KR20220105667A - 보조 전력 제어기 - Google Patents

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KR1020227021656A
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마이클 클리브랜드
제임스 테일러
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비엔에스에프 레일웨이 컴퍼니
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Abstract

방법은 보조 전력 제어기에 의해, 복수의 전력 입력 소스로부터 하나 이상의 전력 입력 소스의 제1 선택을 결정하는 단계를 포함한다. 방법은 또한, 보조 전력 제어기에 의해, 복수의 전력 소비 장치로부터 하나 이상의 전력 소비 장치의 제1 선택을 결정하는 단계를 포함한다. 방법은, 보조 전력 제어기에 의해, 하나 이상의 전력 입력 소스의 제1 선택으로부터 하나 이상의 전력 소비 장치의 제1 선택으로의 보조 전력의 전달을 관리하는 단계를 더 포함한다.

Description

보조 전력 제어기
본 개시는 일반적으로 제어기(controller)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보조 전력 제어기(auxiliary power controller)에 관한 것이다.
기관차 에니그마(locomotive enigmas)에 사용되는 물과 기름의 온도는 엔진 손상을 방지하기 위해 특정 온도 범위 내에서 유지되어야 한다. 공회전(idling)은 오일 및 수온을 유지하는 데 사용될 수 있지만 공회전은 연료를 소비하므로 비용과 배기 가스가 증가한다. 기존의 보조 전력 유닛(auxiliary power unit)(APU)를 사용하여 시동 배터리(starting battery)를 충전하고 오일 및 수온을 유지할 수 있다. 그러나, APU는 연료를 소비하고 배기 가스를 생성한다. 또한, 기관차에 APU를 추가하면 기관차가 유지 관리해야 할 또 다른 엔진이 도입된다.
실시예에 따르면, 보조 전력 제어기(auxiliary power controller)는 하나 이상의 프로세서 및 하나 이상의 프로세서에 결합된 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 비일시적 저장 매체(computer-readable non-transitory storage media)를 포함한다. 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 비일시적 저장 매체는, 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때, 보조 전력 제어기가 복수의 전력 입력 소스(power input source)로부터 하나 이상의 전력 입력 소스의 제1 선택을 결정하는 단계를 포함하는 동작을 수행하도록 하는 명령(instruction)을 포함한다. 동작은 또한 복수의 전력 소비 장치(power consuming device)로부터 하나 이상의 전력 소비 장치의 제1 선택을 결정하는 단계를 포함한다. 동작은 하나 이상의 전력 입력 소스의 제1 선택으로부터 하나 이상의 전력 소비 장치의 제1 선택으로의 보조 전력(auxiliary power)의 전달을 관리하는 단계를 더 포함한다.
특정 실시예에서, 동작은 하나 이상의 전력 입력 소스 중 제2 선택이 하나 이상의 전력 입력 소스의 제1 선택과 상이하도록 복수의 전력 입력 소스로부터 하나 이상의 전력 입력 소스의 제2 선택을 결정하는 단계, 하나 이상의 전력 소비 장치 중 제2 선택이 하나 이상의 전력 소비 장치의 제1 선택과 상이하도록, 복수의 전력 소비 장치로부터 하나 이상의 전력 소비 장치의 제2 선택을 결정하는 단계, 하나 이상의 전력 입력 소스의 제2 선택으로부터 하나 이상의 전력 소비 장치의 제2 선택으로의 보조 전력의 전달을 관리하는 단계를 더 포함한다.
특정 실시예에서, 하나 이상의 전력 입력 소스로부터 하나 이상의 전력 소비 장치로의 보조 전력의 전달을 관리하는 단계는 전력 소비 장치의 제1 선택 중 제1 전력 소비 장치의 전력 수요(power demand)를 결정하는 단계, 하나 이상의 전력 입력 소스 중 제1 선택의 제1 전력 입력 소스의 전력 공급(power supply)이 전력 수요를 초과한다고 결정하는 단계, 및 제1 전력 입력 소스로부터 제1 전력 소비 장치로의 보조 전력의 전달을 개시하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 하나 이상의 전력 입력 소스로부터 하나 이상의 전력 소비 장치로의 보조 전력의 전달을 관리하는 단계는 전력 소비 장치의 제1 선택 중 제1 전력 소비 장치의 전력 수요를 결정하는 단계, 하나 이상의 전력 입력 소스 중 제1 선택의 제1 전력 입력 소스의 전력 공급이 전력 수요 보다 작다는 것을 결정하는 단계, 하나 이상의 전력 입력 소스 중 제1 선택의 제1 전력 입력 소스 및 제2 전력 입력 소스의 전력 공급이 전력 수요를 초과한다고 결정하는 단계; 및 제1 전력 입력 소스 및 제2 전력 입력 소스로부터 제1 전력 소비 장치의 보조 전력의 전달을 개시하는 단계를 포함한다.
복수의 전력 입력 소스는 APU 배터리, 시동 배터리(starter battery), 조합 APU/시동 배터리, 태양광 패널(solar panel), 및 노변 전력 유닛(wayside power unit) 중 두 개 이상을 포함할 수 있다. 복수의 전력 소비 장치는 물 펌프(water pump), 온수기(water heater), 오일 펌프(oil pump), 오일 히터(oil heater), 시동 배터리, 운전실 히터/에어컨(cap heater/air conditioner), 공기 압축기(air compressor) 및 전기 컴포넌트 중 두 개 이상을 포함할 수 있다. 보조 전력 제어기는 기관차와 같은 차량(vehicle) 내에 위치될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 방법은 보조 전력 제어기에 의해, 복수의 전력 입력 소스로부터 하나 이상의 전력 입력 소스의 제1 선택을 결정하는 단계를 포함한다. 방법은 또한, 보조 전력 제어기에 의해, 복수의 전력 소비 장치로부터 하나 이상의 전력 소비 장치의 제1 선택을 결정하는 단계를 포함한다. 방법은, 보조 전력 제어기에 의해, 하나 이상의 전력 입력 소스의 제1 선택으로부터 하나 이상의 전력 소비 장치의 제1 선택으로의 보조 전력의 전달을 관리하는 단계를 더 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 비일시적 저장 매체는, 프로세서에 의해 실행될 때, 프로세서가 복수의 전력 입력 소스로부터 하나 이상의 전력 입력 소스의 제1 선택을 결정하는 단계를 포함하는 동작을 수행하도록 하는 명령을 구현한다. 동작은 또한 복수의 전력 소비 장치(power consuming device)로부터 하나 이상의 전력 소비 장치의 제1 선택을 결정하는 단계를 포함한다. 동작은 하나 이상의 전력 입력 소스의 제1 선택으로부터 하나 이상의 전력 소비 장치의 제1 선택으로의 보조 전력(auxiliary power)의 전달을 관리하는 단계를 더 포함한다.
본 개시 내용의 특정 실시 예의 기술적 이점은 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 보조 전력 제어기는 모듈식 설계이며, 이는 하나 이상의 전력 입력 소스의 선택 및 하나 이상의 전력 소비 장치의 선택에 있어서 유연성을 허용한다. 본 명세서에 기술된 APU 시스템의 모듈식 설계는 향후 업그레이드(예를 들어, 전력 입력 소스로서 태양광 패널의 추가)를 허용한다. 본 명세서에 기술된 APU 시스템의 모듈형 설계는 전력 입력 소스 중 하나가 고장나더라도 보조 전력 제어기가 계속해서 보조 전력을 제공할 수 있게 한다. 보조 전력 제어기는 전력 입력 소스와 전력 소비 장치 사이의 에너지 흐름을 관리하므로 에너지 비용을 낮추고 유해한 배출을 줄일 수 있다. APU 엔진이 전력 입력 소스로 선택되지 않거나 사용 가능하지 않은 경우, APU 시스템은 간단하고 유지 보수가 용이하며 고장 가능성이 낮다.
다른 기술적 이점은 다음의 도면, 설명 및 청구 범위로부터 당업자에게 쉽게 명백할 것이다. 더욱이, 특정 이점이 위에서 열거되었지만, 다양한 실시 예는 열거된 이점의 전부, 일부를 포함하거나 전혀 포함하지 않을 수 있다.
