KR20230174053A - 내압 용기의 실시간 모니터링 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내압 용기의 실시간 모니터링 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 발명의 일 실시 예에 따른 내압 용기의 실시간 모니터링 시스템은, 내압 용기의 압력별 변위 데이터를 기반으로 압력별 추세선 및 기준값을 생성하고, 미리 정한 주행 거리마다 압력별 추세선 및 기준값을 기반으로 상기 내압 용기의 상태를 판단하는 제어부; 및 상기 제어부에 의해 구동되는 데이터 및 알고리즘이 저장되는 저장부를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 내압 용기의 실시간 모니터링 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내압 용기의 변위 데이터를 기반으로 내압 용기의 상태를 실시간으로 모니터링하는 기술에 관한 것이다.
수소 가스가 보관되는 내압 용기는 충방전, 충격, 시간, 온도 등의 이유로 소재의 성능 저하가 발생한다. 특히 고압의 가스가 보관되는 내압 용기의 경우 안전에 대한 지표 또는 모니터링 기술 부재 시 인적, 물적 피해를 가져올 수 있기 때문에 구조 모니터링 기술이 필요하다.
종래에는 내압 용기의 표면에 스트레인 게이지(Strain Gauge)를 국부적으로 부착하는 방법 또는 스트레인 게이지(Strain Gauge)를 내압 용기를 제조하는 필라멘트 와인딩 공정 중에 함께 삽입하여 제조하는 등 내압 용기의 변위를 측정하여 내압 용기의 상태를 판단하기는 했으나, 단순히 내압 용기의 압력 및 변위를 측정할 뿐 내압 용기의 성능을 정확히 평가하거나 내압 용기의 수명을 예측하는 등의 좀더 구체적인 모니터링이 불가능하였다. 이에 내압 용기에 대한 고객의 불안감을 증대되는 문제가 있었다.
본 발명의 실시예는 내압 용기의 변위 데이터를 기반으로 추세선을 생성함으로써 내압 용기의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있으며 내압 용기의 수명을 예측할 수 있는 내압 용기의 실시간 모니터링 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
발명의 일 실시 예에 따른 내압 용기의 실시간 모니터링 시스템은, 내압 용기의 압력별 변위 데이터를 기반으로 압력별 추세선 및 기준값을 생성하고, 미리 정한 주행 거리마다 압력별 추세선 및 기준값을 기반으로 상기 내압 용기의 상태를 판단하는 제어부; 및 상기 제어부에 의해 구동되는 데이터 및 알고리즘이 저장되는 저장부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 추세선을 생성하기 위한 최대 변형 한도를 설정하고, 상기 최대 변형 한도는 상기 내압 용기에 처음으로 가스를 충전할 때의 변위값인 제 1 값을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 최대 변형 한도는, 상기 내압 용기의 최저 사용압력 상태에서 획득되는 변위값인 제 2 값을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제 1 값에 미리 정한 배수를 곱하여 제 1 기준값을 생성하고, 기 제 1 기준값에서 상기 제 1 값을 차감하여 제 2 기준값을 생성하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제 1 기준값 및 상기 제 2 기준값을 압력별로 생성하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 미리 정한 주행 주기마다 내압 용기의 압력별 변위 데이터를 기반으로 압력별 추세선을 생성하고, 제 1 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선과 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선의 기울기를 비교하여 그 차이가 미리 정한 허용 오차를 벗어나는 경우 상기 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선을 불합격 판정하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선이 불합격 판정되는 경우, 상기 제 2 주행 주기에서 각 압력별 변위 데이터를 추가로 수집하여, 추가 수집된 변위 데이터를 기반으로 압력별 추세선을 재생성하고, 재생성된 상기 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선과 제 1 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선을 비교하여 재생성된 상기 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선의 합격 여부를 판정하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 재생성된 상기 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선이 불합격된 경우, 상기 내압 용기의 상태가 불합격으로 판단하여 경고등을 점등하거나 차량 시동을 정지하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 압력별 생성된 추세선과 상기 최대 변형 한도의 차이를 기반으로 상기 내압 용기의 수명을 예측하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 압력별로 수명을 예측하고, 상기 예측된 수명 중 가장 짧은 수명을 최종 예측 수명으로 결정하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 내압 용기의 압력별 변위 데이터를 수집된 회차별로 상기 압력별 추세선과 비교하고, 상기 압력별 변위 데이터가 상기 압력별 추세선으로부터 미리 정한 기준치 이상 벗어나는 경우, 상기 압력별 변위 데이터를 불합격으로 판정하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 회차별로 상기 압력별 변위 데이터의 합격 여부를 판단하고, 동일 회차내에서 압력별 변위 데이터의 총 개수 중 불합격 변위 데이터의 개수가 과반수 이상인 경우, 상기 동일 회차 내의 변위 데이터를 불합격으로 1차 판정하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는 상기 불합격 변위 데이터의 동일 압력 상태에서 추가적으로 미리 정한 회차만큼 변위 데이터를 수집하고, 미리 정한 회차 만큼의 변위 데이터와 상기 불합격 변위 데이터의 총 개수 중 불합격 변위 데이터의 개수가 과반수 이상인 경우, 상기 동일 회차 내의 변위 데이터를 최종 불합격으로 2차 판정하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 최종 불합격으로 판정되면, 경고등 점등 또는 시동 정지를 수행하는 하는 것을 포함할 수 있다.
