KR20160046823A

KR20160046823A - 시스템 컨트롤러 및 전기 에너지 저장기를 충전하기 위해 제공된 충전 시스템의 제어 방법, 충전 시스템, 그리고 차량

Info

Publication number: KR20160046823A
Application number: KR1020167005864A
Authority: KR
Inventors: 에크하르트 오스테르로프; 마르틴 로셔; 아른트 폰 드라텐; 게르하르트 드로울리어
Original assignee: 엠테우 프리드리히스하펜 게엠베하
Priority date: 2013-08-27
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2016-04-29
Also published as: DE102013014085A1; US10035503B2; WO2015028133A1; EP3038850B1; US20160159338A1; CN105658458A; KR102177032B1; CN105658458B; EP3038850A1; HK1225352B

Abstract

본 발명은 시스템 컨트롤러(24) 및 전기 에너지 저장기(12)를 충전하기 위해 제공된 충전 시스템(16)의 제어 방법과 관련이 있고, 상기 충전 시스템은 발전기(20) 및 상기 발전기(20)에 기계적으로 연결된 내연기관(18)을 포함한다. 상기 발전기(20)를 제어하기 위해서는 발전기 컨트롤러(26)가 이용되고, 상기 내연기관(18)을 제어하기 위해서는 엔진 컨트롤러(28)가 이용된다. 계속해서, 메시지를 전달하기 위해 제공된 전달 장치(34)가 존재한다. 상기 엔진 컨트롤러(28)는 상기 전달 장치(34)를 통해 상기 발전기 컨트롤러(26)에 연결되어 있다. 또한, 상기 엔진 컨트롤러(28)는, 상기 내연기관(18)의 작동 상태에 대한 데이터를 포함하는 메시지가 생성될 수 있도록 설계되어 있다. 상기 메시지는 상기 전달 장치(34)에 의해 상기 발전기 컨트롤러(26)로 전송될 수 있다. 본 발명은 추가로 본 발명에 따른 시스템 컨트롤러(24)를 포함하는 충전 시스템(16) 및 본 발명에 따른 충전 시스템(16)을 포함하는 차량(10)과도 관계된다.

Description

시스템 컨트롤러 및 전기 에너지 저장기를 충전하기 위해 제공된 충전 시스템의 제어 방법, 충전 시스템, 그리고 차량 {SYSTEM CONTROLLER AND METHOD FOR CONTROLLING A CHARGING SYSTEM, WHICH CHARGING SYSTEM IS PROVIDED FOR CHARGING AN ELECTRICAL ENERGY STORE, CHARGING SYSTEM, AND VEHICLE}

본 발명은 시스템 컨트롤러 및 전기 에너지 저장기를 충전하기 위해 제공된 충전 시스템의 제어 방법과 관련이 있다. 상기 충전 시스템은 발전기 및 상기 발전기에 기계적으로 연결된 내연기관을 포함한다. 계속해서, 본 발명은 충전 시스템 제어용 시스템 컨트롤러를 포함하고 전기 에너지 저장기를 충전하기 위해 제공된 충전 시스템, 그리고 전기 에너지 저장기 및 상기 전기 에너지 저장기를 충전하기 위해 제공된 충전 시스템을 포함하는 차량, 특히 선박과 관계된다.

예를 들어 배터리와 같은 전기 에너지 저장기를 포함하는 차량, 특히 예컨대 U-보트와 같은 선박이 일반적으로 공지되어 있다. 상기 전기 에너지 저장기 내에 저장된 에너지는 차량의 상이한 전기 사용 장치에 전류를 공급하기 위해 이용된다. 무엇보다 전기 모터를 이용하여 차량을 구동시키기 위해, 상기 에너지 저장기는 전기 모터에 전류를 공급하기 위해 이용된다. 상기 에너지 저장기가 자체 사용하에 계속해서 에너지를 방출하고 그에 따라 비워지기 때문에, 이러한 전기 에너지 저장기를 충전하기 위한 충전 시스템이 필요하다. 이와 같은 충전 시스템에 의해 전기 에너지가 발생하고, 그런 다음 상기 전기 에너지는 에너지 저장기 내에 저장된다. 그리고 나서 상기 에너지 저장기는 충전된다.

공지된 충전 시스템은 내연기관을 포함하고, 내연기관의 구동 샤프트에 회전 모먼트를 발생시키기 위해 상기 내연기관 내에서 예를 들어 디젤과 같은 화석 연료가 연소한다. 상기 내연기관의 구동 샤프트에는 발전기가 기계적으로 연결되어 있다. 상기 발전기는 내연기관에 의해 발생하고 발전기로 전달된 기계적인 에너지를 전기 에너지로 변환하기 위해 이용된다. 그런 다음 상기 발전기에 의해 발생한 전기 에너지는 저장을 위해 전기 에너지 저장기 내에 저장된다.

통상적으로 내연기관용 정격 출력은, 내연기관이 정격 출력을 최대 출력 전력으로서 정격 출력을 영구적으로 출력할 수 있고, 그에 따라 상기 내연기관의 긴 수명이 보장되도록 규정되어 있다. 상기 정격 출력은 한 번에, 내연기관의 작동시 바람직하지 않은 경우에 존재할 수 있는 특정 "워스트-케이스(worst-case)" 조건들을 위해 결정된다. 그에 따라 내연기관이 사용되는 구체적인 적용예에서 예상되는 모든 상황하에 충전 시스템의 안정적인 작동이 달성될 수 있다. 이러한 "워스트-케이스" 조건은 예를 들어 내연기관의 냉각에 사용되는 냉각제의 바람직하지 않은 온도이다. 발전기를 제어하기 위해 이용되는 발전기 컨트롤러는 에너지 저장기의 충전 컨트롤러로부터 충전 설정 정보를 얻고, 상기 충전 설정 정보는 발전기에 의해 전달될 출력값에 대한 충전 설정값을 갖는다. 이러한 출력값은 특히 발전기의 출력 전압, 출력 전류 또는 출력 전력이다. 상기 발전기 컨트롤러는, 충전 컨트롤러가 요구하는 충전 설정값을 발전기가 충족시킬 수 있도록 내연기관으로부터 이러한 출력 전력을 요구한다. 그러나 상기 내연기관은, 상기 발전기 컨트롤러가 더 큰 출력 전력을 요구하는 경우에도 내연기관이 정격 출력보다 큰 출력 전력을 출력하지 않도록 설정되어 있다. 따라서, 이와 같은 경우에 상기 발전기는 내연기관의 요구되는 출력 전력을 얻지 못하고 자체적으로 충전 컨트롤러의 충전 설정값을 충족시키지 못한다. 그에 따라 충전 시스템은 자체 출력과 관련하여 덜 유연하다.