본 개시 내용의 이해를 돕기 위해, 첨부된 도면과 관련하여 취해진 다음 설명을 참조한다:
도 1은 보조 전력 제어기를 사용하여 하나 이상의 전력 입력 소스에서 하나 이상의 전력 소비 장치로 보조 전력을 전달하는 것을 관리하기 위한 예제 시스템을 보여준다;
도 2는 보조 전력 제어기를 사용하여 조합 APU/시동 배터리와 태양광 패널에서 하나 이상의 전력 소비 장치로의 보조 전력(auxiliary power)의 전달을 관리하는 예제 시스템을 보여준다;
도 3은 보조 전력 제어기를 사용하여 APU 배터리 및 태양광 패널에서 하나 이상의 전력 소비 장치로 보조 전력의 전달을 관리하는 예제 시스템을 보여준다;
도 4는 도 1에서 3의 시스템에서 사용할 수있는 태양광 패널 시스템의 예를 보여준다;
도 5는 보조 전력 제어기를 사용하여 하나 이상의 전력 입력 소스에서 하나 이상의 전력 소비 장치로 보조 전력의 전달을 관리하는 예제 방법을 보여준다; 및
도 7은 본 명세서에 설명된 시스템 및 방법에 의해 사용될 수 있는 예시적인 컴퓨터 시스템을 도시한다.
본 명세서에 기술된 시스템 및 방법은 기관차(locomotive)와 같은 차량(vehicle)에 보조 부하(auxiliary load)의 공급을 위한 다수의 에너지원(energy source)의 사용을 허용한다. 보조 전력 제어기는 차량의 여러 공급 장치와 수요 사이의 에너지 흐름을 관리하는 데 사용된다. 에너지 소스는 전용 온보드 배터리, 시동 배터리, 동적 브레이크 회수 시스템(dynamic brake recapture system), 노변 전력 유닛(wayside power unit), 태양광 패널, 주 차량 교류 발전기(main vehicle alternator), 별도의 디젤 구동 보조 엔진(diesel-powered auxiliary engine) 등을 포함할 수 있다. 이러한 에너지원에 의해 충족되는 에너지 요구는 시동 배터리 충전, 엔진 오일 가열, 엔진 용수 가열, 차량의 운전실 가열, 차량의 운전실 냉각, 운전실 전자 장치에 전력을 공급하는 것 등을 포함할 수 있다. 본 개시는 모듈러 시스템(modular system)이 차량 상의 보조 부하 및 공급물을 동적으로 관리할 수 있게 한다. 전력에 대한 단일 디젤 엔진 소스만을 갖는 종래의 APU 시스템과는 대조적으로, 본 명세서에 기술된 시스템 및 방법은 이용 가능한/원하는 공급원에 기초하여 보조 부하에 대한 다수의 전력의 소스를 허용한다.
도 1은 보조 전력 제어기를 사용하여 하나 이상의 전력 입력 소스로부터 하나 이상의 전력 소비 장치로의 보조 전력의 전달을 관리하는 예제 시스템을 보여준다. 도 2는 보조 전력 제어기를 사용하여 조합 APU/시동 배터리와 태양광 패널에서 하나 이상의 전력 소비 장치로의 보조 전력의 전달을 관리하는 예제 시스템을 보여준다. 도 3은 보조 전력 제어기를 사용하여 APU 배터리 및 태양광 패널에서 하나 이상의 전력 소비 장치로의 보조 전력의 전달을 관리하는 예제 시스템을 보여준다. 도 4는 도 1 내지 3의 시스템에서 사용할 수 있는 태양광 패널 시스템의 예를 보여준다. 도 5는 보조 전력 제어기를 사용하여 하나 이상의 전력 입력 소스에서 하나 이상의 전력 소비 장치로 보조 전력의 전송을 관리하는 예제 방법을 보여준다. 도 6은 본 명세서에 설명된 시스템 및 방법에 의해 사용될 수 있는 예시적인 컴퓨터 시스템을 보여준다.
도 1은 보조 전력 제어기(auxiliary power controller)(110)를 사용하여 하나 이상의 전력 입력 소스(power input source)(120)로부터 하나 이상의 전력 소비 장치(power consuming device)(130)로의 보조 전력의 전달을 관리하기 위한 예시 시스템(system)(100)을 도시한다. 시스템(100) 또는 그 일부는 기업 또는 회사(예를 들어, 철도 회사(railway company), 운송 회사(transportation company), 해운 회사(shipping company) 등)와 같은 임의의 엔티티를 포함할 수 있는 엔티티와 연관될 수 있다. 시스템(100) 또는 그 일부는 차량(예를 들어, 기관차, 항공기, 해군 선박, 대형 상용 차량, 군용 차량, 대형 트럭 등)과 관련될 수 있다. 시스템(100)의 요소는 하드웨어, 펌웨어 및 소프트웨어의 임의의 적절한 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 클라우드는 도 7의 컴퓨터 시스템의 하나 이상의 컴포넌트를 사용하여 구현될 수 있다. 도 1의 시스템(system)(100)은 보조 전력 제어기(auxiliary power controller)(110), 전력 입력 소스(power input source)(120), 전력 소비 장치(power consuming device)(130), 기관차 교류 발전기(locomotive alternator)(140), 엔진 블록(engine block)(150), 물 펌프(water pump)(160) 및 오일 펌프(oil pump)(170)를 포함한다.
보조 전력 제어기(110)는 하나 이상의 전력 입력 소스(120)로부터 하나 이상의 전력 소비 장치(130)로의 보조 전력의 전달을 관리하는 컴포넌트다. 보조 전력 제어기(110)는 시스템(100)에 대한 정보를 처리하는데 사용될 수 있는 임의의 적합한 컴퓨팅 컴포넌트를 나타낸다. 보조 전력 제어기(110)는 시스템(100)의 하나 이상의 컴포넌트 사이의 에너지 전달을 조정하고/하거나 시스템(100)의 하나 이상의 컴포넌트 사이의 통신을 용이하게 할 수 있다.
보조 전력 제어기(110)는 하드 와이어(hard wire) 또는 무선 접속을 통해 시스템(100)의 하나 이상의 컴포넌트와 통신할 수 있다. 보조 전력 제어기(110)는 사용자(예를 들어, 기술자, 관리자, 운영자 등)이 시스템(100)의 하나 이상의 컴포넌트와 직접 통신할 수 있게 하는 통신 기능을 포함할 수 있다. 예를 들어, 보조 전력 제어기(110)는 컴퓨터(예를 들어, 랩탑 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿 등)의 일부일 수 있고, 사용자(예를 들어, 차량 운영자)는 컴퓨터의 인터페이스(예를 들어, 스크린, 그래픽 사용자 인터페이스 (GUI), 또는 패널)를 통해 보조 전력 제어기(110)에 액세스할 수 있다. 보조 전력 제어기(110)는 네트워크를 통해 시스템(100)의 하나 이상의 컴포넌트와 통신할 수 있다. 보조 전력 제어기(110)는 시스템(100)에 대한 정보를 처리하기에 적절한 위치에 위치될 수 있다. 예를 들어, 보조 전력 제어기(110)는 차량(예를 들어, 기관차) 내에 위치될 수 있다.
보조 전력 제어기(110)는 복수의 전력 입력 소스(120)으로부터 하나 이상의 전력 입력 소스(120)의 선택을 결정할 수 있다. 예를 들어, 보조 전력 제어기(110)는 운영자(operator)가 전력 입력 소스(120)의 미리 결정된 선택으로부터 특정 전력 입력 소스(120)을 선택했다고 결정할 수 있다. 다른 예로서, 보조 전력 제어기(110)는 전력 입력 소스(120)의 미리 결정된 선택으로부터 이용가능한 전력 입력 소스(120)을 검출(예를 들어, 감지)할 수 있다. 또 다른 예로서, 보조 전력 제어기(110)는 하나 이상의 인자에 기초하여 전력 입력 소스(120)의 미리 결정된 선택으로부터 전력 입력 소스(120)를 선택할 수 있다(예를 들어, 보조 전력 제어기(110)와 연관된 차량이 사용될 지리적 위치, 차량의 크기, 차량에 의해 요구되는 보조 전력의 양 등).
보조 전력 제어기(110)는 복수의 전력 소비 장치(130)로부터 하나 이상의 전력 소비 장치(130)의 선택을 결정할 수 있다. 예를 들어, 보조 전력 제어기(110)는 운영자가 전력 소비 장치(130)의 미리 결정된 선택으로부터 특정 전력 소비 장치(130)을 선택했다고 결정할 수 있다.
다른 예로서, 보조 전력 제어기(110)는 전력 소비 장치(130)의 미리 결정된 선택으로부터 전력 소비 장치(130)을 자동으로 검출(예를 들어, 감지)할 수 있다.
