KR20140015498A - 최적화된 효율들로 모터를 동작시키기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

최적화된 효율들로 모터를 동작시키기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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시리트 엘엘씨
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Abstract

시스템 및 방법은 모터 쿨링 시스템 및 온도의 함수로서 효율이 변경되는 모터를 포함할 수 있다. 모터 쿨링 시스템은 모터 및 쿨링 시스템에 의해 소비되는 에너지의 합을 최소화하도록 구동될 수 있다. 일 실시예에서, 쿨링된 모터는 모터를 가변 가능하게 쿨링하도록 구성된 모터 쿨링 장치 및 온도의 함수로서 효율이 변경되는 모터를 포함한다. 모터 쿨링 장치는 모터를 가변 가능하게 쿨링할 수 있어서, 모터 효율 에너지 손실 및 모터 쿨링 장치 에너지 소비의 조합은 비-제로 모티브 에너지 출력에 비해 최소화된다.

Description

최적화된 효율들로 모터를 동작시키기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR OPERATING A MOTOR WITH OPTIMIZED EFFICIENCY}
일 실시예에 따라, 쿨링된 모터는 모터를 가변 가능하게 쿨링하도록 구성된 모터 쿨링 장치 및 온도의 함수로서 효율이 변경되는 모터를 포함한다. 모터 쿨링 장치는 모터 효율 에너지 손실 및 모터 쿨링 장치 에너지 소비의 조합이 비-제로 모티브 에너지 출력에 비해 최소화되도록 모터를 가변 가능하게 쿨링할 수 있다.
일 실시예에 따라, 모터 및 쿨러 시스템은 모터, 가변 가능한 쿨러 에너지 소비 및 대응하는 가변 가능한 온도 자동 조절 쿨링 에너지에 따라 모터 또는 모터 권선을 쿨링하도록 구성된 쿨러 및 모터 에너지 소비와 쿨러 에너지 소비의 합을 최소화하도록 구성된 쿨러 드라이브 또는 커플링을 포함하며, 상기 합은 0보다 큰 모터 출력 에너지로 나눠진다.
일 실시예에 따라, 모터 및 쿨러 드라이브는 가변 가능하게 쿨링되는 모터 및 모터 에너지 소비와 쿨링 에너지 소비의 합으로 나눠지는 모티브 에너지 출력과 동일한 시스템 효율을 최대화하도록 구성된 쿨러 드라이브 또는 쿨러 커플링을 포함한다.
일 실시예에 따라 모터를 쿨링하기 위한 시스템은 모터를 쿨링하도록 구성된 모터 쿨링 장치; 및 모터 동작값(motor operational value)에 대응하거나 모터 동작값을 예측하는 파라미터를 수신하도록 구성된 인터페이스를 포함하는 제어기를 포함하고 상기 제어기는 상기 모터 쿨링 장치에 동작 가능하게 결합되고 상기 모터에 의해 소비되는 에너지와 상기 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지의 합을 최소화하도록 상기 모터 쿨링 장치를 구동하도록 구성된다.
일 실시예에 따라, 모터를 동작시키기 위한 방법은 특정된 모터 성능을 생성하도록 모터를 구동하는 단계 및 모터에 의해 소비된 에너지와 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지의 합을 최소화하도록 모터 쿨링 장치를 구동하는 단계를 포함한다. 이 방법은 모터의 온도에 대응하거나 모터 온도를 예측하는 적어도 제 1 파라미터를 수신하는 단계 및 파라미터(들)에 응답하여 모터 쿨링 장치 구동 파라미터를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법은 모터의 동작값에 대응하거나 모터 동작값을 예측하는 적어도 제 1 파라미터를 수신하는 단계; 및 상기 제 1 파라미터의 함수로서 모터 쿨링 장치의 구동에 대응하는 적어도 제 2 파라미터를 컴퓨터로 결정하는 단계를 포함한다. 제 2 파라미터는 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지를 동작값에 대응하는 모터 비효율성에 의해 손실된 에너지에 더한 것의 조합을 최소화하도록 선택된다.
일 실시예에 따라, 비-일시적인 컴퓨터 판독 가능한 매체는 현재 또는 미래의 모터 동작값에 대응하는 제 1 데이터를 수신하는 단계 및 특정된 모터 출력에 대해, 모터 및 모터 쿨링 장치의 조합된 에너지 효율을 최대화하기 위한 모터 쿨링 장치의 구동에 대응하는 제 2 데이터를 결정하는 단계를 포함하는 단계들을 컴퓨터가 실행하게 하도록 구성된 컴퓨터 명령들을 포함한다.
도 1은 일 실시예에 따른 쿨링된 모터의 블록도.
도 2a는 일 실시예에 따라 제 1 동작 조건에 대해, 모터 에너지 소비, 쿨링 장치 에너지 소비 및 총 에너지 소비 간의 관계를 보여주는 그래프.
도 2b는 일 실시예에 따라 제 2 동작 조건에 대해, 모터 에너지 소비, 쿨링 장치 에너지 소비 및 총 에너지 소비 간의 관계를 보여주는 그래프.
도 3은 일 실시예에 따라, 모터와 모터 쿨링 장치의 적어도 부분 간의 커플링을 포함하도록 배열되는 쿨링된 모터의 블록도.
도 4는 일 실시예에 따라, 효율을 최대화하기 위해 모터 쿨링 장치(및 선택적으로 모터)를 동작하기 위한 방법을 도시하는 흐름도.
도 5는 일 실시예에 따라 효율을 최대화하기 위해 모터 쿨링 장치(및 선택적으로 모터)를 동작하기 위한 방법을 도시하는 흐름도.
이하의 상세한 설명에서, 상세한 설명의 부분을 형성하는 첨부 도면에 대한 참조가 이루어진다. 도면들에서, 유사한 심볼들은 통상적으로 문맥이 달리 기술하지 않으면 유사한 컴포넌트들을 식별한다. 상세한 설명, 도면 및 청구항들에서 기술되는 예시적인 실시예들은 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 다른 실시예들이 활용될 수 있고 다른 변경들은 여기서 제시된 청구 대상의 사상 또는 범위로부터 벗어남 없이 이루어질 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 쿨링된 모터(101)의 블록도이다. 쿨링된 모터(101)는 모터를 가변 가능하게 쿨링하도록 구성된 모터 쿨링 장치(104) 및 온도의 함수로서 효율이 변경되는 모터(102)를 포함할 수 있다. 실시예들에 따라, 모터 쿨링 장치(104)는 최적화되는 쿨링의 양을 제공하여서, 모터 효율 에너지 손실 및 모터 쿨링 장치 에너지 소비의 조합이 최소화된다(비-제로 모티브 에너지 출력에 대해).
모터(102)는 예를 들어, AC 유도 모터, 유니버셜 모터, AC 동기식 모터, DC 스테퍼 모터(stepper motor), DC 브러시리스 모터(brushless motor), DC 브러시드 모터(brushed motor), 또는 팬케이크 DC 모터와 같은 전기 모터일 수 있다. 모터는 모터의 부분의 비교적 높은 온도들의 전기 저항의 증가로 인해 온도의 함수로서 효율이 변경될 수 있다. 예를 들어, 모터는 더 높은 온도들에서 모터 권선들(motor windings)의 전기 저항이 증가될 수 있다.