본 발명의 과제는 전기 에너지 저장기를 충전하기 위해 제공되고 발전기 및 내연기관을 포함하는 충전 시스템의 유연한 작동을 구현하는 것이다.

이와 같은 과제는 제 1 항, 제 8 항, 제 9 항 또는 제 10 항의 기술적인 이론에 따라 해결된다. 본 발명의 바람직한 형성예들은 종속 청구항들로부터 주어진다.

본 발명에 따라 충전 시스템 제어용 시스템 컨트롤러가 제안되고, 상기 시스템 컨트롤러는 발전기를 제어하기 위한 발전기 컨트롤러 및 내연기관을 제어하기 위한 엔진 컨트롤러를 포함한다. 상기 시스템 컨트롤러는 추가로 메시지들을 전달하기 위해 제공된 전달 장치를 포함한다. 상기 엔진 컨트롤러는 상기 전달 장치를 통해 발전기 컨트롤러에 연결되어 있다. 또한, 상기 엔진 컨트롤러는 내연기관의 작동 상태에 대한 데이터를 포함하는 메시지가 생성될 수 있도록 설계되어 있다. 이와 같은 메시지는 상기 전달 장치를 통해 발전기 컨트롤러로 전송될 수 있다.

전기 에너지 저장기를 충전하기 위해 제공된 본 발명에 따른 충전 시스템은 발전기 및 상기 발전기에 기계적으로 연결된 내연기관을 포함한다. 상기 충전 시스템은 추가로 본 발명에 따른 시스템 컨트롤러를 포함한다.

본 발명에 따른 차량은 전기 에너지 저장기 및 본 발명에 따른 충전 시스템을 포함한다.

본 발명에 따른 방법에서 충전 시스템의 제어는 발전기가 발전기 컨트롤러에 의해 제어됨으로써 이루어진다. 내연기관은 엔진 컨트롤러에 의해 제어된다. 상기 엔진 컨트롤러에 의해서는 상기 내연기관의 작동 상태에 대한 데이터를 포함하는 메시지가 생성된다. 이와 같은 메시지는, 메시지를 전달하기 위해 제공되고 상기 엔진 컨트롤러와 발전기 컨트롤러를 연결하는 전달 장치를 통해 상기 발전기 컨트롤러로 전송된다.

본 발명에 의해 바람직하게 엔진 컨트롤러와 발전기 컨트롤러가 통신할 수 있다. 내연기관의 작동 상태에 대한 데이터를 발전기 컨트롤러로 전달하는 과정은 바람직하게 상기 발전기 컨트롤러가 발전기 제어시 상기 데이터를 고려할 수 있도록 한다. 특히 발전기의 작동은 에너지 저장기의 요구 조건들에 특히 우수하게 조정될 수 있다. 내연기관의 작동 상태에 따라서 예를 들어 전기 에너지 저장기를 충전시키기 위해 충전 시스템이 필요한 시간, 충전 시스템의 출력 전력, 출력 전압 및/또는 출력 전류가 설정될 수 있다. 그럼으로써, 바람직하게 차량 이용의 높은 유연성이 달성될 수 있다. 내연기관의 작동 상태에 대한 데이터는 특히 내연기관의 기술적인 작동 상태에 대한 데이터, 특히 바람직하게는 내연기관의 실제 출력 상태에 대한 데이터다. 본 출원서에서 "전달 장치"라는 용어는 바람직하게 메시지들, 다시 말해 특히 정보를 엔진 컨트롤러와 발전기 컨트롤러 간에 전달할 수 있는 장치의 모든 실시 형태를 포함한다. 상기 전달 장치는 예를 들어 버스, 네트워크 또는 신호 전달 라인이다. 메시지들은 예를 들어 전기 신호 형태로 상기 전달 장치를 통해 전달될 수 있다. 시스템 컨트롤러 및 시스템 컨트롤러의 구성 소자들, 특히 엔진 컨트롤러는 바람직하게 충전 시스템의 작동 중에 자체 기능을 수행하도록 설계되어 있다. 바람직하게 상기 충전 시스템은 내연기관의 구동 샤프트가 발전기에 기계적으로 연결되도록 형성되어 있다. 이 경우, 상기 발전기는 바람직하게 그 전기자가 상기 구동 샤프트에 연결되어 있는 전기적 동기기(electric synchronous machine)이다. 특히 바람직하게 내연기관은 디젤 기관이다. 차량은 특히 선박이다. 특히 바람직하게 상기 차량은 U-보트이다.

본 발명의 바람직한 일 형성예에서 엔진 컨트롤러는, 내연기관의 출력 가능한 최대 출력 전력이 적어도 하나의 사전 설정된 파라미터에 따라서 변경 가능하게 결정될 수 있도록 설계되어 있다. 이 경우, 내연기관의 작동 상태에 대한 데이터는 상기 내연기관의 이와 같은 최대 출력 전력에 의존한다. 내연기관의 최대 출력 전력이 변경 가능함으로써, 충전 시스템의 이용 및 작동의 유연성이 바람직하게 추가로 향상될 수 있다. 바람직하게 사전 설정된 파라미터는 충전 시스템 또는 충전 시스템의 구성 소자들 중 하나의 부품의 작동을 위한 환경 파라미터 또는 환경 조건들을 포함한다.

본 발명의 특히 바람직한 형성예에서는 내연기관을 위해 정격 전력이 결정되어 있다. 또한, 엔진 컨트롤러는, 내연기관의 최대 출력 전력이 적어도 하나의 사전 결정된 파라미터에 따라서 상기 최대 출력 전력이 정격 전력과 구분되도록, 특히 상기 정격 전력보다 크도록 결정 가능하게 설계되어 있다. 본 출원서에서 상기 정격 전력은 특히, 내연기관이 최대 출력 전력으로서 영구적으로 출력할 수 있고 그에 따라 상기 내연기관의 긴 수명이 보장되는 유형의 출력 전력이다. 상기 정격 전력은 바람직하게 내연기관의 구체적인 적용예를 위해 결정되어 있다. 특히 구체적인 환경 조건들을 갖는 이와 같은 구체적인 적용예를 위해 상기 정격 전력은 특히, 내연기관이 정격 전력을 매우 바람직하지 않은 조건들 속에서도 영구적으로 출력할 수 있도록 결정되어 있다. 본 발명의 이와 같은 형성예에 의해 최대 출력 전력은 바람직하게 특정 환경 조건들 또는 환경 파라미터에 따라서 상기 정격 전력과 다르게 결정될 수 있다. 이와 같은 상황은 우수한 환경 조건들에서 정격 전력보다 큰 최대 출력 전력이 결정될 수 있게 한다. 그럼으로써 발전기의 최대 출력값, 예를 들어 최대 출력 전압은 마찬가지로 증가할 수 있는데, 이는 특히 전기 에너지 저장기의 더 신속한 충전을 가능하게 한다. 바람직하지 않은 환경 조건들에서는 정격 전력보다 작은 유형의 최대 출력 전력이 결정될 수 있다. 그럼으로써 발전기의 최대 출력값, 특히 발전기의 최대 출력 전압은 상응하게 낮은 레벨로 제한된다. 그러나 이 경우, 비록 출력 전력이 작더라도 바람직하지 않은 조건들에서도 충전 시스템의 작동을 계속해서 유지할 수 있다. 이와 같은 상황은 바람직하게 충전 시스템의 우수한 고장 안정성(fail safe)을 보장한다.

