KR20080091097A - 냉동 콘테이너와의 전력선 통신을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

냉동 콘테이너와의 전력선 통신을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20080091097A
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벤트 하이러프 젠슨
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존슨 콘트롤스 덴마크 에이피에스
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Abstract

본 발명은 주로 냉동 콘테이너와의 전력선 통신을 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로, 콘테이너에 대한 통신이 전력 라인을 거쳐 전송된 변조된 신호로서 수행된다. 본 발명의 목적은 많은 수의 콘테이너가 동일한 전력 그리드에 연결될 때 통신의 교란의 위험 없이 콘테이너에 대해 효과적 통신을 달성하는 것이다. 이는 시스템이 전력선 통신을 위한 적어도 하나의 모듈을 갖추어 이루어지면 달성되고, 모듈은 전력 그리드에 대해 변조된 신호를 전송하기 위한 수단을 갖추어 이루어지고, 수단은 적어도 하나의 마그네틱 코어를 갖추어 이루어지고, 이는 전력선을 에워싸고, 마그네틱 코어는 2차 권선을 갖추어 이루어지고, 이는 전력선 통신 시스템에 연결된다. 따라서, 통신 모듈을 통해 지나가는 이러한 전력선에 직접적인 전기적 연결이 없다는 것이 달성될 수 있고, 이러한 방법에서 전력선을 향하는 전체 갈바닉 분리가 존재하고, 따라서 이는 전력 그리드 라인 상에 존재할 수 있는 손상의 대부분에 대해 모듈을 보호하게 된다. 이러한 손상은 전기회로를 파괴 또는 적어도 교란하는 고전압 스파크일 수 있고, 따라서 이 모듈에서 안전 회로의 이용이 부분적으로 회피되고, 안전 회로는 전형적으로 그리드를 거쳐 전형적으로 야기되는 단락 커팅 고전압 스파크를 위해 이용되고, 이러한 고전압은 변압기를 결합하는 것에 의해 발생된다.

Description

냉동 콘테이너와의 전력선 통신을 위한 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR POWER LINE COMMUNICATION WITH REFRIGERATION CONTAINERS}
본 발명은 주로 냉동 콘테이너(refrigeration containers)와의 전력선 통신을 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로, 다수의 콘테이너가 전력 그리드(power grid)에 연결될 수 있고, 시스템이 몇몇 콘테이너와의 양방향 통신을 위한 수단을 구비하여 구성되고, 몇몇 콘테이너가 시스템과의 통신을 위한 수단을 구비하여 구성되고, 콘테이너에 대한 통신이 전력 그리드를 거쳐 전송된 신호의 변조로서 수행된다.
US 4,885,563은 전송하는 동안에는 저출력 구동 임피던스를, 그리고 수신할 때에는 고수신 임피던스를 자동적으로 제공하고, 모두 고체 회로를 구비하는 버퍼를 매개로 전기적 전력선과 인터페이스되는 cct(carrier current transceiver; 반송 전류 송수신기)를 갖춘 전력선 반송 통신 시스템에 관한 것이다. cct에 의한 신호 전송의 길이가 모니터되어, 통상 최대 전송 시간을 초과하도록 신호 전송을 야기시키는 고장의 경우에는 통신 네트워크를 연속적으로 로딩하는 것으로부터 자 동적으로 방지된다. 통신 회로의 연속적인 로딩의 방지는 버퍼 회로에 연결된 크로우바(crowbar) 회로를 매개로 cct에 반대의 영향을 미치는 것 없이 달성된다.
US 4,885,564는 또한 제1포맷으로 메시지를 교환(interchange)하는 제1전력선 인터페이스와 마스터 모니터링 유닛을 포함하는 냉동된 콘테이너를 모니터링하기 위한 전력선 반송 통신 시스템에 관한 것이다. 제1전력선 인터페이스는 제1포맷을 전력선 환경을 위해 적절한 제2포맷으로 변경시키고, 제2포맷의 메시지가 전력선에 인가된다. 원격 모니터링 유닛은 전력선으로부터 메시지를 수신하고, 냉동된 콘테이너와 관련된 상태 데이터를 포함하는 전력선으로 메시지를 되돌린다. 제2포맷은 장치의 통상 동작에 의해 중복되지 않는 구간(duration) 및 논리 레벨을 갖춘 메시지 시작 프리앰블(message starting preamble)을 포함하고, 잡음 전력선 환경을 거쳐 적절한 메시지 동기화 및 수신의 확률을 증강시킨다.