발명의 일 실시 예에 따른 내압 용기의 실시간 모니터링 방법은, 내압 용기의 압력별 변위 데이터를 수집하는 단계; 상기 내압 용기의 압력별 변위 데이터를 기반으로 압력별 추세선 및 기준값을 생성하는 단계; 및 미리 정한 주행 거리마다 압력별 추세선 및 기준값을 기반으로 상기 내압 용기의 상태를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 압력별 추세선 및 기준값을 생성하는 단계는, 상기 추세선을 생성하기 위한 최대 변형 한도를 설정하고, 상기 최대 변형 한도는 상기 내압 용기에 처음으로 가스를 충전할 때의 변위값인 제 1 값; 및 상기 최대 변형 한도는, 상기 내압 용기의 최저 사용압력 상태에서 획득되는 변위값인 제 2 값을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 압력별 추세선 및 기준값을 생성하는 단계는, 상기 제 1 값에 미리 정한 배수를 곱하여 제 1 기준값을 생성하는 단계; 상기 제 1 기준값에서 상기 제 1 값을 차감하여 제 2 기준값을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 압력별 추세선 및 기준값을 생성하는 단계는, 미리 정한 주행 주기마다 내압 용기의 압력별 변위 데이터를 기반으로 압력별 추세선을 생성하는 단계; 제 1 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선과 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선의 기울기를 비교하여 그 차이가 미리 정한 허용 오차를 벗어나는 경우 상기 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선을 불합격 판정하는 단계; 상기 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선이 불합격 판정되는 경우, 상기 제 2 주행 주기에서 각 압력별 변위 데이터를 추가로 수집하여, 추가 수집된 변위 데이터를 기반으로 압력별 추세선을 재생성하는 단계; 재생성된 상기 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선과 제 1 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선을 비교하여 재생성된 상기 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선의 합격 여부를 판정하는 단계; 및 상기 재생성된 상기 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선이 불합격된 경우, 상기 내압 용기의 상태가 불합격으로 판단하여 경고등을 점등하거나 차량 시동을 정지하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 내압 용기의 상태를 판단하는 단계는, 상기 내압 용기의 압력별 변위 데이터를 수집된 회차별로 상기 압력별 추세선과 비교하는 단계; 상기 압력별 변위 데이터가 상기 압력별 추세선으로부터 미리 정한 기준치 이상 벗어나는 경우, 상기 압력별 변위 데이터를 불합격으로 판정하는 단계; 회차별로 상기 압력별 변위 데이터의 합격 여부를 판단하는 단계; 동일 회차내에서 압력별 변위 데이터의 총 개수 중 불합격 변위 데이터의 개수가 과반수 이상인 경우, 상기 동일 회차 내의 변위 데이터를 불합격으로 1차 판정하는 단계; 상기 불합격 변위 데이터의 동일 압력 상태에서 추가적으로 미리 정한 회차만큼 변위 데이터를 수집하는 단계; 미리 정한 회차 만큼의 변위 데이터와 상기 불합격 변위 데이터의 총 개수 중 불합격 변위 데이터의 개수가 과반수 이상인 경우, 상기 동일 회차 내의 변위 데이터를 최종 불합격으로 2차 판정하는 단계; 및 상기 최종 불합격으로 판정되면, 경고등 점등 또는 시동 정지를 수행하는 단계; 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 압력별 생성된 추세선과 상기 최대 변형 한도의 차이를 기반으로 상기 내압 용기의 수명을 예측하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 기술은 내압 용기의 실시간 모니터링이 가능하고 내압 용기의 수명을 예측하고 신뢰성 있는 페일 세이프 동작을 수행하여 내압 용기의 안전성을 증대시킬 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 내압 용기의 실시간 모니터링 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 내압 용기의 실시간 모니터링 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 추세선을 기반으로 내압 용기의 실시간 모니터링 방법을 구체화한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 추세선 및 기준값 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 추세선 및 기준값을 기반으로 내압 용기의 상태를 판단하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 추세선 생성 후 데이터 필터링을 통해 내압 용기의 상태를 판단하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 내압 용기의 실시간 모니터링 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 추세선을 기반으로 내압 용기의 실시간 모니터링 방법을 구체화한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 추세선 및 기준값 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 추세선 및 기준값을 기반으로 내압 용기의 상태를 판단하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 추세선 생성 후 데이터 필터링을 통해 내압 용기의 상태를 판단하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내압 용기의 실시간 모니터링 방법은 기체가 저장되는 내압 용기(T)의 변위를 측정하기 위한 내압 용기의 실시간 모니터링 방법일 수 있다. 기체는 수소일 수 있다. 여기서 변위라 함은, 내압 용기(T)의 팽창 또는 수축으로 인해 발생하는 변위를 의미할 수 있다. 다시 말해, 변위를 측정하는 것은, 내압 용기(T)의 팽창 또는 수축의 정도를 측정하는 것으로 이해될 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 내압 용기의 실시간 모니터링 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 내압 용기 변위 측정부(110), 압력 센서(120), 저장부(130), 및 제어부(140)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 내압 용기(200)와 연동되며, 차량의 내부에 구현될 수 있다. 이때, 내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 차량의 내부 제어 유닛들과 일체로 형성될 수 있으며, 별도의 장치로 구현되어 별도의 연결 수단에 의해 차량의 제어 유닛들과 연결될 수도 있다.
내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 내압 용기(200)의 압력별 변위 데이터를 기반으로 압력별 추세선 및 기준값을 생성하고, 미리 정한 주행 거리마다 압력별 추세선 및 기준값을 기반으로 내압 용기(200)의 상태를 판단할 수 있다.