특히 바람직한 실시예에서 시스템 컨트롤러, 특히 엔진 컨트롤러는, 최대 출력 전력이 사전 결정된 시간에 대해 정격 전력보다 크게 결정될 수 있도록 설계되어 있다. 특히 바람직하게 상기 최대 출력 전력은 내연기관의 제공된 작동 시간의 사전 결정된 시간 비율에 대하여 결정될 수 있다. 제공된 작동 시간의 이와 같은 시간 비율은 바람직하게 상기 작동 시간의 5％ 내지 20％, 특히 대략 10％에 놓인다. 그럼으로써 바람직하게 내연기관의 과부하가 방지되고 통상적인 보수 주기(maintenance intervals)가 유지되도록 보장될 수 있다.

바람직한 추가 일 형성예에서 시스템 컨트롤러는 외부 제어 설정값을 수신하기 위한 인터페이스를 포함한다. 또한, 적어도 하나의 사전 결정된 파라미터는 내연기관의 최대 출력 전력을 요청하기 위한 요청 신호를 포함한다. 계속해서 시스템 컨트롤러는 상기 요청 신호가 상기 시스템 컨트롤러에 의해 수신된 제어 설정값에 의해 발생할 수 있도록 설계되어 있다. 상기 목적을 위해 상기 시스템 컨트롤러는 바람직하게 이러한 제어 설정값을 포함한 입력 신호를 수신하기 위한 수신 인터페이스를 포함한다. 상기 제어 설정값은 특히 시스템 컨트롤러의 외부 조작자의 설정값이다. 이와 같은 형성예에 의해 특히 간단한 방식으로 내연기관의 결정된 최대 출력 전력이 호출될 수 있다. 외부 제어 설정값들은 특히 시스템 컨트롤러의 입력 신호들의 형태로 공급될 수 있다. 그런 다음 이와 같은 입력 신호들은 인터페이스에서 수신되고, 그리고 그곳에서 특히 엔진 컨트롤러 및/또는 발전기 컨트롤러로 전달된다. 간편성을 위해 상기 인터페이스는 외부 조작자에 의해 작동 가능한 예를 들어 키보드의 키(key)와 같은 작동 장치를 구비한다. 상기 작동 장치의 작동시 시스템 컨트롤러는 요청 신호를 발생시킨다. 계속해서 상기 인터페이스는 입력 신호들을 수신하기 위해 신호 전달용 통신 장치, 특히 네트워크에 연결되어 있다. 그에 따라 상기 통신 장치를 통해 시스템 컨트롤러로 바람직하게 제어 설정값들이 공급될 수 있다. 그럼으로써 시스템 컨트롤러의 원격 제어가 가능하다.

특히 바람직하게 내연기관의 작동 상태에 대한 데이터는 다음 변수들 중 적어도 하나의 변수에 의존한다: 내연기관의 작동을 위해 흡인된 공기의 공기 온도; 내연기관의 냉각을 위해 이용된 냉각수의 수온; 내연기관의 작동시 생성되는 배기가스가 배출되는 경우 발생하는 배기가스 배압; 공기의 흡인시 발생하는 흡인 부압. 언급된 변수들은 특히 환경 조건들 또는 환경 파라미터를 나타낸다. 언급된 변수들을 이용하여 충전 시스템은 특히 효율적으로 작동할 수 있는데, 특히 전기 에너지 저장기를 충전할 수 있다. 바람직하게 내연기관 및/또는 발전기의 출력을 최적화하면서, 동시에 이와 같은 구성 소자들의 과부하를 방지할 수 있다. 이와 같은 사실은 특히, 차량이 선박, 특히 U-보트인 경우에 적용된다. 이 경우, 수온은 바람직하게 선박이 위치하는 바닷물의 수온이다. 차량이 U-보트인 경우에 배기가스 배압이 중요한 변수인데, 그 이유는 이와 같은 배기가스 배압이 수중에서 특히 높기 때문이다. 상기 배기가스 배압에 대항하여 차량의 배기가스는 외부로 배출되어야 한다. 이 경우 특히, 배기가스 배압에 대항하여 외부로 배출되어야 하는 배기가스가 많으면 많을수록, 내연기관의 출력 전력은 높아진다는 사실이 적용된다. 이용에 따라 배기가스 배압은 매우 높을 수 있다. 또한, 배기가스 배압은 예를 들어 상이하게 높은 파도에 의해 크게 변동될 수 있다. 이와 같은 사실은, 특히 내연기관 및 엔진 컨트롤러에 대해 상응하게 큰 요구 조건들을 갖는다. 높은 배기가스 배압은 배기가스 후처리 장치의 이용시에도 발생할 수 있다. 특히 작은 라인 횡단면에서 배기가스 배압이 현저할 수 있다. 마찬가지로 흡인 부압은 차량이 U-보트인 경우에 특히 중요하다. U-보트는 통상적으로 스노클(snorkel)을 포함하고, 상기 스노클을 통해 공기가 흡인된다. U-보트의 작동시 스노클이 수중으로 들어가게 되면, 상기 스노클은 일시적으로 폐쇄됨으로써 흡인 부압이 증가한다. 이와 같은 상황은 내연기관의 작동, 특히 내연기관의 출력에 부정적이다. 바람직하게 엔진 컨트롤러는, 특히 내연기관의 최대 출력 전력을 결정할 때 흡인 부압을 고려하도록 설계되어 있다. 특히 바람직하게 위에서 언급된 변수들이 센서들에 의해 검출된다. 상기 센서들의 신호 또는 측정 결과는 시스템 컨트롤러, 예컨대 인터페이스로 공급된다. 바람직하게 내연기관의 최대 출력 전력은 위에서 언급된 변수들 중 하나 또는 다수의 변수에 의해 특히 신뢰할 만하게 결정될 수 있다. 이 경우, 이와 같은 변수들 중 하나 또는 다수의 변수는 바람직하게 내연기관의 출력 가능한 최대 출력 전력을 결정할 수 있는 적어도 하나의 파라미터에 상응한다.