모터 쿨링 장치(motor cooling apparatus)(104)는 예를 들어, 팬, 순환액, 위상-변화 유체, 증기-압축 냉각 디바이스, 증기-흡수 냉각 디바이스, 펠티에-효과(Peltier-effect) 디바이스, 또는 칼로리 효과 디바이스 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 선택적으로, 모터(102) 및 모터 쿨링 장치(104)는 쿨링된 모터 어셈블리(110)로서 구성될 수 있다. 쿨링(cooling)은 쿨링 동작(112)으로서 일반적으로 참조되는 다양한 기능적 관계들에 따라 모터 쿨링 장치(104)로부터 모터(102)로 제공된다. 예를 들어, 쿨링 동작(112)은 모터(102)를 통한 액체의 순환을 통해, 대류성 쿨링을 제공하도록 모터(104)의 부분들 위에 가해지는 가스를 통해, 또는 열 싱크를 통한 과도한 열의 전도를 통해 발생할 수 있다.
모터 쿨링 장치(104)는 모터의 적어도 부분의 온도 및/또는 모터 동작값의 함수로서 모터(102)에 가변 쿨링을 적용하도록 구성될 수 있다. 다양한 접근법들이 모터 쿨링 장치(104)를 구동하도록 이용될 수 있다. 도 3에서 예시되는 일 실시예에서, 가변 커플링(302)은 모터 출력 전력을 쿨링 장치에 선택적으로 커플링할 수 있다. 도 1의 실시예에 따라, 전자 제어기(106)는 모터 쿨링 장치(104)를 제어할 수 있다.
제어기(106)는 하나 이상의 입력들(108)을 수신하고 하나 이상의 입력들에 응답하여 모터 쿨링 장치를 제어하도록 구성될 수 있다. 입력들은 예를 들어, 하나 이상의 센서들(114) 또는 하나 이상의 다른 입력 소스들(116)에 의해 제공될 수 있다. 선택적으로, 하나 이상의 센서들(114)은 제어기(106)의 부분으로서 통합될 수 있다. 선택적으로, 제어기(106)는 하나 이상의 입력 소스들(116)을 포함할 수 있거나, 하나 이상의 입력 소스들(116) 내로 통합될 수 있다.
예를 들어, 하나 이상의 입력들(108)은 모터 온도, 모터 권선 온도, 또는 대기 온도 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 하나 이상의 입력들(108)은 모터 토크 출력, 모터 토크 요구량(demand), 모터 회전 속도, 요구되는 모터 회전 속도, 모터 전압, 모터 전류, 모터 구동 주파수, 배터리 전하, 전력 가용성, 또는 증분 에너지 비용 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 하나 이상의 입력들(108)은 또한 미래의 모터 토크 요구량 또는 미래의 요구되는 모터 회전 속도 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
프로그래밍 가능할 수 있는 제어기(106)는 적어도 2개의 입력들(108)을 포함하고 적어도 2개의 입력들(108)에 응답하여 모터 쿨링 장치(104)를 제어할 수 있다. 제어기(106)는 단기 비-최소 에너지 소비를 허용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기(106)는 미래의 모터 이용의 예상 시에 모터(102) 쿨링을 증가시키도록 구성될 수 있다. 입력 소스(116)가 토크 요구량의 다가오는 증가에 대응하는 입력(108)을 제공하도록 구성되는 경우, 제어기(106)는 증가된 토크 요구량의 예상 시에 모터 쿨링 장치(104)에 의해 소비되는 에너지를 증가시킬 수 있다. 이는 짧은 시간 동안 모터(102) 및 모터 쿨링 장치(104)에 의해 소비되는 총 에너지를 증가시킬 수 있지만, 이어서 증가된 토크 요구량이 실현된 이후 소비된 총 에너지를 감소시킨다.
실시예들에 따라, 모터 쿨링 장치(104)에 의해 적용되는 가변 쿨링은 모터 회전 속도에 정비례하지 않고 및/또는 온도에 정비례하지 않는다.
도 2a는 제 1 동작 조건(201)에 대해, 모터 권선 온도와 같은 온도의 함수로서 모터 에너지 소비(202a), 모터 쿨링 장치 에너지 소비(204a) 및 총 에너지 소비(206a) 간의 관계를 도시하는 예시적인 그래프이다. 선택적으로, x-축은 모터 온도(이를 테면, 케이스(case) 온도), 모터 권선 온도, 또는 대기 온도에 대응할 수 있다. 예를 들어, 도 2a의 동작 특성(201)은 특정한 대기 온도에서 특정한 모티브 전력 출력에 대한 특징적인 에너지 소비 곡선들에 대응할 수 있다. 대안적으로, 모터 에너지 소비, 모터 쿨링 장치 에너지 소비, 및 총 에너지 소비 간의 관계는 온도 이외의 다른 파라미터의 함수로서 도시될 수 있다. 보다 일반적으로, x-축은 몇 개의 온도 측정들 중 임의의 것에 대응할 수 있다. 곡선들(예를 들어, 도 2a 대 도 2b)의 세트는 모터 동작 레벨들의 기능들 또는 모터 동작 레벨들의 세트에 대응할 수 있다.
예시적인 예(201)에서, 정해진 동작 조건들에 대해, 모터는 비교적 낮은 와인딩 온도(T)에서 비교적 일정한 에너지를 소비하고, 이어서 (동일한 대기 온도 및 모티브 전력 출력에서), 모터 에너지 소비(202a)는 온도의 함수로서 모터 권선들의 저항이 증가하기 시작할 때 온도와 함께 상승한다.
쿨링 장치 에너지 소비(204a)는 다양한 온도들(T)로 모터 권선을 쿨링하도록 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지의 양으로서 도시되며, 모터 쿨링 장치는 더 낮은 온도들로 와인딩들을 쿨링하기 위해 더 많은 에너지를 요구한다. 쿨링 장치 에너지 소비(204a)는 4개의 상이한 쿨러 세팅들이 4개의 이산적으로 유지되는 와인딩 온도들을 발생시키도록 이산 원들에 의해 표시되는 불연속 함수로서 도시된다. 이러한 불연속 함수는 예를 들어, 더 많은 쿨링 스테이지들 또는 더 많은 쿨링 장치들을 연속적으로 부가하는 결과일 수 있고, 이산 쿨러 듀티 사이클들(discrete cooler duty cycle)(이 경우에 수평축은 평균 와인딩 온도로서 고려될 수 있음)로부터 발생할 수 있거나, 또는 제어기로부터 이용 가능한 이산 제어 세팅들로부터 발생할 수 있다. 대안적으로 쿨링 장치 에너지 소비(204)는 연속 함수일 수 있다.
소모되는 에너지의 합(206a)은 또한 이산 삼각형들에 의해 표시되는 불연속 함수로서 도시된다. 연속적인 쿨링 장치 에너지 소비 함수에 대해, 소비되는 에너지의 합(206a)은 또한 연속적인 함수일 수 있다. 소비되는 에너지의 합은 온도(T)(또는 다른 적합한 x-축)의 함수로서 모터(202a)에 의해 소비되는 에너지와 모터 쿨링 장치(204a)에 의해 소비되는 에너지의 수학적인 합(E)이다. 검사로부터, 최저 조합된 에너지 소비(Emina)는 온도(Tmina) 및 모터 쿨링 장치 함수(208a)에 대응하는 지점(210a)에서 발생한다는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 모터 쿨링 장치 에너지 소비(Cmina)를 선택하는 것은 도 2a의 조건들(201) 하에서 총 에너지 소비를 최소화하는 목적을 만족할 것이다(그리고 이는 총 모터 및 쿨링 장치 효율 손실을 최소화하는 목적을 또한 만족할 것임).
