系统255的配置历史,通信接口250可以允许定位在与电源130远离的物理位置的监督人或技术人员监测或检修电源130。如在图6中所示,中央控制器110可以结合在远程系统255中。如在图7中所示,附加的远程系统255可以用来与中央控制器110通信并且如上所述地重新配置电源130。在此类情况下,此类附加的远程系统255将需要授权来访问该中央控制器的配置功能。可替代地,远程系统255可能没有配置或改变电源130的授权,并且作为替代具有只读类型的功能,其中访问可以经由远程系统255通过网络120获取对来自电源130或中央控制器110的信息的访问。
通信接口250可以适配用于利用任何已知的本地或全球网络的有线或无线通信,包括蜂窝通信、以太网(IEEE 802.3)、无线以太网(IEEE802.11)、PPP(点到点协议)、点到多点短距离RF(射频)、WAP(无线应用协议)、蓝牙技术、IP、IPv6、TCP和用户数据报协议(UDP)。此外,通信接口250可以经由外连网和/或共享的私用网络通信。通信接口250可以利用快速第二代移动通信技术(例如,3G)来与其他装置(例如,WAP网关)通信。通信接口250可以包括可重编程的软件。通信接口250可以进一步经由一个信道通信和/或在多个信道中转换,例如,取决于被执行的通信的类型(例如,声音、数据和/或高速数据)。通信接口250可以进一步适配成基于例如优先等级来利用具体的通信形态。此外,通信接口250可以被适配成执行认知操作以便于通信。例如,通信接口250可以确定可用于通信(例如,暂时使用)的多个频率、确定与这些频率中的每一个上的通信相关联的成本、与这些信道的拥有者谈判使用权利。附加地,通信接口250可以进一步监测传输的质量和/或信息的接收并且适应性地修改该传输频率。将理解,通信接口250可以包括嵌入在电源130内的用于移动通信的装置,例如装备有移动通信芯片组的印刷电路,和/或在电源130外部,例如,用作针对电源130的移动通信调制解调器的移动电话。在一个实施方式中,通信接口250可以适配成用于利用例如红外线数据协会(IrDA)协议的红外通信。通信接口250可以实施IrDA协议层的一个或多个:物理层、链接访问协议(IrLAP)、链接管理协议(IrLMP)、信息访问服务(IAS)、微型传输协议(TinyTP)、对象交换协议(IrOBEX)、串行和并行端口仿真(IrComm)和/或局域网访问(IrLan)。
中央控制器110、板载控制器200和远程部件255(如果使用的话)中的至少一者可以可选地包括安全部件275。安全部件275促进中央控制器110、板载控制器和/或远程部件255之间的安全通信。只要焊接信息可以通过诸如互联网的公共网络来传输,安全部件275就可以提供加密的数据通信以及认证和授权服务。认证是指声称的用户是他们声称的人的确定。授权是用户已经被中央控制器110授权来访问焊接信息的过程。加密是将数据转换成不容易被未授权的代理所理解的形式,诸如密文。例如,认证、授权和不可否认性可以利用公钥基础设施(PKI)和X.509公钥基础设施证书建立,以便提供认证和信息完整性。此外,安全套层(SSL)和安全HTTP(SHTTP)可以采用来提供认证和数据加密,其中所有权认证和授权技术可以利用公共可用的加密算法或定制设计的那些加密算法来采用。除了基于定制设计的那些加密算法外,这些协议很容易被本领域的普通技术人员所理解。它们在来自互联网工程任务组(IETF)的征求评议(RFC)文件中和其他源中提供的说明书中有定义。
