JP2021192037A - Systems and methods for electrical short detection - Google Patents

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Abstract

To provide methods and systems of detecting short circuits in an electrical system, such as a dynamic braking grid of a vehicle.SOLUTION: The methods and systems measure a characteristic of an electrical current that is conducted through one or more resistive elements of an electrical system 104. The electrical current is supplied to the electrical system from a power source 102 as an applied voltage. A resistance change signal representative of a change in one or more electrical resistances of the one or more resistive elements is determined. The resistance change signal is based at least in part on a difference between the characteristic of the electrical current that is measured and a low pass filtered value of one or more of the characteristic of the electrical current that is measured or the applied voltage supplied by the power source. A short circuit event is identified based at least in part on the resistance change signal.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本明細書に説明する本発明的主題の実施形態は、電力抵抗器などの電子システムにおける電気的短絡の検出に関する。 Embodiments of the present invention described herein relate to the detection of electrical short circuits in electronic systems such as power resistors.

公知の電子システムの中には、電流を消散させるために電流を抵抗器に伝導するものがある。例えば、車両には、発電制動または回生制動の間、電動機によって発生された電力を受け取る導電性リボンを有する配電網を含むものもある。この電力は、電動機が車両の動きを減速または停止させる働きをすることによって発生される。電力は車両の発電制動システムから熱として消散されるために配電網に伝導される。 Some known electronic systems conduct current through a resistor to dissipate the current. For example, some vehicles include a power grid with a conductive ribbon that receives the power generated by the motor during dynamic braking or regenerative braking. This electric power is generated by the motor acting to slow down or stop the movement of the vehicle. Electric power is conducted to the grid to be dissipated as heat from the vehicle's dynamic braking system.

配電網は1つまたは複数の一連の抵抗器から形成することができる。これらの抵抗器は、相対的に互いに近接して配設される導電性プレートで実装することができる。時間が経つにつれて、抵抗器は、配電網の損傷、通常の摩耗および裂け目、または他の理由により
、互いに対して相対的に動きだすことがある。抵抗器が互いに接触する場合、(例えば、振動または他の動きにより)、抵抗器間の内部電気的短絡が発生され得る。この短絡は、配電網を損傷することがあり、発電制動システムを損傷することがあり、および/または他の点で車両の動作に悪影響を及ぼすことがある。
The grid can be formed from one or more series of resistors. These resistors can be mounted with conductive plates that are placed relatively close to each other. Over time, the resistors may start to move relative to each other due to grid damage, normal wear and tears, or other reasons. When the resistors come into contact with each other (eg, due to vibration or other movement), an internal electrical short circuit between the resistors can occur. This short circuit can damage the power grid, damage the dynamic braking system, and / or otherwise adversely affect the operation of the vehicle.

米国特許出願公開第2013/0173183号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2013/0171833

一実施形態において、方法(例えば、電気システムにおける短絡を検出するための)は、電気システムの1つまたは複数の抵抗素子を通じて伝導される電流の特性を測定するステップを含む。電流は電源から印加電圧として電気システムに供給される。方法は、1つまたは複数の抵抗素子の1つまたは複数の電気抵抗の変化を表す抵抗変化信号を決定するステップも含む。抵抗変化信号は、少なくとも一部、測定される電流の特性と、測定される電流の特性のうちの1つまたは複数の低域通過フィルタリングされた値または電源によって供給された印加電圧との差に基づくことができる。方法は、少なくとも一部、抵抗変化信号に基づく短絡事象を識別するステップも含むことができる。 In one embodiment, the method (eg, for detecting a short circuit in an electrical system) comprises measuring the characteristics of the current conducted through one or more resistance elements of the electrical system. The current is supplied to the electrical system as an applied voltage from the power source. The method also includes determining a resistance change signal that represents a change in the electrical resistance of one or more of the resistance elements. The resistance change signal is, at least in part, the difference between the measured current characteristics and one or more of the measured current characteristics, a low pass filtered value or the applied voltage supplied by the power supply. Can be based. The method can also include, at least in part, the step of identifying short circuit events based on resistance change signals.

別の実施形態において、システム(例えば、検出システム)は、感知装置と処理組立品とを含む。感知装置は、電気システムの1つまたは複数の抵抗素子を通じて伝導される電流の特性を測定するように構成される。電流は電源から印加電圧として電気システムに供給することができる。処理組立品は、1つまたは複数の抵抗素子の1つまたは複数の電気抵抗の変化を表す抵抗変化信号を決定するように構成することができる。抵抗変化信号は、少なくとも一部、測定される電流の特性と、測定される電流の特性のうちの1つまたは複数の低域通過フィルタリングされた値または電源によって供給された印加電圧との差に基づくことができる。処理組立品は、少なくとも一部、抵抗変化信号に基づく短絡事象を識別するようにも構成することができる。 In another embodiment, the system (eg, a detection system) includes a sensing device and a processing assembly. The sensing device is configured to measure the characteristics of the current conducted through one or more resistance elements of the electrical system. The current can be supplied to the electrical system as an applied voltage from the power source. The processing assembly can be configured to determine a resistance change signal that represents a change in the electrical resistance of one or more of the resistance elements. The resistance change signal is, at least in part, the difference between the measured current characteristics and one or more of the measured current characteristics, a low pass filtered value or the applied voltage supplied by the power supply. Can be based. The processing assembly can also be configured to identify, at least in part, short circuit events based on resistance change signals.

次に添付の図面を簡単に参照する。 Next, refer to the attached drawing briefly.

一実施形態による動力システムを示す。The power system according to one embodiment is shown. 一実施形態による、図1に示す動力システムの電気システムおよび電気的短絡検出システムの模式図を示す。A schematic diagram of the electric system and the electric short circuit detection system of the power system shown in FIG. 1 according to an embodiment is shown. 図1に示す電気システムおよび図2に示す検出システムの一実施形態の回路図である。It is a circuit diagram of one Embodiment of the electric system shown in FIG. 1 and the detection system shown in FIG. 短絡事象を検出するための方法の一実施形態の流れ図である。It is a flow chart of one Embodiment of the method for detecting a short circuit event.

本明細書に説明する本発明的主題の1つまたは複数の実施形態は、電子システムにおける電気的短絡を検出する。一態様において、本明細書に説明するシステムおよび方法は、鉄道および他のオフハイウェイ(OHV)車両などの車両の発電制動配電網(DBG)における電気的短絡を検出するのに使用することができる。しかし、すべての実施形態がDBGまたは鉄道車両に限定されるわけではない。1つまたは複数の実施形態は、非車両システムおよび鉄道車両以外またはOHV以外の車両システムを含む、他のシステムにおいて短絡を検出するのに使用することができる。 One or more embodiments of the present invention described herein detect electrical short circuits in electronic systems. In one aspect, the systems and methods described herein can be used to detect electrical short circuits in the dynamic braking grid (DBG) of vehicles such as railroads and other off-highway (OHV) vehicles. .. However, not all embodiments are limited to DBGs or rail vehicles. One or more embodiments can be used to detect short circuits in other systems, including non-vehicle systems and vehicle systems other than rail vehicles or OHVs.

DBGの動作の間、DBGの導電性プレートは、電気的短絡を形成することがあり、電気的短絡により、DBG内の電流はプレートによって形成された電気抵抗の少なくとも一
部を迂回する。プレートは、電流によって形成された熱を消散させるようにプレート間の空気を強制する、送風機(例えば、ファン)によって発生された気流により動くなど、激しく動かされたとき、短絡を形成することがある。しかし、プレートは、金属元素の歪みおよび/または転位を生じることがあるDBGの熱サイクルにより、短絡を形成することもある。これらの短絡は、プレートの2つ以上の間に局所的ホットスポットをもたらすことがあり、それらは最終的に増大して、DBGのスパーキング、溶融、アーク放電、および故障を生じることがある。
During the operation of the DBG, the conductive plate of the DBG may form an electrical short circuit, which causes the current in the DBG to bypass at least a portion of the electrical resistance formed by the plate. Plates can form short circuits when moved violently, such as forcing air between the plates to dissipate the heat created by the electric current, or by moving with airflow generated by a blower (eg, a fan). .. However, the plate may also form shunts due to the thermal cycle of the DBG, which can cause strain and / or dislocation of metal elements. These shorts can result in local hotspots between two or more of the plates, which can eventually increase, resulting in DBG sparking, melting, arc discharge, and failure.

DBGの故障を防止するために、本明細書に説明するシステムおよび方法は、電気的短絡の初期検出を実現することができる。短絡をより初期に検出することにより、予防点検および保守を構成することができ、それによって、DBGまたは他の電気システムのより顕著な損傷および/またはダウンタイムを回避することができる。 To prevent DBG failure, the systems and methods described herein can provide initial detection of electrical short circuits. By detecting short circuits earlier, preventive inspection and maintenance can be configured to avoid more significant damage and / or downtime for the DBG or other electrical systems.

図1は、一実施形態による動力システム100を示す。動力システム100は、機関車として示されるが、代替として、車両ではない、別の種類のシステムでもよく、または別の種類の車両でもよい。システム100は、発電制動動作時に電力を発生する牽引電動機などの電源102を含む。あるいは、電源102は、交流発電機、発電機、電池、または他の電力源を表すことができる。電源102は、電気システム104に伝導される電流を発生する。電気システム104は、電力抵抗器などの1つまたは複数の抵抗素子を含む。これらの抵抗素子は、電源102からの電流を熱に変換することができる。例えば、熱は、送風機(例えば、ファン)によって動力システム100から消散させることができる。例示する実施形態において、電源102は、動力システム100の発電制動の間、電流を発生する牽引電動機を含むことができる。電気システム104は、電力を熱として変換し消散させるDBGを含むことができる。 FIG. 1 shows a power system 100 according to an embodiment. The power system 100 is shown as a locomotive, but as an alternative, it may be a non-vehicle, another type of system, or another type of vehicle. The system 100 includes a power source 102 such as a traction motor that generates electric power during dynamic braking operation. Alternatively, the power source 102 can represent an alternator, a generator, a battery, or another power source. The power supply 102 generates a current conducted through the electrical system 104. The electrical system 104 includes one or more resistance elements such as power resistors. These resistance elements can convert the current from the power supply 102 into heat. For example, heat can be dissipated from the power system 100 by a blower (eg, a fan). In an exemplary embodiment, the power supply 102 may include a traction motor that generates an electric current during dynamic braking of the power system 100. The electrical system 104 can include a DBG that converts and dissipates electric power as heat.