위에서 표시된 바와 같이, 도 2a의 에너지 소비들의 그래프는 제 1 동작 조건에 대응한다. 도 2b는 다른 동작 조건(211)에서의 에너지 소비 함수를 도시한다. 예를 들어, 도 2b의 동작 조건(211)은 더 높은 토크, 더 높은 회전 속도 등과 같은 상이한 모터 동작 레벨에 대응할 수 있다. 함수들(202b, 204b 및 206b)은 조건(211)에서 모터 에너지 소비, 쿨링 장치 에너지 소비, 및 총 에너지 소비에 각각 대응한다. 알 수 있는 바와 같이, 모터 에너지 소비(202b)는 그것이 조건(201)에 있던 것보다 조건(211)에서 와인딩 온도(T)의 더 강한 함수이다. 쿨링 장치는 다양한 모터 권선 온도들을 유지하기 위해 더 많은 에너지(E)를 요구할 수 있다는 것을 또한 알 수 있다. 도 2b의 경우에, 최소 소비되는 에너지 소비는 총 에너지 소비(Eminb)에 대응하는 지점(210b)에서 발생한다. 이 최소 총 에너지 소비에 도달하기 위해, 쿨링 장치는 Cminb 및 온도(Tminb)의 쿨링 장치 에너지 소비에 대응하는 그의 에너지 함수로 지점(208b)에서 동작된다.
더 높은 에너지 소비의 쿨링 장치는 도 2a의 경우보다 총 에너지 소비를 낮춘다는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 모터 쿨링 장치 에너지 소비(Cminb)를 선택하는 것은 도 2b의 조건들(211) 하에서 총 에너지 소비를 최소화하는 목적을 만족할 것이다(그리고 이는 총 모터 및 쿨링 장치 효율 손실을 최소화하는 목적을 또한 만족할 것임).
포괄적으로, 조건들(201, 211)의 각각의 세트는 모터의 동작값으로서 지칭될 수 있다. 동작값은 모터 토크 출력, 모터 토크 요구량, 모터 회전 속도, 요구되는 모터 회전 속도, 모터 전압, 모터 전류, 모터 구동 주파수, 배터리 전하, 전력 가용성, 또는 증분 에너지 비용 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 하나 이상의 입력들(108)은 또한 미래의 모터 토크 요구량 또는 미래의 요구되는 모터 회전 속도 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
각각의 동작값에 대한 조합된 에너지 소비(206a, 206b)는 모터(202a 202b)에 의해 소비되는 에너지와 모터 쿨링 장치(204a, 204b)에 의해 소비되는 에너지의 합이다. 예를 들어, 모터가 비교적 낮은 로드 조건 하에서 더 높은 온도에서 동작하고 비교적 높은 로드 조건 하에서 더 낮은 온도에서 동작하도록 허용하는 것이 유리할 수 있으며, 후자의 조건은 모터 에너지 소비에서의 더 큰 절감으로부터 생기는 더 큰 쿨링 장치 에너지 예산을 제공한다.
실시예들에 따라, 여기서 기술되는 장치들은 도 2a 및 도 2b의 조건들에 대해 각각 Emina 및 Eminb로서 도시되는 최소 조합된 에너지 소비에서 모터 및 모터 쿨링 장치가 동작하게 하는 모터 쿨링 장치 동작 파라미터들을 선택 또는 제공하도록 구성될 수 있다.
실시예들에 따라, 모터 효율 에너지 손실 및 모터 쿨링 장치 에너지 소비의 조합은 다른 이용 가능한 모터 쿨링 장치 에너지 소비들에 비해 최소화될 수 있다. 도 2a 및 도 2b의 예시적인 예들에서, 조합된 에너지 소비(206a, 206b)는 극미량으로 조정 가능하지 않은 이산의 이용 가능한 모터 쿨링 장지 에너지 소비들에 대응하는 불연속 함수로서 도시된다. 모터 효율 에너지 손실 및 모터 쿨링 장치 에너지 소비는 모터 및 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 조합된 에너지가 상이한 모터 쿨링 장치 에너지 소비에서의 조합된 에너지보다 적을 때 최소인 것으로 간주될 수 있다. 다른 방식을 보면, 모터 효율 에너지 손실 및 모터 쿨링 장치 에너지 소비는 에너지 소비의 합이 모터 회전 속도에 비례하게 구동되는 모터 쿨링 장치 또는 온 또는 오프가 되도록 자동 온도 조절 가능하게(thermostatically) 제어되는 모터 쿨링 장치의 조건들 하의 합보다 적을 때 최소인 것으로 간주될 수 있다. 다른 양상에서, 모터 효율 에너지 손실 및 모터 쿨링 장치 에너지 소비는 모터 및 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 조합된 에너지가 비-제로 모티브 에너지 출력을 달성하도록 잠재적인 최소 소비의 허용오차(tolerance) 내에 있을 때 최소화되는 것으로 간주될 수 있다. 예를 들어, 허용오차는 10%일 수 있다. 다른 방식을 고려하면, 모터 효율 에너지 손실 및 모터 쿨링 장치 에너지 소비의 조합은 모터 및 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지가 고정된 에너지 소비로 구동되는 모터 쿨링 장치의 결과인, 모터 쿨링 장치 및 모터에 의해 소비되는 제 2 에너지 보다 적을 때 최소화된다.
도 3을 참조하면, 쿨링된 모터(301)는 일 실시예에 따라 모터(102) 및 모터 쿨링 장치(104)의 적어도 부분 간에 커플링(302)을 포함하도록 배열될 수 있다. 커플링(302)은 온도의 함수로서 모터(102)로부터 모터 쿨링 장치(104)로 에너지를 가변 가능하게 전달하도록 구성될 수 있다. 커플링(302)은 모터(102)로부터 모터 쿨링 장치(104)로 에너지 전달을 변동시키도록 구성될 수 있다. 쿨러 드라이브(302)는 열역학, 유체공학 또는 총 에너지 소비를 최소화시키게 하는 다른 매커니즘에 따라 모터 쿨러(104)에 점진적으로 맞물리는(engage), 모터(102)와 모터 쿨러(104) 간에 커플링되는 자동 온도 조절 또는 다른 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 쿨러 드라이브(302)는 예를 들어, 열 전도성의 온도 의존 변화, 유체 팽창, 고체 팽창, 점도의 변화, 압력의 변화, 체적의 변화, 또는 마찰의 변화 증 하나 이상에 응답하여 동작할 수 있다. 선택적으로, 커플링(302)은 도시된 바와 같이, 어셈블리(304) 내의 쿨링 장치(104)에 통합될 수 있다. 대안적으로, 커플링(302)은 모터(102)에 통합될 수 있다. 모터 쿨링 장치(104)는 모터 쿨링 장치(104)와 모터(102)의 물리적인 실시예들에 의존하여 다수의 형태들을 취할 수 있는 동작 커플링(112)을 통해 모터(102)를 쿨링하도록 구성된다.