谈判可以在中央控制器110的安全部件275与板载控制器200之间发生。这些谈判可以用来例如在中央控制器110的TCP/IP驱动程序与电源130之间建立安全(例如,加密的)数据信道。安全部件275可以容纳在系统内的多个部件的任一者上,包括中央控制器110处(图6)或者容纳在网络120上(图7)。安全部件275还可以用来建立适合的授权以便通过控制器110执行控制功能,即,配置电源130的不同参数。此部件275还可以用于通过支付部件280来认证并验证支付,在下文更完整地描述。
任选地,支付部件(通常在280处指示)可以与电源130结合,以便允许用户承担在功率输出、租赁时间、功能、特征、地理范围或可能需要支付而不离开工作现场WS的其他方面的变化。如例如在图6中最佳示出,电源130可以定位在工作现场WS处,该工作现场WS远离电源130被租赁(即,租赁现场RS)的位置。在此情况下,中央控制器由租赁现场或其他远程现场RS处的租赁代理操作并且远离工作现场WS。用户从远程现场RS获取电源130并且将其运输到工作现场WS以便执行操作150,如所示出。用户为带有选定的配置的电源130的租赁支付费用,但是可能发现一旦在工作现场,所选定的配置就需要被改变,即更长的时间、功能等,如上文所描述。功能中的此变化可能需要支付附加或降低的费用。如果需要附加的费用,那么用户可以使用支付部件280在工作现场WS远程地作出支付。在接收支付的验证和确认之后,中央控制器110便可以改变远离远程现场RS的电源130的功能。
支付部件280可以包括读卡器、扫描器、现金接收机或处理支付标记282的其他装置281(图6),所述支付标记诸如信用卡、借记卡、礼品卡、QR码、条形码、RFID芯片、磁条或现金。可替代地,支付部件280可以结合到控制器200中,使得用户可以向账户支付费用。在这种情况下,如图7所示,可以通过与板载控制器200相关联的输入部件204(诸如小键盘、触摸屏等)来访问支付部件280。在任一情况下,出于使用第三方供应商或直接通过该电源的拥有者来处理支付的目的,支付部件280与网络120通信。支付处理和验证可以传达给中央控制器110以便允许操作参数的变化,如上文所描述。例如,具有500amp的整体功率输出容量的电源130可以被租赁用于在300amp的电平下使用。用户决定需要处于500amp电平的操作。用户通过可替代通信装置的板载控制器200将针对附加功率的需要传达给中央控制器110,包括但不限于,经由互联网或其他通信网络120来访问中央控制器110。进而,中央控制器110传达针对附加的功率输出的价格并且经由支付部件280接受支付。在确认支付后,中央控制器110将命令传达给板载控制器200以便将可用的功率从300amp增加到500amp。
参考图2,电源系统包括形成一队F电源130的多个电源,该多个电源与中央控制器110通信。通信可以经由网络120发生。电源可以驻留在与购买或租赁时的中央控制器110的位置一致的位置,并且接着移动到使用电源130来执行操作的工作现场WS。根据需要,队F中的每个电源130可以部署到工作现场WS或不同的工作现场。
图10描绘了与上述图6类似的实施例。在图10中,电源130是发动机驱动的电弧发生装置,其包括联接到发电机(发动机/发电机179)上的内燃发动机。电源电路202可以是由发动机/发电机179供电的电弧发生电源供应器。电弧发生电源供应器可以向器具140供应电能以用于执行期望的焊接操作、切割操作等。器具140可以是焊炬、割炬等,并且可以操作地连接到电弧发生电源供应器上以便从中接收电能。
电源130进一步包括位置信号接收器181,所述位置信号接收器被配置成接收位置信号并基于该位置信号生成当前位置信息。当前位置信息包括标识出位置信号接收器181的当前位置的数据。位置信号接收器181的位置随着电源130的移动、驱动等而改变,并且位置信号接收器可以定期(诸如每秒数次)更新当前位置信息。位置信号接收器181与控制器200通信并且定期将当前位置信息传输至该控制器。位置信号接收器181和控制器200可以无线地或通过有线连接进行通信。