図2は一実施形態による、電気システム104および電気的短絡検出システム200(図2の「検出システム」)の模式図を示す。システム104は、互いに直列に伝導的に結合された、いくつかの電気的抵抗素子202を含む。例示する実施形態において、抵抗素子202は、第3の垂直方向よりも、2つの垂直方向においてより大きい外のり寸法を有する、導電性二次元物体などの導電性プレートである。あるいは、抵抗素子202は、別の種類の抵抗器でもよい。システム104の動作の間、電源102からの電力は抵抗素子202を通じて伝導される。抵抗素子202は、電気システム104を通じて電流の流れを低減し、電力を熱に変換する。一例として、車両の発電制動の間、車両の牽引電動機によって発生された電力は、抵抗素子202(例えば、DBG)に伝導し、熱として消散させることができる。 FIG. 2 shows a schematic diagram of an electrical system 104 and an electrical short circuit detection system 200 (“detection system” in FIG. 2) according to an embodiment. The system 104 includes several electrical resistance elements 202 conductively coupled in series with each other. In an exemplary embodiment, the resistance element 202 is a conductive plate, such as a conductive two-dimensional object, having a larger outer dimension in two vertical directions than in a third vertical direction. Alternatively, the resistance element 202 may be another type of resistor. During the operation of the system 104, the power from the power supply 102 is conducted through the resistance element 202. The resistance element 202 reduces the flow of current through the electrical system 104 and converts electric power into heat. As an example, during dynamic braking of a vehicle, the electric power generated by the traction motor of the vehicle can be conducted to the resistance element 202 (eg, DBG) and dissipated as heat.

抵抗素子202は、相対的に互いに近接して離隔することができる。動作の間、抵抗素子202は、送風機によって発生された気流により動くことがあり、および/または抵抗素子202中に伝導された電力によって発生された熱により、形状を歪め、または他の方法で変化させることがある。この動きおよび/または形状の変形により、抵抗素子202は、互いに接触し、電気的短絡を形成することがある。短絡は、動力システム100を損傷し、および/または動力システム100の動作を限定することがある。 The resistance elements 202 can be relatively close to each other and separated from each other. During operation, the resistance element 202 may move due to the airflow generated by the blower and / or distort its shape or otherwise change due to the heat generated by the power conducted in the resistance element 202. May cause you to. Due to this movement and / or deformation of the shape, the resistance elements 202 may come into contact with each other to form an electrical short circuit. A short circuit may damage the power system 100 and / or limit the operation of the power system 100.

検出システム200は、電気システム104を通じて伝導される電流の電気的特性を監視するために、1つまたは複数の位置において電気システム104に伝導的に結合される。検出システム200は、時間とともに電気システム104の電気抵抗の変化を監視し、これらの変化に基づいて、電気的短絡を検出する。例えば、抵抗素子202が互いに接触していない時間の間、抵抗素子202を通じて伝導された電圧および/または電流は、電源102によって発生された電圧に比例することがある。電源102によって発生され、電気システム104中に伝導された電圧および/または電流は、これが抵抗素子202に
印加される電圧または電流であるので、印加電圧(Vdc)および/または印加電流と呼ぶことができる。抵抗素子202を通じて伝導される電圧および/または電流(本明細書では伝導電圧または伝導電流と呼ぶ)は、1つまたは複数の比例定数による印加電圧および/または印加電流に比例することがある。例えば、伝導電圧と比例定数との積は、入力電圧に等しくてよく、および/または伝導電流と同じまたは異なる比例定数との積は入力電圧に等しくてよい。比例定数は、時間とともに.同じまま、または実質的に同じままであり得る。
The detection system 200 is conducted conductively coupled to the electrical system 104 at one or more locations to monitor the electrical characteristics of the current conducted through the electrical system 104. The detection system 200 monitors changes in the electrical resistance of the electrical system 104 over time and detects electrical short circuits based on these changes. For example, the voltage and / or current conducted through the resistance element 202 may be proportional to the voltage generated by the power supply 102 during the time when the resistance elements 202 are not in contact with each other. The voltage and / or current generated by the power supply 102 and conducted in the electrical system 104 may be referred to as applied voltage (Vdc) and / or applied current as this is the voltage or current applied to the resistor element 202. can. The voltage and / or current conducted through the resistor element 202 (referred to herein as conduction voltage or conduction current) may be proportional to the applied voltage and / or applied current by one or more proportional constants. For example, the product of the conduction voltage and the proportionality constant may be equal to the input voltage, and / or the product of the proportionality constant equal to or different from the conduction current may be equal to the input voltage. The constant of proportionality is with time. It can remain the same or substantially the same.

しかし、抵抗素子202の2つ以上が少なくとも瞬間的に互いに接触して、電気的短絡を形成するとき、比例定数に急激な変動があり得る。したがって、伝導電圧および/または伝導電流の比の急な変化は、電気的短絡を示すことがある。検出システム200は、短絡が電気システム104および/または動力システム100の動作を損う前に短絡を迅速に識別するために、伝導電圧、伝導電流、および/またはこれらの電圧および/または電流の比の変化を監視する。 However, when two or more of the resistance elements 202 come into contact with each other at least momentarily to form an electrical short circuit, there can be abrupt fluctuations in the constant of proportionality. Therefore, a sudden change in the ratio of conducted voltage and / or conducted current may indicate an electrical short circuit. The detection system 200 provides a conduction voltage, a conduction current, and / or a ratio of these voltages and / or currents to quickly identify the short circuit before the short circuit impairs the operation of the electrical system 104 and / or the power system 100. Monitor changes in.

図3は電気システム104および検出システム200の一実施形態の回路図である。抵抗素子202の異なる組は、互いに並列に接続され、その組内の抵抗素子202は互いに直列に接続される。例えば、「1」、「2」、および「3」と表示された抵抗素子202は、第1の組内で互いに直列でよく、「4」、「5」、および「6」と表示された抵抗素子202は第2の組内で互いに直列でよく、「7」、「8」、および「9」と表示された抵抗素子202は、第3の組内で互いに直列でよく、「10」、「11」、および「12」と表示された抵抗素子202は、第4の組内で互いに直列でよく、第1、第2、第3、および第4の組は互いに並列である。スイッチ304を各組内の抵抗素子202の両側に配設して、どの抵抗素子202が電源102から印加電流を受け取るのかを制御することができる。 FIG. 3 is a circuit diagram of an embodiment of the electrical system 104 and the detection system 200. Different sets of resistance elements 202 are connected in parallel with each other, and the resistance elements 202 in the set are connected in series with each other. For example, the resistor elements 202 labeled "1", "2", and "3" may be in series with each other in the first set and are labeled "4", "5", and "6". The resistance elements 202 may be in series with each other in the second set, and the resistance elements 202 labeled "7", "8", and "9" may be in series with each other in the third set, "10". , "11", and "12" may be in series with each other in the fourth set, and the first, second, third, and fourth sets are in parallel with each other. The switch 304 can be arranged on both sides of the resistance element 202 in each set to control which resistance element 202 receives the applied current from the power supply 102.

検出システム200は、抵抗素子202に伝導的に結合される感知装置300を含む。感知装置300は、電源102によって電気システム104に供給される電流の特性を測定する1つまたは複数のデバイスを表すことができる。例えば、感知装置300は、伝導電圧および/または伝導電流を測定することができる。例えば、感知装置300は、1つまたは複数の電圧および/または電流計302(図3の「VAM」)、高電圧フィルタ306(図3の「高V」)、および/または低電圧フィルタ308(図3の「低V」)を含むことができる。電圧および/または電流計302および/またはフィルタ306、308は、抵抗素子202の間の電圧および/または図3に示す位置および/または他の位置の2つ以上の抵抗素子202にわたる電圧降下を測定することができる。あるいは、感知装置300は、抵抗素子202の間でおよび/または抵抗素子202を通じて伝導される電圧および/または電流を測定する別の種類のセンサを含むことができる。 The detection system 200 includes a sensing device 300 conductively coupled to the resistance element 202. The sensing device 300 can represent one or more devices that measure the characteristics of the current supplied to the electrical system 104 by the power supply 102. For example, the sensing device 300 can measure the conducted voltage and / or the conducted current. For example, the sensing device 300 may include one or more voltage and / or ammeters 302 (“VAM” in FIG. 3), a high voltage filter 306 (“high V” in FIG. 3), and / or a low voltage filter 308 (“VAM” in FIG. 3). The "low V") of FIG. 3) can be included. The voltage and / or ammeter 302 and / or filters 306, 308 measure the voltage between the resistor elements 202 and / or the voltage drop across two or more resistor elements 202 at the position and / or other position shown in FIG. can do. Alternatively, the sensing device 300 may include another type of sensor that measures the voltage and / or current conducted between and / or through the resistance element 202.

検出システム200は、感知装置300に動作可能なように結合される処理組立品310も含むことができる。例えば、処理組立品310および感知装置300は、1つまたは複数の有線および/または無線接続によって接続され得る。処理組立品310は、1つまたは複数のプロセッサ312(図3の「処理」。例えば、マイクロプロセッサ、コントローラ、または他の電子ロジックベースのデバイス)を含むおよび/または1つまたは複数のプロセッサ312に接続されるハードウェア回路および/または回路を含む。この回路は入出力モジュール314(図3の「I/O」)と、入出力回路基板316(図3の「CIO」)とを含むことができる。入出力モジュール314は、運転士に提示するために出力される信号(例えば、検出した短絡について運転士に警告するために表示デバイスに通信される信号)を発生する、1つまたは複数のプロセッサを含むおよび/または1つまたは複数のプロセッサに接続されるハードウェア回路および/または回路を表すことができる。入出力回路基板316は、表示デバイスまたは他の出力デバイスに信号を通信するた
めの1つまたは複数のプロセッサを含むおよび/または1つまたは複数のプロセッサに接続されるハードウェア回路および/または回路を表すことができる。任意選択で、入出力回路基板316は、電源102によって発生され、電気システム104に伝導された印加電圧を表す信号など、1つまたは複数の他のデバイスから入力された信号を受け取ることができる。
The detection system 200 can also include a processing assembly 310 operably coupled to the sensing device 300. For example, the processing assembly 310 and the sensing device 300 may be connected by one or more wired and / or wireless connections. The processing assembly 310 includes one or more processors 312 (“processing” in FIG. 3, eg, a microprocessor, controller, or other electronic logic-based device) and / or to one or more processors 312. Includes hardware circuits and / or circuits to be connected. This circuit can include an input / output module 314 (“I / O” in FIG. 3) and an input / output circuit board 316 (“CIO” in FIG. 3). The input / output module 314 comprises one or more processors that generate a signal that is output for presentation to the driver (eg, a signal that is communicated to the display device to warn the driver about a detected short circuit). It can represent a hardware circuit and / or circuit that includes and / or is connected to one or more processors. The input / output circuit board 316 includes and / or hardware circuits and / or circuits connected to one or more processors for communicating signals to display devices or other output devices. Can be represented. Optionally, the input / output circuit board 316 can receive signals from one or more other devices, such as a signal generated by the power supply 102 and representing an applied voltage conducted to the electrical system 104.