보조 전력 제어기(110)는 하나 이상의 전력 입력 소스(120)로부터 하나 이상의 전력 소비 장치(130)으로의 보조 전력의 전달을 관리할 수 있다. 예를 들어, 보조 전력 제어기(110)는 제1 전력 입력 소스(120)의 전력 공급 및 제1 전력 소비 장치(130)의 전력 수요를 결정할 수 있다. 그 후, 보조 전력 제어기(110)는 제1 전력 입력 소스(120)의 전력 공급이 제1 전력 소비 장치(130)의 전력 수요를 충족하거나 초과한다고 결정하고, 이러한 결정에 응답하여, 제1 전력 입력 소스(120)로부터 제1 전력 소비 장치(130)으로의 보조 전력의 전달을 개시할 수 있다. 다른 예로서, 보조 전력 제어기(110)는 제1 전력 입력 소스(120)의 전력 공급이 제1 전력 소비 장치(130)의 전력 수요 보다 작다고 결정할 수 있다. 보조 전력 제어기(110)는 제1 전력 입력 소스(120)의 전력 공급이 제1 전력 소비 장치(130)의 전력 수요 보다 작다고 결정할 수 있다. 보조 전력 제어기(110)는 두 개 이상의 전력 입력 소스(120)의 결합된 전력 공급이 제1 전력 소비 장치(130)의 전력 수요를 초과한다고 결정할 수 있다. 이러한 결정에 응답하여, 보조 전력 제어기(110)는 두 개 이상의 전력 입력 소스(120)로부터 제1 전력 소비 장치(130)로의 보조 전력의 전달을 개시할 수 있다.
보조 전력 제어기(110)는 전력 입력 소스(120) 및/또는 이용가능한 전력 입력 소스(120)의 선택이 변경되었는지를 결정할 수 있다. 예를 들어, 보조 전력 제어기(110)는 운영자가 전력 입력 소스(120)의 미리 결정된 선택으로부터 상이한 세트의 전력 입력 소스(120)을 선택했다고 결정할 수 있다. 특정 실시예에서, 운영자는 하나 이상의 전력 입력 소스(120)를 전력 입력 소스(120)의 선택에 부가하거나, 전력 입력 소스(120)의 선택으로부터 하나 이상의 전력 입력 소스(120)를 제거하거나, 전력 입력 소스(120)의 선택 내에서 하나 이상의 전력 입력 소스(120)를 교체할 수 있다. 특정 실시예에서, 보조 전력 제어기(110)는 하나 이상의 전력 입력 소스(120)가 이용가능하거나 이용불가능하게 되는 것을 자동으로 검출할 수 있고, 가용성에 기초하여 전력 입력 소스(120)의 선택을 자동으로 변경할 수 있다.
보조 전력 제어기(110)는 전력 소비 장치(130) 및/또는 이용가능한 전력 소비 장치(130)의 선택이 변경되었다고 결정할 수 있다. 특정 실시예에서, 보조 전력 제어기(110)는 운영자가 전력 소비 장치(130)의 미리 결정된 선택으로부터 전력 소비 장치(130)의 상이한 세트를 선택했다고 결정할 수 있다. 예를 들어, 운영자는 하나 이상의 전력 소비 장치(130)를 전력 소비 장치(130)의 선택에 부가하거나, 전력 소비 장치(130)의 선택으로부터 하나 이상의 전력 소비 장치(130)를 제거하거나, 전력 소비 장치(130)의 선택 내에서 하나 이상의 전력 소비 장치(130)를 교체할 수 있다. 특정 실시예에서, 보조 전력 제어기(110)는 하나 이상의 전력 소비 장치가 이용가능하거나 이용불가능하게 되었다는 것을 자동으로 검출하고, 가용성에 기초하여 전력 소비 장치(130)의 선택을 자동으로 변경할 수 있다.
시스템(100)의 전력 입력 소스(120)는 시스템(100)의 하나 이상의 전력 소비 장치(130)에 보조 전력을 제공할 수 있는 임의의 물리적 컴포넌트를 나타낸다. 전력 입력 소스(120)는 시스템(100)의 하나 이상의 전력 소비 장치(130)에 보조 전력을 제공하기 위한 임의의 적절한 위치에 위치될 수 있다. 예를 들어, 전력 입력 소스(120)는 차량 상에, 차량 내에, 또는 차량에 인접하여 위치될 수 있다. 전력 입력 소스(120)은 APU 배터리(121), 시동 배터리(122), 조합 APU/시동 배터리(123), 동적 브레이크 회수 시스템(dynamic brake recapture system)(124), 태양광 패널(solar panel)(125), 노변 전력 유닛(wayside power unit)(126) 및 APU 엔진(127)을 포함할 수 있다.
전력 입력 소스(120)의 APU 배터리(121)는 엔진 셧다운 동안 차량의 보조 부하에 전력을 제공하는 전용 온보드 배터리이다. APU 배터리(121)는 엔진이 작동 중일 때 교류 발전기(alternator)(140)를 통해 충전될 수 있다. APU 배터리(121)는 납산 배터리, 리튬 이온 배터리, 니켈 망간 코발트 배터리, 철 포스페이트 배터리, 또는 에너지를 저장할 수 있는 임의의 다른 적합한 배터리일 수 있다. 전력 입력 소스(120)의 시동 배터리(122)는 차량의 엔진을 시동하는데 필요한 전력을 제공한다. 시동 배터리(122)는 또한 차량 내의 전자 장치를 작동시키는 데 사용될 수 있다. 전력 입력 소스(120)의 조합 APU/시동 배터리(123)는 APU 배터리(121)와 시동 배터리(122)를 단일 배터리(single battery)로 결합한다.
전력 입력 소스(120)의 동적 브레이크 회수 시스템(124)은 차량의 정상 제동으로부터 열로서 손실되는 에너지의 일부를 변환하고 저장하는 시스템이다. 전력 입력 소스(120)의 태양광 패널(125)은 에너지 원으로서 태양 광선을 흡수하는 컴포넌트다. 태양광 패널(125)은 아래 도 4에 자세히 설명되어 있다. 전력 입력 소스(120)의 노변 전력 유닛(126)은 정비 또는 경유지(layover)를 위해 표준 유틸리티 전력(standard utility power)을 차량에 제공한다. 특정 실시예에서, 차량(예를 들어, 기관차)은 노변 전력 유닛(126)에 플러깅된다. 노변 전력 유닛(126)은 하나 이상의 플러그(plug), 인클로저(enclosure), 변압기(transformer), 회로 차단기(circuit breaker), 스위치(switch), 전력 공급 커넥터(power feed connector) 등을 포함할 수 있다. 노변 전력 유닛(126)은 다양한 제어 설계(control layout) 및 다양한 전압(예를 들어, 208 볼트, 220 볼트, 240 볼트, 480 볼트, 또는 575 볼트)을 포함할 수 있다.
전력 입력 소스(120)의 APU 엔진(127)은 소형(예를 들어, 22마력) 디젤 엔진이다. 종래의 시스템에서, APU 엔진(127)은 차량의 하나 이상의 컴포넌트에 보조 전력을 제공한다. 차량의 주 엔진은 차량이 실제로 움직이거나 견인되는 데 필요한 경우에만 시동된다. 차량 공회전 시간이 미리 결정된 시간(예를 들어, 10분) 보다 크면, 주 엔진이 셧다운되고 APU 엔진(127)이 동작을 시작한다. 시스템(100)의 특정 실시예에서, 전력 입력 소스(120)의 선택은 APU 엔진(127)을 포함하지 않는다. APU 엔진 127 이외의 전력 입력 소스(120)를 사용하면 유지 보수 시간 및 비용, 수리 시간 및 비용, APU 엔진 (27)과 관련된 오염 물질 배출을 제거한다.
시스템(100)의 전력 소비 장치(130)는 보조 전력을 소비하는 임의의 장치를 나타낸다. 전력 소비 장치(130)는 전력 입력 소스(120)로부터 보조 전력을 수신한다. 전력 소비 장치(130)는 전력 입력 소스(120)로부터 보조 전력을 수신하기 위한 임의의 적절한 위치에 위치될 수 있다. 예를 들어, 전력 소비 장치(130)는 차량 상에, 차량 내에, 또는 차량에 인접하여 위치될 수 있다. 전력 소비 장치(130)는 공기 압축기(air compressor)(131), 운전실 히터/에어컨(cab heater/air conditioner)(132), 시동 배터리(133), 전기 컴포넌트(electrical component)(134), 온수기(water heater)(135), 물 펌프(160), 오일 히터(136) 및 오일 펌프(170)를 포함할 수 있다.
전력 소비 장치(130)의 공기 압축기(131)는 전력을 가압 공기에 저장된 위치 에너지로 변환하는 장치다. 전력 소비 장치(130)의 운전실 히터/에어컨(132)은 차량의 운전실에 가열 및/또는 냉각을 제공하는 하나 이상의 장치를 포함한다. 운전실 히터/에어컨(132)은 차량의 운전실에 가열 및/또는 에어 컨디셔닝을 제공하기 위한 임의의 적절한 위치에 위치될 수 있다. 예를 들어, 운전실 히터/에어컨(132)은 운전실 내에 위치될 수 있고, 차량의 측면에 장착되고, 차량의 지붕에 장착될 수 있다.