내압 용기(200)는 충전 또는 방전 등 여러 원인에 의해 열화될 수 있으며 동일 압력에서 직경 방향 또는 길이 방향의 팽창량이 변화할 수 있다. 이에 내압 용기 변위 측정부(110)는 내압 용기(200)의 이러한 팽창의 변화 즉 변위 데이터를 수집하여 제어부(140)로 전달할 수 있다. 예를 들어 내압 용기 변위 측정부(110)는 링 형 변위 측정, 광섬유 삽입, 스트레인 게이지(Strain-Gage) 부착, 스트레인 게이지 삽입, 길이 방향 팽창 압전 센서 부착 등으로 구현될 수 있으며 어느 하나에 한정되지 아니하고 다양한 방식으로 변위 데이터를 수집할 수 있다.
압력 센서(120)는 내압 용기(200)의 압력을 측정하여 제어부(140)로 전달한다.
저장부(130)는 제어부(140)가 동작하는데 필요한 데이터 및/또는 알고리즘 등이 저장될 수 있다.
일 예로, 저장부(130)는 내압 용기 변위 측정부(110)로부터 수집된 변위 데이터 및 압력 센서(120)로부터 수신한 압력 데이터 등이 저장될 수 있고, 내압 용기(200)의 모니터링을 위해 제어부(140)에 의해 산출된 데이터 및 알고리즘 등이 저장될 수 있다.
저장부(130)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 마이크로 타입(micro type), 및 카드 타입(예컨대, SD 카드(Secure Digital Card) 또는 XD 카드(eXtream Digital Card)) 등의 메모리와, 램(RAM, Random Access Memory), SRAM(Static RAM), 롬(ROM, Read-Only Memory), PROM(Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable PROM), 자기 메모리(MRAM, Magnetic RAM), 자기 디스크(magnetic disk), 및 광디스크(optical disk) 타입의 메모리 중 적어도 하나의 타입의 기록 매체(storage medium)를 포함할 수 있다.
제어부(140)는 내압 용기 변위 측정부(11), 압력 센서(120), 및 저장부(130) 등과 전기적으로 연결될 수 있고, 각 구성들을 전기적으로 제어할 수 있으며, 소프트웨어의 명령을 실행하는 전기 회로가 될 수 있으며, 이에 의해 후술하는 다양한 데이터 처리 및 계산을 수행할 수 있다.
제어부(140)는 내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)의 각 구성요소들 간에 전달되는 신호를 처리할 수 있다. 즉 제어부(140)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행할 수 있다. 이러한 제어부(40)는 하드웨어의 형태로 구현되거나, 또는 소프트웨어의 형태로 구현되거나, 또는 하드웨어 및 소프트웨어가 결합된 형태로 구현될 수 있다. 바람직하게는, 제어부(40)는 마이크로프로세서로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 예를 들어, 차량에 탑재되는 ECU(electronic control unit), MCU(Micro Controller Unit) 또는 다른 하위 제어부일 수 있다.
제어부(140)는 내압 용기(200)의 압력별 변위 데이터를 기반으로 압력별 추세선 및 기준값을 생성하고, 미리 정한 주행 거리마다 압력별 추세선 및 기준값을 기반으로 내압 용기(200)의 상태를 판단할 수 있다.
제어부(140)는 추세선을 생성하기 위한 최대 변형 한도(A, B)를 설정 할 수 있다.
최대 변형 한도는 내압 용기(200)에 처음으로 가스를 충전할 때의 변위값인 제 1 값(A)을 포함하고, 내압 용기(200)의 최저 사용압력 상태에서 획득되는 변위값인 제 2 값(B)을 포함 할 수 있다.
제어부(140)는 제 1 값에 미리 정한 배수(예 1.125)를 곱하여 제 1 기준값(Ref. A)을 생성하고, 제 1 기준값에서 제 1 값을 차감하여 제 2 기준값(Ref.B)을 생성 할 수 있다. 이때, 제 1 기준값 및 제 2 기준값을 압력별로 생성될 수 있다.
제어부(140)는 미리 정한 주행 주기마다 내압 용기(200)의 압력별 변위 데이터를 기반으로 압력별 추세선을 생성하고, 제 1 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선과 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선의 기울기를 비교하여 그 차이가 미리 정한 허용 오차를 벗어나는 경우 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선을 불합격 판정할 수 있다.
제어부(140)는 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선이 불합격 판정되는 경우, 제 2 주행 주기에서 각 압력별 변위 데이터를 추가로 수집하여, 추가 수집된 변위 데이터를 기반으로 압력별 추세선을 재생성 할 수 있다.
이어 제어부(140)는 재생성된 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선과 제 1 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선을 비교하여 재생성된 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선의 합격 여부를 판정 할 수 있다.
제어부(140)는 재생성된 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선이 불합격된 경우, 내압 용기(200)의 상태가 불합격으로 판단하여 경고등(300)을 점등하거나 차량 시동을 정지 할 수 있다.
제어부(140)는 압력별 생성된 추세선과 최대 변형 한도의 차이를 기반으로 내압 용기(200)의 수명을 예측 할 수 있다.
제어부(140)는 압력별로 수명을 예측하고, 예측된 수명 중 가장 짧은 수명을 최종 예측 수명으로 결정 할 수 있다.
제어부(140)는 내압 용기(200)의 압력별 변위 데이터를 수집된 회차별로 압력별 추세선과 비교하고, 압력별 변위 데이터가 압력별 추세선으로부터 미리 정한 기준치 이상 벗어나는 경우, 압력별 변위 데이터를 불합격으로 판정 할 수 있다.