또한 US 4,896,277은 mmu(master monitoring unit)를 포함하는 전력선 반송 기반 모니터링 시스템에 연결된 rmus(remote monitoring units)를 갖춘 다수의 냉동된 콘테이너의 어드레스를 맵핑하는 방법에 관한 것이다. 방법은, 많거나 적은 수의 콘테이너를 맵핑하는 전체 시간을 감소시키도록, 소정 맵핑 명령에 의해 맵핑되어지는 예상된 수의 콘테이너의 크기에 적응된다. 방법은 맵핑되도록 예상된 다수의 콘테이너에 의해 결정된 크기를 갖춘 모듈로(modulo)를 선택하는 mmu와, 모듈로에 관한 범위 내에서 랜덤 넘버(randum number)를 발생시키는 rmus를 포함한다. rmus는 랜덤 넘버의 크기에 응답하는 시간에서, 관련된 콘테이너의 어드레스를 포함하는, 전력선에 응답 메시지를 인가한다.
US 5,973,610은 해안 터미널 또는 선상에 배치된 냉동 콘테이너(냉장고)에 관한 것으로, 케이블을 매개로 하는 전력 공급이 빌트-인 장비에 의해 모니터되고 중앙 모니터링 스테이션과는 중간 스테이션을 매개로 전력 공급 네트워크를 매개로 통신된다. 이 경우, 전력 공급 네트워크 상의 교란은 데이터 전송의 신뢰성을 없게 하고, 시스템은 다른 중간 스테이션을 매개로 다른 통신 경로를 자동적으로 선택한다.
US 5,973,610에 개시된 발명은 모니터되어지는 냉동 콘테이너 유닛과 전력 소비자 및 송신자/수신자로서의 모든 냉동 콘테이너가 부호화 메시지를 이용해서 전력 공급 그리드에 연결된 중앙 모니터링 스테이션과의 사이에서 중간 스테이션으로서 기능하는 냉동 콘테이너를 위한 통신 유닛의 자동 선택을 위한 시스템에 관한 것이다.
국제 표준 ISO 10368(화물 터미널 콘테이너 -- 원격 상황 모니터링)은 단일 중앙 모니터링 스테이션이 선상에 위치된 냉동 콘테이너에 설치된 다수의 통신 유닛, 모뎀을 구비한 전력 케이블에 의해 정보를 교환하는 방법을 조절한다. 이 목적은 개별 냉동 콘테이너의 기후 조건의 중앙 모니터링을 수행하고, 그리고 필요로 될 때 냉동 전력, 송풍기 등의 다른 국부 제어에서의 변경을 수행하기 위한 것이다. 상기한 국제 표준의 용어를 이용하고 제안된 디자인에 따라, mmu(master monitoring unit)는 각각 냉동 콘테이너와 긴밀하게 관련된 여러 rcds(remote communication devices)와 통신하는 hccu 또는 lccu(high and low data rate central control unit)를 매개하는 중앙 모니터링 스테이션으로서 이용된다.
통신 유닛을 구비한 냉동 콘테이너는 영구적인 식별 코드를 갖는다. 그러나, 실질적으로는, 개별 콘테이너로부터 중앙 모니터링 스테이션까지의 변화되는 케이블 길이 상에서 전송될 수 있는 통신에 의지하기에는 충분하지 않다는 것이 더 큰 영역에서 판명되고, 따라서 중간 스테이션은 각각 다수의 냉동 콘테이너를 모니터하는 가능성을 갖고 중앙 모니터링 스테이션이나 중앙 모니터링 스테이션의 네트워크와 통신하는데 이용된다. 이는 지금까지 실현되지 않은 통신의 신뢰성에서의 개선을 위한 기회를 제공한다. 전력 그리드에 냉동 콘테이너를 적재 및 연결할 때, 실제로는 시스템에 대한 그 수동 식별을 수행하도록 원하지 않을 뿐만 아니라 소정의 특정 명령에서 해안 터미널의 영역을 채우는 것과 같은 적재를 위한 통신 프로토콜에 대한 시도를 원하지 않는다. 이는 또한 배의 안정성을 고려하는 동안 냉동 콘테이너를 분배하는 요구와 상충하게 되고, 중앙 목록 제어 시스템에 의해 수행된 분배는 개별 냉동 콘테이너의 내용의 지식에 의존한다.