전력 소비 장치(130)의 시동 배터리(133)(즉, 전력 입력 소스(120)의 시동 배터리(122))는 차량의 엔진을 시동시키는데 필요한 전력을 제공한다. 시동 배터리(122)는 또한 차량 내의 전자 장치를 작동시키는 데 사용될 수 있다. 전력 소비 장치(130)의 전기 컴포넌트(134)는 전기를 소비하는 차량의 컴포넌트를 포함한다. 전기 컴포넌트(134)는 팬, 송풍기, 조명(예를 들어, 운전실 조명), 컴퓨터, 포지티브 트레인 제어(positive train control)(PTC) 시스템의 하나 이상의 컴포넌트, 이벤트 기록기, 결함 코드 칩, 프로세서 등을 포함할 수 있다. 교류 발전기(140)는 기계 에너지를 전기 에너지로 변환하는 발전기이다. 시스템(100)의 엔진이 작동 중일 때, 교류 발전기(140)는 배터리를 충전하고 차량의 전기 시스템에 추가 전력을 공급할 수 있다. 기관차와 같은 특정 차량의 경우, 디젤 엔진은 교류 발전기(140)를 구동할 수 있으며, 교류 발전기(140)는 기관차를 이동시키는 전력을 제공한다
시스템(100)의 물 펌프(160)는 물이 얼지 않도록 엔진 블록(engine block)(150)이 사용하는 물을 순환시키는 순환 펌프이다. 엔진 블록(150)은 차량의 주 엔진의 일부이다. 엔진의 온도를 가장 효율적인 범위 내로 유지하기 위해 엔진 블록(150) 주위에 물이 분배된다. 전력 소비 장치(130)의 온수기(135)는 엔진 블록(150)이 사용하는 물을 가열하는데 사용되는 가열 장치다. 오일 펌프(170)는 오일의 점도를 유지하기 위해 엔진 블록(150)에서 사용하는 오일을 순환시키는 순환 펌프이다. 전력 소비 장치(130)의 오일 히터(135)는 엔진 블록(150)에 의해 사용되는 오일을 가열하는데 사용되는 가열 장치다.
동작시, 보조 전력 제어기(110)는 복수의 전력 입력 소스(120)으로부터 하나 이상의 전력 입력 소스(120)의 제1 선택을 결정한다. 예를 들어, 보조 전력 제어기(110)는 전력 입력 소스(120)의 제1 선택이 APU 배터리(121) 및 태양광 패널(125)을 포함한다고 결정할 수 있다. 보조 전력 제어기(110)는 복수의 전력 소비 장치(130)로부터 하나 이상의 전력 소비 장치(130)의 제1 선택을 결정한다. 예를 들어, 보조 전력 제어기(110)는 전력 소비 장치(130)의 제1 선택이 운전실 히터/에어컨(132) 및 시동 배터리(133)를 포함한다고 결정할 수 있다. 이어서, 보조 전력 제어기(110)는 전력 입력 소스(121)의 제1 선택으로부터 전력 소비 장치(130)의 제1 선택으로의 보조 전력의 전달을 관리한다. 따라서, 도 1의 시스템(100)은 전력 입력 소스 및 전력 출력 소비 장치의 선택에 유연성을 허용하고 향후 업그레이드를 허용하고 에너지 비용을 낮추며 유해한 배출량을 줄일 수 있다.
도 1은 보조 전력 제어기(110), 전력 입력 소스(120), 전력 소비 장치(130), 교류 발전기(140), 엔진 블록(150), 물 펌프(160) 및 오일 펌프(170)의 특정 배치를 도시하지만, 본 개시는 보조 전력 제어기(110), 전력 입력 소스(120), 전력 소비 장치(130), 교류 발전기(140), 엔진 블록(150), 물 펌프(160), 및 오일 펌프(170)의 임의의 적절한 배치를 고려한다.
예를 들어, 엔진 블록(150)에 대한 물 펌프(160) 및 오일 펌프(170)의 위치는 반전될 수 있다.
도 1은 보조 전력 제어기(110), 전력 입력 소스(120), 전력 소비 장치(130), 교류 발전기(140), 엔진 블록(150), 물 펌프(160) 및 오일 펌프(170)의 특정 수를 도시하지만, 본 개시는 보조 전력 제어기(110), 전력 입력 소스(120), 전력 소비 장치(130), 교류 발전기(140), 엔진 블록(150), 물 펌프(160), 및 오일 펌프(170)의 임의의 적절한 수를 고려한다.
예를 들어, 시스템(100)은 7개 이상의 전력 입력 소스(120) 및/또는 8개 이상의 전력 소비 장치를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 시스템(100)은 하나 이상의 보조 전력 제어기(110)를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 방법(100)에 대한 수정, 추가 또는 생략이 이루어질 수 있다. 시스템(100)은 더 많거나 더 적거나 다른 컴포넌트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)은 하나 이상의 제어, 센서, 액세서리, 애플리케이션 소프트웨어 등을 포함할 수 있다. 시스템(100)의 하나 이상의 컴포넌트는 도 6의 컴퓨터 시스템(computer system)으로부터의 하나 이상의 요소를 포함할 수 있다.
도 2는 보조 전력 제어기(110)를 사용하여 조합 APU/시동 배터리(123) 및 태양광 패널(125)로부터 하나 이상의 전력 소비 장치(예를 들어, 운전실 히터/에어컨(132), 물 펌프(160), 및/또는 오일 펌프(170))로의 보조 전력의 전달을 관리하기 위한 예제 시스템(200)을 도시한다. 시스템(200)은 보조 전력 제어기(110), 조합 APU/시동 배터리(123), 태양광 패널(125), 운전실 히터//에어컨(132), 교류 발전기(140), 엔진 블록(150), 물 펌프(160), 및 오일 펌프(170)을 포함한다. 도 1에 대해 상술한 바와 같이, 조합 APU/시동 배터리(123) 및 태양광 패널(125)은 차량의 입력 전력원(input power source)이고, 운전실 히터/에어컨(132), 물 펌프(160) 및 오일 펌프(170)는 차량의 전력 소비 장치다.
시스템(200)과 연관된 차량의 엔진이 작동 중일 때, 시스템(200)의 교류 발전기(140)는 시스템(200)의 하나 이상의 전력 소비 장치에 전력을 제공하기 위한 전력 입력 소스로서 기능한다. 예를 들어, 교류 발전기(140)는 차량의 운전실을 가열 및/또는 냉각시키기 위해 운전실 히터/에어컨(132)에 전력을 제공할 수 있다. 다른 예로서, 교류 발전기(140)는 시스템(200)의 엔진 블록(150)을 통해 물을 순환시키기 위해 물 펌프(160)에 전력을 제공할 수 있다. 또 다른 예로서, 교류 발전기(140)는 시스템(200)의 엔진 블록(150)을 통해 오일을 순환시키기 위해 오일 펌프(170)에 전력을 제공한다. 또 다른 예로서, 교류 발전기(140)는 APU/시동 배터리(123)를 충전하기 위해 조합 APU/시동 배터리(123)에 전력을 제공할 수 있다.
시스템(200)과 연관된 차량의 엔진이 셧다운될 때, 시스템(200)의 교류 발전기(140)는 더 이상 시스템(200)의 전력 입력 소스로서 기능하지 않는다. 보조 전력 제어기(110)는 전력 입력 소스로서 조합 APU/시동 배터리(123) 및 태양광 패널(125)을 식별하고, 운전실 히터/에어컨(132), 물 펌프(160) 및 오일 펌프(170)를 전력 소비 장치로 식별하고, 조합 APU/시동 배터리(123) 및/또는 태양광 패널(125)로부터 운전실 히터/에어컨(132), 물 펌프(160) 및 오일 펌프(170)로의 보조 전력의 전달을 관리한다. 예를 들어, 보조 전력 제어기(110)는 APU/시동 배터리(123)로부터 운전실 히터/에어컨(132)으로의 전달 보조 전력을 개시할 수 있다. 보조 전력 제어기(110) 가 APU/시동 배터리(123) 가 운전실 히터/에어컨(132)의 전력 수요를 충족시킬 수 없다고 결정하면, 보조 전력 제어기(110)는 조합 APU/시동 배터리(123) 및 태양광 패널(125)로부터 운전실 히터/에어컨(132)으로의 보조 전력의 전달을 개시할 수 있다. 이와 같이, 시스템(200)은 APU 디젤 엔진을 사용하지 않고 전력 소비 장치에 보조 전력을 제공할 수 있으며, 이는 APU 디젤 엔진과 관련된 유지 보수 및 수리 비용 및 유해한 배출물을 감소시킬 수 있다.