図4は短絡事象を検出するための方法400の一実施形態の流れ図である。方法400は、一実施形態において、検出システム300によって実行され得る。402において、伝導電圧および伝導電流が感知装置300によって測定される。404において、電源102によって電気システム104に供給された印加電圧および/または印加電流が決定される。例えば、感知装置300は、電源102からの印加電圧を測定するために1つまたは複数の他の位置における電気システム104に接続することができる。 FIG. 4 is a flow chart of an embodiment of the method 400 for detecting a short circuit event. The method 400, in one embodiment, can be performed by the detection system 300. At 402, the conduction voltage and conduction current are measured by the sensing device 300. At 404, the applied voltage and / or applied current supplied to the electrical system 104 by the power supply 102 is determined. For example, the sensing device 300 can be connected to the electrical system 104 at one or more other locations to measure the applied voltage from the power supply 102.

406において、測定電圧および/または電流(例えば、伝導電圧および/または伝導電流)と、印加電圧および/または電流に対する測定電圧および/または電流のフィルタリングされた比との差が計算される。これらの差は、抵抗変化信号と呼ぶことができる。 At 406, the difference between the measured voltage and / or current (eg, conduction voltage and / or conduction current) and the filtered ratio of measurement voltage and / or current to applied voltage and / or current is calculated. These differences can be called resistance change signals.

処理組立品310は、電気システム104の比例定数を決定するために伝導電圧および/または伝導電流の比を計算することができる。例えば、処理組立品310は、第2の抵抗素子202と第3の抵抗素子202(例えば、図3の要素「2」と「3」)との間で測定された伝導電圧を第5の抵抗素子202と第6の抵抗素子202(例えば、図3の要素「5」と「6」)との間、第8の抵抗素子202と第9の抵抗素子202(例えば、図3の要素「8」と「9」)との間、第10の抵抗素子202と第11の抵抗素子202(例えば、図3の要素「10」と「11」)との間、または抵抗素子202の別の対の間で測定された伝導電圧で割ることができる。電気システム104の追加の比例定数を計算するために追加の比を測定することができる。 The processing assembly 310 can calculate the ratio of conducted voltage and / or conducted current to determine the proportionality constant of the electrical system 104. For example, the processing assembly 310 uses the conduction voltage measured between the second resistance element 202 and the third resistance element 202 (eg, the elements "2" and "3" in FIG. 3) as the fifth resistor. Between the element 202 and the sixth resistance element 202 (eg, the elements "5" and "6" in FIG. 3), the eighth resistance element 202 and the ninth resistance element 202 (eg, the element "8" in FIG. 3). And "9"), between the tenth resistance element 202 and the eleventh resistance element 202 (eg, the elements "10" and "11" in FIG. 3), or another pair of resistance elements 202. Can be divided by the conducted voltage measured between. Additional ratios can be measured to calculate additional proportionality constants for the electrical system 104.

通常動作の間(例えば、短絡がない場合)、比例定数は同じままであるか、または実質的に同じままである(例えば、1%、3%、5%または他の値などの指定された閾値によって変動しない)。しかし、時間が経つにつれて、抵抗素子202によって提供された抵抗は、時間に関してゆっくり変化することがある。結果として、比例定数は時間に関してゆっくり変化することがある。比例定数は、抵抗変化信号と呼ぶことができる。通常の状態の下で(例えば、短絡がない場合)、比例定数の変化は、雑音だけを含み、比例定数の実際の変化を含まない可能性がある。短絡は抵抗素子202の2つ以上の接触事象の間に起こり得る。そのような接触事象の間、抵抗変化信号は雑音を超えて増加し、短絡を表すことがある。 During normal operation (eg, in the absence of a short circuit), the proportionality constants remain the same or substantially the same (eg, 1%, 3%, 5%, or other values specified. Does not change depending on the threshold). However, over time, the resistance provided by the resistance element 202 may change slowly over time. As a result, the constant of proportionality can change slowly over time. The proportionality constant can be called a resistance change signal. Under normal conditions (eg, in the absence of a short circuit), changes in the proportionality constant may include only noise and not the actual change in the proportionality constant. A short circuit can occur between two or more contact events of the resistor element 202. During such contact events, the resistance change signal increases beyond the noise and may represent a short circuit.

一実施形態において、処理組立品310は、印加電圧および伝導電圧から抵抗変化信号を計算することができる。あるいは、印加電流および伝導電流から抵抗変化信号を計算することができる。本明細書の説明は、電圧から抵抗変化信号を計算することに重点を置いているが、すべての実施形態が電圧を使用することに限定されるわけではない。 In one embodiment, the processing assembly 310 can calculate the resistance change signal from the applied voltage and the conduction voltage. Alternatively, the resistance change signal can be calculated from the applied current and the conduction current. Although the description herein focuses on calculating resistance change signals from voltage, not all embodiments are limited to the use of voltage.

処理組立品310によって計算され得る抵抗変化信号の一例は、比率偏差信号である。一実施形態において、処理組立品310比率偏差信号を以下のように計算する。 An example of a resistance change signal that can be calculated by the processing assembly 310 is a ratio deviation signal. In one embodiment, the processed assembly 310 ratio deviation signal is calculated as follows.

Figure 2021192037

ここでRatioDeviation(t)は、比率偏差信号を表し、Vgrid(t)は電
気システム104または配電網にわたる電圧(例えば、伝導電圧)を表し、Vbase(t)は印加電圧もしくはベース電圧、または6もしくは別の数などの定数で割られた印加電圧を表し、
Figure 2021192037

Here, RadioDevelopation (t) represents a ratio deviation signal, Vgrid (t) represents a voltage across the electrical system 104 or grid (eg, conduction voltage), and Vbase (t) represents the applied voltage or base voltage, or 6 or Represents the applied voltage divided by a constant such as another number

Figure 2021192037

Figure 2021192037

teeth

Figure 2021192037

の低域通過フィルタリングを表す。
Figure 2021192037

Represents low-pass filtering of.

Figure 2021192037

の値の低域通過フィルタリングは、指定時間間隔よりも短い時間間隔にわたって起きる
Figure 2021192037

Low-pass filtering of the value of occurs over a time interval shorter than the specified time interval.

Figure 2021192037

の変化を捨てることができる。例えば、100ミリ秒、50ミリ秒、0.1秒、または別の時間間隔以内に開始し終了する
Figure 2021192037

You can throw away the changes in. For example, start and end within 100 ms, 50 ms, 0.1 seconds, or another time interval

Figure 2021192037

の増加または減少は、無視され得るが、指定時間間隔よりも長く持続する
Figure 2021192037

Increase or decrease in can be ignored, but lasts longer than the specified time interval

Figure 2021192037

の増加または減少は、
Figure 2021192037

Increase or decrease

Figure 2021192037

の値として使用される。
Figure 2021192037

Used as the value of.

Figure 2021192037

の値は、比率偏差信号のベースラインまたは期待値として使用され得る。比例定数が顕著に変化しない時間間隔の間、
Figure 2021192037

The value of can be used as the baseline or expected value of the ratio deviation signal. During the time interval when the proportionality constant does not change significantly

Figure 2021192037

および
Figure 2021192037

and

Figure 2021192037

の値は、値がより近接していて、結果として、比率偏差信号はより小さいかまたはゼロである。しかし、比例定数が顕著に変化しない時間間隔の間、
Figure 2021192037

The values of are closer together and as a result the ratio deviation signal is smaller or zero. However, during the time interval when the proportionality constant does not change significantly

Figure 2021192037

および
Figure 2021192037

and

Figure 2021192037

の値は、値がさらに離れ、結果として、比率偏差信号がより大きい。
Figure 2021192037

The values of are further apart, resulting in a larger ratio deviation signal.

処理組立品310によって計算され得る抵抗変化信号の別の例は、電圧偏差信号である。一実施形態において、処理組立品310は電圧偏差信号を以下のように計算する。 Another example of a resistance change signal that can be calculated by the processing assembly 310 is a voltage deviation signal. In one embodiment, the processing assembly 310 calculates the voltage deviation signal as follows.

Figure 2021192037

ここで、VoltageDeviation(t)は電圧偏差信号を表す。
Figure 2021192037

Here, Voltage Deviation (t) represents a voltage deviation signal.

処理組立品310によって計算され得る抵抗変化信号の別の例は、以下のように二乗偏差信号である。 Another example of a resistance change signal that can be calculated by the processing assembly 310 is a root-mean square signal as follows.

Figure 2021192037

ここで、VoltageSquaredDeviation(t)は二乗偏差信号を表し、〈Vbase(t)〉はVbase(t)の低域通過フィルタリングを表し、〈Vgrid(t)〉はVgrid(t)の低域通過フィルタリングを表す。
Figure 2021192037

Here, Voltage Squared Deviation (t) represents a root-mean-squared signal, <Vbase (t)> represents low-pass filtering of Vbase (t), and <Vgrid (t)> represents low-pass filtering of Vgrid (t). show.

408において、測定電圧および/または電流(例えば、伝導電圧および/または伝導電流)と、印加電圧および/または電流に対する測定電圧および/または電流のフィルタリングされた比との差が短絡事象を示すかどうかに関して決定が行われる。例えば、処理組立品310は、抵抗変化信号を調べて短絡事象を識別することができる。 At 408, whether the difference between the measured voltage and / or current (eg, conduction voltage and / or conduction current) and the filtered ratio of the measured voltage and / or current to the applied voltage and / or current indicates a short circuit event. A decision is made regarding. For example, the processing assembly 310 can examine the resistance change signal to identify a short circuit event.