대안적으로, 쿨러 드라이브는 프로그래밍된 로직에 따라 모터 쿨러(104)를 구동하도록 동작 가능한 전자 제어기를 포함할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따라 모터(102) 및 쿨러(104) 조합의 총 에너지 소비(위에서 정해진 "최소"의 넓어진 정의에 종속됨)를 최소화되게 하는 스케줄에 따른 파라미터 입력에 응답하여 모터 쿨러(104)를 구동하도록 구성된 제어기(106)를 포함하는 시스템(401)의 블록도이다. 제어기(106)는 메모리 및 비-휘발성 메모리 또는 스토리지(406)에 커플링된 마이크로프로세서 또는 마이크로제어기(예를 들어, ARM 코어와 같은)(402)를 포함할 수 있어서, 스토리지(406)에 보유되는 비-일시적인 컴퓨터-실행 가능한 명령들은 마이크로프로세서(402) 및 메모리(404)가 파라미터 입력 라인(108a) 상의 파라미터 입력에 응답하여 쿨러(104) 제어 데이터 또는 신호들을 협력 가능하게 제공하게 할 수 있다.
예를 들어, 하나 이상의 파라미터 입력 라인들(108a)은 결국 대기 온도, 구동된 장치의 무게 등과 같은 다른 감지된 조건들 및/또는 모터(102)에 동작 가능하게 커플링되는 하나 이상의 센서들(114)에 동작 가능하게 커플링될 수 있다. 선택적으로, 하나 이상의 센서들(114)은 제어기(106)에 통합될 수 있다. 다른 예에 따라 또는 파라미터 입력 라인(108a)과 조합하여, 제 2 파라미터 입력 라인(108b)은 직렬 데이터 수신기 또는 트랜시버와 같은 데이터 인터페이스(410)를 통해 제어기(106)와 인터페이스될 수 있다. 데이터 인터페이스(410)는 다양한 파라미터들의 소스들에 동작 가능하게 커플링될 수 있다. 모터 제어기(412)는 모터 쿨링 요구 또는 미래의 모터 쿨링 요구에 대응하는 데이터 또는 신호들을 출력할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 제 2 데이터 라인(108)은 모터 제어기(412)로의 제어 입력 또는 모터 제어기(412)에 의해 출력된 모터 구동 신호들을 감지(sniff)할 수 있다.
조합하여, 파라미터 입력 라인들(108a 및/또는 108b)은 하나 이상의 입력들(108)을 제공할 수 있고 제어기(106)는 하나 이상의 입력들(108)에 응답하여 쿨러(104)를 제어할 수 있다. 하나 이상의 입력들(108)은 모터 온도, 모터 권선 온도, 또는 대기 온도 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 하나 이상의 입력들(108)은 부가적으로 또는 대안적으로, 모터 토크 출력, 모터 토크 요구량, 모터 회전 속도, 요구되는 모터 회전 속도, 모터 전압, 모터 전류, 모터 구동 주파수, 배터리 전하, 전력 가용성, 및/또는 증분 에너지 비용을 제공할 수 있다. 선택적으로, 하나 이상의 입력들(108)은 미래의 모터 토크 요구량 및/또는 미래의 요구되는 모터 회전 속도를 제공할 수 있다.
하나 이상의 센서들(114)은 모터 온도에 대응하거나 모터 온도를 예측하는 파라미터를 검출하도록 구성된 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 센서들은 모터 온도, 모터 권선 온도, 또는 대기 온도 중 하나 이상을 측정하도록 구성된 온도 센서를 포함할 수 있다. 선택적으로, 하나 이상의 센서들(114)은 모터 토크 출력 센서, 모터 토크 요구량 센서, 모터 회전 속도 센서, 요구되는 모터 회전 속도 센서, 모터 전압 센서, 모터 전류 센서, 모터 구동 주파수 센서 또는 배터리 전하 센서를 포함할 수 있다.
모터 제어기(106)는 하나 이상의 파라미터 입력 라인들(108a 및/또는 108b) 상에서 파라미터들을 수신하고, 선택적으로 변형 또는 프로세싱을 수행함으로써 동작하고 파라미터들(또는 변형된 또는 프로세싱된 파라미터들)을 메모리(404) 내로 로딩할 수 있다. 프로세스는 메모리로부터 현재 파라미터 값들을 판독하도록 마이크로프로세서(402)에 의해(또는 선택적으로 상태 머신(도시되지 않음)에 의해) 수행될 수 있다. 프로세스는 알고리즘에서 판독 파라미터 값들을 이용하거나, 또는 선택적으로 모터 쿨러(104) 구동 파라미터를 검색하기 위해 룩-업 테이블(look-up table; LUT) 또는 데이터베이스를 액세스할 수 있다. 예를 들어, 파라미터 값들은 스토리지 메모리(406) 내의 LUT에 액세스하도록 어드레스 값들로 변환되거나 이로서 작동할 수 있다. 어드레싱된 데이터 값은 이어서 모터 쿨러(104)를 구동하는데 이용될 수 있거나, 또는 모터 쿨러(104)를 구동하도록 변형 또는 프로세싱될 수 있다. 모터 쿨러 파라미터 결정 프로세스는 파라미터 입력 라인들(108a, 108b) 상의 파라미터 수신과 동기식으로 또는 비동기식으로 수행될 수 있다.
제어기(106)는 복수의 이산 모터 쿨링 장치(104) 세팅들 중에서 선택하도록 구성될 수 있다. 따라서, 모터에 의해 소비된 에너지와 모터 쿨링 장치(104)에 의해 소비되는 에너지의 합을 최소화하도록 모터 쿨링 장치(104)를 구동하는 것은 복수의 이산 모터 쿨링 장치(104) 세팅들 중에서 선택하는 것을 포함한다.
몇몇 실시예들에 따라, 모터 쿨러(104)는 간헐적으로 동작될 수 있다. 예를 들어, 모터 쿨러 구동 파라미터는 모터 쿨러(104)가 턴 온 및 오프되는, 또는 모터 쿨러(104)가 쿨링 출력 값들 사이에서 스위칭하는 듀티 사이클 또는 주파수를 포함할 수 있다. 듀티 사이클 및/또는 주파수 그 자체는 가장 효율적인 모터 쿨러 구동을 구성할 수 있다. 제어기(106)는 복수의 이산 모터 쿨링 장치(104) 세팅들 중에서 주기적으로 선택하도록 구성될 수 있다. 모터에 의해 소비되는 에너지와 모터 쿨링 장치(104)에 의해 소비되는 에너지의 합을 최소화하는 것은 2개 이상의 이산 모터 쿨링 장치(104) 세팅들 사이에서 스위칭하기 위한 스케줄을 선택함으로써 수행될 수 있다.
선택적으로, 제어기(106)는 단기 비-최적 시스템 효율(또는 동등하게는, 비-최소 에너지 소비)을 허용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기(106)는 미래의 모터 이용 또는 모티브 에너지 출력의 예상하여 쿨링 에너지 소비를 증가시키도록 구성될 수 있다.