도 2는 보조 전력 제어기(110), 조합 APU/시동 배터리(123), 태양광 패널(125), 운전실 히터/에어컨(132), 교류 발전기(140), 엔진 블록(150), 물 펌프(160) 및 오일 펌프(170)의 특정 배치를 도시하지만, 본 개시는 보조 전력 제어기(110), 조합 APU/시동 배터리(123), 태양광 패널(125), 운전실 히터/에어컨(132), 교류 발전기(140), 엔진 블록(150), 물 펌프(160) 및 오일 펌프(170)의 임의의 적절한 배치를 고려한다.
도 1은 보조 전력 제어기(110), 조합 APU/시동 배터리(123), 태양광 패널(125), 운전실 히터/에어컨(132), 교류 발전기(140), 엔진 블록(150), 물 펌프(160) 및 오일 펌프(170)의 특정 수를 도시하지만, 본 개시는 보조 전력 제어기(110), 조합 APU/시동 배터리(123), 태양광 패널(125), 운전실 히터/에어컨(132), 교류 발전기(140), 엔진 블록(150), 물 펌프(160) 및 오일 펌프(170)의 임의의 적절한 수를 고려한다.
도 2에 묘사된 시스템(200)을 수정, 추가 또는 생략할 수 있다. 시스템(200)은 더 많거나 더 적거나 다른 컴포넌트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템(200)은 하나 이상의 제어, 센서, 액세서리, 애플리케이션 소프트웨어 등을 포함할 수 있다. 시스템(200)의 하나 이상의 컴포넌트는 도 6의 컴퓨터 시스템(computer system)으로부터의 하나 이상의 요소를 포함할 수 있다.
도 3은 보조 전력 제어기(110)를 사용하여 APU 배터리(121) 및 태양광 패널(125)로부터 하나 이상의 전력 소비 장치(예를 들어, 운전실 히터/에어컨(132), 시동 배터리(133), 물 펌프(160), 및/또는 오일 펌프(170))로의 보조 전력의 전달을 관리하기 위한 예제 시스템(300)을 도시한다. 시스템(300)은 보조 전력 제어기(110), APU 배터리(121), 태양광 패널(125), 운전실 히터//에어컨(132), 시동 배터리(133), 교류 발전기(140), 엔진 블록(150), 물 펌프(160), 및 오일 펌프(170)을 포함한다. 도 1에 대해 상술한 바와 같이, APU 배터리(121) 및 태양광 패널(125)은 차량의 입력 전력원(input power source)이고, 운전실 히터/에어컨(132), 시동 배터리(133), 물 펌프(160) 및 오일 펌프(170)는 차량의 전력 소비 장치다.
시스템(300)과 연관된 차량의 엔진이 작동 중일 때, 시스템(300)의 교류 발전기(140)는 시스템(200)의 하나 이상의 전력 소비 장치에 전력을 제공하기 위한 전력 입력 소스로서 기능한다. 예를 들어, 교류 발전기(140)는 차량의 운전실을 가열 및/또는 냉각시키기 위해 운전실 히터/에어컨(132)에 전력을 제공할 수 있다. 다른 예로서, 교류 발전기(140)는 시스템(300)의 엔진 블록(150)을 통해 물을 순환시키기 위해 물 펌프(160)에 전력을 제공할 수 있다. 또 다른 예로서, 교류 발전기(140)는 시스템(200)의 엔진 블록(150)을 통해 오일을 순환시키기 위해 오일 펌프(170)에 전력을 제공한다. 또 다른 예로서, 교류 발전기(140)는 APU 배터리(121)를 충전하기 위해 APU 배터리(121)에 전력을 제공할 수 있다. 또 다른 예로서, 교류 발전기(140)는 시동 배터리(123)를 충전하기 위해 시동 배터리(123)에 전력을 제공할 수 있다.
시스템(300)과 연관된 차량의 엔진이 셧다운될 때, 시스템(300)의 교류 발전기(140)는 더 이상 시스템(300)의 전력 입력 소스로서 기능하지 않는다. 보조 전력 제어기(110)는 전력 입력 소스로서 APU 배터리(121) 및 태양광 패널(125)을 식별하고, 운전실 히터/에어컨(132), 시동 배터리(133), 물 펌프(160) 및 오일 펌프(170)를 전력 소비 장치로 식별하고, APU 배터리(121) 및/또는 태양광 패널(125)로부터 운전실 히터/에어컨(132), 시동 배터리(133), 물 펌프(160) 및 오일 펌프(170)로의 보조 전력의 전달을 관리한다. 예를 들어, 보조 전력 제어기(110)는 태양광 패널(125)로부터 운전실 히터/에어컨(132) 및 시동 배터리(133)로의 보조 전력의 전달을 개시할 수 있다. 보조 전력 제어기(110)가 태양광 패널(125)의 이용 가능한 전력 공급이 미리 결정된 전력 공급 레벨 미만이라고 결정하면, 보조 전력 제어기(110)는 APU 배터리(121) 및 태양광 패널(125)로부터 운전실 히터/에어컨(132) 및 시동 배터리(133)로의 보조 전력의 전달을 개시할 수 있다. 이와 같이, 시스템(300)은 APU 디젤 엔진을 사용하지 않고 전력 소비 장치에 보조 전력을 제공할 수 있으며, 이는 APU 디젤 엔진과 관련된 유지 보수 및 수리 비용 및 유해한 배출물을 감소시킬 수 있다. 특정 실시예에서, APU 배터리(121)가 전력 소비 장치의 전력 수요를 만족시킬 수 없다면, 자동 엔진 시동 정지(Automatic Engine Start Stop)(AESS) 시스템은 차량의 엔진을 시동시키고, 이는 교류 발전기(140)가 전력 소비 장치의 전력 수요를 만족시킬 수 있게 한다.
도 2는 보조 전력 제어기(110), APU 배터리(121), 태양광 패널(125), 운전실 히터/에어컨(132), 교류 발전기(140), 엔진 블록(150), 시동 배터리(133), 물 펌프(160) 및 오일 펌프(170)의 특정 배치를 도시하지만, 본 개시는 보조 전력 제어기(110), APU 배터리(123), 태양광 패널(125), 운전실 히터/에어컨(132), 시동 배터리(133), 교류 발전기(140), 엔진 블록(150), 물 펌프(160) 및 오일 펌프(170)의 임의의 적절한 배치를 고려한다.
도 1은 보조 전력 제어기(110), APU 배터리(121), 태양광 패널(125), 운전실 히터/에어컨(132), 시동 배터리(133), 교류 발전기(140), 엔진 블록(150), 물 펌프(160) 및 오일 펌프(170)의 특정 수를 도시하지만, 본 개시는 보조 전력 제어기(110), APU 배터리(121), 태양광 패널(125), 운전실 히터/에어컨(132), 시동 배터리(133), 교류 발전기(140), 엔진 블록(150), 물 펌프(160) 및 오일 펌프(170)의 임의의 적절한 수를 고려한다.
도 3에 묘사된 시스템(300)을 수정, 추가 또는 생략할 수 있다. 시스템(300)은 더 많거나 더 적거나 다른 컴포넌트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템(300)은 하나 이상의 제어, 센서, 액세서리, 애플리케이션 소프트웨어 등을 포함할 수 있다. 시스템(300)의 하나 이상의 컴포넌트는 도 6의 컴퓨터 시스템(computer system)으로부터의 하나 이상의 요소를 포함할 수 있다.
도 4는 도 1 내지 3의 시스템에서 사용할 수 있는 태양광 패널 시스템의 예를 보여준다. 태양광 패널 시스템(400)은 태양광 패널(410), 패널 프레임(panel frame)(420) 및 리프트 후크(lift hook)(430)를 포함한다. 태양광 패널(410)은 태양 광선을 에너지 원으로 흡수하는 컴포넌트다. 태양광 패널(410)은 임의의 적당한 크기 및 형상일 수 있다. 예를 들어, 각각의 태양광 패널(410)은 폭이 1.75피트이고 길이가 3.5피트인 직사각형일 수 있다. 태양광 패널(410)은 임의의 적절한 크기 및 형상을 형성하기 위해 결합될 수 있다. 예를 들어, 전체 너비는 5.25피트이고 전체 길이는 10.5피트를 만들기 위해 3x4 어레이의 태양광 패널을 형성할 수 있다. 태양광 패널(410)은 태양 광선을 흡수하기에 적합한 임의의 물질일 수 있다. 예를 들어, 태양광 패널(410)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(ETFE), 또는 임의의 다른 적합한 재료로 제조될 수 있다.