US 5,835,005는 관련 노드(node)와 목표 스테이션 노드 사이에서 직접 링크를 수립하거나 관련 노드의 통신 상태를 기초로 하는 릴레이 스테이션 노드 및 목표 노드를 탐색하는 냉동된 콘테이너 반송 시스템을 위한 전력선 데이터 전송 시스템에 관한 것이다. 송신 스테이션이 직접 링크를 수립할 수 없는 목표 스테이션으로 송신 스테이션이 데이터를 전송하고자 할 때, 송신 스테이션은 스테이션, 예컨대 통신 가능/불가능 노드 리스트를 검색함으로써 목표 스테이션과 통신할 수 있는 릴레이 스테이션을 탐색한다.
US 5,835,005에 개시된 전력선 데이터 전송 시스템은 콘테이너의 전체 수가 200개로 제한되는 경우에만 이용된다. 만약 더 많은 수의 콘테이너가 동일한 전력 그리드를 거쳐 통신하게 되면, 신호와 잡음 사이의 간섭이 통신을 방해하여 대부분의 신호가 여러 번 재전송되어야만 한다. 이러한 방법의 모든 통신은 차단되어진다. 이러한 상황은 큰 콘테이너선이나 콘테이너 작업장에서 야기된다.
US 2003/0190110은 고전압 전력선을 거쳐 데이터 신호를 전송 및 수신하기 위한 전기적 "폐쇄(closed)" 방법 및 장치에 관한 것이다. 유도성 결합이 단일 전력선 와이어에 대해 데이터 신호를 결합 및 분리를 위해 채택된다. 예시적 장치로는 데이터 신호를 위한 유도성 결합 토로이드와, 전력을 공급하기 위한 제2(50-60㎐) 유도성 결합 토로이드, 신호의 수신 및 전송을 위한 신호 조절 전자제품, 전기적 분리 목적을 위한 광섬유 인터페이스 및, 내후성(weather-proof) 인클로저를 포함한다. 실시예에 따르면, 토로이드는 전력선 상에 설치를 용이하게 하도록 경첩식으로 움직인다. 광섬유 절연체의 양측 상의 이러한 결합 쌍은 브릿지 변환기에 이용될 수 있다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 많은 수의 콘테이너가 전력 그리드에 연결될 때 인가된 손상으로부터 통신 교란의 위험 없이 콘테이너에 대해 효과적 통신을 달성하는 것을 그 목적으로 한다.
이는, 콘테이너가 클러스터에 연결되고, 클러스터의 모든 콘테이너가 동일 서브 전력 그리드에 연결되고, 클러스터의 적어도 몇몇 콘테이너가 적어도 하나의 클러스터 콘트롤러와 통신하고, 클러스터 콘트롤러가 전력선 통신을 위해 적어도 하나의 모듈에 연결되고, 모듈이 서브 전력 그리드에 대해 변조된 신호를 전송하기 위한 수단을 갖추어 이루어지면, 서두에서 설명한 바와 같은 시스템에 따라 달성될 수 있다. 동일한 클러스터의 오직 제한된 수의 콘테이너에 따라 동작하여, 오히려 효율적인 통신이 달성된다. 제한된 수의 콘테이너 만이 동시에 전력 서브 그리드를 거쳐 연결되기 때문에, 제한된 손상(impairments)의 통신이 있게 된다. 결정적인 결함이 야기되고 전자장치 손상으로 인해 통신이 불가능한 상황에서, 이러한 시스템은 대미지를 입은 클러스터의 검출을 용이하게 한다. 이 후, 콘테이너의 수동 조사가 필요로 되지만, 제한된 수의 콘테이너 만이 점검된다.