일반적으로, 제어기(106)에 의해 제공되는 쿨링 에너지 소비는 모터 회전 속도에 정비례하지 않거나(샤프트-커플링된 팬(shaft-coupled fan)의 경우에서와 같이), 또는 이를테면, 자동 온도 조절 제어된 모터 쿨러를 통한 온도의 엄격한 기능 또는 이에 정비례하지 않는다. 모터 쿨링 장치(104)는 모터 쿨링 장치(104) 및 모터(102)의 물리적인 실시예들에 의존하여 다수의 형태들을 취할 수 있는 동작 커플링(112)을 통해 모터(102)를 쿨링하도록 구성된다. 도 2a, 2b와 함께 위에서 기술된 바와 같이, 쿨링 에너지 소비는 극미량으로 조정 가능하게 되는 것 보단 오히려 복수의 이산 쿨링 에너지 소비들을 포함할 수 있다. 실시예들에 따라, 시스템 효율은 적어도 제 2의 기대되는 쿨링 에너지 소비에 비해 스토리지 디바이스(406)에 포함되는 컴퓨터 명령들 및 제어기(106)에 의해 최대화된다. 즉, 모터에 의해 소비되는 에너지와 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지의 합은 다른 이용 가능한 모터 쿨링 장치 에너지 소비들에 비해 최소화된다. 시스템 효율은 모터 회전 속도에 비례하여 구동되거나 온 또는 오프되도록 자동 온도 조절 가능하게 제어되는 쿨링 에너지 소비를 갖는 적어도 제 2 시스템 효율에 비해 최대화될 수 있다.
즉, 모터 에너지 소비와 쿨러 에너지 소비의 합, 및 0보다 큰 모터 출력 에너지로 나누어지는 합은 적어도 모터 에너지 소비와 고정된 쿨러 에너지 소비의 합 및 모터 에너지 소비와 쿨러 에너지 소비의 적어도 제 2의 기대되는 합 및 0보다 큰 동일한 모터 출력 에너지로 나누어지는 합에 비해 최소화될 수 있다. 동등하게는, 모터 에너지 소비와 쿨러 에너지 소비의 합 및 0보다 큰 모터 출력 에너지로 나누어지는 합은 적어도 온 또는 오프되도록 자동 온도 조절 가능하게 제어되거나 모터 회전 속도에 비례하여 구동되는 기대되는 쿨러 에너지 소비와 모터 에너지 소비의 적어도 제 2 합 및 0보다 큰 동일한 모터 출력 에너지로 나누어지는 합에 비해 최소화될 수 있다.
선택적으로, 제어기(106)는 모터 쿨링 장치(104)를 작동시키도록 구성되는 하나 이상의 릴레이들, 솔레노이드들(solenoids), 밸브들, 또는 이들의 임의의 조합(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 선택적으로, 스토리지 메모리(406)는 원하는 제어기(106) 행위에 대응하는 프로그래밍을 수신할 수 있다. 예를 들어, 제어기(106)는 비교적 느리게 변하는 동작 레벨 또는 동작 조건에 대응하는 프로그래밍을 동적으로 수신함으로써 동작하고, 이어서 여기서 기술된 접근법들을 이용하여 더 빠르게 변하는 입력들에 대응할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따라 시스템 효율을 최대화하기 위해 모터 및 모터 쿨링 장치를 동작시키기 위한 방법(501)을 도시하는 흐름도이다. 선택적으로, 방법(501)은 방법 또는 아래에서 보다 완전히 기술되는 2개의 단계들(504 및 506)을 포함하는 방법 부분(502)을 포함하거나, 실질적으로 이들로 구성될 수 있다.
선택적으로, 방법(501)은 단계(508)에서 프로그래밍을 수신하고, 단계(510)에서 모터를 구동하고, 단계(512)에서 최적화된 방식으로 모터 쿨러를 구동하는 부가적인 단계들을 포함할 수 있다. 단계(508)에서 프로그래밍을 수신하는 단계는 동작 모드를 선택하기 위한 명령들을 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 선택적으로 단계(508)에서 프로그래밍을 수신하는 단계는 모터 쿨링 장치 파라미터 및 모터 동작값에 대응하는 수신된 파라미터 간의 관계를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
단계(510)에서 모터를 구동하는 단계는 AC 유도 모터, 유니버셜 모터, AC 동기식 모터, DC 스테퍼 모터, DC 브러시리스 모터, DC 브러시드 모터, 또는 팬케이크 DC 모터와 같은 전기 모터를 구동하는 단계를 포함할 수 있다.
방법 또는 방법 부분(502)은 단계(504)에서 하나 이상의 파라미터들을 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단계(504)는 적어도 모터의 동작값에 대응하거나 상기 동작값을 예측하는 제 1 파라미터를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 단계(504)에서 적어도 제 1 파라미터를 수신하는 단계는 센서를 동작시키는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서는 모터 온도, 모터 권선 온도, 또는 대기 온도 중 하나 이상의 측정하도록 구성된 온도 센서를 포함할 수 있다. 선택적으로, 센서를 동작시키는 단계는 모터 토크 출력 센서, 모터 토크 요구량 센서, 모터 회전 속도 센서, 요구되는 모터 회전 속도 센서, 모터 전압 센서, 모터 전류 센서, 모터 구동 주파수 센서, 배터리 전하 센서 중 하나 이상을 동작시키는 단계를 포함할 수 있다.
대안적으로 또는 부가적으로, 적어도 모터의 동작값에 대응하거나 상기 동작값을 예측하는 제 1 파라미터를 수신하는 단계는 인터페이스를 통해 신호 또는 데이터를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 적어도 제 1 파라미터를 수신하는 단계는 예를 들어, 모터 제어 시스템으로부터 신호 또는 데이터를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 단계(504)가 하나 이상의 센서들을 동작시키는 단계를 포함하는 실시예에서와 마찬가지로, 인터페이스를 통해 적어도 제 1 파라미터를 수신하는 단계는 모터 온도, 모터 권선 온도, 또는 대기 온도 중 하나 이상을 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 실시예들에 따라, 적어도 제 1 파라미터를 수신하는 단계는, 모터 토크 출력, 모터 토크 요구량, 모터 회전 속도, 요구되는 모터 회전 속도, 모터 구동 전압, 모터 전류, 모터 구동 주파수 센서 또는 배터리 전하 중 하나 이상을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
선택적으로, 상기 모터의 동작값에 대응하거나 모터 동작값을 예측하는 적어도 제 1 파라미터를 수신하는 단계는 미래의 모터 토크 요구량 또는 미래의 요구되는 모터 회전 속도 중 하나 이상을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
단계(506)로 진행하면, 모터 쿨링 장치의 구동에 대응하는 적어도 제 2 파라미터는 제 1 파라미터의 함수로서 결정될 수 있다. 제 2 파라미터는 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지를 동작값에 대응하는 모터 비효율성에 의해 손실되는 에너지에 더한 것의 조합을 최소화하도록 선택될 수 있다.
모터 쿨링 장치의 물리적 실시예에 의존하여, 제 2 파라미터 또는 파라미터들은 다양한 형태들을 취할 수 있다. 모터 쿨링 장치는 팬, 순환액, 위상-변화 유체, 증기-압축 냉각 디바이스, 증기-흡수 냉각 디바이스, 펠티에-효과(Peltier-effect) 디바이스, 또는 칼로리 효과(caloric effect) 디바이스 중 하나 이상을 포함한다. 제 2 파라미터는 쿨링의 양을 포함할 수 있거나, 쿨링 디바이스 구동 파라미터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 팬의 경우에, 제 2 파라미터는 팬 모터 전류, 구동할 팬들의 수, 또는 팬(또는 팬들)이 스위칭 온 또는 오프되는 듀티 사이클을 포함할 수 있다. 대안적으로, 제 2 파라미터는 복수의 모터 쿨링 장치들을 선택적으로 구동하기 위한 파라미터들을 포함할 수 있다.