특정 실시예에서, 태양광 패널(410)은 차량을 위한 전력 입력 소스로서 기능한다. 태양광 패널(410)은 미리 결정된 수의 와트의 전력을 생성한다. 예를 들어, 태양광 패널(410)은 3 x 4 어레이의 태양광 패널(410)이 1080 와트의 전력을 생성하도록 평방 피트당 15 와트의 전력을 생산할 수 있다. 다른 예로서, 각각의 태양광 패널(410)은 290~360와트의 전력을 생성할 수 있다. 태양광 패널(410)은 태양광에 의해 흡수된 직류(DC)에너지를 사용가능한 교류(AC) 에너지로 변환하는데 사용되는 하나 이상의 인버터를 포함할 수 있다. 그 후, AC 에너지는 차량의 하나 이상의 전력 소비 장치에 분배될 수 있다. 태양광 패널(410)은 차량의 지붕에 부착될 수 있고 차량을 위한 전력 입력 소스로서 기능할 수 있다.
태양광 패널(410)은 패널 프레임(420)을 사용하여 차량에 부착될 수 있다. 패널 프레임(420)은 태양광 패널(410)을 차량에 물리적으로 연결하는 데 사용되는 모든 프레임이다. 패널 프레임(420)은 태양광 패널(410)에 구조적 지지를 제공할 수 있는 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 패널 프레임(420)은 금속(예를 들어, 강철, 알루미늄, 니켈, 티타늄, 구리, 철 등), 플라스틱, 직물, 이들의 조합, 또는 임의의 다른 적합한 재료로 제조될 수 있다. 태양광 패널 시스템(400)은 하나 이상의 리프트 후크(430)를 포함할 수 있다. 리프트 후크(430)는 차량으로부터 태양광 패널(410) 및/또는 패널 프레임(420)을 들어 올리는 데 사용될 수 있다. 리프트 후크(430)은 적합한 유형, 크기, 모양 및 재료 일 수 있다. 예를 들어, 리프트 후크는 아이 후크, 클레비스 후크, 스위블 후크 등일 수 있다. 특정 실시예에서, 태양광 패널 시스템(400)의 태양광 패널(410), 패널 프레임(420), 및 리프트 후크(430)는 태양, 비, 우박, 바람, 눈, 얼음, 진눈깨비, 및/또는 다른 기상 조건을 견딜 수 있는 재료로 제조된다.
도 5는 보조 전력 제어기를 사용하여 하나 이상의 전력 입력 소스로부터 하나 이상의 전력 소비 장치로의 보조 전력의 전달을 관리하기 위한 예시적인 방법(500)을 도시한다. 방법(500)은 단계 505에서 시작한다. 단계(510)에서, 보조 전력 제어기(예를 들어, 도 1의 보조 전력 제어기(110))는 복수의 전력 입력 소스(예를 들어, 도 1의 전력 입력 소스(120))로부터 제1 및 제2 전력 입력 소스를 선택한다. 예를 들어, 보조 전력 제어기는 다음의 전력 입력 소스의 선택으로부터 하나 이상의 태양광 패널(예를 들어, 도 1의 태양광 패널 125) 및 노변 전력 유닛(예를 들어, 도 1의 노변 전력 유닛(126))을 선택할 수 있다: APU 배터리, 시동 배터리, 조합 APU/시동 배터리, 동적 브레이크 회수 시스템, 태양광 패널 및 노변 전력 유닛. 그런 다음 방법(500)은 단계 510에서 단계 515로 이동한다.
방법(500)의 단계 515에서, 보조 전력 제어기는 복수의 전력 소비 장치(예를 들어, 도 1의 전력 소비 장치(130))로부터 제1 및 제2 전력 소비 장치를 선택한다. 예를 들어, 보조 전력 제어기는 다음의 전력 소비 장치의 선택으로부터 공기 압축기(예를 들어, 도 1의 공기 압축기(131)) 및 시동 배터리(예를 들어, 도 1의 시동 배터리(133))를 선택할 수 있다: 공기 압축기, 운전실 히터/에어컨, 시동 배터리, 전기컴포넌트, 온수기, 물 펌프, 오일 히터 및 오일 펌프. 그런 다음 방법(300)은 단계 515에서 단계 520으로 이동한다.
방법(500)의 단계(520)에서, 보조 전력 제어기는 제1 및 제2 전력 입력 소스 각각에 대해 이용가능한 전력 공급을 결정한다. 예를 들어, 보조 전력 제어기는 태양광 패널이 5 킬로와트의 전력을 공급할 수 있고 노변 전력 유닛이 650 킬로와트의 전력을 공급할 수 있다고 결정할 수 있다. 이어서, 방법(500)은 단계 520로부터 단계 525로 이동하고, 여기서 보조 전력 제어기는 제1 및 제2 전력 소비 장치 각각에 대해 요구되는 보조 전력 수요를 결정한다. 예를 들어, 보조 전력 제어기는 공기 압축기가 5킬로와트의 전력을 필요로 하고 시동 배터리가 600킬로와트의 전력을 필요로 한다고 결정할 수 있다. 그런 다음 방법(500)은 단계 525에서 단계 530으로 이동한다.
방법(500)의 단계(530)에서, 보조 전력 제어기는 제1 전력 입력 소스의 이용가능한 전력 공급이 제1 및 제2 전력 소비 장치의 요구되는 보조 전력 수요를 충족하는지 또는 초과하는지를 결정한다. 보조 전력 제어기가 제1 전력 입력 소스의 이용가능한 전력 공급이 제1 및 제2 전력의 요구되는 보조 전력 수요를 충족하거나 초과한다고 결정하는 경우, 소비 장치, 방법(500)은 단계 530으로부터 단계 535로 이동하고, 여기서 보조 전력 제어기는 제1 전력 입력 소스로부터 제1 및 제2 전력 소비 장치로의 보조 전력의 전달을 개시한다.
단계 530에서, 보조 전력 제어기가 제1 전력 입력 소스의 이용가능한 전력 공급이 제1 및 제2 전력 소비 장치의 요구되는 보조 전력 수요 보다 작다고 결정하면, 방법(500)은 단계 530으로부터 단계 540으로 이동하고, 여기서 보조 전력 제어기는 제1 및 제2 전력 입력 소스로부터 제1 및 제2 전력 소비 장치로의 보조 전력의 전달을 개시한다. 예를 들어, 보조 전력 제어기는 태양광 패널이 공기 압축기 및 시동 배터리에 의해 요구되는 605 킬로와트의 보조 전력보다 작은 5 킬로와트의 전력만을 공급할 수 있다고 결정할 수 있다. 이러한 전력 수요를 충족시키기 위해, 보조 전력 제어기는 제1 및 제2 전력 입력 소스로부터 제1 및 제2 전력 소비 장치로의 보조 전력의 전달을 개시한다. 그런 다음 방법(500)은 단계 535에서 단계 545로 이동한다.
방법(500)의 단계 545에서, 보조 전력 제어기는 전력 입력 소스 및/또는 전력 소비 장치가 변경되었는지를 결정한다. 예를 들어, 보조 전력 제어기는 새로운 전력 입력 소스(예를 들어, 동적 브레이크 회수 시스템)의 추가를 검출할 수 있다. 보조 전력 제어기가 전력 입력 소스 및/또는 전력 소비 장치가 변경되었다고 결정하면, 보조 전력 제어기는 그에 따라 전력 입력 소스 및/또는 전력 소비 장치의 선택을 변경한다. 예를 들어, 동적 브레이크 회수 시스템을 검출하는 것에 응답하여, 보조 전력 제어기는 동적 브레이크 회수 시스템을 이용가능한 전력 입력 소스의 선택에 추가할 수 있다. 그런 다음 방법(500)은 단계 550에서 단계 555로 이동하고, 여기서 방법(500)은 종료된다. 단계 545에서, 보조 전력 제어기가 전력 입력 소스 및/또는 전력 소비 장치가 변경되지 않았다고 결정하면, 방법(500)은 단계 545로부터 단계 555로 이동하고, 여기서 방법(500)이 끝난다. 이와 같이, 방법(500)은 하나 이상의 전력 입력 소스의 선택 및 하나 이상의 전력 출력 소비 장치의 선택에 있어서 유연성을 허용한다.