모듈은 콘테이너를 향해 클러스터 콘트롤러로부터 변조된 신호를 전송할 수 있고, 모듈은 적어도 하나의 마그네틱 코어를 갖추어 이루어지고, 마그네틱 코어는 적어도 하나의 전력선을 에워싸고, 마그네틱 코어는 2차 권선을 갖추어 이루어지고, 2차 권선은 클러스터 콘트롤러에 연결된다. 따라서, 이는 전력선이 모듈을 통해 지나가는 전력 그리드에 직접 전기적 연결이 없음이 달성될 수 있다. 이러한 방법에서, 전력 그리드를 향하는 전체 갈바닉 분리(total galvanic isolation)가 존재하게 되고, 이에 따라 전력 그리드 상에 존재하게 되는 손상의 대부분에 대해 모듈 및 클러스터 콘트롤러를 보호하게 된다. 이들 손상은 전자회로를 파괴하거나 적어도 교란시키는 고전압 스파크이다. 손상은 또한 많은 냉동 콘테이너가 동일한 전력 그리드에 연결되면 발생되고, 따라서 발생되는 전압은 손상에 의존한다. 이들 주파수 의존 손상은 콘테이너의 전체 시스템을 거치는 통신을 교란할 수 있고, 이들 주파수 종속 손상은 전력선을 거쳐 통신하는 시스템 상에 부정적 영향을 미칠 수 있다. 모든 이들 문제는 시스템이 전력 그리드에 대해 신호의 마그네틱 전송(magnetic transmission) 만으로 동작하면 용이하게 회피할 수 있다.
더 많은 클러스터 콘트롤러가 다른 클러스터에 연결된 모든 콘테이너에 대한 통신을 달성하기 위해 노말 데이터 라인(nomal data lines)을 거쳐 통신될 수 있다. 따라서, 클러스터 콘트롤러가 제어 시스템과 통신할 수 있는 것이 달성된다. 이는 제어 시스템이 예컨대 특정 콘테이너를 검색하고, 예컨대 특정 코드를 구비한 콘테이너가 발견되어진다는 정보를 모든 클러스터가 얻도록 한다. 모든 콘테이너가 동작하면, 이러한 콘테이너는 그 연결된 클러스터의 지시에 따라 즉시 발견되어야 한다. 동작에 있어서, 제어 시스템은 그리드에 연결된 다수의 콘테이너의 전체 개관을 갖을 수 있다. 콘테이너를 검색하기 위한 이러한 기간은 이전의 시스템과 비교하여 매우 더 빨리 일어난다. 예컨대 각 단일 냉동 콘테이너의 내부 온도 및 기술적 가동에 관해 콘테이너로부터의 모든 정보가 제어 시스템에 통신되어질 수 있다. 이는, 콘테이너의 수동 점검이 여전히 수행되지만 사람들은 점검을 시작하기 전에 대개는 무엇을 찾아야 하는지를 알기 때문에, 선상이나 콘테이너 적재장의 사람들에게 도움을 준다.
모듈은 모듈로 향하는 전력을 이끄는 전력 그리드에서 후방으로 향하는 전송에 대한 전력선 통신을 중지시키기 위한 수단을 가능하게 한다. 따라서, 이는 하나의 클러스터에 대해 발생된 통신이 단락회로로 될 수 있어 이러한 통신이 전력 그리드로 후방을 향해, 더욱이 다른 클러스터를 향해 전송되지 않는 것이 달성된다. 이러한 방법에서, 다른 클러스터에 대한 손상이 야기되지 않게 된다.
모듈은 모듈을 향하는 전력선을 거쳐 전력선 통신 전송을 중지시키기 위한 수단을 더 갖을 수 있다. 따라서, 이는 손상이 임계 주파수에서 도입되는 것을 달성하고 손상은 또한 다른 클러스터로 들어가기 전에 또한 단락회로로 되는 것을 달성한다. 이는 클러스터 내의 통신에서 손상 없이 매우 효과적인 통신을 이끌어 낸다.
더욱이, 본 발명은 다수의 콘테이너가 전력 그리드에 연결될 수 있는 콘테이너에 대한 전력선 통신을 위한 방법에 관한 것으로, 방법은 콘테이너와의 통신을 수행하고, 콘테이너는 후방으로의 통신을 수행하고, 콘테이너에 대한 통신이 전력선을 거쳐 전송된 변조된 신호로서 수행되고, 방법은 전력선 통신을 위한 적어도 하나의 모듈의 이용과 관련되고, 모듈은 전력선에 대해 변조된 신호를 결합하고, 변조가 적어도 하나의 마그네틱 코어에 의해 수행되고, 마그네틱 코어가 전력선을 에워싸고, 마그네틱 코어가 2차 권선에 의해 자기화되고, 2차 권선이 클러스터 콘트롤러에 의해 전기적으로 활성화된다.