제어부(140)는 회차별로 압력별 변위 데이터의 합격 여부를 판단하고, 동일 회차 내에서 압력별 변위 데이터의 총 개수 중 불합격 변위 데이터의 개수가 과반수 이상인 경우, 동일 회차 내의 변위 데이터를 불합격으로 1차 판정할 수 있다.
제어부(140)는 불합격 변위 데이터의 동일 압력 상태에서 추가적으로 미리 정한 회차만큼 변위 데이터를 수집하고, 미리 정한 회차 만큼의 변위 데이터와 불합격 변위 데이터의 총 개수 중 불합격 변위 데이터의 개수가 과반수 이상인 경우, 동일 회차 내의 변위 데이터를 최종 불합격으로 2차 판정 할 수 있다. 이때 미리 정한 회차는 실험치에 의해 미리 설정될 수 있다.
제어부(140)는 최종 불합격으로 판정되면, 경고등 점등 또는 시동 정지를 수행할 수 있다.
내압 용기(200)는 수소 등의 가스가 담기는 탱크이다.
경고등(300)은 내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)에 의해 구동되어 온오프될 수 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 내압 용기 실시간 모니터링 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 내압 용기의 실시간 모니터링 방법을 나타내는 순서도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 추세선을 기반으로 내압 용기의 실시간 모니터링 방법을 구체화한 순서도이다.
이하에서는 도 1의 내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)이 도 2 및 도 3의 프로세스를 수행하는 것을 가정한다. 또한, 도 2의 설명에서, 시스템에 의해 수행되는 것으로 기술된 동작은 내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)의 제어부(140)에 의해 제어되는 것으로 이해될 수 있다.
도 2를 참조하면 내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 내압 용기 변위 측정부(110)로부터 변위 데이터를 수집하고 압력 센서(120)로부터 압력 데이터를 수집할 수 있다(S101). 이때, 내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 주행 거리 등의 주행 데이터 등을 더 수집할 수 있다.
내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 내압 용기 변위 데이터를 기반으로 압력별 추세선 및 압력별 기준값(Ref.A, Ref.B)을 생성한다(S102).
이때 변위 데이터는 압력별(예, 100, 200 ~ 700bar / 50 100 150 ~ 700bar)로 수집될 수 있고, 동일한 압력에서 10회 이상의 변위 데이터 수집 시 10회 이상의 변위 데이터를 기반으로 추세선을 생성할 수 있다. 이때, 내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 압력별로 수집된 변위 데이터를 최소 자승법(Method of Least Squares)에 적용하여 추세선을 생성할 수 있다. 이때, N회 측정한 측정값 y1, y2,...,yn이 어떤 다른 측정값 x1,x2,...xn 의 함수라고 추정할 수 있을 때, 측정값 yi와 함수값 f(xi)의 차이를 제곱한 것의 합이 최소가 되도록 하는 함수 f(x)를 구하는 것이 최소자승법의 원리이다. 압력별 추세선 및 압력별 기준값의 생성에 대한 구체적인 설명은 추후 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 미리 정한 주행 거리마다의 압력별 추세선의 허용 오차율을 판단하여 경고등 점등 여부를 판단할 수 있다(S103). 이때 미리 정한 주행 거리는 실험치에 의해 설정될 수 있으며 예를 들어, 30000km, 50000km 등으로 설정될 수 있다.
즉 압력별 추세선은 미리 정한 주행 거리마다 생성되는데, 새롭게 생성된 추세선의 기울기와 이전에 생성된 추세선의 기울기가 허용 오차율 이내이면 합격이나 허용 오차율을 벗어나면 새롭게 생성된 추세선은 불합격으로 판단되어 생성 실패로 판단한다. 추세선의 불합격 여부의 판단과 관련하여 추후 도 3 및 도 4를 이용하여 구체적으로 설명하기로 한다.
내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 압력별 추세선을 기반으로 개별 변위 데이터의 불합격 여부를 판단(1차 data 필터링, 2차 data 필터링)하여 경고등 점등 여부를 판단할 수 있다(S104).
즉 내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 예를 들어 압력별 10회의 변위 데이터 각각에 대해 압력별 추세선과 비교하여 해당 변위 데이터에 대한 합격, 불합격을 판단할 수 있다. 이에 대해 추후 도 5를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 압력별 추세선 및 압력별 기준값을 기반으로 내압 용기(200)의 수명 예측할 수 있다(S105).
즉, 압력별 추세선과 압력별 기준값을 비교하여, 현재 주행 거리 구간에서의 압력별 추세선의 예상 움직임을 추정하여 해당 추세선이 해당 압력의 기준값에 도달하기까지의 거리를 기반으로 내압 용기(200)의 수명을 예측할 수 있다.
도 3을 참조하면 내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 압력별 변위 데이터를 수집한다(S201).
내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 미리 정한 주행 거리마다(예, 30000km) 압력별 미리 정한 횟수 이상의 변위 데이터를 기반으로 추세선을 생성할 수 있다(S202). 이때, 미리 정한 횟수는 수집한 회차로서 실험치에 의해 설정될 수 있다.
내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 압력별 첫 충전 시 변위값(변형값) 및 최저 사용압력 시 변위값을 기반으로 압력별 기준값(Ref.A Ref.B)을 생성할 수 있다(S203).
추세선과 기준값을 설명하기 위해 도 4를 참조한다. 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 추세선 및 기준값 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
A는 첫 충전 시 최대변형 한도로서, 첫 충전 시 수집된 내압 용기(200)의 변위값으로 성능저하가 발생하지 않았을 때의 값을 나타낸다. 이때 내압 용기(200)의 제조 편차가 크기 때문에 반드시 첫 충전시 변위값이 반드시 기록된다.