上記の比率偏差信号(RatioDeviation(t))に関して、短絡事象は、閾値(K)を超える比率偏差信号の絶対値に応じて識別することができる。閾値は検出システム200の感度を変更するように選択することができる。例えば、検出システム200は、短絡に対してより感受性があり得るが、閾値(K)のより低い値により、短絡事象を誤って識別する可能性もよりあり得る。しかし、検出システム200は、短絡に対してより感受性がないが、閾値(K)のより大きな値により、短絡事象を誤って識別する可能性がより低いことがあり得る。 With respect to the ratio deviation signal (RatioDeviation (t)), the short circuit event can be identified according to the absolute value of the ratio deviation signal exceeding the threshold (K). The threshold can be selected to change the sensitivity of the detection system 200. For example, the detection system 200 may be more sensitive to shunts, but it is more likely that a lower threshold (K) will erroneously identify a shunt event. However, although the detection system 200 is less sensitive to shunts, larger values of the threshold (K) may make it less likely to misidentify a shunt event.

上記の電圧偏差信号(VoltageDeviation(t))に関して、短絡事象は、電圧偏差信号の値を監視する処理組立品312によって識別され得る。例えば、短絡事象は、閾値(K)とVbase(t)との積を超える電圧偏差信号の絶対値に応じて識別することができる。 With respect to the voltage deviation signal (Voltage Deviation (t)) described above, the short circuit event can be identified by the processing assembly 312 which monitors the value of the voltage deviation signal. For example, a short circuit event can be identified according to the absolute value of the voltage deviation signal that exceeds the product of the threshold (K) and Vbase (t).

上記の二乗偏差信号(VoltageSquaredDeviation(t))に関して、短絡事象は、二乗偏差信号の値を監視する処理組立品312によって識別され得る。例えば、短絡事象は、閾値(K)と、Vbase(t)と、〈Vbase(t)〉との積を超える二乗偏差信号の絶対値に応じて識別することができる。 With respect to the root-mean-squared signal (Voltage Squared Deviation (t)), the short-circuit event can be identified by the processing assembly 312 that monitors the value of the root-mean-squared signal. For example, a short circuit event can be identified according to the absolute value of the root-mean-squared signal that exceeds the product of the threshold (K), Vbase (t), and <Vbase (t)>.

短絡事象が検出された場合、方法400の流れが410に進むことができる。その他の場合、方法400の流れは、電気システム104をさらに監視するために402に戻ることができる。410において、短絡事象の累積値が修正される。例えば、抵抗変化信号が短絡事象を示すたびに、短絡事象が起きたことを決定することと対照的に、処理組立品310は、短絡事象の数、持続時間、および/またはエネルギーに基づいて値を変更する累積値を追跡することができる。 If a short circuit event is detected, the flow of method 400 can proceed to 410. Otherwise, the flow of method 400 can be returned to 402 to further monitor the electrical system 104. At 410, the cumulative value of short circuit events is corrected. For example, in contrast to determining that a short-circuit event has occurred each time the resistance change signal indicates a short-circuit event, the processing assembly 310 is valued based on the number, duration, and / or energy of the short-circuit event. You can track the cumulative value that changes.

一例として、処理組立品310は、短絡事象の累積値を短絡事象の総数として計算することができる。そのような累積値の値の増加は、短絡事象の重大度の増加を示すことができる。 As an example, the processing assembly 310 can calculate the cumulative value of shunt events as the total number of shunt events. An increase in the value of such a cumulative value can indicate an increase in the severity of the short circuit event.

別の例として、処理組立品310は、累積値を短絡事象の総持続時間として計算することができる。例えば、抵抗変化信号が上記の閾値の1つまたは複数を超える総時間間隔を累積値として計算することができる。短絡事象が1秒間持続する場合、後続の短絡事象は2分の1秒間持続し、別の短絡事象が2秒間持続すると、短絡事象の総時間間隔は3.5秒となり得る。総時間間隔の増加は、より短い総時間間隔に比べて抵抗素子202への損傷の増加を示し得る。総時間間隔は、動力システム100が最初の位置から目的地の位置まで移動した後などに、ゼロにリセットすることができる。 As another example, the processing assembly 310 can calculate the cumulative value as the total duration of the shunt event. For example, the total time interval in which the resistance change signal exceeds one or more of the above thresholds can be calculated as a cumulative value. If a short-circuit event lasts for 1 second, the subsequent short-circuit event lasts for half a second, and if another short-circuit event lasts for 2 seconds, the total time interval for the short-circuit event can be 3.5 seconds. An increase in the total time interval may indicate an increase in damage to the resistance element 202 compared to a shorter total time interval. The total time interval can be reset to zero, for example, after the power system 100 has moved from the initial position to the destination position.

別の例として、処理組立品310は、累積値を短絡事象のエネルギーとして計算することができる。例えば、処理組立品310は、短絡事象の検出の間、累積値を二乗偏差信号の時間積分として計算することができる。この累積値は、短絡事象が起きている抵抗素子202の間の接触点に入る熱エネルギーまたは熱の量を示し得るおよび/または熱エネルギーまたは熱の量に比例し得る。 As another example, the processing assembly 310 can calculate the cumulative value as the energy of the shunt event. For example, the processing assembly 310 can calculate the cumulative value as a time integral of the root-mean squared signal during the detection of a short circuit event. This cumulative value may indicate the amount of thermal energy or heat entering the contact point between the resistance elements 202 where the short circuit event is occurring and / or may be proportional to the amount of thermal energy or heat.

412において、累積値が、電気システム104が損傷されている(したがって、短絡事象を発生している)ことを示しているかどうかに関して決定が行われる。一実施形態において、処理組立品310は、これらの累積値の1つまたは複数を関連する指定閾値と比較することができる。累積値が閾値を超える場合、処理組立品310は、電気システム104が損傷されている可能性があることを決定することができる。結果として、流れは、414に続けることができる。その他の場合、方法400の流れは402に戻ることができる。 At 412, a determination is made as to whether the cumulative value indicates that the electrical system 104 is damaged (and thus is causing a short circuit event). In one embodiment, the treated assembly 310 can compare one or more of these cumulative values to the associated designated threshold. If the cumulative value exceeds the threshold, the processing assembly 310 can determine that the electrical system 104 may be damaged. As a result, the flow can continue to 414. Otherwise, the flow of method 400 can return to 402.

414において、警戒信号が発生される。この警戒信号は、処理組立品310によって発生され、動力システム100の運転士に提示され得る。警戒信号は、電気システム104が剥離などの損傷の初期段階にあることを運転士に示すことができる。一態様において、累積値は、異なるレベルの損傷(例えば、様々な段階の剥離)を表すいくつかの異なる閾値と比較することができる。閾値は、上記の量を測定しながら電気システム104の破壊への試験をし、次いで工学的判断に基づいて閾値を設定することにより決定することができる。警戒信号は動力システム100の動作を制御するのに使用することができる。例えば、警戒信号により、動力システム100は動作を停止させられ、出力を低減し、または他の方法で動力システム100の動作を減少させて、電気システム104へのそれ以上の損傷を回避することができる。 At 414, a warning signal is generated. This warning signal can be generated by the processing assembly 310 and presented to the driver of the power system 100. The alert signal can indicate to the driver that the electrical system 104 is in the early stages of damage such as peeling. In one aspect, the cumulative value can be compared to several different thresholds that represent different levels of damage (eg, different stages of desquamation). The threshold can be determined by testing the electrical system 104 for destruction while measuring the above quantities and then setting the threshold based on engineering judgment. The alert signal can be used to control the operation of the power system 100. For example, a warning signal can cause the power system 100 to be deactivated, reducing its output, or otherwise reducing the operation of the power system 100 to avoid further damage to the electrical system 104. can.

方法400は、動力システム100の動作の間、1つまたは複数の回数、繰り返すことができる。例えば、方法400の流れは402に戻って、電気システム104をさらに監視することができる。 The method 400 can be repeated one or more times during the operation of the power system 100. For example, the flow of method 400 can return to 402 to further monitor the electrical system 104.

一実施形態において、方法(例えば、電気システムにおける短絡を検出するための)は、電気システムの1つまたは複数の抵抗素子を通じて伝導される電流の特性を測定するステップを含む。電流は電源から印加電圧として電気システムに供給される。方法は1つまたは複数の抵抗素子の1つまたは複数の電気抵抗の変化を表す抵抗変化信号を決定するステップも含む。抵抗変化信号は、少なくとも一部、測定される電流の特性と、測定される電流の特性のうちの1つまたは複数の低域通過フィルタリングされた値または電源によって供給される印加電圧との差に基づくことができる。方法は、少なくとも一部、抵抗変化信号に基づく短絡事象を識別するステップも含むことができる。 In one embodiment, the method (eg, for detecting a short circuit in an electrical system) comprises measuring the characteristics of the current conducted through one or more resistance elements of the electrical system. The current is supplied to the electrical system as an applied voltage from the power source. The method also includes determining a resistance change signal that represents a change in the electrical resistance of one or more of the resistance elements. The resistance change signal is, at least in part, the difference between the measured current characteristic and one or more of the measured current characteristics, a low pass filtered value or the applied voltage supplied by the power supply. Can be based. The method can also include, at least in part, the step of identifying short circuit events based on resistance change signals.

一態様において、印加電圧は、車両の発電制動の間、車両の牽引電動機によって発生することができ、1つまたは複数の抵抗素子は発電制動配電網の1つまたは複数の抵抗器を含むことができ、および/または伝導電圧は1つまたは複数の抵抗器にわたる電圧降下を含むことができる。 In one embodiment, the applied voltage can be generated by the vehicle's traction motor during dynamic braking of the vehicle, and one or more resistors elements may include one or more resistors in the dynamic braking distribution network. And / or the conduction voltage can include a voltage drop across one or more resistors.

一態様において、抵抗変化信号は、短絡事象により、1つまたは複数の抵抗素子の熱の増加によって生じる1つまたは複数の電気抵抗の変化を表すことができる。 In one embodiment, the resistance change signal can represent a change in one or more electrical resistances caused by an increase in heat of one or more resistance elements due to a short circuit event.

一態様において、測定される電流の特性は、抵抗素子のうちの少なくとも1つにわたる電圧降下を含むことができる。 In one embodiment, the measured current characteristics can include a voltage drop over at least one of the resistance elements.

一態様において、抵抗変化信号は、印加電圧に対する抵抗素子のうちの少なくとも1つ
にわたる電圧降下の比と、印加電圧に対する抵抗素子のうちの少なくとも1つにわたる電圧降下の比の低域通過フィルタリングされた値との差を表すことができる。
In one embodiment, the resistance change signal is low pass filtered for the ratio of the voltage drop over at least one of the resistance elements to the applied voltage to the ratio of the voltage drop over at least one of the resistance elements to the applied voltage. It can represent the difference from the value.