位置信号接收器181的一个实例是全球导航卫星系统(GNSS)接收器。GNSS接收器从在轨卫星接收GNSS信号传输,并且基于每次传输的行进时间来确定GNSS接收器的位置。GNSS接收器包括被配置成接收GPS信号的全球定位系统(GPS)接收器以及用于伽利略系统与格罗纳兹(GLONASS)系统的接收器。
控制器200可以是用于控制内燃发动机的操作的发动机控制单元ECU。在某些实施例中,如上所述,控制器200还可以控制电源电路202的操作。ECU 200可以通过控制例如发动机的油门或喷油脉冲持续时间或频率和/或影响由发动机产生的最大功率的其他运行参数来控制由内燃发动机产生的最大功率。
基于发动机的物理位置来控制发动机的最大功率输出可能是合乎需要的。基于可由发动机产生的最大功率,对应于不同位置的不同行政区划可使内燃发动机达到特定要求。例如,一个行政区划(例如州、市、省等)可能会基于发动机的大小(例如,hp或kW)对内燃发动机操作员征税,而邻近的行政区划可能会不同地对发动机征税或者根本不征税。此外,在行政区划内,不同大小的发动机可能被不同地管制或征税。例如,大于50hp的发动机可能会在比处于或低于50hp的发动机在更高水平上征税。
ECU 200被配置成根据不同的功率例程来控制内燃发动机的最大功率输出电平。例如,ECU 200可以在其数据存储器220中存储不同的发动机控制例程或表格(例如,低功率例程和高功率例程),以用于在期望的功率电平下操作发动机。高功率例程可以对应于发动机的正常额定功率输出。ECU 200可操作地连接到位置信号接收器181。基于从位置信号接收器181接收的当前位置信息,当进入基于发动机规格而施加一定成本的行政区划时,ECU200可以从较高功率例程自动地切换至较低功率例程,并且可以通过实施较低功率例程来减少/最小化这种成本。类似地,当离开这样的行政区划时,ECU 200可以从较低功率例程自动地切换至较高功率例程。
数据存储器220可以包括存储的区域数据,也称为“预定区域数据”或“预定低功率例程区域数据”。存储的区域数据可以限定将使用低功率例程的位置和/或将使用高功率例程的位置。存储的区域数据还可以将不同的位置与特定功率例程相关联。ECU 200可以被编程为将从位置信号接收器181接收的当前位置信息与存储的区域数据进行比较,并且基于发动机的当前位置来自动地切换发动机的功率例程,以便例如自动地限制发动机在运行时的最大功率输出电平。可替代地,ECU 200可以将当前位置信息传输到诸如远程系统255的远程装置,并且远程系统可以将当前位置信息与存储的区域数据进行比较并向ECU 200指示实施哪个功率例程(例如,低功率例程或高功率例程)。
已经参考附图中描绘的多个实施例描述了系统100的各种部件。将理解,在附图中示出的这些部件和结构可以在所描绘的实施例中互换或代替,这些实施例不是限制性的。
图8和图9展示了用于提供各种方面的方法,包括向远离中央控制器110定位的一个或多个电源130提供配置信息。将参考在上文描述并且在图1至图7中描绘的部件。该方法包括由框表示的一组动作或过程。尽管,出于简化解释的目的,该方法被示出并且描述为一系列框,但将理解和领会,本发明不限于框的数量或顺序,因为根据本发明,一些框可以与在此示出和描述的其他框按不同顺序发生和/或同时发生。例如,本领域技术人员将理解并且领会,一种方法可以可替代地表示为一系列相关的陈述,诸如在状态图中。此外,实施根据本发明的一种方法可能不需要所有展示出的动作。