따라서, 선상 또는 콘테이너 적재장의 냉동 콘테이너일 수 있는 콘테이너에 대한 효과적인 전력선 통신이 달성된다. 마그네틱 코어에 의해 통신이 달성됨으로써, 통신이 전력 그리드를 향하는 소정의 전기적 연결 없이 수행된다. 변조된 신호는 전력 그리드로 전송되고, 여기서 모든 3-전력선은 정확하게 동일한 신호를 포함한다. 이는 3개의 전력선 사이에서는 전송이 없음을 유도하게 되고, 신호는 제한된 손상을 갖는 전력선에서 흐르게 된다. 통신이 발생되는 모듈에 있어서, 전력 그리드와 통신 시스템 사이에는 갈바닉 분리가 이루어진다. 통신이 자기적으로 이루어기 때문에, 신호 전송이 일종의 변압기(transformer)를 거쳐 일어남으로써 전압 보호가 간단히 수행된다. 변압기는 바람직하기는 올바른 신호에 대해 최적화된다.
콘테이너는 바람직하기는 클러스터에서 연결되고, 클러스터 내의 모든 콘테이너는 동일한 서브 전력 그리드에 연결되고, 클러스터 콘트롤러는 클러스터 내의 몇몇 또는 모든 콘테이너와 통신한다. 클러스터 콘트롤러를 구비한 클러스터에서 동작하는 콘테이너가 클러스터의 모든 콘테이너에 대한 전력선 분배를 처리하게 함으로써, 클러스터의 다수의 콘테이너가 제한됨에 따라 제한된 손상이 있게 되기 때문에 이들 클러스터 내부에서 매유 효과적인 통신이 달성될 수 있게 된다.
더 많은 클러스터 콘트롤러가 다른 클러스터에 연결된 모든 콘테이너에 대한 통신을 달성하기 위해 노멀 데이터 라인을 거쳐 통신될 수 있다. 클러스터 콘트롤러는 노말 통신 라인을 거쳐 서로 또는 중앙 컴퓨터 시스템과 통신할 수 있다. 따라서, 중앙 컴퓨터 시스템은, 예컨대 선상의 콘테이너를 거치는 전체 제어를 갖을 수 있다. 각 단일 콘테이너에서 이용가능한 모든 정보는 중앙 컴퓨터 시스템을 위해 이용가능하게 된다. 이는 중앙 컴퓨터 시스템이 전력 그리드에 연결된 선상의 모든 냉동 콘테이너를 탐지할 수 있음을 의미한다. 더욱이, 컴퓨터 시스템은 콘테이너의 실제 상태와 관련한 정보를 얻을 수 있다. 알람 신호는 단일 콘테이너로부터 컴퓨터 시스템으로 자동적으로 전송될 수 있고, 결함이 콘테이너의 냉동 시스템을 조사하는 것에 대해 야기된 후 사람이 즉시 특정 콘테이너로 보내질 수 있게 된다.
본 발명은 또한 클러스터로부터의 후방 및 전방으로 향하는 통신 및 손상을 위한 차단과 관련된다. 따라서, 통신 신호와 손상이 다른 클러스터를 방해하지 않게 되는 것을 달성하게 된다. 더욱이, 전자기 교란이 또한 이러한 방법에서 회피될 수 있어 클러스터의 전체 통신이 매우 효율적으로 수행된다.
도 1은 컴퓨터 수단을 갖추어 이루어진 제어 시스템(4)을 구비한 다수의 콘테이너(10∼20)를 갖춘 통신을 위한 시스템(2)을 나타낸 도면,
도 2는 전형적으로 2,000 및 10,000 nH pr 사이의 AL 값을 갖는 페라이트 코어일 수 있는 마그네틱 코어(28)를 나타낸 도면,
도 3은 전력 그리드로부터의 3개의 전력선(86,88,90)을 나타낸 다른 실시예를 도시한 도면,
도 4는 예컨대 냉동 콘테이너일 수 있는 다수의 콘테이너를 위한 전기적 공급 및 통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1은 컴퓨터 수단을 갖추어 이루어진 제어 시스템(4)을 구비한 다수의 콘테이너(10∼20)를 갖춘 통신을 위한 시스템(2)을 도시하고 있다. 제어 시스템(4)은 라인(36∼46)을 거쳐 클러스터 콘트롤러(24,26)와 통신하고, 클러스터 콘트롤 러(24,26)는 마그네틱 코어(28,30)와 통신하는 라인(32,34)을 갖는다. 동일한 방법에서, 클러스터 콘트롤러(26)가 마그네틱 코어(28,30)와 라인(34)에 의해 연결된다. 마그네틱 코어(28,30)는 콘테이너(10∼20)에 병렬로 분배된 전력선(60)을 에워싼다. 도시된 바와 같이, 도 1에 도시된 것 보다 더 많은 콘테이너가 동일한 클러스터 콘트롤러(24,26)에 연결될 수 있다.