도 5에 도시된 방법(500)에 대한 수정, 추가 또는 생략이 이루어질 수 있다. 방법(500)은 더 많거나, 더 적거나, 다른 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 방법(500)은 복수의 전력 입력 소스로부터 두 개 이상의 전력 입력 소스를 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 단계는 병렬로 또는 임의의 적절한 순서로 수행될 수 있다. 예를 들어, 방법(500)의 단계 510 및 515는 반전될 수 있다. 방법(500)의 단계를 완료하는 특정 구성 요소로서 논의되는 동안, 임의의 적절한 구성 요소는 방법(500)의 임의의 단계를 수행할 수 있다.
도 6은 본 명세서에 설명된 시스템 및 방법에 의해 사용될 수 있는 예시적인 컴퓨터 시스템을 보여준다. 예를 들어, 도 1의 시스템(100)의 하나 이상의 컴포넌트(예를 들어, 보조 전력 제어기(110))은 하나 이상의 인터페이스(들)(610), 프로세싱 회로(620), 메모리(들)(630), 및/또는 다른 적합한 요소(들)를 포함할 수 있다. 인터페이스(610)는 입력을 수신하고, 출력을 전송하고, 입력 및/또는 출력을 처리하고, 및/또는 다른 적절한 동작을 수행한다. 인터페이스(610)는 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함할 수 있다.
프로세싱 회로(Processing circuitry)(620)는 컴포넌트의 동작을 수행 또는 관리한다. 처리 회로(620)는 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 처리 회로의 예는 하나 이상의 컴퓨터, 하나 이상의 마이크로 프로세서, 하나 이상의 애플리케이션 등을 포함한다. 특정 실시 예에서, 처리 회로(620)는 입력으로부터 출력을 생성하는 것과 같은 동작(예를 들어, 동작)을 수행하기 위해 로직(예를 들어, 명령)을 실행한다. 처리 회로(620)에 의해 실행되는 로직은 하나 이상의 유형의 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(예를 들어, 메모리(memory)(630))로 인코딩 될 수 있다. 예를 들어, 로직은 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어, 컴퓨터 실행 가능 명령, 및/또는 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 명령을 포함할 수 있다. 특정 실시 예에서, 실시 예의 동작은 컴퓨터 프로그램을 저장, 구현 및/또는 인코딩하고 /하거나 저장된 및/또는 인코딩 된 컴퓨터 프로그램을 갖는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 매체에 의해 수행될 수 있다.
메모리(630)(또는 메모리 유닛)은 정보를 저장한다. 메모리(630)는 하나 이상의 비 일시적, 유형, 컴퓨터 판독 가능 및/또는 컴퓨터 실행 가능 저장 매체를 포함할 수 있다. 메모리(630)의 예는 컴퓨터 메모리(예를 들어, RAM 또는 ROM), 대용량 저장 매체(예를 들어, 하드 디스크), 이동식 저장 매체(예를 들어, 컴팩트 디스크(CD) 또는 디지털 비디오 디스크(DVD)), 데이터베이스 및/또는 네트워크 스토리지(예를 들어, 서버) 및/또는 기타 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다.
여기에서, 컴퓨터 판독 가능 비 일시적 저장 매체 또는 매체는 하나 이상의 반도체 기반 또는 기타 집적 회로(IC)(예를 들어, FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(application-specific IC)), 하드 디스크 드라이브(HDD), 하이브리드 하드 드라이브(HHD), 광 디스크, 광학 디스크 드라이브(ODD), 광 자기 디스크, 광 자기 드라이브, 플로피 디스켓, 플로피 디스크 드라이브(FDD), 자기 테이프, 솔리드 스테이트 드라이브(SSD), RAM 드라이브, 안전한 디지털 카드 또는 드라이브, 컴퓨터에서 읽을 수 있는 기타 적절한 비 일시적 저장 매체, 또는 적절한 경우 이들 중 둘 이상의 적절한 조합을 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 비 일시적 저장 매체는 적절한 경우 휘발성, 비 휘발성 또는 휘발성 및 비 휘발성의 조합일 수 있다.
여기서 "또는(or)"는 명시적으로 달리 명시되거나 문맥에 의해 달리 명시되지 않는 한 포괄적이고 배타적이지 않다. 따라서, 여기에서 "A 또는 B"는 달리 명시적으로 표시되거나 문맥에 의해 달리 표시되지 않는 한 "A, B 또는 두 개 다"를 의미한다. 더욱이, "및"은 달리 명시적으로 표시되거나 문맥에 의해 달리 표시되지 않는 한 공동 및 여러 가지이다. 따라서, 본원에서 "A 및 B"는 달리 명시적으로 표시되거나 문맥에 의해 달리 표시되지 않는 한 "A 및 B, 공동으로 또는 개별적으로"를 의미한다.
본 개시의 범위는 당업자가 이해할 수 있는 본 명세서에 설명되거나 예시된 예시적인 실시 예에 대한 모든 변경, 대체, 변형, 변경 및 수정을 포함한다. 본 개시의 범위는 여기에서 설명되거나 예시된 예시적인 실시 예로 제한되지 않는다. 더욱이, 본 개시는 특정 컴포넌트, 요소, 특징, 기능, 동작 또는 단계를 포함하는 것으로 여기에서 각각의 실시 예를 설명하고 예시하지만, 이들 실시 예 중 임의의 것은 당업자가 이해할 수 있는 본 명세서의 어느 곳에서나 설명되거나 예시된 임의의 컴포넌트, 요소, 특징, 기능, 동작 또는 단계의 임의의 조합 또는 순열을 포함할 수 있다. 또한, 특정 기능을 수행하도록 적합하게 구성되고 배치되어 작동하거나 작동 가능하다 장치 또는 시스템 또는 그 컴포넌트에 대한 첨부된 특허 청구 범위의 언급은 그 장치, 시스템 또는 컴포넌트가 충족되고 구성되어 배치되고, 작동 또는 작동 가능하다 이왕이면 또는 특정 기능이 활성화되어 온 되거나 해제되는 여부에 관계없이 그 장치 시스템 또는 컴포넌트를 포함하고 있다. 추가로, 본 개시는 특정 이점을 제공하는 것으로 특정 실시 예를 설명하거나 예시하지만, 특정 실시 예는 이러한 이점을 제공하지 않거나, 일부 또는 모두 제공할 수 있다.

Claims (20)

  1. 보조 전력 제어기에 있어서,
    하나 이상의 프로세서; 및
    상기 하나 이상의 프로세서에 결합되고, 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 보조 전력 제어기가:
    복수의 전력 입력 소스로부터 하나 이상의 전력 입력 소스의 제1 선택을 결정하는 단계;
    복수의 전력 소비 장치로부터 하나 이상의 전력 소비 장치의 제1 선택을 결정하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 전력 입력 소스의 상기 제1 선택으로부터 상기 하나 이상의 전력 소비 장치의 상기 제1 선택으로의 보조 전력의 전달을 관리하는 단계를 포함하는 동작을 수행하도록 하는
    명령을 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 비일시적 저장 매체를 포함하는
    보조 전력 제어기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전력 입력 소스는:
    보조 전력 유닛(APU) 배터리; 시동 배터리;
    조합 APU/시동 배터리; 동적 회수 시스템; 태양광 패널; 및 노변 전력 유닛 중 두 개 이상을 포함하는
    보조 전력 제어기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전력 소비 장치는:
    물 펌프; 온수기; 오일 펌프; 오일 히터;
    시동 배터리; 운전실 히터/에어컨, 공기 압축기 및 전기 컴포넌트 중 두 개 이상을 포함하는
    보조 전력 제어기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 동작은: 상기 복수의 전력 입력 소스로부터 하나 이상의 전력 입력 소스의 제2 선택을 결정하는 단계 - 상기 하나 이상의 전력 입력 소스의 제2 선택은 상기 하나 이상의 전력 입력 소스 중 상기 제1 선택과 상이함 -;
    상기 복수의 전력 소비 장치로부터 하나 이상의 전력 소비 장치의 제2 선택을 결정하는 단계 - 상기 하나 이상의 전력 소비 장치 중 제2 선택은 상기 하나 이상의 전력 소비 장치 중 제1 선택과 상이함 -; 및
    상기 하나 이상의 전력 입력 소스의 제2 선택으로부터 상기 하나 이상의 전력 소비 장치의 제2 선택으로의 보조 전력의 전달을 관리하는 단계를 더 포함하는
    보조 전력 제어기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 전력 입력 소스로부터 상기 하나 이상의 전력 소비 장치로의 보조 전력의 상기 전달을 관리하는 단계는:
    전력 소비 장치의 제1 선택의 제1 전력 소비 장치의 전력 수요를 결정하는 단계;
    상기 하나 이상의 전력 입력 소스의 제1 선택의 제1 전력 입력 소스의 전력 공급이 상기 전력 수요를 초과한다고 결정하는 단계; 및
    상기 제1 전력 입력 소스로부터 상기 제1 전력 소비 장치로의 상기 보조 전력의 상기 전달을 개시하는 단계를 포함하는
    보조 전력 제어기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 전력 입력 소스로부터 상기 하나 이상의 전력 소비 장치로의 보조 전력의 상기 전달을 관리하는 단계는:
    전력 소비 장치의 제1 선택의 제1 전력 소비 장치의 전력 수요를 결정하는 단계;
    상기 하나 이상의 전력 입력 소스의 상기 제1 선택의 제1 전력 입력 소스의 전력 공급이 상기 전력 수요 보다 작다고 결정하는 단계;
    상기 하나 이상의 전력 입력 소스의 상기 제1 선택의 상기 제1 전력 입력 소스 및 제2 전력 입력 소스의 전력 공급이 상기 전력 수요를 초과한다고 결정하는 단계; 및
    상기 제1 전력 입력 소스 및 상기 제2 전력 입력 소스로부터 상기 제1 전력 소비 장치로의 상기 보조 전력의 상기 전달을 개시하는 단계를 포함하는
    보조 전력 제어기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보조 전력 제어기는 기관차 내에 위치하는
    보조 전력 제어기.