특히 바람직하게 발전기 컨트롤러는, 발전기에 의해 발생할 발전기-출력 전압이 사전 결정된 발전기-최대 전류 및 내연기관의 작동 상태에 대한 데이터에 따라서 설정 가능하도록 설계되어 있다. 그럼으로써 바람직하게 상기 발전기를 과도한 발전기 전류로 인한 손상들로부터 보호하면서, 동시에 적합한 발전기-출력 전압, 다시 말해 에너지 저장기를 충전하기 위한 충전 전압을 내연기관의 작동 상태 고려하에 허용할 수 있다.

본 발명의 바람직한 추가 일 실시 형태에 따르면, 발전기 컨트롤러는 충전 설정값-입력 신호를 수신하기 위한 인터페이스를 포함한다. 이와 같은 충전 설정값-입력 신호는 전기 에너지 저장기의 충전을 제어하기 위해 이용되는 에너지 저장기-충전 컨트롤러의 충전 설정 정보를 포함한다. 이 경우 발전기 컨트롤러는, 발전기에 의해 발생할 발전기-출력 전압이 이와 같은 충전 설정 정보에 따라서 설정 가능하도록 설계되어 있다. 그럼으로써 상기 발전기 컨트롤러는 발전기의 작동 방식을 바람직하게 충전 컨트롤러 및 에너지 저장기의 요구 조건들에 매우 정확하게 조정할 수 있다.

바람직하게 내연기관의 작동 상태에 대한 데이터는 내연기관의 예비 출력 전력에 대한 데이터다. 이러한 데이터는 발전기 컨트롤러에 의해 바람직하게, 발전기를 내연기관의 이용 가능한 출력 전력에 따라서 최적으로 구동하기 위해 특히 우수하게 그리고 효율적으로 이용될 수 있다. 특히 바람직하게 예비 출력 전력은 이전에 결정된 내연기관의 출력 가능한 최대 출력 전력에 의존한다. 특히 상기 예비 출력 전력은 이전에 결정된 내연기관의 출력 가능한 최대 출력 전력과 내연기관의 실제 호출된 출력 전력의 차이에서 주어진다. 바람직하게 상기 예비 출력 전력을 내연기관을 작동하기 위해 사용되는 연료의 분사량과 결부시킬 수 있다. 이와 같은 경우에 바람직하게 예비 출력 전력은, 내연기관의 결정된 최대 출력 전력을 출력할 수 있기 위해 내연기관의 연소 챔버 내로 분사될 수 있는 최대 분사량과 내연기관의 실제 호출된 출력 전력을 출력하기 위해 실제 연소 챔버 내로 분사되는 실제 분사량의 차이에서 주어진다. 발전기 컨트롤러는 바람직하게, 발전기의 출력값들 중 하나의 출력값, 다시 말해 발전기의 출력 전력 또는 출력 전압의 최댓값이 내연기관의 예비 출력 전력에 따라서 결정 가능하도록 설계되어 있다.

특히 바람직하게 엔진 컨트롤러는, 예비 출력 전력이 내연기관의 결정된 최대 출력 전력에 대하여 상대적인 예비 출력 전력으로서 결정 가능하도록 설계되어 있다. 본 발명의 이와 같은 형성예에서 발전기 컨트롤러는 요구되는 경우에, 내연기관의 상대적인 예비 출력 전력이 예컨대 5％와 같은 사전 결정된 제 1 한계값보다 작아질 때까지 발전기에 의해, 그리고 그에 따라 내연기관에 의해 더 큰 출력이 출력 가능하도록 설계될 수 있다. 그럼으로써 바람직하게, 내연기관에 의해 출력될 출력 전력이 요구되는 경우에 예비 출력 전력의 한계 직전까지(이와 같은 예비 출력 전력의 한계에 실제로 도달하지 않고) 상승할 수 있도록 보장된다. 바람직하게 작은 안전 범위가 유지된다.

바람직한 추가 일 형성예에서 발전기 컨트롤러는, 내연기관의 상대적인 예비 출력 전력이 예컨대 3％와 같은 사전 결정된 제 2 한계값보다 작아지는 즉시(이때 상기 제 2 한계값은 제 1 한계값보다 작음), 발전기-출력 전력, 그리고 그에 따라 내연기관에 의해 출력된 출력 전력이 감소 가능하도록 설계되어 있다. 그럼으로써 바람직하게 내연기관의 예비 출력 전력의 한계가 초과되지 않도록 보장된다. 예비 출력 전력의 실제 한계에 대한 안전 범위는 내연기관의 출력 전력이 감소함으로써 확대된다.

본 발명의 추가의 바람직한 실시 형태들 및 장점들은 실시 예들에 대한 다음의 설명 내용에서 주어지고, 이 경우 첨부된 도면들이 참조된다.
도 1은 본 발명에 따른 시스템 컨트롤러를 포함하는 본 발명에 따른 충전 시스템을 갖는 U-보트 형태의 본 발명에 따른 차량의 일 실시 예의 개략도이고, 그리고
도 2는 본 발명에 따른 방법의 일 실시 예의 개략적인 흐름도이다.

다르게 지시되지 않은 한, 다음에서 동일한 또는 동일하게 작용하는 요소들에 대해 동일한 도면 부호가 사용된다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 일 실시 예의 개략도이다. 상기 차량은 본 실시 예에서 U-보트(10)이다. 그러나 본 발명은 다른 차량들에서도 사용될 수 있다. 상기 U-보트(10)는 전기 에너지 저장기로서 배터리(12) 및 상기 배터리(12)에 연결된 충전 컨트롤러(14)를 포함한다. 상기 배터리(12)는 상기 U-보트(10)의 전류 공급을 위해 이용된다. 다른 무엇보다 상기 배터리(12)는 상기 U-보트(10)를 구동할 수 있는 전기 모터의 전류 공급을 위해 이용된다. 상기 충전 컨트롤러(14)는 상기 배터리(12)를 제어하기 위해, 특히 상기 배터리(12)의 전기 에너지 충전을 제어하기 위해 이용된다.

또한, 상기 U-보트(10)는 상기 배터리(12) 내에 저장 가능한 전기 에너지를 발생시키기 위해 제공된 충전 시스템(16)을 포함한다. 상기 충전 시스템(16)은 내연기관(18) 및 상기 배터리(12)에 전기적으로 연결된 발전기(20)를 포함한다. 본 실시 예에서 상기 내연기관(18)은 디젤 연료가 공급되는 디젤 기관이다. 상기 디젤 연료는 탱크 내에 축적되어 있다. 상기 내연기관(18)은 상기 발전기(20)에 기계적으로 연결된 구동 샤프트(22)를 구비한다. 본 출원서에서 상기 발전기(20)는 그 전기자가 상기 구동 샤프트(22)에 지지되어 있는 동기기이다. 충전 시스템(16)의 작동 중에 상기 구동 샤프트(22)는 회전하고 발전기(20)의 전기자를 구동시킨다. 상기 발전기(20)의 전기자가 회전함으로써 정류기를 통해 상기 배터리(12)에 공급되는 전류가 발생한다. 그럼으로써 상기 배터리(12)는 충전된다.