이용 가능한 제 2 파라미터들은 복수의 이산 모터 쿨링 장치 세팅들을 포함할 수 있다. 단계(606)에서 쿨러 세팅을 결정하는 것은 모터 쿨링 장치의 구동에 대응하는 적어도 제 2 파라미터를 컴퓨터로 결정하는 단계를 포함하고 복수의 이산 모터 쿨링 장치 세팅들 중에서 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 복수의 이산 모터 쿨링 장치 세팅들 중에서 선택하는 단계는 복수의 이산 모터 쿨링 장치 세팅들 중에서 주기적으로 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 제 2 파라미터는 2개 이상의 이산 모터 쿨링 장치 세팅들 사이에서 스위칭하기 위한 스케줄을 포함할 수 있다.
실시예들에서, 단계(504)에서 모터 동작 레벨에 대응하거나 상기 모터 동작레벨을 예측하는 적어도 제 1 파라미터를 수신하는 단계는 적어도 2개의 제 1 파라미터들을 수신하는 단계를 포함할 수 있다. (예를 들어, 컴퓨터로) 모터 쿨링 장치의 구동에 대응하는 적어도 제 2 파라미터를 결정하는 단계는 적어도 2개의 제 1 파라미터들의 함수로서 제 2 파라미터를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
선택적으로, 모터 쿨링 장치의 구동에 대응하는 제 2 파라미터(들)는 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지를 온도에 대응하는 모터 비효율성에 의해 손실되는 에너지에 더한 것의 단기 비-최소 조합(non-minimal combination)을 허용하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단계(506)는 미래의 모터 이용을 예상하여 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 증가된 에너지에 대응하는 일시적인 제 2 파라미터를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일반적으로, 제 2 파라미터는 모터 회전 속도에 정비례하지 않고 온도에 정비례하지 않는다.
단계(506)에서 결정된 하나 이상의 제 2(모터 쿨링 장치) 파라미터는 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지를 온도에 대응하는 모터 비효율성에 의해 손실된 에너지에 더한 것의 조합이 다른 이용 가능한 제 2 파라미터들에 비해 최소화되도록 결정될 수 있다. 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지를 온도에 대응하는 모터 비효율성에 의해 손실된 에너지에 더한 것의 조합은, 모터 쿨링 장치에 의해 소비된 에너지 및 모터 비효율성에 의해 손실된 조합된 에너지가 제 1 파라미터의 온도 자동 조절 함수(thermostatic function)에 대응하는 제 2 파라미터 또는 모토 회전 속도에 비례되는 제 2 파라미터의 조건들 하에서 모터 쿨링 장치에 의해 소비된 에너지 및 모터 비효율성에 의해 손실된 조합된 에너지 미만일 때 최소화될 수 있다. 즉, 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지를 온도에 대응하는 모터 비효율성에 의해 손실된 에너지에 더한 것의 조합은, 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지를 온도에 대응하는 모터 비효율성에 의해 손실된 에너지에 더한 것의 조합이 비-제로 모티브 에너지 출력을 달성하도록 기대되는 최소 소비의 허용오차 내에 있을 때 최소화될 수 있다. 예를 들어, 허용오차는 10% 미만일 수 있다.
방법(501)은 특정한 모터 성능을 생성하도록 모터를 구동하는 단계(510) 및 모터에 이해 소비되는 에너지와 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지의 합을 최소화하도록 모터 쿨링 장치를 구동하는 단계(512)를 포함할 수 있다. 모터 쿨링 장치는 특정된 모터 성능의 함수에 기초하여 구동될 수 있다.
선택적으로, 위에서 기술되고 도시된 방법(들) 중 적어도 부분은 명령들이 컴퓨터로 하여금 방법(들)의 단계들을 실행하게 할 수 있는 비-일시적인 컴퓨터 판독 가능한 매체 상에 포함된 컴퓨터 명령들로서 실현될 수 있다.
여기서 기술되는 본 청구 대상의 특정한 양상들이 도시되고 기술되지만, 여기서의 교시들에 기초하여, 변경들 및 수정들이 여기서 기술된 청구 대상 및 그의 더 넓은 양상들로부터 벗어남 없이 이루어질 수 있고 이에 따라 첨부된 청구항들은 여기서 기술된 청구 대상의 진정한 사상 및 범위 내에 있는 것으로서 모든 이러한 변경들 및 수정들을 그의 범위 내에 포괄하는 것이라는 것이 자명해질 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구항들에 의해 정의된다는 것이 이해될 것이다. 일반적으로, 여기서, 특히 첨부된 청구항들(첨부된 청구항들의 본문)에서 이용되는 용어들은 "오픈" 용어들(예를 들어, 용어 "포함하는"은 "포함하지만 그것으로 제한되지 않는" 것으로서 해석되어야 하고 용어 "갖는"은 "적어도 갖는" 것으로서 해석되어야 하고, "포함하다"는 "포함하지만 그것으로 제한되지 않는" 등으로서 해석되어야 함)로서 의도된다는 것이 이해될 것이다. 특유의 수의 도입된 청구항 설명(recitation)이 의도되는 경우, 그러한 의도는 청구항에서 명시적으로 설명될 것이고, 이러한 설명의 부재 시에, 어떠한 이러한 의도도 존재하지 않는다. 예를 들어, 이해를 위한 도움으로서, 다음의 첨부된 청구항들은 청구항 설명들을 도입하기 위해 도입구문 "적어도 하나" 및 "하나 이상"의 이용을 포함할 수 있다. 그러나 이러한 구분의 이용은, 동일한 청구항이 도입 구문 "하나 이상" 또는 "적어도 하나" 및 "a" 또는 "an"와 같은 부정 관사를 포함할 때 조차도(예를 들어, "a" 및/또는 "an"은 통상적으로 "적어도 하나" 또는 "하나 이상"을 의미하도록 해석되어야 함), 부정관사 "a" 또는 "an"에 의한 청구항 설명의 도입이 단지 하나의 이러한 설명만을 포함하는 발명들로 이러한 청구항 설명들을 포함하는 임의의 특정한 청구항을 제한한다는 것을 암시하도록 해석돼선 안 되고; 동일한 것이 청구항 설명들을 도입하는데 이용되는 정관사들의 이용에 대해서도 참을 유지한다. 또한, 특유의 수의 도입된 청구항 설명들이 명시적으로 설명되는 경우조차도, 당업자는 이러한 설명이 통상적으로 적어도 설명된 수를 의미하도록 해석되어야 한다(예를 들어, 다른 수식어들 없이 "2개의 설명들"의 기본적인 설명은 통상적으로 적어도 2개의 설명들 또는 2개 이상의 설명들을 의미함)는 것을 인지할 것이다. 또한, "A, B 및 C 등 중 적어도 하나"와 유사한 관례가 이용되는 예들에서, 일반적으로 이러한 구성은 당업자가 이 관례를 그 의미로 이해할 것으로 의도된다(예를 들어, "A, B 및 C 중 적어도 하나를 갖는 시스템"은 A만, B만, C만, A 및 B를 함께, A 및 C를 함께, B 및 C를 함께 및/또는 A, B 및 C를 함께 등을 갖는 시스템들을 포함하지만 이것으로 제한되지 않을 것임). "A, B 또는 C 중 적어도 하나"와 유사한 관례가 이용되는 예들에서, 일반적으로 이러한 구성은 당업자가 이러한 관례를 그 의미로 이해할 것으로 의도된다(예를 들어, "A, B 또는 C 중 적어도 하나를 갖는 시스템"은 A만, B만, C만, A 및 B를 함께, A 및 C를 함께, B 및 C를 함께 및/또는 A, B 및 C를 함께 등을 갖는 시스템들을 포함하지만 이것으로 제한되지 않을 것임). 추가로 사실상 2개 이상의 대안적인 용어들을 제시하는 임의의 이접적인 단어 및/또는 구문은 상세한 설명, 청구항들 또는 도면들에서든지 간에 하여간, 용어 중 하나, 용어들 중 어느 하나 또는 둘 다의 용어들을 포함하는 가능성을 기도하도록 이해되어야 한다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 예를 들어, 구문 "A 또는 B"는 "A" 또는 "B" 또는 "A 및 B"의 가능성을 포함하도록 이해될 것이다.