根据实施例,方法800包括在810处提供与通信接口250通信的处理器125。该方法包括在820处提供在其上存储计算机可执行指令的计算机可读存储介质126。处理器125被配置成在830处经由通信接口250从电源130的板载控制器200接收操作信息。处理器125被适配成配置处理器125的一个或多个参数。例如,在840处,处理器125将信号传达给板载控制器200以便改变电源130的操作状态。如在850处所示,电源130的操作状态的改变是至少部分地基于操作信息。操作状态可以包括参数,诸如电源的可配置功率输出、发动机操作限制,以及基于该基于地理的警报信息的每个电源的附件操作限制。
根据另一实施例,在860处,将相关联的电源的最大可用功率输出设置为小于最大功率输出的可配置输出电平。例如,具有500amp的最大功率输出的电源130可以被来自处理器125的信号针对选定的操作而配置成300amp的可配置输出功率,并且这样配置后,该方法包括在工件WP上执行操作。如果电源130已经先前配置成处于较低电平,那么与当前配置电平相比,信号可以设置增加的功率输出电平。一旦配置电源,该方法就包括在工件上执行操作,例如,在焊接背景下的焊接、切割、加热等或者在水泥混合背景下的混合。在车辆背景下,操作可以包括操作车辆,即移动车辆。
根据另一实施例,在870处,该信号停用电源或者针对附接到电源上的器具的功率。在一个实例中,该方法包括来自中央控制器110上的处理器125的信号以便配置板载控制器200来停用电源或者在890处停止工件WP上的操作。例如,在租赁背景下,可以在已经达到最大利用限制或时间限制时或者在用户试图将电源130移动到许可的地理区域之外的情况下发送这种信号。
根据另一实施例,控制器110跟踪操作信息,包括上文论述的参数以及可以由租赁协议、法律限制、安全考虑或其他类似的限制强加的操作限制。例如,在租赁背景下,操作限制包括操作地理区域或距某位置的距离、最大操作时间、最大检查时间、最大功率输出、可通过协议施加的允许的功率输送模式、排放限制、噪声限制等。在一个实施例中,控制器110的处理器125被编程为与板载控制器200通信以便从板载控制器200获得操作信息,包括但不限于,操作时间、可配置功率输出最大值、地理位置、可配置功率输送模式等。根据方法900,中央控制器110可以在930处从源获取操作限制;在940处与一个或多个电源130或其板载控制器200通信以便获取当前操作信息;并且在950处任选地执行计算步骤以便获取二次操作信息。例如,中央控制器110可以减去在电源接通但是没有操作发生时的时间,以便确定空闲时间与活动时间。根据另一实例,中央控制器110可以使用电源130的地理位置来确定从具体位置或区域的距离或者与源的距离。根据另一实例,中央控制器可以基于发动机速度或者其他发动机操作条件来计算排放或噪声输出。可替代地,这些计算步骤的任一个可以由板载控制器200执行并且简单地通过通信步骤报告给中央控制器110。
随后在960处,将从电源130获取的操作信息或者所计算的操作信息与在930处获取的操作限制进行比较。如果超过操作限制或者需要改变一个或多个电源130的操作,那么在970处,中央控制器110向电源130或其相关联的板载控制器200发送信号来改变电源130的操作状态。
在930处获得的操作限制可以存储在数据存储器中并且包括预编程的操作限制,诸如在租赁协议、使用条款等中设置的操作限制。例如,如图所示,这些可以包括距离、操作时间、功率输出最大电平、允许的功率输送模式等。根据实施例,中央控制器110可以与数据源通信以便获取附加的操作限制,包括例如可以限制电源的操作的臭氧警报、排放限制、噪声约束等等。比较步骤可以包括参考用户提供的操作限制920或者从外部数据源910获取的外部操作限制。例如,基于该发动机操作信息和地理位置,中央控制器可以发送信号以便基于强加在电源所在的地理区域915上的臭氧警报、噪声约束或排放约束来限制发动机操作。用户输入可以包括,例如,由协议或使用术语所强加的限制925,包括但不限于,距离、操作的时间、功率输出和许可的功率输送模式,诸如波形、脉冲函数等等。