또한 B는 최저 사용압(예 0bar~20bar)에서의 최대 변형 한도로서 최저 사용압에서의 내압 용기(200)의 변위값이다.
기준값A(Ref. A)는 내압 용기(200)의 폐기 또는 용도 변경을 판단할 지표로서 해당 값을 초과한다면 성능저하가 최대로 발생했음을 뜻하여 경고등 점등 또는 차량의 시동 정지가 필요한 것으로 판단될 수 있다. 이때 내압 용기 법규 파열시험 기준(NWP * 2.25)의 ½ 수준(1.125배)이며, 700bar 충전 탱크의 경우 787.5bar에 해당하는 변위값이며, 350bar 충전 탱크의 경우 393.75bar이다. 즉 기준값A(Ref. A)는 A에 1.125배를 한 값과 같다.
기준값B(Ref. B)는 기준값A(Ref. A)와 동일한 기능을 하며 최저 사용압에서의 내압 용기(200)의 모니터링을 위해 사용되는 지표이다.
기준값B(Ref. B)는 Ref. B = Ref.A - A로서, 산출된 Ref. A와 A를 토대로 정해지는 값이다. 그 이유는 B의 값이 0일 수 있기 때문에 1.125배를 곱하는 게 불가하다. 따라서 복합재의 선형 팽창의 특징을 활용하여 위와 같은 방법을 사용한다
이러한 기준값은 내압 용기(200)의 압력별로 생성될 수 있다. 도 4에서는 압력이 700bar인 경우의 기준값A, 기준값B를 생성한 예이며, 도 4에 도시 되진 않았으나, 예를 들어, 압력이 600bar인 경우 첫 충전 시 내압 용기(200)의 변위값을 이용하여 기준값 C, 기준값 D를 생성할 수 있다.
예를 들어, 내압 용기(200)의 첫 완충(700bar) 시 최대 변형 변위값 A=10mm일 경우, 압력 0bar의 기준 변위값=0mm이므로, Ref.A=10*1.5=15mm가 되고, , Ref.B= Ref.A -A=5mm가 될 수 있다.
이때, 내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 최대 변형 기반 페일 세이프(Fail safe)를 수행할 수 있다. 즉, 변위 데이터가 Ref.A 또는 Ref.B 와 같거나 초과하는 경우, 내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 경고등(300)을 점등시키거나 차량의 시동을 정지할 수 있다. 이에 추후 사용자는 정비소를 방문하여 로오 데이터를 점검 받고, 압력 센서(120), 내압 용기 변위 데이터 측정부(110), 제어부(140) 등의 점검을 받고 교정, 정밀검사, 폐기, 재활용 여부 등의 추후 과정을 결정할 수 있도록 한다.
내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 미리 정한 주행 거리마다 새로운 추세선과 이전 추세선의 기울기를 비교할 수 있다(S204).
내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 이전 추세선의 기울기에 비해 새로운 추세선의 기울기가 허용 오차율 이내 인지를 판단할 수 있다(S205). 도 5를 참조하면, 예를 들어, 30000km까지의 압력별 변위 데이터를 기반으로 추세선을 생성하고 30000km 이후 60000km까지의 압력별 변위 데이터를 수집하여 추세선을 생성한 경우, 30000km까지의 압력별 변위 데이터를 기반으로 생성된 추세선의 기울기와 30000km 이후 60000km까지의 압력별 변위 데이터를 기반으로 생성된 추세선의 기울기의 차이가 허용 오차 범위를 초과하는 경우 30000km 이후 60000km까지의 압력별 변위 데이터를 기반으로 생성된 추세선 생성에 대해 불합격으로 판단할 수 있다. 이때 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 추세선 및 기준값을 기반으로 내압 용기(200)의 상태를 판단하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 압력별 추세선의 기울기 및 압력별 기준값을 기반으로 내압 용기(200)의 수명 예측할 수 있다(S206). 도 5를 참조하면, 30000km까지의 압력별 변위 데이터를 기반으로 추세선을 생성한 경우, 30000km까지의 추세선을 가상으로 현재의 기울기로 계속 연장했을 때 해당 추세선이 기준값 A에 도달하는 지점까지 내압 용기(200)의 사용이 가능한 것으로 판단하여 내압 용기(200)의 수명을 예측할 수 있다. 이때, 압력별로 생성된 추세선마다 압력별로 생성된 기준값을 기반으로 압력별로 내압 용기(200)의 수명을 예측할 수 있으며 가장 보수적인 값 즉 수명이 가장 짧게 나온 값을 기준으로 내압 용기(200)의 수명을 예측할 수 있다. 예를 들어, 700bar의 추세선을 기반으로 수명 예측 시 3년으로 예측되고, 600bar의 추세선을 기반으로 수명 예측 시 2년, 300bar의 추세선을 기반으로 수명 예측 시 2.5년, 100bar의 추세선을 기반으로 수명 예측 시 1년으로 예측된 경우, 가장 보수적으로 가장 짧은 해당 내압 용기(200)의 수명을 1년으로 예측할 수 있다.
한편 상기 과정 S205에서 이전 추세선의 기울기에 비해 새로운 추세선의 기울기가 허용 오차율 범위 내를 초과하는 경우 해당 새로운 추세선을 불합격으로 판정하고, 내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 해당 불합격이 2회 이상인지를 판단할 수 있다(S207).
추세선의 불합격이 2회 미만이면, 내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 추가적으로 10회의 변위 데이터를 수집하고(S208), 추가된 10회의 변위 데이터에 대해 상기 과정 S202 내지 S207을 반복 수행할 수 있다.