一態様において、短絡事象は、指定された非ゼロ閾値を超える抵抗変化信号の絶対値に応じて識別することができる。 In one embodiment, the short circuit event can be identified according to the absolute value of the resistance change signal above the specified non-zero threshold.

一態様において、抵抗変化信号は、抵抗素子のうちの少なくとも1つにわたる電圧降下と、印加電圧に対する抵抗素子のうちの少なくとも1つにわたる電圧降下の比の低域通過フィルタリングされた値と印加電圧との積との差を表すことができる。 In one embodiment, the resistance change signal is a low pass filtered value and applied voltage of the ratio of the voltage drop over at least one of the resistance elements to the voltage drop over at least one of the resistance elements to the applied voltage. Can represent the difference from the product of.

一態様において、短絡事象は、印加電圧と指定された非ゼロ閾値との積を超える抵抗変化信号の絶対値に応じて識別することができる。 In one embodiment, the short circuit event can be identified according to the absolute value of the resistance change signal that exceeds the product of the applied voltage and the specified nonzero threshold.

一態様において、抵抗変化信号は、抵抗素子のうちの少なくとも1つにわたる電圧降下と印加電圧の低域通過フィルタリングされた値との第1の積と、印加電圧と抵抗素子のうちの少なくとも1つにわたる電圧降下の低域通過フィルタリングされた値との第2の積との差を表すことができる。 In one embodiment, the resistance change signal is a first product of a voltage drop over at least one of the resistance elements and a low pass filtered value of the applied voltage, and at least one of the applied voltage and the resistance element. It can represent the difference between the second product and the low-pass filtered value of the voltage drop over.

一態様において、短絡事象は、印加電圧と、少なくとも1つの抵抗素子にわたる電圧降下と、指定された非ゼロ閾値との積を超える抵抗変化信号の絶対値に応じて識別することができる。 In one embodiment, the short circuit event can be identified according to the absolute value of the resistance change signal that exceeds the product of the applied voltage, the voltage drop over at least one resistance element, and the specified non-zero threshold.

一態様において、方法は、短絡事象が識別される回数を監視するステップと、指定された非ゼロ閾値を超える短絡事象が識別される回数に応じて、電気システムへの損傷を表す警戒信号を発生するステップとを含むこともできる。 In one aspect, the method generates a warning signal indicating damage to the electrical system, depending on the number of times a short-circuit event is identified and the number of times a short-circuit event is identified above a specified non-zero threshold. It can also include steps to do.

一態様において、方法は、短絡事象の総時間間隔持続時間を監視するステップと、指定された非ゼロ閾値を超える総持続時間に応じて、電気システムへの損傷を表す警戒信号を発生するステップとを含むこともできる。 In one aspect, the method comprises monitoring the total time interval duration of a short circuit event and generating a warning signal indicating damage to the electrical system in response to a total duration exceeding a specified non-zero threshold. Can also be included.

一態様において、方法は、抵抗変化信号の時間積分を監視するステップと、指定された非ゼロ閾値を超える時間積分に応じて、電気システムへの損傷を表す警戒信号を発生するステップとを含むこともできる。 In one aspect, the method comprises monitoring the time integral of the resistance change signal and generating a warning signal indicating damage to the electrical system in response to the time integral exceeding a specified non-zero threshold. You can also.

一態様において、方法は、少なくとも一部、短絡事象を識別するステップに基づいて警戒信号を発生するステップを含むこともできる。警戒信号は、電気システムを含む動力システムの運転士に電気システムへの損傷を示すことができる。 In one aspect, the method may also include, at least in part, a step of generating a warning signal based on a step of identifying a short circuit event. Warning signals can indicate damage to the electrical system to the operator of the power system, including the electrical system.

別の実施形態において、システム(例えば、検出システム)は、感知装置と処理組立品とを含む。感知装置は、電気システムの1つまたは複数の抵抗素子を通じて伝導される電流の特性を測定するように構成される。電流は電源から印加電圧として電気システムに供給することができる。処理組立品は、1つまたは複数の抵抗素子の1つまたは複数の電気抵抗の変化を表す抵抗変化信号を決定するように構成することができる。抵抗変化信号は、少なくとも一部、測定される電流の特性と、測定される電流の特性のうちの1つまたは複数の低域通過フィルタリングされた値または電源によって供給された印加電圧との差に基づくことができる。処理組立品は、少なくとも一部、抵抗変化信号に基づく短絡事象を識別するように構成することもできる。 In another embodiment, the system (eg, a detection system) includes a sensing device and a processing assembly. The sensing device is configured to measure the characteristics of the current conducted through one or more resistance elements of the electrical system. The current can be supplied to the electrical system as an applied voltage from the power source. The processing assembly can be configured to determine a resistance change signal that represents a change in the electrical resistance of one or more of the resistance elements. The resistance change signal is, at least in part, the difference between the measured current characteristics and one or more of the measured current characteristics, a low pass filtered value or the applied voltage supplied by the power supply. Can be based. The processing assembly can also be configured to identify, at least in part, short circuit events based on resistance change signals.

一態様において、印加電圧は、車両の発電制動の間、車両の牽引電動機によって発生させることができ、1つまたは複数の抵抗素子は、発電制動配電網の1つまたは複数の抵抗
器を含むことができ、伝導電圧は、1つまたは複数の抵抗器にわたる電圧降下を含むことができる。
In one embodiment, the applied voltage can be generated by the vehicle's traction motor during dynamic braking of the vehicle, and one or more resistors elements include one or more resistors in the dynamic braking distribution network. The conduction voltage can include a voltage drop across one or more resistors.

一態様において、抵抗変化信号は、短絡事象により、1つまたは複数の抵抗素子の熱の増加によって生じた、1つまたは複数の電気抵抗の変化を表すことができる。 In one embodiment, the resistance change signal can represent a change in one or more electrical resistances caused by an increase in heat of one or more resistance elements due to a short circuit event.

一態様において、測定される電流の特性は、抵抗素子のうちの少なくとも1つにわたる電圧降下を含むことができる。 In one embodiment, the measured current characteristics can include a voltage drop over at least one of the resistance elements.

一態様において、抵抗変化信号は、印加電圧に対する抵抗素子のうちの少なくとも1つにわたる電圧降下の比と、印加電圧に対する抵抗素子のうちの少なくとも1つにわたる電圧降下の比の低域通過フィルタリングされた値との差を表すことができる。 In one embodiment, the resistance change signal is low pass filtered for the ratio of the voltage drop over at least one of the resistance elements to the applied voltage to the ratio of the voltage drop over at least one of the resistance elements to the applied voltage. It can represent the difference from the value.

一態様において、処理組立品は、指定された非ゼロ閾値を超える抵抗変化信号の絶対値に応じて、短絡事象を識別するように構成することができる。 In one aspect, the processing assembly can be configured to identify short circuit events depending on the absolute value of the resistance change signal above the specified nonzero threshold.

一態様において、抵抗変化信号は、抵抗素子のうちの少なくとも1つにわたる電圧降下と、印加電圧に対する抵抗素子のうちの少なくとも1つにわたる電圧降下の比の低域通過フィルタリングされた値と印加電圧との積との差を表すことができる。 In one embodiment, the resistance change signal is a low pass filtered value and applied voltage of the ratio of the voltage drop over at least one of the resistance elements to the voltage drop over at least one of the resistance elements to the applied voltage. Can represent the difference from the product of.

一態様において、処理組立品は、印加電圧と指定された非ゼロ閾値との積を超える抵抗変化信号の絶対値に応じて、短絡事象を識別するように構成することができる。 In one aspect, the processing assembly can be configured to identify short circuit events depending on the absolute value of the resistance change signal that exceeds the product of the applied voltage and the specified nonzero threshold.

一態様において、抵抗変化信号は、少なくとも1つの抵抗素子にわたる電圧降下と印加電圧の低域通過フィルタリングされた値との第1の積と、印加電圧と少なくとも1つの抵抗素子にわたる電圧降下の低域通過フィルタリングされた値との第2の積との差を表すことができる。 In one embodiment, the resistance change signal is the first product of the voltage drop across at least one resistor element and the low pass filtered value of the applied voltage, and the low voltage drop across the applied voltage and at least one resistor element. It can represent the difference between the second product and the pass-filtered value.

一態様において、処理組立品は、印加電圧と、少なくとも1つの抵抗素子にわたる電圧降下と、指定された非ゼロ閾値との積を超える抵抗変化信号の絶対値に応じて、短絡事象を識別するように構成することができる。 In one embodiment, the processing assembly is to identify a short circuit event depending on the absolute value of the resistance change signal that exceeds the product of the applied voltage, the voltage drop across at least one resistor element, and the specified non-zero threshold. Can be configured in.

一態様において、処理組立品は、短絡事象が識別される回数を監視し、指定された非ゼロ閾値を超える短絡事象が識別される回数に応じて、電気システムへの損傷を表す警戒信号を発生するように構成することができる。 In one embodiment, the processing assembly monitors the number of times a short circuit event is identified and generates a warning signal indicating damage to the electrical system depending on the number of times a short circuit event is identified above a specified non-zero threshold. Can be configured to.

一態様において、処理組立品は、短絡事象の総時間間隔持続時間を監視し、指定された非ゼロ閾値を超える総持続時間に応じて、電気システムへの損傷を表す警戒信号を発生するように構成することができる。 In one aspect, the processing assembly monitors the total time interval duration of the short circuit event and generates a warning signal indicating damage to the electrical system in response to the total duration above the specified non-zero threshold. Can be configured.

一態様において、処理組立品は、抵抗変化信号の時間積分を監視し、指定された非ゼロ閾値を超える時間積分に応じて、電気システムへの損傷を表す警戒信号を発生するように構成することができる。 In one embodiment, the processing assembly is configured to monitor the time integral of the resistance change signal and generate a warning signal indicating damage to the electrical system in response to the time integral above the specified nonzero threshold. Can be done.

一態様において、処理組立品は、少なくとも一部、短絡事象を識別するステップに基づいて、警戒信号を発生するように構成することができる。警戒信号は、電気システムを含む動力システムの運転士に電気システムへの損傷を示すことができる。 In one aspect, the processing assembly can be configured to generate a warning signal, at least in part, based on a step of identifying a short circuit event. Warning signals can indicate damage to the electrical system to the operator of the power system, including the electrical system.