  8. 방법에 있어서,
    보조 전력 제어기에 의해, 복수의 전력 입력 소스로부터 하나 이상의 전력 입력 소스의 제1 선택을 결정하는 단계;
    상기 보조 전력 제어기에 의해, 복수의 전력 소비 장치로부터 하나 이상의 전력 소비 장치의 제1 선택을 결정하는 단계; 및
    상기 보조 전력 제어기에 의해, 상기 하나 이상의 전력 입력 소스의 제1 선택으로부터 상기 하나 이상의 전력 소비 장치의 제1 선택으로의 보조 전력의 전달을 관리하는 단계를 포함하는
    방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 전력 입력 소스는:
    보조 전력 유닛(APU) 배터리; 시동 배터리;
    조합 APU/시동 배터리; 동적 회수 시스템;
    태양광 패널; 및 노변 전력 유닛 중 두 개 이상을 포함하는
    방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 전력 소비 장치는:
    물 펌프; 온수기; 오일 펌프; 오일 히터;
    시동 배터리;
    운전실 히터/에어컨, 공기 압축기 및 전기 컴포넌트 중 두 개 이상을 포함하는
    방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 보조 전력 제어기에 의해, 상기 복수의 전력 입력 소스로부터 하나 이상의 전력 입력 소스의 제2 선택을 결정하는 단계 - 상기 하나 이상의 전력 입력 소스의 제2 선택은 상기 하나 이상의 전력 입력 소스 중 상기 제1 선택과 상이함 -;
    상기 보조 전력 제어기에 의해, 상기 복수의 전력 소비 장치로부터 하나 이상의 전력 소비 장치의 제2 선택을 결정하는 단계 - 상기 하나 이상의 전력 소비 장치 중 제2 선택은 상기 하나 이상의 전력 소비 장치 중 제1 선택과 상이함 -; 및
    상기 보조 전력 제어기에 의해, 상기 하나 이상의 전력 입력 소스의 제2 선택으로부터 상기 하나 이상의 전력 소비 장치의 제2 선택으로의 보조 전력의 전달을 관리하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 하나 이상의 전력 입력 소스로부터 상기 하나 이상의 전력 소비 장치로의 보조 전력의 상기 전달을 관리하는 단계는:
    전력 소비 장치의 제1 선택의 제1 전력 소비 장치의 전력 수요를 결정하는 단계;
    상기 하나 이상의 전력 입력 소스의 제1 선택의 제1 전력 입력 소스의 전력 공급이 상기 전력 수요를 초과한다고 결정하는 단계; 및
    상기 제1 전력 입력 소스로부터 상기 제1 전력 소비 장치로의 상기 보조 전력의 상기 전달을 개시하는 단계를 포함하는
    방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 하나 이상의 전력 입력 소스로부터 상기 하나 이상의 전력 소비 장치로의 보조 전력의 상기 전달을 관리하는 단계는:
    전력 소비 장치의 제1 선택의 제1 전력 소비 장치의 전력 수요를 결정하는 단계;
    상기 하나 이상의 전력 입력 소스의 상기 제1 선택의 제1 전력 입력 소스의 전력 공급이 상기 전력 수요 보다 작다고 결정하는 단계;
    상기 하나 이상의 전력 입력 소스의 상기 제1 선택의 상기 제1 전력 입력 소스 및 제2 전력 입력 소스의 전력 공급이 상기 전력 수요를 초과한다고 결정하는 단계; 및
    상기 제1 전력 입력 소스 및 상기 제2 전력 입력 소스로부터 상기 제1 전력 소비 장치로의 상기 보조 전력의 상기 전달을 개시하는 단계를 포함하는
    방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 보조 전력 제어기는 기관차 내에 위치하는
    방법.
  15. 명령을 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 비일시적 저장 매체에 있어서,
    프로세서에 의해 실행될 때, 상기 명령은 상기 프로세서로 하여금:
    복수의 전력 입력 소스로부터 하나 이상의 전력 입력 소스의 제1 선택을 결정하는 단계;
    복수의 전력 소비 장치로부터 하나 이상의 전력 소비 장치의 제1 선택을 결정하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 전력 입력 소스의 상기 제1 선택으로부터 상기 하나 이상의 전력 소비 장치의 상기 제1 선택으로의 보조 전력의 전달을 관리하는 단계를 포함하는 동작을 수행하도록 하는
    컴퓨터 판독 가능 비일시적 저장 매체.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 복수의 전력 입력 소스는:
    보조 전력 유닛(APU) 배터리; 시동 배터리;
    조합 APU/시동 배터리; 동적 회수 시스템;
    태양광 패널; 및 노변 전력 유닛 중 두 개 이상을 포함하는
    컴퓨터 판독 가능 비일시적 저장 매체.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 복수의 전력 소비 장치는:
    물 펌프; 온수기; 오일 펌프; 오일 히터;
    시동 배터리; 운전실 히터/에어컨, 공기 압축기 및 전기 컴포넌트 중 두 개 이상을 포함하는
    컴퓨터 판독 가능 비일시적 저장 매체.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 동작은:
    상기 복수의 전력 입력 소스로부터 하나 이상의 전력 입력 소스의 제2 선택을 결정하는 단계 - 상기 하나 이상의 전력 입력 소스의 제2 선택은 상기 하나 이상의 전력 입력 소스 중 상기 제1 선택과 상이함 -;
    상기 복수의 전력 소비 장치로부터 하나 이상의 전력 소비 장치의 제2 선택을 결정하는 단계 - 상기 하나 이상의 전력 소비 장치 중 제2 선택은 상기 하나 이상의 전력 소비 장치 중 제1 선택과 상이함 -; 및
    상기 하나 이상의 전력 입력 소스의 제2 선택으로부터 상기 하나 이상의 전력 소비 장치의 제2 선택으로의 보조 전력의 전달을 관리하는 단계를 더 포함하는
    컴퓨터 판독 가능 비일시적 저장 매체.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 하나 이상의 전력 입력 소스로부터 상기 하나 이상의 전력 소비 장치로의 보조 전력의 상기 전달을 관리하는 단계는:
    전력 소비 장치의 제1 선택의 제1 전력 소비 장치의 전력 수요를 결정하는 단계;
    상기 하나 이상의 전력 입력 소스의 제1 선택의 제1 전력 입력 소스의 전력 공급이 상기 전력 수요를 초과한다고 결정하는 단계; 및
    상기 제1 전력 입력 소스로부터 상기 제1 전력 소비 장치로의 상기 보조 전력의 상기 전달을 개시하는 단계를 포함하는
    컴퓨터 판독 가능 비일시적 저장 매체.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 하나 이상의 전력 입력 소스로부터 상기 하나 이상의 전력 소비 장치로의 보조 전력의 상기 전달을 관리하는 단계는:
    전력 소비 장치의 제1 선택의 제1 전력 소비 장치의 전력 수요를 결정하는 단계;
    상기 하나 이상의 전력 입력 소스의 상기 제1 선택의 제1 전력 입력 소스의 전력 공급이 상기 전력 수요 보다 작다고 결정하는 단계;
    상기 하나 이상의 전력 입력 소스의 상기 제1 선택의 상기 제1 전력 입력 소스 및 제2 전력 입력 소스의 전력 공급이 상기 전력 수요를 초과한다고 결정하는 단계; 및
    상기 제1 전력 입력 소스 및 상기 제2 전력 입력 소스로부터 상기 제1 전력 소비 장치로의 상기 보조 전력의 상기 전달을 개시하는 단계를 포함하는
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