반면 상기 과정 S207의 판단 결과 해당 추세선의 불합격이 2회 이상이면, 내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 경고등(300)을 점등 제어할 수 있다(S209).
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 추세선 생성 후 데이터 필터링을 통해 내압 용기의 상태를 판단하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
상술한 도 4 및 도 5와 같이, 내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 압력별 추세선이 생성된 후, 생성된 압력별 추세선과 압력별 변위 데이터를 비교하여, 해당 압력별 변위 데이터가 압력별 추세선을 벗어나는 정도가 미리 정한 기준치(예, 5%, 3%) 이상인지를 판단하여 해당 변위 데이터의 합격 또는 불합격을 판정할 수 있다. 이때, 미리 정한 기준치는 실험치에 의해 미리 설정될 수 있다.
도 6을 참조하면, 압력별 13회의 변위 데이터를 도시하며 각 변위 데이터의 합격 또는 불합격을 판정한다. 이때, 합격은 해당 데이터를 유의미한 데이터로 판단한 상태이고 불합격은 해당 변위 데이터를 무의미한 데이터로 판단한 상태이다.
내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 압력별 13회의 변위 데이터를 각 압력별 추세선과 비교하여 압력별 13회의 변위 데이터 각각이 각 압력별 추세선과의 차이가 미리 정한 기준치 이상인지를 판단하여, 미리 정한 기준치 이상이면 불합격으로 판정할 수 있다.
예를 들어, 도 5에서 주행 거리 0km~30000km 사이 구간에서 압력이 700bar일 때 변위 데이터가 D1, D2, D3, D4, D5가 존재하는 경우, 변위 데이터가 D1, D2, D3, D4, D5 각각과 700bar의 추세선의 차이를 비교하여 그 차이값이 미리 정한 기준치 이상이면 해당 변위 데이터를 불합격으로 판정할 수 있다. 이때 변위 데이터가 기준값을 초과하는 경우 해당 내압 용기(200)는 폐기 대상으로 판단될 수 있다.
이처럼 내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 1차 데이터 필터링 시 압력별 변위 데이터 중 불합격인 변위 데이터가 과반수를 넘으면 해당 회차의 변위 데이터는 모두 불합격으로 판정하고, 1차 데이터 필터링 시 불합격된 변위 데이터의 동일 압력에서 추가 변위 데이터를 수집하여 불합격된 변위 데이터와 추가 변위 데이터 중 불합격한 변위 데이터가 과반수를 넘으면 해당 회차의 변위 데이터를 모두 최종 불합격으로 판정하여 경고등을 점등하거나 시동을 정지할 수 있다.
이하 도 6을 참조하여 구체적인 예를 들어 1차 데이터 필터링과 2차 데이터 필터링을 설명하기로 한다. 먼저 도 6에서 압력별 1회차 변위 데이터는 각 압력별 추세선을 기준치 이상 벗어나지 않아 모두 합격인 상태이다.
압력별 2회차 변위 데이터는 5개의 데이터 중 압력이 500, 400, 100일 때 각각 불합격되어 5개중 3개가 불합격된 상태이므로 2회차 변위 데이터는 1차 불합격으로 판정된다(601). 이후 내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 불합격으로 판정된 변위 데이터가 수집된 상태의 압력과 동일한 압력에서 추가적으로 4회의 데이터를 수집하고, 4회의 데이터에 대한 2차 데이터 필터링을 수행한다(602). 즉 내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 2회에 이어 3회차, 4회차, 5회차, 6회차까지 변위 데이터를 더 수집한다.
즉 압력이 500, 400인 상태에서 2회에서 6회가지 총 10개의 데이터를 기반으로 2차 데이터 필터링을 수행하는데, 총 10개의 데이터 중 불합격의 수가 3개이므로 해당 변위 데이터는 합격으로 판정될 수 있다.
3회차 압력별 변위 데이터는 총 7개 중에 1개만 불합격이므로 3회차 압력별 변위 데이터는 모두 합격으로 판정될 수 있다.
4회차 압력별 변위 데이터는 총 5개 중 3개가 불합격이므로(701), 추가적으로 4회의 데이터를 추가로 수집하면(702) 총 20개의 데이터 중 6개가 불합격이므로 4회차 압력별 변위 데이터는 합격으로 판정될 수 있다.
5회차 압력별 변위 데이터는 7개 중 1개만 불합격이므로 모두 합격 판정되고, 6회차 압력별 변위 데이터는 3개중 불합격이 없으므로 모두 합격 판정되며, 7회차 압력별 변위 데이터는 7개중 5개 불합격이므로(801), 4회차의 추가 데이터 수집을 통해, 총 20개의 데이터 중 9개가 불합격이므로 7회차 압력별 변위 데이터는 모두 합격으로 판정될 수 있다(802).
8회차 압력별 변위 데이터는 5개중 2개가 불합격이므로 과반수를 넘지 않아 최종 합격으로 판정되고, 9회차 압력별 변위 데이터는 7개중 4개가 불합격으로 과반수 불합격되어(901), 2차 데이터 필터링을 위해 추가 4회 데이터를 수집하고, 9회차 추가 수집 결과(902) 25개 중에 14개가 불합격이므로 최종 불합격으로 판정되어 내압 용기 실시간 모니터링 시스템(100)은 내압 용기(200)의 상태가 열화상태임을 알리기 위한 경고등 점등 또는 시동 정지를 수행한다.