上記の説明は、制限的ではなく、例示的であることが意図されていることを理解されたい。例えば、上記の実施形態(および/またはそれの態様)は、互いに組み合わせて使用
することができる。さらに、本発明的主題の教示に、その範囲を逸脱することなく、特定の状況または材料を適合させるように多くの修正を加えることができる。本明細書に説明する材料の寸法および種類が本発明的主題のパラメータを画定することが意図されているが、それらは決して限定するものではなく、例示的な実施形態である。上記の説明を検討すると多くの他の実施形態が当業者には明らかになろう。したがって、本発明的主題の範囲は、そのような特許請求の範囲が権利を有する同等物の全範囲とともに添付の特許請求の範囲に関して決定すべきである。添付の特許請求の範囲において、「含む」および「それに」という用語は、「備える」および「それにおいて」というそれぞれの用語の平易な英語の同等物として使用される。さらに、以下の特許請求の範囲において、「第1の」、「第2の」および「第3の」などの用語は、単に表示として使用され、それらの対象に数値的な要件を課すことは意図されていない。さらに、以下の特許請求の範囲の限定は、ミーンズプラスファンクション形式で記載されておらず、そのような特許請求の範囲の限定が、さらなる構造がない機能のステートメントが後に続く「のための手段」という語句を明確に使用しない限り、米国特許法第112条(f)に基づいて解釈されることが意図されていない。
It should be understood that the above description is intended to be exemplary rather than restrictive. For example, the above embodiments (and / or embodiments thereof) can be used in combination with each other. In addition, many modifications can be made to the teachings of the present invention to adapt to a particular situation or material without departing from its scope. Although the dimensions and types of materials described herein are intended to define the parameters of the subject matter of the invention, they are by no means limiting and are exemplary embodiments. Considering the above description, many other embodiments will be apparent to those skilled in the art. Therefore, the scope of the invention should be determined with respect to the scope of the accompanying claims, along with the full scope of the equivalents to which such claims are entitled. In the appended claims, the terms "include" and "it" are used as plain English equivalents of the terms "prepared" and "in it" respectively. Further, in the following claims, terms such as "first", "second" and "third" are used merely as indications and may impose numerical requirements on their objects. Not intended. In addition, the following claims limitation is not described in a means plus function format, and such claims limitation is "means for" followed by a statement of function without further structure. It is not intended to be construed under Section 112 (f) of the US Patent Act unless the phrase is explicitly used.

この書面による説明は、本発明的主題のいくつかの実施形態を開示するために、また当業者が、任意のデバイスまたはシステムの製作および使用ならびに任意の組み込まれた方法の実行を含む、本発明的主題の実施形態を実践することを可能にするために、例を使用している。本発明的主題の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者には思いつく他の例を含むことができる。そのような他の例は、それらが特許請求の範囲の文字通りの言語と異ならない構造的要素を有する場合またはそれらが特許請求の範囲の文字通りの言語と非実質的に異なる同等の構造的要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることが意図されている。 This written description includes the manufacture and use of any device or system and the implementation of any incorporated method by those skilled in the art to disclose some embodiments of the subject matter of the invention. Examples are used to make it possible to practice the embodiments of the subject matter. The patentable scope of the present invention is defined by the claims and may include other examples that will be conceivable to those skilled in the art. Another such example is when they have structural elements that do not differ from the literal language of the claims or equivalent structural elements that are non-substantially different from the literal language of the claims. If included, it is intended to be within the scope of the claims.

本発明的主題のある一定の実施形態の以上の説明は、添付の図面と併せ読むときよりよく理解されよう。図が様々な実施形態の機能ブロックの図を例示する限度において、機能ブロックは、必ずしもハードウェア回路間の分割を示していない。したがって、例えば、機能ブロックの1つまたは複数(例えば、プロセッサまたはメモリ)は、単一のハードウェア(例えば、汎用メッセージプロセッサ、マイクロコントローラ、ランダムアクセスメモリ、ハードディスクなど)で実装することができる。同様に、プログラムは、独立型プログラムでもよく、オペレーティングシステムにサブルーチンとして組み込まれてもよく、インストールされたソフトウェアパッケージでの機能であってもよいなどである。様々な実施形態は、図面に示す構成および手段に限定されない。 The above description of certain embodiments of the present invention will be better understood when read in conjunction with the accompanying drawings. To the extent that the figure exemplifies the figure of the functional block of various embodiments, the functional block does not necessarily indicate the division between the hardware circuits. Thus, for example, one or more functional blocks (eg, processor or memory) can be implemented in a single piece of hardware (eg, general purpose message processor, microcontroller, random access memory, hard disk, etc.). Similarly, the program may be a stand-alone program, incorporated as a subroutine in the operating system, a feature of an installed software package, and so on. The various embodiments are not limited to the configurations and means shown in the drawings.

本明細書で使用される場合、単数で記載され、「1つの(a)」または「1つの(an)」という単語が先行する要素またはステップは、そのような前記要素またはステップの複数を除外しないものと理解すべきである。ただし、そのような除外が明示的に記述されていない場合に限る。さらに、本発明的主題の「一実施形態」への言及は、記載した特徴も組み込む、追加の実施形態の存在を除外するものと解釈されることが意図されていない。さらに、明示的に反対の記載がない限り、特定の特性を有する要素または複数の要素を「備える」、「含む」または「有する」実施形態は、その特性を有しない追加のそのような要素を含むことができる。 As used herein, an element or step described in the singular and preceded by the word "one (a)" or "one (an)" excludes a plurality of such elements or steps. It should be understood that it does not. However, only if such exclusions are not explicitly stated. Moreover, reference to "one embodiment" of the subject of the invention is not intended to be construed as excluding the existence of additional embodiments that also incorporate the described features. Further, unless expressly opposed, an embodiment that "complies", "contains" or "has" an element or elements having a particular property includes additional such elements that do not have that property. Can include.