콘테이너(10∼20)는 전력선(60)을 거쳐 통신 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 통신 수단을 갖추고 있다는 것이 예견된다. 모든 지능형 콘테이너, 예컨대 냉동 콘테이너는 냉동 시스템을 제어하기 위한 컴퓨터 수단을 갖추어 이루진다. 또한 이러한 콘테이너는 전력선(60)을 거치는 통신을 떠맡을 수 있는 컴퓨터를 갖추어 이루어진다. 클러스터 콘트롤러(24 또는 26)는 오직 실제 클러스터에 연결된 콘테이너와 통신한다. 클러스터 콘트롤러(24,26)는 전력선(60)에 대한 통신을 위해 마그네틱 코어(28,30)를 이용한다. 마그네틱 코어(28,30)는 모든 3개의 전력선을 에워싸고, 전력선으로의 자기 유도는 콘테이너로부터 도입되는 신호가 또한 수신기로서 동작하는 마그네틱 코어(28,30)에서의 자기 신호를 나타내는 곳에서 발생된다. 동일한 코어로 모든 3개의 전력선을 에워쌈으로써, 정확하게 동일한 신호가 각 3개의 전력선에서 유도되는 것이 달성된다. 이러한 방법에 있어서, 단순히 전력선의 신호 내용이 동일하기 때문에 하나의 전력선으로부터 다른 전력선으로 흐르는 신호의 전력선 사이에서는 교란이 없게 된다. 클러스터 콘트롤러(24)가 수신기로서 동작할 때, 콘테이너가 오직 하나의 전력선과 통신하고, 충분한 신호 진폭과 품질이 마그네틱 코어(28)에 의해 수신되게 되어, 신호가 받아들여지면, 마 그네틱 코어는 상당히 효과적이다.
분리 통신에 따라 클러스터에 다수의 콘테이너를 배치시킴으로써, 통신에서의 손상이 회피된다.
도 2는 전형적으로 2,000 및 10,000 nH pr 사이의 AL 값을 갖는 페라이트 코어일 수 있는 마그네틱 코어(28)를 나타낸 도면이다. 이러한 코어는 전력선(60)을 에워싼다. 마그네틱 코어(28)는 전형적으로 1 내지 10 바퀴 사이를 갖는 2차 권선(72)을 갖추어 이루어진다. 이러한 권선(72)은 라인(32)을 거쳐 1∼100 ohms 사이의 종단 저항(70)에 연결되고, 라인(32)은 신호 코넥터(74)에 더 연결된다. 필터가 캐패시터(80,82,84)의 형태로 도시되고, 캐패시터가 각 전력선(60)에 연결된다. 캐패시터는 모두 접지에 연결되고, 코어(28)와 비교되는 캐패시터는 필터 유닛을 형성하여, 라인(60)을 거쳐 도입되는 모든 통신 신호와 손상을 필터링하여 이러한 신호 또는 손상이 전력 그리드의 후방으로 더 전송되지 않게 한다. 코어(28)를 향해 도입되는 통신 신호 및 손상은 또한 필터링되게 된다. 캐패시터(80,82,84)의 값은 코어(28)의 마그네틱 값과 협력하여 계산될 수 있어 동일한 주파수 영역 내의 모든 통신 신호 및 손상이 이러한 회로에 의해 단락회로로 되게 된다.
따라서, 모든 전력선이 정확하게 동일한 정보를 수신하는 매우 효과적인 전력선 통신 시스템이 달성된다. 이는 다수의 전력선은 3개를 필요로 하지 않는다는 것이 이해되어진다. 하나의 전력선이 매우 작은 시스템에서의 통신을 위해 충분하지만, 마그네틱 코어(28) 만이 모든 전력선을 에워싸야만 하기 때문에 또한 3 개 보다 더 많은 위상을 갖는 전력선이 실질적으로 이용된다. 또한, 50 또는 60 ㎐와는 다른 주파수를 이용하는 시스템을 위해, 이들과 마찬가지의 시스템을 이용하는 것이 가능해야 한다. 예컨대, 미래에 항공기에 배치된 작은 콘테이너는 400㎐ 또는 더 높은 주파수에서 동작하는 5개 또는 7개 위상 전력선을 이용하게 된다.