상술한 추세선을 생성하기 위한 최대 변형 한도, 기준값을 생성하는 예로써 언급된 수치는 이에 한정되지 아니하고 필요에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 최대 변형 한도 A를 10회 충전 후 평균값으로 생성하고 B는 사용하지 않을 수 있으며, Ref.A = A*1.5, Ref.B = B*1.5로 설정할 수 있다. 또한, 기준값을 압력별로 생성하지 않을 수도 있다. 또한 추세선 생성 시 10회가 아닌 5회의 변위 데이터를 이용할 수 있고 주행 거리 50000km를 기준으로 추세선을 생성하도록 할 수 도 있다. 1차 데이터 필터링 시 변위 데이터가 추세선으로부터 3% 이외의 차이가 있으면 불합격 판정할 수 있고 2차 데이터 필터링 시 추가 10회의 데이터를 수집하여 이용할 수도 있다.
이와 같이 본 발명은 차량 주행 중엔 실시간 가스(수소)소비에 의한 압력이 떨어짐을 압력별 추세선 및 압력별 기준값을 통해 실시간 모니터링하고, 압력별 추세선 및 압력별 기준값을 기반으로 운전자의 연료 충방전 습관과 무관하게 내압 용기(200)의 수명을 예측 가능하다.
또한 본 발명은 압력별 추세선 및 압력별 기준값 생성 후 1차 데이터 필터링 및 2차 데이터 필터링을 통해 정확한 데이터를 판별하여 적용함으로써 특정 압력 구간에서의 내압 용기(200)의 가속 열화의 정도를 분석 가능하다.
이에 본 발명은 신뢰성 있는 페일 세이프(Fail-safe)를 수행할 수 있으며, 충돌 사고 등으로 인한 내압 용기가 손상 되는 경우 추세선을 기반으로 그 손상의 정도를 판단할 수 있어, 사고 발생 시 내압 용기의 안전성 판단 기준을 제공할 수 있다.
따라서 본 발명은 내압 용기의 상태를 실시간으로 모니터링하여 안전 사고를 미연에 방지할 수 있고 내압 용기의 수명을 예측함으로써 재활용 판단에 기여할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (20)
- 내압 용기의 압력별 변위 데이터를 기반으로 압력별 추세선 및 기준값을 생성하고, 미리 정한 주행 거리마다 압력별 추세선 및 기준값을 기반으로 상기 내압 용기의 상태를 판단하는 제어부; 및
상기 제어부에 의해 구동되는 데이터 및 알고리즘이 저장되는 저장부
를 포함하는 내압 용기 실시간 모니터링 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 추세선을 생성하기 위한 최대 변형 한도를 설정하고,
상기 최대 변형 한도는 상기 내압 용기에 처음으로 가스를 충전할 때의 변위값인 제 1 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 내압 용기 실시간 모니터링 시스템.
- 청구항 2에 있어서,
상기 최대 변형 한도는, 상기 내압 용기의 최저 사용압력 상태에서 획득되는 변위값인 제 2 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 내압 용기 실시간 모니터링 시스템.
- 청구항 2에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 1 값에 미리 정한 배수를 곱하여 제 1 기준값을 생성하고,
상기 제 1 기준값에서 상기 제 1 값을 차감하여 제 2 기준값을 생성하는 것을 특징으로 하는 내압 용기 실시간 모니터링 시스템.
- 청구항 4에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 1 기준값 및 상기 제 2 기준값을 압력별로 생성하는 것을 특징으로 하는 내압 용기 실시간 모니터링 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
미리 정한 주행 주기마다 내압 용기의 압력별 변위 데이터를 기반으로 압력별 추세선을 생성하고,
제 1 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선과 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선의 기울기를 비교하여 그 차이가 미리 정한 허용 오차를 벗어나는 경우 상기 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선을 불합격 판정하는 것을 특징으로 하는 내압 용기 실시간 모니터링 시스템.
- 청구항 6에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선이 불합격 판정되는 경우, 상기 제 2 주행 주기에서 각 압력별 변위 데이터를 추가로 수집하여, 추가 수집된 변위 데이터를 기반으로 압력별 추세선을 재생성하고,
재생성된 상기 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선과 제 1 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선을 비교하여 재생성된 상기 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선의 합격 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 내압 용기 실시간 모니터링 시스템.
- 청구항 7에 있어서,
상기 제어부는,
상기 재생성된 상기 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선이 불합격된 경우,
상기 내압 용기의 상태가 불합격으로 판단하여 경고등을 점등하거나 차량 시동을 정지하는 것을 특징으로 하는 내압 용기 실시간 모니터링 시스템.
- 청구항 2에 있어서,
상기 제어부는,
상기 압력별 생성된 추세선과 상기 최대 변형 한도의 차이를 기반으로 상기 내압 용기의 수명을 예측하는 것을 특징으로 하는 내압 용기 실시간 모니터링 시스템.
- 청구항 9에 있어서,
상기 제어부는,
압력별로 수명을 예측하고, 상기 예측된 수명 중 가장 짧은 수명을 최종 예측 수명으로 결정하는 것을 특징으로 하는 내압 용기 실시간 모니터링 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 내압 용기의 압력별 변위 데이터를 수집된 회차별로 상기 압력별 추세선과 비교하고,
상기 압력별 변위 데이터가 상기 압력별 추세선으로부터 미리 정한 기준치 이상 벗어나는 경우, 상기 압력별 변위 데이터를 불합격으로 판정하는 것을 특징으로 하는 내압 용기 실시간 모니터링 시스템.
- 청구항 11에 있어서,
상기 제어부는,
회차별로 상기 압력별 변위 데이터의 합격 여부를 판단하고,
동일 회차내에서 압력별 변위 데이터의 총 개수 중 불합격 변위 데이터의 개수가 과반수 이상인 경우, 상기 동일 회차 내의 변위 데이터를 불합격으로 1차 판정하는 것을 특징으로 하는 내압 용기 실시간 모니터링 시스템.