上文已经描述了本发明的各个方面。当然,不可能为了描述本发明的目的而描述出部件或方法的每一种可以想到的组合,但是本领域普通技术人员将认识到,本发明的许多另外的组合和排列是可能的。相应地,本发明意在包括落入所附的权利要求的精神和范围之内的所有这样的变更、修改以及变化。
根据一个实施例,一种电源系统包括多个电源,其中多个电源中的每一者被适配成向器具提供可配置的功率输出,并且其中多个电源中的每一者具有板载控制器;中央控制器,该中央控制器远离多个电源;该中央控制器经由一个或多个网络与对应的板载控制器通信,该中央控制器被适配成将信号传达给至少一个板载控制器以便选择性地改变相关联的电源的操作条件。在一个实例中,该信号指示板载控制器停用针对器具的功率或者停用相关联的电源以便防止其操作。在另一实例中,该信号配置板载控制器以便将相关联的电源的最大可用功率输出设置为配置的输出电平。配置的输出电平可以是选定的安培数、电压、瓦特数或在给定的应用或工业中通常参考的其他测量单位。例如,在焊接应用中,通常以安培数为单位参考功率。例如,可配置功率可以表达为100amp、300amp、500amp等等。这些数值被提供为实例。将理解,可以使用0与给定电源的最大可用功率之间的任何值。
根据另一示例性实施例,板载控制器被适配成监测相关联的电源的排放水平并且将排放信息传达给中央控制器;并且其中中央控制器从板载控制器接收排放信息并且基于接收到的排放信息接收相关联的电源的最大可用功率输出。
根据另一示例性实施例,器具是焊炬。在另一示例性实施例中,器具是割炬。
根据另一示例性实施例,多个电源中的至少一者包括附件,并且其中操作条件包括附件的启用状态。
根据另一示例性实施例,板载控制器包括传感器,该传感器跟踪限制条件并且将限制条件的值传达给中央控制器,并且其中在检测到限制条件的值达到选定的限值之后,中央控制器改变操作条件。根据另一实例,限制条件包括操作时间限制、地理限制、排放限制、污染限制、噪声限制、网络连接性限制和时间限制中的至少一者。
另一示例性实施例包括电源系统,该电源系统包括与电源网络通信的电源,其中在该网络中的每个电源具有活动模式和空闲模式,在该活动模式中功率被提供到器具,在该空闲模式中没有功率被提供到器具;中央控制器,该中央控制器与电源网络通信,中央控制器远离电源并且经由电源网络与电源通信,其中中央控制器监测电源的操作时间段,其中该操作时间段包括活动模式时间但是排除空闲模式时间,并且其中中央控制器在对应的操作时间段超过授权的操作时段时停用电源。
根据另一示例性实施例,器具是焊炬。
根据另一示例性实施例,中央控制器基于操作时间段来计算费用。根据另一实施例,电源包括支付部件,其中中央控制器与支付部件通信并且其中中央控制器包括多个电源中的每一者的最大操作时段并且在达到该操作时间段时停用选定的电源。根据另一实例,中央控制器被适配成在从用于支付的装置接收选定的支付之后分配附加的最大操作时段或者该最大操作时段的延时。
另一示例性实施例包括电源系统,该电源系统包括处理器;通信接口;以及计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机可执行指令,这些计算机可执行指令在由处理器执行时将该处理器配置成:经由通信接口从电源的板载控制器接收操作信息,该电源被适配成向器具提供可配置的功率输出;并且将信号传达给板载控制器以便至少部分地基于操作信息来改变该电源的操作状态。根据一个实例,该信号指示板载控制器停用针对器具的功率或者停用相关联的电源以便防止其操作。根据另一实例,该信号配置该板载控制器以便将相关联的电源的最大可用功率输出设置为配置的输出电平。