最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
[実施態様1]
電源(102)から電気システム(104)に印加電圧として供給され、前記電気システム(104)の1つまたは複数の抵抗素子(202)を通じて伝導される電流の特性を測定するステップと、
少なくとも一部、測定される前記電流の前記特性と、測定される前記電流の前記特性の
うちの1つまたは複数のフィルタリングされた値または前記電源(102)によって供給された前記印加電圧との差に基づいて、前記1つまたは複数の抵抗素子(202)の抵抗変化を決定するステップと、
少なくとも一部、前記抵抗変化に基づいて短絡事象を識別するステップとを含む、方法。
[実施態様2]
前記印加電圧が、車両の発電制動の間、前記車両の牽引電動機によって発生され、前記1つまたは複数の抵抗素子(202)が、発電制動配電網の1つまたは複数の抵抗器を含み、前記印加電圧が、前記1つまたは複数の抵抗素子(202)にわたる電圧降下である、実施態様1記載の方法。
[実施態様3]
測定される前記電流の前記特性が、前記1つまたは複数の抵抗素子(202)のうちの少なくとも1つにわたる電圧降下である、実施態様1記載の方法。
[実施態様4]
前記抵抗変化が、前記印加電圧に対する前記1つまたは複数の抵抗素子(202)のうちの前記少なくとも1つの両端間の前記電圧降下の比と、前記印加電圧に対する前記1つまたは複数の抵抗素子(202)のうちの前記少なくとも1つの両端間の前記電圧降下の前記比のフィルタリングされた値との差を表す、実施態様3記載の方法。
[実施態様5]
前記短絡事象が、指定された非ゼロ閾値を超える前記抵抗変化に応じて、識別される、実施態様4記載の方法。
[実施態様6]
前記抵抗変化が、前記1つまたは複数の抵抗素子(202)のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下と、前記印加電圧に対する前記1つまたは複数の抵抗素子(202)のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下の比のフィルタリングされた値と前記印加電圧との積との差を表す、実施態様3記載の方法。
[実施態様7]
前記短絡事象が、前記印加電圧と、指定された非ゼロ閾値との積を超える前記抵抗変化に応じて識別される、実施態様6記載の方法。
[実施態様8]
前記抵抗変化が、前記1つまたは複数の抵抗素子(202)のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下と前記印加電圧の第1のフィルタリングされた値との第1の積と、前記印加電圧と前記1つまたは複数の抵抗素子(202)のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下の第2のフィルタリングされた値との第2の積との差を表す、実施態様3記載の方法。
[実施態様9]
前記短絡事象が識別される回数、前記短絡事象の総時間間隔持続時間、または前記抵抗変化の時間積分のうちの1つまたは複数を監視するステップと、
第1の指定された非ゼロ閾値を超える前記短絡事象が識別される前記回数、第2の指定された非ゼロ閾値を超える前記総持続時間、または第3の指定された非ゼロ閾値を超える前記時間積分のうちの1つまたは複数に応じて、前記電気システム(104)への損傷を表す警戒信号を発生するステップとをさらに含む、実施態様1記載の方法。
[実施態様10]
電源(102)から電気システム(104)に印加電圧として供給され、前記電気システムの1つまたは複数の抵抗素子(202)を通じて伝導される電流の特性を測定するように構成された感知装置(300)と、
前記1つまたは複数の抵抗素子(202)の1つまたは複数の電気抵抗の変化を表す抵抗変化を決定するように構成された処理組立品(310)であって、前記抵抗変化が少なくとも一部、に基づいて測定される前記電流の前記特性と、測定される前記電流の前記特性のうちの1つまたは複数のフィルタリングされた値または前記電源(102)によって
供給された前記印加電圧との差に基づく、処理組立品とを備えたシステムであって、前記処理組立品(310)が、少なくとも一部、前記抵抗変化に基づいて短絡事象を識別するようにも構成される、システム。
[実施態様11]
前記印加電圧が、車両の発電制動の間、前記車両の牽引電動機によって発生され、前記1つまたは複数の抵抗素子(202)が、発電制動配電網の1つまたは複数の抵抗器を含み、前記伝導電圧が、1つまたは複数の抵抗器にわたる電圧降下である、実施態様10記載のシステム。
[実施態様12]
前記感知装置(300)が、前記電流の特性として前記1つまたは複数の抵抗素子(202)のうちの少なくとも1つにわたる電圧降下を測定するように構成される、実施態様10記載のシステム。
[実施態様13]
前記感知装置(300)が、
前記印加電圧に対する前記1つまたは複数の抵抗素子(202)のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下の比と、前記印加電圧に対する前記1つまたは複数の抵抗素子(202)の前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下の前記比のフィルタリングされた値との差、
前記1つまたは複数の抵抗素子(202)の前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下と、前記印加電圧に対する前記1つまたは複数の抵抗素子(202)の前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下の比のフィルタリングされた値と前記印加電圧との積との差、または、
前記1つまたは複数の抵抗素子(202)の前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下と前記印加電圧のフィルタリングされた値との第1の積と、前記1つまたは複数の抵抗素子(202)の前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下の低域通過フィルタリングされた値と前記印加電圧との第2の積との差のうちの1つまたは複数として抵抗変化を測定するように構成される、実施態様12記載のシステム。
[実施態様14]
前記処理組立品(310)が、前記短絡事象が識別される回数、前記短絡事象の総時間間隔持続時間、または前記抵抗変化の時間積分のうちの1つまたは複数を監視し、指定された非ゼロ閾値を超える前記短絡事象が識別される前記回数、指定された非ゼロ閾値を超える前記総持続時間、または指定された非ゼロ閾値を超える前記時間積分のうちの1つまたは複数に応じて、前記電気システムへの損傷(104)を表す警戒信号を発生するように構成される、実施態様10記載のシステム。
Finally, typical embodiments are shown below.
[Embodiment 1]
A step of measuring the characteristics of a current supplied as an applied voltage from a power source (102) to an electrical system (104) and conducted through one or more resistance elements (202) of the electrical system (104).
At least in part, the difference between said characteristic of the measured current and the filtered value of one or more of the characteristics of said current measured or the applied voltage supplied by the power supply (102). To determine the resistance change of the one or more resistance elements (202) based on
A method comprising, at least in part, identifying a short circuit event based on said resistance change.
[Embodiment 2]
The applied voltage is generated by the traction motor of the vehicle during dynamic braking of the vehicle, and the one or more resistance elements (202) include one or more resistors of the dynamic braking distribution network. The method of embodiment 1, wherein the applied voltage is a voltage drop across the one or more resistance elements (202).
[Embodiment 3]
The method of embodiment 1, wherein the characteristic of the measured current is a voltage drop over at least one of the one or more resistance elements (202).
[Embodiment 4]
The resistance change is the ratio of the voltage drop between the at least one of the one or more resistance elements (202) to the applied voltage and the one or more resistance elements to the applied voltage (the one or more resistance elements (202). 202) The method of embodiment 3, wherein the difference from the filtered value of the ratio of the voltage drop between the at least one end of the 202).
[Embodiment 5]
The method of embodiment 4, wherein the short circuit event is identified in response to the resistance change above a designated non-zero threshold.
[Embodiment 6]
The resistance change is the voltage drop over at least one of the one or more resistance elements (202) and the at least one of the one or more resistance elements (202) with respect to the applied voltage. 13. The method of embodiment 3, wherein the difference between the product of the filtered value of the ratio of the voltage drops over one and the applied voltage.
[Embodiment 7]
16. The method of embodiment 6, wherein the short circuit event is identified in response to a change in resistance that exceeds the product of the applied voltage and a designated nonzero threshold.
[Embodiment 8]
The resistance change is the first product of the voltage drop over at least one of the one or more resistance elements (202) and the first filtered value of the applied voltage, and the applied voltage. The method according to embodiment 3, wherein represents the difference between and a second product of the second filtered value of the voltage drop over at least one of the one or more resistance elements (202).
[Embodiment 9]
A step of monitoring one or more of the number of times the short-circuit event is identified, the total time interval duration of the short-circuit event, or the time integral of the resistance change.
The number of times the short-circuit event is identified above the first specified non-zero threshold, the total duration above the second specified non-zero threshold, or the third specified non-zero threshold. The method of embodiment 1, further comprising the step of generating a warning signal indicating damage to the electrical system (104), depending on one or more of the time integrals.
[Embodiment 10]
A sensing device (300) configured to measure the characteristics of a current supplied as an applied voltage from a power source (102) to an electrical system (104) and conducted through one or more resistance elements (202) of the electrical system. )When,
A processing assembly (310) configured to determine a resistance change that represents a change in the electrical resistance of one or more of the one or more resistance elements (202), wherein the resistance change is at least a portion. The difference between the characteristic of the current measured based on, and the filtered value of one or more of the characteristics of the measured current or the applied voltage supplied by the power supply (102). A system comprising a processing assembly, wherein the processing assembly (310) is also configured to identify a short circuit event, at least in part, based on the resistance change.
[Embodiment 11]
The applied voltage is generated by the traction motor of the vehicle during dynamic braking of the vehicle, and the one or more resistance elements (202) include one or more resistors of the dynamic braking distribution network. 10. The system of embodiment 10, wherein the conducted voltage is a voltage drop across one or more resistors.
[Embodiment 12]
10. The system of embodiment 10, wherein the sensing device (300) is configured to measure a voltage drop over at least one of the one or more resistance elements (202) as a characteristic of the current.
[Embodiment 13]
The sensing device (300)
The ratio of the voltage drop over the at least one of the one or more resistance elements (202) to the applied voltage and the at least one of the one or more resistance elements (202) to the applied voltage. Difference from the filtered value of the ratio of the voltage drop over,
Filtering the ratio of the voltage drop over at least one of the one or more resistance elements (202) to the voltage drop over at least one of the one or more resistance elements (202) with respect to the applied voltage. The difference between the value obtained and the product of the applied voltage, or
A first product of the voltage drop over at least one of the one or more resistance elements (202) and a filtered value of the applied voltage, and said of the one or more resistance elements (202). Embodiment 12 configured to measure resistance change as one or more of the difference between the low pass filtered value of the voltage drop over at least one and the second product of the applied voltage. Described system.
[Embodiment 14]
The processing assembly (310) monitors one or more of the number of times the short circuit event is identified, the total time interval duration of the short circuit event, or the time integration of the resistance change and is designated non-. Depending on the number of times the short circuit event is identified above the zero threshold, the total duration above the specified non-zero threshold, or one or more of the time integrations above the specified non-zero threshold. 10. The system of embodiment 10, configured to generate a warning signal indicating damage to the electrical system (104).

100 動力システム
102 電源
104 電気システム
200 電気的短絡検出システム
202 電気抵抗素子
300 感知装置
302 電圧および/または電流計
304 スイッチ
306 高電圧フィルタ
308 低電圧フィルタ
310 処理組立品
312 プロセッサ
316 入出力回路基板
400 方法
100 Power system 102 Power supply 104 Electrical system 200 Electrical short circuit detection system 202 Electrical resistance element 300 Sensing device 302 Voltage and / or ammeter 304 Switch 306 High voltage filter 308 Low voltage filter 310 Processing assembly 312 Processor 316 Input / output circuit board 400 Method

Claims (20)