- 청구항 12에 있어서,
상기 제어부는,
상기 불합격 변위 데이터의 동일 압력 상태에서 추가적으로 미리 정한 회차만큼 변위 데이터를 수집하고,
미리 정한 회차 만큼의 변위 데이터와 상기 불합격 변위 데이터의 총 개수 중 불합격 변위 데이터의 개수가 과반수 이상인 경우, 상기 동일 회차 내의 변위 데이터를 최종 불합격으로 2차 판정하는 것을 특징으로 하는 내압 용기 실시간 모니터링 시스템.
- 청구항 13에 있어서,
상기 제어부는,
상기 최종 불합격으로 판정되면, 경고등 점등 또는 시동 정지를 수행하는 하는 것을 특징으로 하는 내압 용기 실시간 모니터링 시스템.
- 내압 용기의 압력별 변위 데이터를 수집하는 단계;
상기 내압 용기의 압력별 변위 데이터를 기반으로 압력별 추세선 및 기준값을 생성하는 단계; 및
미리 정한 주행 거리마다 압력별 추세선 및 기준값을 기반으로 상기 내압 용기의 상태를 판단하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 내압 용기 실시간 모니터링 방법.
- 청구항 15에 있어서,
상기 압력별 추세선 및 기준값을 생성하는 단계는,
상기 추세선을 생성하기 위한 최대 변형 한도를 설정하고,
상기 최대 변형 한도는 상기 내압 용기에 처음으로 가스를 충전할 때의 변위값인 제 1 값; 및 상기 최대 변형 한도는, 상기 내압 용기의 최저 사용압력 상태에서 획득되는 변위값인 제 2 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 내압 용기 실시간 모니터링 방법.
- 청구항 16에 있어서,
상기 압력별 추세선 및 기준값을 생성하는 단계는,
상기 제 1 값에 미리 정한 배수를 곱하여 제 1 기준값을 생성하는 단계;
상기 제 1 기준값에서 상기 제 1 값을 차감하여 제 2 기준값을 생성하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내압 용기 실시간 모니터링 방법.
- 청구항 15에 있어서,
상기 압력별 추세선 및 기준값을 생성하는 단계는,
미리 정한 주행 주기마다 내압 용기의 압력별 변위 데이터를 기반으로 압력별 추세선을 생성하는 단계를 포함하고,
상기 내압 용기의 상태를 판단하는 단계는,
제 1 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선과 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선의 기울기를 비교하여 그 차이가 미리 정한 허용 오차를 벗어나는 경우 상기 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선을 불합격 판정하는 단계;
상기 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선이 불합격 판정되는 경우, 상기 제 2 주행 주기에서 각 압력별 변위 데이터를 추가로 수집하여, 추가 수집된 변위 데이터를 기반으로 압력별 추세선을 재생성하는 단계:
재생성된 상기 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선과 제 1 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선을 비교하여 재생성된 상기 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선의 합격 여부를 판정하는 단계; 및
상기 재생성된 상기 제 2 주행 주기에서 생성된 압력별 추세선이 불합격된 경우, 상기 내압 용기의 상태가 불합격으로 판단하여 경고등을 점등하거나 차량 시동을 정지하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 내압 용기 실시간 모니터링 방법.
- 청구항 16에 있어서,
상기 내압 용기의 상태를 판단하는 단계는,
상기 내압 용기의 압력별 변위 데이터를 수집된 회차별로 상기 압력별 추세선과 비교하는 단계;
상기 압력별 변위 데이터가 상기 압력별 추세선으로부터 미리 정한 기준치 이상 벗어나는 경우, 상기 압력별 변위 데이터를 불합격으로 판정하는 단계;
회차별로 상기 압력별 변위 데이터의 합격 여부를 판단하는 단계;
동일 회차내에서 압력별 변위 데이터의 총 개수 중 불합격 변위 데이터의 개수가 과반수 이상인 경우, 상기 동일 회차 내의 변위 데이터를 불합격으로 1차 판정하는 단계;
상기 불합격 변위 데이터의 동일 압력 상태에서 추가적으로 미리 정한 회차만큼 변위 데이터를 수집하는 단계;
미리 정한 회차 만큼의 변위 데이터와 상기 불합격 변위 데이터의 총 개수 중 불합격 변위 데이터의 개수가 과반수 이상인 경우, 상기 동일 회차 내의 변위 데이터를 최종 불합격으로 2차 판정하는 단계; 및
상기 최종 불합격으로 판정되면, 경고등 점등 또는 시동 정지를 수행하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 내압 용기 실시간 모니터링 방법.
- 청구항 16에 있어서,
상기 압력별 생성된 추세선과 상기 최대 변형 한도의 차이를 기반으로 상기 내압 용기의 수명을 예측하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내압 용기 실시간 모니터링 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220075075A KR20230174053A (ko) | 2022-06-20 | 2022-06-20 | 내압 용기의 실시간 모니터링 시스템 및 그 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220075075A KR20230174053A (ko) | 2022-06-20 | 2022-06-20 | 내압 용기의 실시간 모니터링 시스템 및 그 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR20230174053A true KR20230174053A (ko) | 2023-12-27 |
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ID=89377809
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020220075075A KR20230174053A (ko) | 2022-06-20 | 2022-06-20 | 내압 용기의 실시간 모니터링 시스템 및 그 방법 |
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2022
- 2022-06-20 KR KR1020220075075A patent/KR20230174053A/ko unknown
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