또한, 상기 충전 시스템(16)은 이러한 충전 시스템(16)을 제어하기 위해 제공된 시스템 컨트롤러(24)를 포함한다. 상기 시스템 컨트롤러(24)는 발전기(20)를 제어하기 위한 발전기 컨트롤러(26) 및 내연기관(18)을 제어하기 위한 엔진 컨트롤러(28)를 포함한다. 상기 발전기 컨트롤러(26)는 신호의 수신 및 출력을 위한 인터페이스(30)를 포함하고, 상기 엔진 컨트롤러(28)는 신호의 수신 및 출력을 위한 인터페이스(32)를 포함한다. 상기 인터페이스(32)는 내연기관(18), 다시 말해 특히 예컨대 센서 및 작동기와 같은 내연기관(18)의 다수의 구성 소자에 그리고 버스(34)에 연결되어 있다. 상기 인터페이스(30)는 발전기(20), 다시 말해 특히 예컨대 센서 및 작동기와 같은 발전기(20)의 다수의 구성 소자에 그리고 버스(34)에 연결되어 있다. 상기 버스(34)는 메시지들을 전달하기 위해 제공된 전달 장치이다. 본 실시 예에서 상기 버스(34)는 특히 엔진 컨트롤러(28)와 발전기 컨트롤러(26)를 연결함으로써, 결과적으로 엔진 컨트롤러(28)는 상기 버스(34)를 통해 내연기관(18)의 작동 상태에 대한 데이터를 포함하는 메시지를 상기 발전기 컨트롤러(26)로 전송할 수 있다. 상기 버스(34) 대신에 충전 시스템(16) 내에 예컨대 네트워크 또는 개별 구성 소자들 사이의 양방향 연결부들과 같은 다른 전달 장치도 제공될 수 있다.

또한, 상기 시스템 컨트롤러(24)는 인터페이스(36)를 포함하고, 상기 인터페이스를 통해 외부 구성 소자들과 메시지들, 특히 신호들이 교환될 수 있다. 상기 인터페이스(36)는 바람직하게, U-보트(10)의 상이한 구성 소자들이 서로 통신할 수 있도록 하는 U-보트(10) 내부의 네트워크에 연결되어 있다. 특히 상기 인터페이스(36)를 통해 시스템 컨트롤러(24)의 원격 제어가 이루어질 수 있다.

상기 시스템 컨트롤러(24)는 상기 인터페이스(36)를 통해 바람직하게 다수의 센서, 작동기 및 U-보트(10)의 추가 컨트롤러에 연결되어 있다. 도 1은 이와 같은 다수의 센서, 작동기 및 추가 컨트롤러를 대표해서 본 실시 예에서 U-보트(10) 내부에 배치되어 있는 센서(38)를 보여준다. 본 도면에서 상기 센서(38)는 상기 U-보트(10)가 유영하는 바닷물의 온도를 검출하기 위한 온도 센서이다. 상기 센서(38)는 수구(water inlet)에 직접적으로 위치하며, 상기 수구에서 바닷물이 예를 들어 냉각을 위해 조절되어 상기 U-보트(10) 내부로 유입될 수 있다. 그러나 센서들을 U-보트(10)의 다른 위치, 특히 U-보트(10)의 외부 측면에 제공하는 것도 가능하다. 이러한 컨트롤러 및/또는 센서에 의해서는 상기 시스템 컨트롤러(24)에 특히 측정값 및/또는 연산값 등이 공급될 수 있고, 추가 처리를 위해 상기 측정값 및/또는 연산값은 상기 시스템 컨트롤러(24) 내에서 엔진 컨트롤러(28) 및/또는 발전기 컨트롤러(26)로 분배된다. 이러한 측정값 및/또는 연산값 등은 사전 결정된 파라미터를 나타내고, 상기 파라미터는 특히 상기 엔진 컨트롤러(28)에 의해서 내연기관(18)의 작동 상태를 검출하기 위해 이용된다. 특히 바람직하게 이러한 측정값 및/또는 연산값 등은 상기 엔진 컨트롤러(28)에 의해서 내연기관(18)의 최대 출력 전력을 결정하기 위해 사용된다. 상기 내연기관(18)은 이와 같은 결정된 최대 출력 전력을 사전 결정된 파라미터, 다시 말해 특히 측정값 및/또는 연산값 등에 따라서 최대로 출력해야 한다. 이는 내연기관(18)의 최대 출력 전력이 사전 결정된 파라미터들 중 적어도 하나의 파라미터에 따라 바람직하게 변경 가능하게 결정될 수 있다는 사실을 의미한다. 최대 출력 전력, 또는 상기 최대 출력 전력으로부터 도출된 다른 상태값은, 바람직하게 엔진 컨트롤러(28)가 내연기관(18)의 작동 상태를 검출 또는 결정하도록 한다. 그에 따라 바람직하게 상기 작동 상태도 마찬가지로 사전 결정된 파라미터들 중 적어도 하나의 파라미터에 따라 변경될 수 있다.

엔진 컨트롤러는, 측정값 및/또는 연산값 등에 따라 내연기관(18)의 최대 출력 전력을 결정할 수 있도록 설계되어 있다. 이러한 측정값 및/또는 연산값 등은 특히 바람직하게 U-보트(10)를 둘러싼 환경의 환경 조건들에서, 특히 U-보트(10)를 둘러싸고 상기 U-보트(10) 또는 상기 U-보트의 구성 소자들 중 하나의 구성 소자를 작동하기 위해 사용되는 요소들 또는 매체들의 조건들에서 주어진다. 이러한 요소들 또는 매체들의 일 예시로 상기 U-보트(10)가 유영하는 물 위의 공기 및 상기 U-보트(10)를 둘러싸는 바닷물이 있다. 이러한 측정값 및/또는 연산값의 일 예시로 내연기관(18) 내에서 연료의 연소시 사용되는 공기의 온도가 있다. 이와 같은 공기 온도는 센서에 의해 측정된다. 상기 공기는 물에서 위로 돌출하는 스노쿨을 통해 U-보트(10)의 내부로 흡인된다. 이 경우, 내연기관(18)의 작동 방식에 중요한 부압이 발생할 수 있다. 압력이 낮으면 낮을수록, 내연기관(18)에는 바람직하지 못하다. 흡인 부압은 특히, 예를 들어 강한 파도가 치는 경우 스노클의 상부 개구가 수중으로 들어가고 그리고 상기 스노클의 개구가 폐쇄될 때 발생한다. 상기 흡인 부압은 측정되거나, 또는 다른 방식으로 검출되고 내연기관(18)의 최대 출력 전력을 결정하기 위해 엔진 컨트롤러로 전달된다. 최대 출력 전력을 결정하기 위한 추가의 일 측정값은 내연기관(18)을 냉각하기 위해 이용된 냉각수의 수온이다. 본 경우에 냉각수는 U-보트(10)를 둘러싸는 바닷물이다. 상기 바닷물의 온도는 측정되고, 주어지는 측정 신호가 엔진 컨트롤러로 전달된다. 센서에 의해 검출되고 내연기관(18)의 최대 출력 전력을 결정하기 위해 엔진 컨트롤러(28)에 의해서 이용되는 추가 일 측정값은 배기가스 배압이다. 상기 배기가스 배압은 실질적으로 U-보트에서 배출되는 배기가스에 대항하는 압력에 상응한다. 이와 같은 배기가스 배압은 U-보트에서의 본 적용예에 특히 중요한데, 그 이유는 상기 배기가스 배압이 특히 높고 강하게 변동할 수 있기 때문이다. 본 경우에 내연기관(18)은 이러한 높은 배기가스 배압에 적합한 방식으로 설계되어 있다.