另一示例性实施例包括电源系统,该电源系统包括多个电源,其中多个电源中的每一者被适配成向器具提供可配置的功率输出,并且其中多个电源中的每一者具有板载控制器;中央控制器,该中央控制器远离多个电源并且与每个电源通信,其中中央控制器跟踪多个电源中的每一者的位置,并且其中中央控制器接收基于地理的警报信息;其中中央控制器基于该基于地理的警报信息来设置参数,该参数包括可配置的功率输出、发动机操作限制和每个电源的附件操作限制中的至少一个。根据一个实例,基于地理的警报信息包括臭氧动作警报。根据另一实例,基于地理的警报信息包括噪声限制。根据另一实例,基于地理的警报包括许可的地理限制。
在借鉴附图、详细说明和所附权利要求来查看时,本发明的这些目的和其他目的将是明显的。
主题创新可以与任何适合的发动机驱动的焊机、发动机驱动的焊接系统、发动机驱动的焊接装置、由发动机供电的焊接系统、由能量存储装置供电的焊接系统、其他未明确列举的项目和/或其组合一起使用。将理解,可以执行焊接操作的任何适合的系统、装置或设备可以与主题创新一起使用并且因此可以利用良好的工程判断来选择,而不脱离主题发明的实施例的覆盖的所意图范围。发动机驱动的焊机可以包括电源,该电源可以用在其中插座功率不可用或者在不依赖于插座功率作为单一功率来源时的各种各样的应用,包括便携式发电、备用发电、加热、等离子体切割、焊接和熔刮。在此所论述的实例涉及焊接操作,诸如弧焊、等离子体切割和熔刮操作。将理解,电源可以产生功率的一部分,其中该部分功率是电功率。将理解,如在此使用的“电源”可以包括电机、发动机、发电机、能量存储装置、形成电功率的部件、将动能转化成电功率的部件或其组合。以举例而非限制的方式,图1至图4展示了可以与本主题创新一起利用的焊接系统或装置。将理解,下述焊接系统仅是出于示例性目的而描述的并且不限于可以利用本主题创新或其变体的焊接系统。

Claims (18)

1.一种控制发动机驱动的电弧发生装置的方法,所述方法包括以下步骤:
提供所述发动机驱动的电弧发生装置,其中所述发动机驱动的电弧发生装置包括:
内燃发动机,所述内燃发动机可操作地联接到发电机;
电弧发生电源供应器,所述电弧发生电源供应器由所述发电机供电;
发动机控制单元(ECU),所述发动机控制单元被配置成根据低功率例程和高功率例程中的一者来控制所述内燃发动机的最大功率输出电平;以及
全球导航卫星系统(GNSS)接收器,所述全球导航卫星系统接收器可操作地连接到所述ECU;
由所述GNSS接收器接收GNSS信号;
从所述GNSS信号中确定所述发动机驱动的电弧发生装置的当前位置信息;
将所述当前位置信息与预定的低功率例程区域数据进行比较;并且
基于将所述当前位置信息与所述预定的低功率例程区域数据进行比较的结果而由所述ECU从所述高功率例程自动地切换至所述低功率例程,以便自动地限制所述内燃发动机在运行时的所述最大功率输出电平。
2.如权利要求1所述的方法,其中由所述ECU来执行将所述当前位置信息与所述预定低功率例程区域数据进行比较的所述步骤。
3.如权利要求1所述的方法,其中由远离所述发动机驱动的电弧发生装置的中央控制器来执行将所述当前位置信息与所述预定的低功率例程区域数据进行比较的所述步骤。
4.如权利要求1所述的方法,所述方法进一步包括以下步骤:基于将当前位置信息与所述预定的低功率例程区域数据进行比较的另一结果而由所述ECU从所述低功率例程自动地切换至所述高功率例程。