도 3은 전력 그리드로부터의 3개의 전력선(86,88,90)을 나타낸 다른 실시예를 도시한 것이다. 이들 전력선은 마그네틱 코어(92,94,96)에 의해 각각 에워싸인다. 이들 코어 각각은 또한 권선(98,100,102)을 갖추어 이루어진다.
도 3은 이러한 방법에서 코어(92,94,96)와 권선(98,100,102)이 연결되어 병렬로 동작할 수 있는 다른 실시예를 나타내고 있다. 이러한 방법에서, 전력 그리드의 전력선(86,88,90)이 동일한 통신 신호를 반송한다. 도 3의 다른 실시예는 또한 도 2에 도시된 바와 같은 캐패시터와 결합될 수 있다.
도 4는 예컨대 냉동 콘테이너일 수 있는 다수의 콘테이너를 위한 전기적 공급 및 통신 시스템을 나타낸다. 시스템(102)은 컴퓨터 수단(104)을 갖추어 이루어지고, 이 컴퓨터 수단은 많은 수의 냉동 콘테이너(110∼118)를 제어할 수 있다. 이들 콘테이너(110∼118)는 모두 클러스터(121)의 부분을 취한다. 클러스터(121)가 클러스터 콘트롤러(124)를 지시함에 있어서, 이는 라인(136)을 거친 컴퓨터 시스템(104)과 콘테이너(110∼118) 사이에서 양 방향 통신을 담당한다. 도 4는 또 다른 클러스터 콘트롤러(126)를 나타낸다. 클러스터 콘트롤러(124,126)는 마그네틱 코어(162) 주위에 감겨진 코일(172)에 연결된 아날로그 통신 라인(132)을 갖는다. 고전압 전력이 라인(150)을 거쳐 시스템에 공급된다. 변압기(152)를 통해 전압이 서브-그리드(160)를 거쳐 원래의 3상(three-ohase) 공급을 위해 감소된다. 서브-그리드(160)의 라인은 코일(162)에 의해 에워싸이고, 코일(162)은 자기적으로 전력선으로 전기적 신호를 유도한다. 통신 유닛을 분리하기 위해 필터가 형성된다. 캐패시터(180,182,184)가 접지에 연결된다. 이들 캐패시터가 올바른 전기적 값을 가지면, 그 값은 100 nano Farad로 된다. 이는 수 k㎐를 상회하는 주파수에서의 모든 신호의 접지를 유도할 수 있고, 따라서 필터에서의 모든 통신 신호를 중지시키게 된다.
이러한 방법은 클러스터(121)가 분리된 통신 유닛으로서 동작할 수 있도록 한다. 클러스터의 다수의 콘트롤러(126)는 2,000개의 콘트롤러(126) 정도로 많을 수 있다. 이러한 많은 수의 콘트롤러(126)에 대해, 전기적 그리드가 다른 전기적 통신 신호 또는 함께 동작하는 콘트롤러(126)로부터 도입되는 잡음으로부터 자유스럽다는 것이 매우 중요하다. 따라서, 이는 클러스터의 클러스터를 연결하는 것에 대해 큰 콘테이너 선 또는 넓은 콘테이너 적재장과 관련하여 매우 중요할 수 있다. 이 때 클러스터는 분리된 통신 유닛으로서 동작하게 되고, 이는 시스템의 휴식과 독립적으로 동작한다. 이러한 방법은 모든 선상 또는 콘테이너 적재장과 통신하게 되는 중앙 컴퓨터(104)에 대해 가능하다.
본 발명은 개인 주택의 전력선 통신을 위해 이용될 수 있고, 여기서 집 또는 공동 주택이 클러스터에 연결될 수 있다.