내연기관(18)의 최대 출력 전력이 바람직하게 사전 결정된 파라미터들에 따라서 변동할 수 있음으로써, 상기 최대 출력 전력은 내연기관(18)의 단 한 번 결정된 정격 전력에 제한되어 있지 않다. 오히려 결정된 최대 출력 전력은 특히, 측정값 및/또는 연산값 등이 사전 결정된 파라미터로서 바람직한 값을 갖는 경우에 정격 전력보다 크도록 결정될 수 있다. 이는 예를 들어 냉각수의 수온이 낮은 경우이다. 이때 상기 냉각수는 내연기관(18)에서 더 높은 출력 전력이 출력되는 경우 발생하는 더 높은 열을 더 우수하게 배출시킬 수 있다. 이는 마찬가지로 예를 들어 배기가스 배압이 낮은 경우이다. 내연기관(18)에서 더 높은 출력 전력이 출력되는 경우 U-보트(10)의 외부로 배출되어야 하는 배기가스가 더 많이 생성된다. 배기가스 배압이 바람직한 방식으로 낮으면, 더 많은 양의 배기가스가 더 간단하게 배출된다. 사전 결정된 파라미터로서 측정값 및/또는 연산값 등이 바람직하지 않은 반대의 경우에 최대 출력 전력은 바람직하게 정격 전력보다 낮게 결정될 수 있다. 그에 따라 충전 시스템(16)은 바람직하지 않은 환경 조건들 속에서 출력이 낮은 경우에도 배터리(12)를 충전시키기 위한 충전 에너지를 공급할 수 있다.

특히 바람직하게 상기 엔진 컨트롤러(28)는 내연기관(18)의 예비 출력 전력을 결정하도록 설계되어 있다. 이와 같은 예비 출력 전력은 결정된 최대 출력 전력과 현재 내연기관(18)에 의해 호출된 출력 전력의 차이에서 주어진다. 상기 예비 출력 전력은 상기 엔진 컨트롤러에 의해 바람직하게 결정된 최대 출력 전력에 대한 상대적인 예비 출력 전력으로서 결정될 수 있다.

본 실시 예에서 상기 인터페이스(36)는 추가로 키보드(40) 형태의 국부적인 입력 유닛을 포함하고, 상기 입력 유닛을 통해 시스템 컨트롤러(24)의 외부 조작자는 충전 시스템(16)을 제어하기 위한 제어 설정값을 입력할 수 있다. 바람직하게 이러한 제어 설정값은 내연기관(18)의 결정된 최대 출력 전력을 요청할 수 있는 사전 결정된 파라미터이다. 바람직하게 시스템 컨트롤러(24)는, 상응하는 제어 설정값의 입력 정보를 예컨대 키보드(40)를 통해서 또는 인터페이스(36)를 통한 원격 제어에 의해 결정하는 경우 상기 시스템 컨트롤러가 내연기관(18)의 결정된 최대 출력 전력을 요청하기 위한 요청 신호를 발생하도록 설계되어 있다. 본 실시 예에서 내연기관(18)의 요청된 최대 출력 전력에 의한 충전 시스템(16)의 작동은 보강 모드로 표시된다. "보강 모드"라는 용어는 내연기관(18)이 정격 전력보다 높은, 결정된 최대 출력 전력에 의해 작동되는 경우 및 결정된 최대 출력 전력이 정격 전력보다 낮은 경우 모두에 적용된다.

상기 충전 컨트롤러(14)는 인터페이스(36)를 통해 상기 시스템 컨트롤러(24)에 연결되어 있다. 상기 버스(34)를 통해 충전 컨트롤러(14)는 상기 발전기 컨트롤러(26)와 통신할 수 있다. 특히 이와 같은 연결부를 통해 상기 충전 컨트롤러(14)는 배터리(12)를 충전하기 위해 공급될 발전기-출력 전압 및/또는 출력 전력을 위한 설정값을 상기 발전기 컨트롤러(26)로 전달할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로 충전 컨트롤러(14)는 메시지들을 전달하기 위해 발전기 컨트롤러(26)의 인터페이스(30)에 직접 연결될 수 있다.

본 경우에 발전기 컨트롤러(26)는 바람직하게, 발전기(20)에 의해 생성될 발전기-출력값, 특히 발전기-출력 전압 또는 발전기-출력 전력을 엔진 컨트롤러(28)에 의해 결정 및/또는 검출된 내연기관(18)의 작동 상태에 따라서 결정하도록 설계되어 있다. 상기 목적을 위해 엔진 컨트롤러(28)에 의해 상기 작동 상태에 대한 데이터를 포함하는 메시지가 생성된다. 이와 같은 메시지는 버스(34)를 통해 상기 발전기 컨트롤러(26)로 전송된다. 본 실시 예에서 상기 발전기 컨트롤러(26)는 추가로 사전 결정된 최대 발전기-출력 전류에 따라서 발전기-출력값을 결정한다. 이와 같은 최대 발전기-출력 전류는 특히 발전기(20)의 구조에 의해 결정되어 있다.

도 2는 충전 시스템(16)을 제어하기 위한 본 발명에 따른 방법의 일 실시 예의 개략적인 흐름도이다. 본 발명에 따른 방법의 상기 실시 예에 의해 다른 무엇보다 본 발명에 따른 U-보트(10) 및 충전 시스템(16) 그리고 본 발명에 따른 시스템 컨트롤러(24)의 작동 방식 및 기능성이 더 상세하게 설명된다. 특히 엔진 컨트롤러(28) 및 발전기 컨트롤러(26)의 기능성이 설명된다.