첨부된 청구항들에 관하여, 당업자들은 설명된 동작들은 일반적으로 그 내부에서 임의의 순서로 수행될 것임을 인지할 것이다. 이러한 대안적인 순서의 예들은 문맥이 달리 기술되지 않으면, 오버랩핑, 인터리빙된, 인터럽트된, 재순서화된, 증분하는, 준비적인, 보충적인, 동시성인, 반대의, 또는 다른 다양한 순서들을 포함할 수 있다. 문맥에 관하여, "~에 응답하는", "~에 관련된", 또는 다른 과거형 형용사들과 같은 대등한 용어들은 일반적으로 문맥이 달리 기술하지 않으면 이러한 변동들을 배재하는 것으로 의도되지 않는다.
다양한 양상들 및 실시예들이 여기서 개시되었지만, 다른 양상들 및 실시예들이 예견된다. 여기서 제시된 다양한 양상들 및 실시예들은 예시 목적들을 위한 것이며, 제한하는 것으로 의도되지 않고 그 진정한 범위 및 사상은 다음의 청구항들에 의해 표시된다.

Claims (56)

  1. 모터를 쿨링(cooling)하기 위한 시스템에 있어서,
    모터를 쿨링하도록 구성된 모터 쿨링 장치; 및
    모터 동작값(motor operational value)에 대응하거나 상기 모터 동작값을 예측하는(predictive of) 파라미터를 수신하도록 구성된 인터페이스를 포함하는 제어기
    를 포함하고,
    상기 제어기는 상기 모터 쿨링 장치에 동작 가능하게 결합되고, 상기 모터에 의해 소비되는 에너지와 상기 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지의 합을 최소화하게끔 상기 모터 쿨링 장치를 구동하도록 구성되는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터 동작값은 모터 온도를 포함하는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터 동작값은, 모터 작동 출력, 모터 토크 출력, 모터 토크 요구량(demand), 모터 회전 속도, 요구되는 모터 회전 속도, 모터 전압, 모터 전류, 모터 구동 주파수, 배터리 전하, 전력 가용성, 또는 증분하는 에너지 비용 중 하나 이상을 포함하는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터 쿨링 장치는, 팬(fan), 순환액, 위상-변화 유체, 증기-압축 냉각 디바이스, 증기-흡수 냉각 디바이스, 펠티에-효과(Peltier-effect) 디바이스, 또는 칼로리 효과(caloric effect) 디바이스 중 하나 이상을 포함하는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 모터 쿨링 장치를 가동시키도록(actuate) 구성된 하나 이상의 릴레이(relay)들, 솔레노이드들(solenoids), 밸브들, 또는 이들의 임의의 조합을 더 포함하는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터페이스에 동작 가능하게 결합되고 상기 모터 온도에 대응하거나 상기 모터 온도를 예측하는 파라미터를 검출하도록 구성되는 센서를 더 포함하는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 센서는, 모터 온도, 모터 권선 온도(motor winding temperature), 또는 대기 온도(ambient temperature) 중 하나 이상을 측정하도록 구성된 온도 센서를 포함하는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 모터 온도는 상기 모터 권선 온도에 대응하는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 센서는, 모터 토크 출력 센서, 모터 토크 요구량 센서, 모터 회전 속도 센서, 요구되는 모터 회전 속도 센서, 모터 전압 센서, 모터 전류 센서, 모터 구동 주파수 센서, 또는 배터리 전하 센서 중 하나 이상을 포함하는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터페이스는 신호 또는 데이터를 수신하도록 구성된 인터페이스를 포함하는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 인터페이스는 모터 제어 시스템으로부터 신호 또는 데이터를 수신하도록 구성되는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터페이스는 미래의 모터 토크 요구량 또는 미래의 요구되는 모터 회전 속도 중 하나 이상을 수신하도록 구성되는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터페이스는 적어도 2개의 파라미터들을 수신하도록 구성되고,
    상기 제어기는 상기 적어도 2개의 파라미터들에 응답하여 상기 모터 쿨링 장치를 구동하도록 구성되는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 프로그래밍 가능한,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 에너지 소비의 단기 비-최소 합(short term non-minimal sum)을 허용하도록 구성되는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 미래의 모터 이용을 예상하여 상기 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지를 증가시키도록 구성되는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지는 모터 회전 속도에 정비례하지 않는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지는 온도에 정비례하지 않는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터에 의해 소비되는 에너지와 상기 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지의 합은, 다른 이용 가능한 모터 쿨링 장치 에너지 소비들에 비해 최소화되는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 이용 가능한 모터 쿨링 장치 에너지 소비들은, 복수의 이산 모터 쿨링 장치 세팅들(discrete motor cooling apparatus settings)을 포함하는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 복수의 이산 모터 쿨링 장치 세팅들 중에서 선택하도록 구성되고,
    상기 모터에 의해 소비되는 에너지와 상기 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지의 합을 최소화하도록 상기 모터 쿨링 장치를 구동하는 것은, 상기 복수의 이산 모터 쿨링 장치 세팅들 중에서 선택하는 것을 포함하는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 복수의 이산 모터 쿨링 장치 세팅들 중에서 주기적으로 선택하도록 구성되는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제어기는, 2개 이상의 이산 모터 쿨링 장치 세팅들 사이에서 스위칭하기 위한 스케줄을 선택함으로써, 상기 모터에 의해 소비되는 에너지와 상기 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지의 합을 최소화하도록 구성되는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  24. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터 및 상기 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 조합된 에너지가, 상기 모터 쿨링 장치가 모터 회전 속도에 비례하는 조건 또는 상기 모터 쿨링 장치가 온 또는 오프가 되도록 자동 온도 조절 가능하게(thermostatically) 제어되는 조건 하에서의 상기 모터 및 상기 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 조합된 에너지 미만일 때, 상기 모터에 의해 소비되는 에너지와 상기 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지의 합은 최소화되는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  25. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터 및 상기 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 조합된 에너지가 비-제로 모티브 에너지 출력(non-zero motive energy output)을 달성하기 위해 기대되는(prospective) 최소 소비의 허용오차 내에 있을 때, 상기 모터에 의해 소비되는 에너지와 상기 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지의 합은 최소화되는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 허용오차는 10%인,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  27. 제 1 항에 있어서,
    모터를 더 포함하는,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  28. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터는 전기 모터인,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  29. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터는, AC 유도 모터, 유니버셜 모터(universal motor), AC 동기식 모터, DC 스테퍼 모터(stepper motor), DC 브러시리스 모터(brushless motor), DC 브러시드 모터(brushed motor), 또는 팬케이크 DC 모터인,
    모터를 쿨링하기 위한 시스템.