電源(102)から印加電圧として電気システム(104)に供給され、前記電気システム(104)の1つまたは複数の抵抗素子(202)を通じて伝導される電流の特性を測定するステップと、
少なくとも一部、測定される前記電流の前記特性と、測定される前記電流の前記特性のうちの1つまたは複数のフィルタリングされた値または前記電源(102)によって供給された前記印加電圧との差に基づいて、前記1つまたは複数の抵抗素子(202)の抵抗変化を決定するステップと、
少なくとも一部、前記抵抗変化に基づいて短絡事象を識別するステップとを含む、方法。
A step of measuring the characteristics of a current supplied from a power source (102) to an electrical system (104) as an applied voltage and conducted through one or more resistance elements (202) of the electrical system (104).
At least in part, the difference between said characteristic of the measured current and the filtered value of one or more of the characteristics of said current measured or the applied voltage supplied by the power supply (102). To determine the resistance change of the one or more resistance elements (202) based on
A method comprising, at least in part, identifying a short circuit event based on said resistance change.
前記印加電圧が、車両の発電制動の間、前記車両の牽引電動機によって発生され、前記1つまたは複数の抵抗素子(202)が、発電制動配電網の1つまたは複数の抵抗器を含み、前記印加電圧が、前記1つまたは複数の抵抗素子(202)にわたる電圧降下である、請求項1記載の方法。 The applied voltage is generated by the traction motor of the vehicle during dynamic braking of the vehicle, and the one or more resistance elements (202) include one or more resistors of the dynamic braking distribution network. The method of claim 1, wherein the applied voltage is a voltage drop across the one or more resistance elements (202). 測定される前記電流の前記特性が、前記1つまたは複数の抵抗素子(202)のうちの少なくとも1つにわたる電圧降下である、請求項1記載の方法。 The method of claim 1, wherein the characteristic of the measured current is a voltage drop over at least one of the one or more resistance elements (202). 前記抵抗変化が、前記印加電圧に対する前記1つまたは複数の抵抗素子(202)のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下の比と、前記印加電圧に対する前記1つまたは複数の抵抗素子(202)のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下の前記比のフィルタリングされた値との差を表す、請求項3記載の方法。 The resistance change is the ratio of the voltage drop over at least one of the one or more resistance elements (202) to the applied voltage and the one or more resistance elements (202) to the applied voltage. 3. The method of claim 3, wherein the difference from the filtered value of the ratio of the voltage drop over at least one of the above. 前記短絡事象が、指定された非ゼロ閾値を超える前記抵抗変化に応じて、識別される、請求項4記載の方法。 The method of claim 4, wherein the short-circuit event is identified in response to the resistance change above a specified non-zero threshold. 前記抵抗変化が、前記1つまたは複数の抵抗素子(202)のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下と、前記印加電圧に対する前記1つまたは複数の抵抗素子(202)のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下の比のフィルタリングされた値と前記印加電圧との積との差を表す、請求項3記載の方法。 The resistance change is the voltage drop over at least one of the one or more resistance elements (202) and the at least one of the one or more resistance elements (202) with respect to the applied voltage. The method of claim 3, wherein the difference between the filtered value of the ratio of the voltage drops over and the product of the applied voltage is represented. 前記短絡事象が、前記印加電圧と、指定された非ゼロ閾値との積を超える前記抵抗変化に応じて識別される、請求項6記載の方法。 The method of claim 6, wherein the short circuit event is identified according to the resistance change in excess of the product of the applied voltage and a specified nonzero threshold. 前記抵抗変化が、前記1つまたは複数の抵抗素子(202)のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下と前記印加電圧の第1のフィルタリングされた値との第1の積と、前記印加電圧と前記1つまたは複数の抵抗素子(202)のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下の第2のフィルタリングされた値との第2の積との差を表す、請求項3記載の方法。 The resistance change is the first product of the voltage drop over at least one of the one or more resistance elements (202) and the first filtered value of the applied voltage, and the applied voltage. 3. The method of claim 3, wherein represents the difference between and a second product of the second filtered value of the voltage drop over at least one of the one or more resistance elements (202). 前記短絡事象が識別される回数、前記短絡事象の総時間間隔持続時間、または前記抵抗変化の時間積分のうちの1つまたは複数を監視するステップと、
第1の指定された非ゼロ閾値を超える前記短絡事象が識別される前記回数、第2の指定された非ゼロ閾値を超える前記総持続時間、または第3の指定された非ゼロ閾値を超える前記時間積分のうちの1つまたは複数に応じて、前記電気システムへの損傷を表す警戒信号を発生するステップとをさらに含む、請求項1記載の方法。
A step of monitoring one or more of the number of times the short-circuit event is identified, the total time interval duration of the short-circuit event, or the time integral of the resistance change.
The number of times the short-circuit event is identified above the first specified non-zero threshold, the total duration above the second specified non-zero threshold, or the third specified non-zero threshold. The method of claim 1, further comprising generating a warning signal indicating damage to the electrical system, depending on one or more of the time integrals.
電源(102)から印加電圧として電気システム(104)に供給され、前記電気システムの1つまたは複数の抵抗素子(202)を通じて伝導される電流の特性を測定するように構成された感知装置(300)と、
前記1つまたは複数の抵抗素子(202)の1つまたは複数の電気抵抗の変化を表す抵抗変化を決定するように構成された処理組立品であって、前記抵抗変化が、少なくとも一部、測定される前記電流の前記特性と、測定される前記電流の前記特性のうちの1つまたは複数のフィルタリングされた値または前記電源(102)によって供給された前記印加電圧との差に基づく、処理組立品とを備えたシステムであって、前記処理組立品(310)が、少なくとも一部、前記抵抗変化に基づいて短絡事象を識別するようにも構成される、システム。
A sensing device (300) configured to measure the characteristics of a current supplied from a power source (102) as an applied voltage to an electrical system (104) and conducted through one or more resistance elements (202) of the electrical system. )When,
A processing assembly configured to determine a resistance change that represents a change in the electrical resistance of one or more of the one or more resistance elements (202), wherein the resistance change is at least partially measured. Processing assembly based on the difference between said characteristics of said current to be measured and one or more of the filtered values of said characteristics of said current or said applied voltage supplied by said power supply (102). A system comprising an article, wherein the processing assembly (310) is also configured to, at least in part, identify a short circuit event based on the resistance change.
前記印加電圧が、車両の発電制動の間、前記車両の牽引電動機によって発生され、前記1つまたは複数の抵抗素子(202)が、発電制動配電網の1つまたは複数の抵抗器を含み、前記伝導電圧が、1つまたは複数の抵抗器にわたる電圧降下である、請求項10記載のシステム。 The applied voltage is generated by the traction motor of the vehicle during dynamic braking of the vehicle, and the one or more resistance elements (202) include one or more resistors of the dynamic braking distribution network. 10. The system of claim 10, wherein the conducted voltage is a voltage drop across one or more resistors. 前記感知装置(300)が、前記電流の前記特性として前記1つまたは複数の抵抗素子(202)のうちの少なくとも1つにわたる電圧降下を測定するように構成される、請求項10記載のシステム。 10. The system of claim 10, wherein the sensing device (300) is configured to measure a voltage drop over at least one of the one or more resistance elements (202) as said characteristic of the current. 前記感知装置(300)が、前記抵抗変化を、
前記印加電圧に対する前記1つまたは複数の抵抗素子(202)のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下の比と、前記印加電圧に対する前記1つまたは複数の抵抗素子(202)のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下の前記比のフィルタリングされた値との差、
前記1つまたは複数の抵抗素子(202)のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下と、前記印加電圧に対する前記1つまたは複数の抵抗素子(202)のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下の比のフィルタリングされた値と前記印加電圧との積との差、または、
前記1つまたは複数の抵抗素子(202)のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下と前記印加電圧のフィルタリングされた値との第1の積と、前記1つまたは複数の抵抗素子(202)のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下の低域通過フィルタリングされた値と前記印加電圧との第2の積との差のうちの1つまたは複数として測定するように構成される、請求項12記載のシステム。
The sensing device (300) detects the resistance change.
The ratio of the voltage drop over at least one of the one or more resistance elements (202) to the applied voltage and the at least of the one or more resistance elements (202) to the applied voltage. The difference between the filtered value of the ratio of the voltage drop over one,
The voltage drop over at least one of the one or more resistance elements (202) and the voltage drop over at least one of the one or more resistance elements (202) with respect to the applied voltage. The difference between the filtered value of the ratio and the product of the applied voltage, or
A first product of the voltage drop over at least one of the one or more resistance elements (202) and a filtered value of the applied voltage, and the one or more resistance elements (202). A claim configured to be measured as one or more of the differences between a second product of the low-pass filtered value of the voltage drop over at least one of the applied voltages. 12 The system according to description.
前記処理組立品(310)が、前記短絡事象が識別される回数、前記短絡事象の総時間間隔持続時間、または前記抵抗変化の時間積分のうちの1つまたは複数を監視し、指定された非ゼロ閾値を超える前記短絡事象が識別される前記回数、指定された非ゼロ閾値を超える前記総持続時間、または指定された非ゼロ閾値を超える前記時間積分のうちの1つまたは複数に応じて、前記電気システムへの損傷を表す警戒信号を発生するように構成される、請求項10記載のシステム。 The processing assembly (310) monitors one or more of the number of times the short circuit event is identified, the total time interval duration of the short circuit event, or the time integration of the resistance change and is designated non-. Depending on the number of times the short circuit event is identified above the zero threshold, the total duration above the specified non-zero threshold, or one or more of the time integrations above the specified non-zero threshold. 10. The system of claim 10, configured to generate a warning signal indicating damage to the electrical system. 車両の牽引電動機から印加電圧として前記車両の電気システム(104)に供給され、前記電気システム(104)の1つまたは複数の抵抗器を通じて伝導される電流の特性を測定するように構成された感知装置(300)と、
前記電気システムの前記1つまたは複数の抵抗器の1つまたは複数の電気抵抗の変化を表す抵抗変化を決定するように構成された処理組立品(310)であって、前記抵抗変化が、少なくとも一部、測定される前記電流の前記特性と、測定される前記電流の前記特性のうちのまたは複数の低域通過フィルタリングされた値または前記牽引電動機によって供給される前記印加電圧との差に基づく、処理組立品(310)とを備えたシステムであって、前記処理組立品(310)が、少なくとも一部、前記抵抗変化に基づいて、前記電気システムにおける短絡事象を表す前記電気システム(104)の熱の増加を識別するようにも構成される、システム。
Sensing configured to measure the characteristics of a current supplied as an applied voltage from a vehicle traction motor to the vehicle's electrical system (104) and conducted through one or more resistors in the vehicle's electrical system (104). Device (300) and
A processing assembly (310) configured to determine a resistance change that represents a change in the electrical resistance of one or more of the one or more resistors in the electrical system, wherein the resistance change is at least. In part, based on the difference between said characteristic of the measured current and the low frequency pass filtered value of the characteristic of the measured current or the applied voltage supplied by the traction motor. , The electrical system (104) comprising the processing assembly (310), wherein the processing assembly (310) represents a short circuit event in the electrical system, at least in part, based on the resistance change. A system that is also configured to identify an increase in heat.
前記感知装置(300)が、前記電流の前記特性として前記1つまたは複数の抵抗器のうちの少なくとも1つにわたる電圧降下を測定するように構成される、請求項15記載のシステム。 15. The system of claim 15, wherein the sensing device (300) is configured to measure a voltage drop over at least one of the one or more resistors as said characteristic of the current. 前記感知装置(300)が、前記抵抗変化を、
前記印加電圧に対する前記1つまたは複数の抵抗器のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下の比と、前記印加電圧に対する前記1つまたは複数の抵抗器のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下の前記比の低域通過フィルタリングされた値との差、
前記1つまたは複数の抵抗器のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下と、前記印加電圧に対する前記1つまたは複数の抵抗器のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下の比の低域通過フィルタリングされた値と前記印加電圧との積との差、または
前記1つまたは複数の抵抗器のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下と前記印加電圧のフィルタリングされた値との第1の積と、前記印加電圧と前記1つまたは複数の抵抗器のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下の低域通過フィルタリングされた値との第2の積との差の1つまたは複数として測定するように構成される、請求項16記載のシステム。
The sensing device (300) detects the resistance change.
The ratio of the voltage drop over at least one of the one or more resistors to the applied voltage and the voltage drop over at least one of the one or more resistors with respect to the applied voltage. Difference from the low-pass filtered value of the above ratio,
Passing through the low frequency range of the ratio of the voltage drop over at least one of the one or more resistors to the voltage drop over at least one of the one or more resistors for the applied voltage. The difference between the filtered value and the applied voltage, or the first product of the voltage drop over at least one of the one or more resistors and the filtered value of the applied voltage. And measured as one or more of the difference between the applied voltage and the second product of the low-pass filtered value of the voltage drop over at least one of the one or more resistors. 16. The system of claim 16.
前記処理組立品(310)が、前記印加電圧と指定された非ゼロ閾値との積、または前記印加電圧と、前記1つまたは複数の抵抗器のうちの前記少なくとも1つにわたる前記電圧降下と、前記指定された非ゼロ閾値との積のうちの1つまたは複数を超える前記抵抗変化の絶対値に応じて、熱の増加を識別するように構成される、請求項17記載のシステム。 The processing assembly (310) comprises the product of the applied voltage and a designated non-zero threshold, or the applied voltage and the voltage drop over at least one of the one or more resistors. 17. The system of claim 17, configured to identify an increase in heat according to the absolute value of the resistance change greater than one or more of the products with the specified non-zero threshold. 前記処理組立品(310)が、前記短絡事象が識別される回数、前記短絡事象の総時間間隔持続時間、または前記抵抗変化の時間積分のうちの1つまたは複数を監視し、指定された非ゼロ閾値を超える前記短絡事象が識別される前記回数、指定された非ゼロ閾値を超える前記総持続時間、または指定された非ゼロ閾値を超える前記時間積分のうちの1つまたは複数に応じて、前記電気システムへの損傷を表す警戒信号を発生するように構成される、請求項15記載のシステム。 The processing assembly (310) monitors one or more of the number of times the short circuit event is identified, the total time interval duration of the short circuit event, or the time integration of the resistance change and is designated non-. Depending on the number of times the short circuit event is identified above the zero threshold, the total duration above the specified non-zero threshold, or one or more of the time integrations above the specified non-zero threshold. 15. The system of claim 15, configured to generate a warning signal indicating damage to the electrical system. 前記電気システム(104)が発電制動配電網である、請求項15記載のシステム。 The system according to claim 15, wherein the electric system (104) is a dynamic braking distribution network.
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