본 발명에 따른 방법의 본 실시 예는 단계(100)에서 시작한다. 충전 컨트롤러(14)는 단계(102)에서 인터페이스(36) 및 버스(34)를 통해 발전기 컨트롤러(26)로 배터리(12)를 충전하기 위한 전압 요청 신호를 전달한다. 단계(104)에서 상기 발전기 컨트롤러(26)는 자체 인터페이스(30)에서 충전 컨트롤러(14)의 전압 요청 신호를 수신하고, 발전기가 필요한 출력 전압을 생성하여 자체 배출구에서 출력하도록 상기 발전기(20)를 제어한다. 이 경우, 상기 발전기 컨트롤러(26)는 상기 발전기(20)를 감시함으로써, 최대 발전기 전류가 초과되지 않는다. 상기 발전기(20)는 필요한 발전기-출력 전력을 발생하기 위해, 발전기(20)의 전기자를 구동시키는 내연기관(18)의 적합한 출력 전력을 필요로 한다.

따라서, 상기 발전기 컨트롤러(26)는 단계(106)에서 내연기관(18)에 의해 요청되는 출력 전력에 대한 데이터를 포함한 메시지를 엔진 컨트롤러(28)로 전달한다. 단계(108)에서 상기 엔진 컨트롤러(28)는, 내연기관이 요청된 출력 전력을 공급하도록 상기 내연기관(18)을 제어한다. 이 경우 상기 엔진 컨트롤러(28)는, 내연기관이 최대 결정된 정격 전력을 출력하도록 상기 내연기관(18)을 제어한다. 발전기 컨트롤러(26)에 의해 요청된 출력 전력이 내연기관(18)의 정격 전력을 초과하더라도 내연기관(18)에 의해서는 최대 정격 전력만이 전달된다. 내연기관(18)에 의해 생성된 정격 전력이 요청된 출력 전력을 발생하기 위해 발전기(20)에 충분하지 않으면, 충전 컨트롤러(14)에 의해 전달된 요청 신호는 상기 발전기(20)에 의해서 적어도 부분적으로 충족되지 않는다. 그에 따라 배터리(12)는 충전 컨트롤러(14)에 의해 요구되는 것보다 더 느리게 충전된다.

단계(110)에서 시스템 컨트롤러(24)의 조작자에 의해 키보드(40)에 또는 인터페이스(36)를 통해, 충전 시스템(16)이 보강 모드로 전환되어야 한다는 제어 설정값이 입력된다. 이는 내연기관(18)의 최대 출력 전력이 이제 사전 설정된 파라미터들, 특히 특정 환경 조건들에 따라서 결정된다는 사실을 의미한다. 그로 인해 상기 시스템 컨트롤러(24)는 내연기관(18)의 최대 출력 전력을 호출하기 위한 호출 신호를 발생한다. 후속하여 단계(112)에서 상기 호출 신호는 엔진 컨트롤러(28) 및 발전기 컨트롤러(26)로 전달된다. 단계(114)에서는 예를 들어 환경 조건들을 검출하기 위한 센서 및 경우에 따라 다른 검출 수단들을 이용하여 사전 결정된 파라미터로서 측정값 및/또는 연산값 등이 검출되어 상기 엔진 컨트롤러(28)로 전달된다. 상기 엔진 컨트롤러(28)는 단계(116)에서, 전달된 상기 사전 설정된 파라미터들, 특히 측정값 및/또는 연산값 등에 의존하는 내연기관(18)의 최대 출력 전력을 결정한다. 또한, 상기 엔진 컨트롤러(28)는 내연기관(18)의 상대적인 예비 출력 전력을 결정하고, 이때 상기 예비 출력 전력은 상기 결정된 최대 출력 전력에 의존한다. 계속해서 바람직하게 상기 엔진 컨트롤러는 보강 모드에서 내연기관(18)의 작동에 대해 보강 특성 곡선을 설정한다. 상기 엔진 컨트롤러(28)는 단계(118)에서 예비 출력 전력에 대한 데이터를 포함하는 메시지를 생성한다. 이 경우, 상기 예비 출력 전력은 내연기관(18)의 작동 상태에 상응한다. 후속하여 상기 엔진 컨트롤러(28)는 버스(34)를 통해 앞서 결정된 상대적인 예비 출력 전력의 데이터를 포함한 상기 메시지를 발전기 컨트롤러(26)로 전송한다.

상기 발전기 컨트롤러(26)는 단계(120)에서, 상기 엔진 컨트롤러(28)에 의해 전송된 예비 출력 전력이 제 1 한계값보다 작은지 검사한다. 그렇지 않으면, 상기 발전기 컨트롤러(26)는 단계(122)에서 발전기(20)의 출력 전력을 요구되는 경우에, 다시 말해 특히 충전 컨트롤러(14)의 요청 신호에 따라서 높인다. 그로 인해 단계(124)에서 계속해서 보강 모드가 요청되는지 검사된다. 그렇지 않으면, 본 실시 예에 따른 방법은 단계(126)로 분기되고, 상기 단계에서 엔진 컨트롤러는 내연기관(18)의 최대 출력 전력을 정격 전력으로 결정한다. 내연기관(18)의 작동을 위한 특성 곡선으로서 정격 작동 특성 곡선이 이용된다. 단계(124)의 질문에서 보강 모드가 계속해서 요청된다고 결정되면, 본 발명에 따른 방법은 역으로 단계(120)로 분기되고, 상기 단계에서 전달된 예비 출력 전력이 제 1 한계값보다 작은지 재차 검사된다.

상기 단계(120)에서, 전달된 예비 출력 전력이 제 1 한계값보다 작다는 사실이 결정되면, 단계(128)에서 발전기(20)의 출력 전력은 일정하게 유지된다. 발전기-출력 전력의 추가 상승은 충전 컨트롤러(14)의 요청 신호로 인해 발전기(20)의 더 높은 출력 전력이 필요하게 되는 경우에도 허용되지 않는다. 후속해서 단계(130)에서 예비 출력 전력이 제 2 한계값보다 작은지 질문된다. 이 경우, 상기 제 2 한계값은 제 1 한계값보다 작다. 상기 예비 출력 전력이 상기 제 2 한계값보다 작지 않으면, 본 발명에 따른 방법은 단계(124)로 분기한다. 상기 예비 출력 전력이 상기 제 2 한계값보다 작으면, 단계(132)가 이어지고, 상기 단계에서 발전기(20)의 출력 전력은 감소한다. 후속하여 본 발명에 따른 방법은 단계(124)로 진행한다.