  30. 모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법에 있어서,
    모터의 동작값에 대응하거나 상기 모터의 동작값을 예측하는 적어도 제 1 파라미터를 수신하는 단계; 및
    상기 제 1 파라미터의 함수로서 모터 쿨링 장치의 구동에 대응하는 적어도 제 2 파라미터를 컴퓨터로 결정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제 2 파라미터는 상기 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지 더하기 상기 동작값에 대응하는 모터 비효율성에 의해 손실된 에너지의 조합을 최소화하도록 선택되는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 모터 쿨링 장치는, 팬, 순환액, 위상-변화 유체, 증기-압축 냉각 디바이스, 증기-흡수 냉각 디바이스, 펠티에-효과 디바이스, 또는 칼로리 효과 디바이스 중 하나 이상을 포함하는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 모터 동작값에 대응하거나 상기 모터 동작값을 예측하는 적어도 제 1 파라미터를 수신하는 단계는, 센서를 동작시키는 단계를 포함하는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 센서는, 모터 온도, 모터 권선 온도, 또는 대기 온도 중 하나 이상을 측정하도록 구성된 온도 센서를 포함하는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  34. 제 32 항에 있어서,
    상기 센서는 모터 권선 온도를 측정하는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  35. 제 32 항에 있어서,
    상기 센서는, 모터 작동 출력 센서, 모터 토크 출력 센서, 모터 토크 요구량 센서, 모터 회전 속도 센서, 요구되는 모터 회전 속도 센서, 모터 전압 센서, 모터 전류 센서, 모터 구동 주파수 센서 또는 배터리 전하 센서 중 하나 이상을 포함하는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  36. 제 30 항에 있어서,
    상기 모터 동작값에 대응하거나 상기 모터 동작값을 예측하는 적어도 제 1 파라미터를 수신하는 단계는, 인터페이스를 통해 신호 또는 데이터를 수신하는 단계를 포함하는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  37. 제 30 항에 있어서,
    상기 모터 동작값에 대응하거나 상기 모터 동작값을 예측하는 적어도 제 1 파라미터를 수신하는 단계는, 모터 제어 시스템으로부터 신호 또는 데이터를 수신하는 단계를 포함하는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  38. 제 30 항에 있어서,
    상기 모터 동작값에 대응하거나 상기 모터 동작값을 예측하는 적어도 제 1 파라미터를 수신하는 단계는, 모터 온도, 모터 권선 온도, 또는 대기 온도 중 하나 이상을 수신하는 단계를 포함하는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  39. 제 30 항에 있어서,
    상기 모터 동작값에 대응하거나 상기 모터 동작값을 예측하는 적어도 제 1 파라미터를 수신하는 단계는, 모터 작동 출력, 모터 토크 출력, 모터 토크 요구량, 모터 회전 속도, 요구되는 모터 회전 속도, 모터 구동 전압, 모터 전류, 모터 구동 주파수 또는 배터리 전하 중 하나 이상을 수신하는 단계를 포함하는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  40. 제 30 항에 있어서,
    상기 모터 동작값에 대응하거나 상기 모터 동작값을 예측하는 적어도 제 1 파라미터를 수신하는 단계는, 미래의 모터 토크 요구량 또는 미래의 요구되는 모터 회전 속도 중 하나 이상을 수신하는 단계를 포함하는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  41. 제 30 항에 있어서,
    상기 모터 동작값에 대응하거나 상기 모터 동작값을 예측하는 적어도 제 1 파라미터를 수신하는 단계는, 적어도 2개의 제 1 파라미터들을 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 모터 쿨링 장치의 구동에 대응하는 적어도 제 2 파라미터를 컴퓨터로 결정하는 단계는, 상기 적어도 2개의 제 1 파라미터들의 함수로서 상기 제 2 파라미터를 결정하는 단계를 포함하는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  42. 제 30 항에 있어서,
    동작 모드를 선택하기 위한 프로그래밍을 수신하는 단계를 더 포함하는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  43. 제 30 항에 있어서,
    상기 모터 쿨링 장치의 구동에 대응하는 적어도 제 2 파라미터를 컴퓨터로 결정하는 단계는, 상기 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지를 상기 온도에 대응하는 모터 비효율성에 의해 손실되는 에너지에 더한 것의 단기 비-최소 조합을 허용하는 단계를 포함하는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  44. 제 30 항에 있어서,
    미래의 모터 이용을 예상하여 상기 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 증가된 에너지에 대응하는 일시적인 제 2 파라미터를 결정하는 단계를 더 포함하는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  45. 제 30 항에 있어서,
    상기 제 2 파라미터는 상기 모터 회전 속도에 정비례하지 않는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  46. 제 30 항에 있어서,
    상기 제 2 파라미터는 온도에 정비례하지 않는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  47. 제 30 항에 있어서,
    상기 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지를 상기 온도에 대응하는 모터 비효율성에 의해 손실된 에너지에 더한 것의 조합은 다른 이용 가능한 제 2 파라미터들에 비해 최소화되는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  48. 제 47 항에 있어서,
    상기 이용 가능한 제 2 파라미터들은 복수의 이산 모터 쿨링 장치 세팅들을 포함하는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  49. 제 30 항에 있어서,
    상기 모터 쿨링 장치의 구동에 대응하는 적어도 제 2 파라미터를 컴퓨터로 결정하는 단계는, 복수의 이산 모터 쿨링 장치 세팅들 중에서 선택하는 단계를 포함하는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  50. 제 48 항에 있어서,
    상기 복수의 이산 모터 쿨링 장치 세팅들 중에서 선택하는 단계는, 상기 복수의 이산 모터 쿨링 장치 세팅들 중에서 주기적으로 선택하는 단계를 포함하는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  51. 제 30 항에 있어서,
    상기 제 2 파라미터는 2개 이상의 이산 모터 쿨링 장치 세팅들 사이에서 스위칭하기 위한 스케줄을 포함하는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  52. 제 30 항에 있어서,
    상기 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지를 상기 온도에 대응하는 모터 비효율성에 의해 손실된 에너지에 더한 것의 조합은, 상기 조합된 모터 비효율성에 의해 손실된 에너지와 상기 모터 쿨링 장치에 의해 소비된 에너지가, 제 2 파라미터가 모터 회전 속도에 비례하는 조건 또는 상기 제2 파라미터가 상기 제 1 파라미터의 온도 자동 조절 함수(thermostatic function)에 대응하는 조건 하에서의 상기 조합된 모터 비효율성에 의해 손실된 에너지와 상기 모터 쿨링 장치에 의해 소비된 에너지 미만일 때, 최소화되는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  53. 제 30 항에 있어서,
    상기 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지를 상기 온도에 대응하는 모터 비효율성에 의해 손실된 에너지에 더한 것의 조합은, 상기 모터 쿨링 장치에 의해 소비되는 에너지를 상기 온도에 대응하는 모터 비효율성에 의해 손실된 에너지에 더한 것의 조합이 비-제로 모티브 에너지 출력을 달성하기 위해 기대되는 최소 소비의 허용오차 내에 있을 때, 최소화되는,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  54. 제 52 항에 있어서,
    상기 허용오차는 10% 미만인,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  55. 제 30 항에 있어서,
    상기 모터는 전기 모터인,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
  56. 제 30 항에 있어서,
    상기 모터는, AC 유도 모터, 유니버셜 모터, AC 동기식 모터, DC 스테퍼 모터, DC 브러시리스 모터, DC 브러시드 모터, 또는 팬케이크 DC 모터인,
    모터의 최적화된 쿨링을 결정하기 위한 컴퓨터 방법.
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