Claims (8)

  1. 다수의 콘테이너(10∼20,110∼118)가 전력 그리드에 연결되고, 시스템(2,102)이 적어도 몇몇 콘테이너(10∼20,110∼118)와의 양방향 통신을 위한 수단을 갖추어 이루어지고, 적어도 몇몇 콘테이너(10∼20,110∼118)가 시스템(2,102)과 통신하기 위한 수단을 갖추어 이루어지고, 콘테이너(10∼20,110∼118)에 대한 통신이 전력 그리드를 거쳐 전송된 신호의 변조에 의해 수행되는, 냉동 콘테이너(10∼20,110∼118)에 대한 주로 전력선 통신을 위한 시스템(2,102)에 있어서,
    콘테이너(10∼20,110∼118)가 클러스터(21,121)에 연결되고, 클러스터(21,121)의 모든 콘테이너(10∼20,110∼118)가 동일한 서브 전력 그리드(60,160)에 연결되고, 클러스터(21,121)의 적어도 몇몇 콘테이너(10∼20,110∼118)가 적어도 하나의 클러스터 콘트롤러(24,26,124,126)와 통신하고, 클러스터 콘트롤러(24,26,124,126)가 전력선 통신을 위해 적어도 하나의 모듈(28,30)에 연결되고, 모듈(28,30)이 서브 전력 그리드(60,160)에 대해 변조된 신호를 전송하기 위한 수단(62,92,94,96,162)을 갖추어 이루어진 것을 특징으로 하는 전력선 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 모듈(28,30)이 콘테이너를 향해 클러스터 콘트롤러(24,26)로부터 변조된 신호를 전송하고, 모듈(28,30)이 적어도 하나의 마그네틱 코어(62,92,94,96,162)를 갖추어 이루어지고, 마그네틱 코어(62,92,94,96,162)가 적 어도 하나의 전력선(60,86,88,90,160)을 에워싸고, 마그네틱 코어(62,92,94,96,162)가 2차 권선(72,98,100,102,172)를 갖추어 이루어지고, 2차 권선(72,98,100,102,172)이 클러스터 콘트롤러(24,26,124,126)에 연결된 것을 특징으로 하는 전력선 통신 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 더 많은 클러스터 콘트롤러(24,26,124,126)가 다른 클러스터(21,121)에 연결된 모든 콘테이너(10∼20,110∼118)에 대해 통신을 달성하기 위해 노멀 데이터 라인(36,38,136)을 거쳐 통신하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 모듈(28,30)이 모듈(28,30)로 향하는 전력을 이끄는 전력선에서 후방으로 향하는 전송에 대한 전력선 통신을 중지시키기 위한 수단(80,82,84,180,182,184)을 갖추어 이루어진 것을 특징으로 하는 전력선 통신 시스템.
  5. 다수의 콘테이너(10∼20,110∼118)가 전력 그리드에 연결되고, 적어도 몇몇 콘테이너(10∼20,110∼118)와 양방향 통신을 수행하고,
    콘테이너(10-20)에 대한 통신이 전력 그리드를 거쳐 전송된 신호의 변조로서 수행되는, 콘테이너(10∼20,110∼118)에 대한 전력선 통신 방법에 있어서,
    방법이 전력선 통신을 위한 적어도 하나의 클러스터 콘트롤러(24,26,124,126)의 이용과 관련되고, 클러스터 콘트롤러(24,26,124,126)가 서브 전력 그리드(60,160)에 대해 변조된 신호를 전송하기 위한 수단을 갖추어 이루어지고,
    콘테이너(10∼20,110∼118)가 클러스터(21,121)에 연결되고, 클러스터(21,121)의 모든 콘테이너(10∼20,110∼118)가 동일한 서브 전력 그리드(60,160)에 연결되고, 클러스터 콘트롤러(24,26,124,126)가 클러스터(21,121)의 적어도 몇몇 콘테이너(10∼20,110∼118)와 통신하도록 된 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법.
  6. 제5항에 있어서, 변조가 적어도 하나의 마그네틱 코어(62,92,94,96)에 의해 수행되고, 마그네틱 코어(62,92,94,96)가 적어도 하나의 전력선(60,86,88,90)을 에워싸고, 마그네틱 코어(62,92,94,96)가 2차 권선(72,98,100,102,172)에 의해 자기화되고, 2차 권선(72,98,100,102,172)이 클러스터 콘트롤러(24,26,124,126)에 의해 전기적으로 활성화되는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 더 많은 클러스터 콘트롤러(24,26,124,126)가 다른 클러스터(21)에 연결된 모든 콘테이너(10∼20,110∼118)에 대해 통신을 달성하기 위해 노멀 데이터 라인(36∼46,136)을 거쳐 통신하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 방법이 클러스터(21)로부터 전방 및 후방으로 향하는 통신 및 손상을 위한 차단과 관련된 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법.
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