Claims

전기 에너지 저장기(12)를 충전하기 위해 제공되고 발전기(20) 및 상기 발전기(20)에 기계적으로 연결된 내연기관(18)을 포함하는 충전 시스템(16)을 제어하기 위한 시스템 컨트롤러(24)에 있어서,
상기 발전기(20)를 제어하기 위한 발전기 컨트롤러(26),
상기 내연기관(18)을 제어하기 위한 엔진 컨트롤러(28)
메시지들을 전달하기 위해 제공된 전달 장치(34)를 포함하고, 상기 엔진 컨트롤러(28)는 상기 전달 장치(34)에 의해 상기 발전기 컨트롤러(26)에 연결되어 있으며, 그리고
상기 엔진 컨트롤러(28)는, 내연기관(18)의 작동 상태에 대한 데이터를 포함하는 메시지가 생성되고, 이와 같은 메시지가 상기 전달 장치(34)를 통해 상기 발전기 컨트롤러(26)로 전송 가능하도록 설계되어 있는,
시스템 컨트롤러.
제 1 항에 있어서,
상기 엔진 컨틀로러(28)는, 내연기관(18)의 출력 가능한 최대 출력 전력은 적어도 하나의 사전 결정된 파라미터에 따라서 변경 가능하게 결정될 수 있고, 그리고 내연기관(18)의 작동 상태에 대한 데이터는 내연기관(18)의 이와 같은 최대 출력 전력에 의존하도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는,
시스템 컨트롤러.
제 2 항에 있어서,
상기 내연기관(18)을 위해 정격 전력이 결정되고, 그리고 상기 엔진 컨트롤러(28)는, 내연기관(18)의 최대 출력 전력이 적어도 하나의 사전 결정된 파라미터에 따라서, 상기 최대 출력 전력이 상기 정격 전력과 구분되도록, 특히 상기 정격 전력보다 크도록 결정 가능하게 설계되어 있는 것을 특징으로 하는,
시스템 컨트롤러.
제 3 항에 있어서,
상기 시스템 컨트롤러는, 상기 최대 출력 전력이 사전 결정된 시간에 대해 상기 정격 전력보다 크게 결정 가능하도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는,
시스템 컨트롤러.
제 4 항에 있어서,
상기 시스템 컨트롤러는, 상기 최대 출력 전력이 내연 기관의 제공된 작동 시간의 사전 결정된 시간 비율에 대해 상기 정격 전력보다 크게 결정 가능하도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는,
시스템 컨트롤러.
제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시스템 컨트롤러(24)는 외부 제어 설정값을 수신하기 위한 인터페이스(36, 40)를 포함하고, 그리고 상기 적어도 하나의 사전 결정된 파라미터는 내연기관(18)의 최대 출력 전력을 호출하기 위한 호출 신호를 가지며, 상기 시스템 컨트롤러(24)는, 수신한 제어 설정값에 의해, 특히 상기 시스템 컨트롤러(24)의 외부 조작자에 의해 상기 호출 신호를 발생하도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는,
시스템 컨트롤러.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
내연기관(18)의 작동 상태에 대한 데이터는 내연기관(18)의 작동을 위해 흡인된 공기의 공기 온도; 내연기관(18)의 냉각을 위해 이용된 냉각수의 수온; 내연기관(18)의 작동시 생성되는 배기가스가 배출되는 경우 발생하는 배기가스 배압; 공기의 흡인시 발생하는 흡인 부압의 변수들 중 적어도 하나의 변수에 의존하는 것을 특징으로 하는,
시스템 컨트롤러.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발전기 컨트롤러(26)는, 상기 발전기(20)에 의해 발생될 발전기-출력 전압이 사전 결정된 발전기-최대 전류 및 내연기관(18)의 작동 상태에 대한 데이터에 따라서 설정 가능하도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는,
시스템 컨트롤러.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발전기 컨트롤러(26)는 충전 설정값-입력 신호를 수신하기 위한 인터페이스(30)를 포함하고, 상기 충전 설정값-입력 신호는 상기 전기 에너지 저장기(12)의 충전을 제어하기 위해 이용되는 에너지 저장기-충전 컨트롤러(14)의 충전 설정 정보를 포함하며, 상기 발전기 컨트롤러(26)는, 상기 발전기(20)에 의해 발생될 발전기-출력 전압이 이와 같은 충전 설정 정보에 따라서 설정 가능하도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는,
시스템 컨트롤러.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
내연기관(18)의 작동 상태에 대한 데이터는 내연기관(18)의 예비 출력 전력에 대한 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는,
시스템 컨트롤러.
제 10 항에 있어서 그리고 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 엔진 컨트롤러(28)는, 상기 예비 출력 전력이 내연기관(18)의 결정된 최대 출력 전력에 대한 상대적인 예비 출력 전력으로서 결정 가능하도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는,
시스템 컨트롤러.
제 11 항에 있어서,
상기 발전기 컨트롤러(26)는, 내연기관(18)의 상기 상대적인 예비 출력 전력이 사전 결정된 제 1 한계값보다 작아질 때까지 발전기(20)에 의해 더 높은 출력 전력이 출력 가능하도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는,
시스템 컨트롤러.
제 12 항에 있어서,
상기 발전기 컨트롤러(26)는, 내연기관(18)의 상기 상대적인 예비 출력 전력이 사전 결정된 제 2 한계값보다 작아지는 즉시, 발전기-출력 전력이 감소 가능하도록 형성되어 있고, 상기 제 2 한계값은 상기 제 1 한계값보다 작은 것을 특징으로 하는,
시스템 컨트롤러.
전기 에너지 저장기(12)를 충전하기 위해 제공된 충전 시스템(16)으로서,
발전기(20) 및 상기 발전기(20)에 기계적으로 연결된 내연기관(18)을 포함하고, 그리고 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 시스템 컨트롤러(24)를 포함하는,
충전 시스템.
차량(10), 특히 선박으로서,
제 8 항에 따른 전기 에너지 저장기(12) 및 충전 시스템(16)을 포함하는,
차량.
전기 에너지 저장기(12)를 충전하기 위해 제공되어 있고 발전기(20) 및 상기 발전기(20)에 기계적으로 연결된 내연기관(18)을 포함하는 충전 시스템(16)을 제어하기 위한 방법으로서,
상기 발전기(20)를 발전기 컨트롤러(26)에 의해 제어하고,
상기 내연기관(18)를 엔진 컨트롤러(28)에 의해 제어하며, 그리고
상기 엔진 컨트롤러(28)에 의해 내연기관(18)의 작동 상태에 대한 데이터를 포함하는 메시지를 생성하고, 이와 같은 메시지를 메시지들을 전달하기 위해 제공되고 상기 엔진 컨트롤러(28)와 상기 발전기 컨트롤러(26)를 연결하는 전달 장치(34)를 통해 상기 발전기 컨트롤러(26)로 전송하는,
충전 시스템을 제어하기 위한 방법.