5.如权利要求1所述的方法,其中所述发动机驱动的电弧发生装置包括焊炬,所述焊炬可操作地连接到所述电弧发生电源供应器。
6.如权利要求1所述的方法,其中所述发动机驱动的电弧发生装置包括割炬,所述割炬可操作地连接到所述电弧发生电源供应器。
7.如权利要求1所述的方法,其中所述GNSS接收器是被配置成接收GPS信号的GPS接收器。
8.一种发动机驱动的电弧发生装置,所述电弧发生装置包括:
内燃发动机;
发电机,所述发电机由所述内燃发动机驱动;
电弧发生电源供应器,所述电弧发生电源供应器由所述发电机供电;
发动机控制单元(ECU),所述发动机控制单元被配置成根据低功率例程和高功率例程中的一者来控制所述内燃发动机的最大功率输出电平;以及
位置信号接收器,所述位置信号接收器可操作地连接到所述ECU,其中所述位置信号接收器被配置成接收位置信号、基于所述位置信号生成当前位置信息,并且将所述当前位置信息提供给所述ECU,
其中所述ECU被配置成将所述当前位置信息与预定区域数据进行比较,并且基于将所述当前位置信息与所述预定区域数据进行比较的结果而从所述高功率例程和所述低功率例程中的一者自动地切换至所述高功率例程和所述低功率例程中的另一者,以便自动地控制所述内燃发动机在运行时的所述最大功率输出电平。
9.如权利要求8所述的发动机驱动的电弧发生装置,其中所述位置信号接收器是全球导航卫星系统(GNSS)接收器。
10.如权利要求8所述的发动机驱动的电弧发生装置,其中所述预定区域数据限定低功率例程区域,其中所述ECU使用所述低功率例程来自动地限制所述内燃发动机在运行时的所述最大功率输出电平。
11.如权利要求10所述的发动机驱动的电弧发生装置,其中所述ECU被配置成当所述发动机驱动的电弧发生装置离开所述低功率例程区域时从所述低功率例程自动地切换至所述高功率例程。
12.如权利要求8所述的发动机驱动的电弧发生装置,所述发动机驱动的电弧发生装置进一步包括焊炬,所述焊炬可操作地连接到所述电弧发生电源供应器。
13.如权利要求8所述的发动机驱动的电弧发生装置,所述发动机驱动的电弧发生装置进一步包括割炬,所述割炬可操作地连接到所述电弧发生电源供应器。
14.一种控制发动机驱动的装置的方法,所述方法包括以下步骤:
提供所述发动机驱动的装置,其中所述发动机驱动的装置包括:
内燃发动机;
发动机控制单元(ECU),所述发动机控制单元被配置成根据低功率例程和高功率例程中的一者来控制所述内燃发动机的最大功率输出电平;以及
全球导航卫星系统(GNSS)接收器,所述全球导航卫星系统接收器可操作地连接到所述ECU;
由所述GNSS接收器接收GNSS信号;
从所述GNSS信号中确定所述发动机驱动的装置的当前位置信息;
将所述当前位置信息与预定的低功率例程区域数据进行比较;并且
基于将所述当前位置信息与所述预定的低功率例程区域数据进行比较的结果而由所述ECU从所述高功率例程自动地切换至所述低功率例程,以便自动地限制所述内燃发动机在运行时的所述最大功率输出电平。
15.如权利要求14所述的方法,其中由所述ECU来执行将所述当前位置信息与所述预定低功率例程区域数据进行比较的所述步骤。
16.如权利要求14所述的方法,其中由远离所述发动机驱动的装置的中央控制器来执行将所述当前位置信息与所述预定的低功率例程区域数据进行比较的所述步骤。
17.如权利要求14所述的方法,所述方法进一步包括以下步骤:基于将当前位置信息与所述预定的低功率例程区域数据进行比较的另一结果而由所述ECU从所述低功率例程自动地切换至所述高功率例程。
18.如权利要求14所述的方法,其中所述GNSS接收器是被配置成接收GPS信号的GPS接收器。
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