KR20220017482A - 부하 전류를 제한하는 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제1 부하에 전류를 공급하는 공급 라인 내 부하 전류를 제한하는 방법에 관한 것으로, 이 방법은 하기의 단계:
- 제1 시간 구간 및 제2 시간 구간을 정의하는 단계(S1); - 제1 시간 구간은 제1 부하가 공급 라인(T0)에 연결되는 시점 이후에 시작되고, 제2 시간 구간은 상기 제1 시간 구간보다 늦게 시작됨 -;
- 제1 및 제2 시간 구간 내에서 부하 전류를 제1 값(I1)으로 제한하는 단계(S2);
- 적어도 제2 시간 구간의 끝(T3)에서 부하 전류를 제2 값(I2)으로 제한하는 단계(S3); - 제2 값(I2)은 제1값(I1)보다 작음 -;
를 포함한다.
- 제1 시간 구간 및 제2 시간 구간을 정의하는 단계(S1); - 제1 시간 구간은 제1 부하가 공급 라인(T0)에 연결되는 시점 이후에 시작되고, 제2 시간 구간은 상기 제1 시간 구간보다 늦게 시작됨 -;
- 제1 및 제2 시간 구간 내에서 부하 전류를 제1 값(I1)으로 제한하는 단계(S2);
- 적어도 제2 시간 구간의 끝(T3)에서 부하 전류를 제2 값(I2)으로 제한하는 단계(S3); - 제2 값(I2)은 제1값(I1)보다 작음 -;
를 포함한다.
Description
본 발명은 제1 부하에 전류를 공급하는 공급 라인 내 부하 전류를 제한하는 방법에 관한 것이다.
차량의 온보드 전기 시스템에는 예컨대 전선이나 전기 접점으로 인한 전기 저항이 존재한다. 이러한 저항을 통해 전류가 흐르면 저항에 걸쳐 전압 강하가 발생하고, 전기 소비 장치 또는 부하에서 가용한 단자 전압이 감소한다. 상기 저항을 통과하는 전류의 레벨에 따라 상기 저항에서의 전압 강하도 증가한다. 필요한 전력 및 온보드 전기 시스템의 상대적으로 낮은 전압으로 인해 매우 높은 전류가 흐르므로, 상기 효과는 예컨대 전기 장치와 같은 연결된 전기 부하의 기능에 중요하다. 공급 라인의 적어도 일부에 걸친 전압 강하로 인해 이러한 장치의 연결 단자에 인가되는 전압이 너무 작으면, 경우에 따라 더 이상 모든 기능을 유지하는 것이 불가능하거나 결과적인 성능이 제한될 수 있다. 장치의 유형 및 프로그래밍된 시나리오에 따라 예컨대 전기 작동식 브레이크와 같은 장치의 성능이 감소하거나, 그러한 장치가 상응하는 경고와 함께 비활성화되는 형태로 또는 이중화 시스템(redundant system)을 이용한 폴백 솔루션(fallback solution)으로 전환되는 형태로 폴백 레벨(fallback level)로의 전환이 수행된다.
공급 라인 내 저항으로 인한 이러한 전압 강하를 제한하기 위해, 이러한 경우에 전압의 직접적인 함수로서 전기 소비 장치의 전류 소비를 감소시키는, 전류 제한기를 구비한 시스템이 구축된다. 이를 통해, 일부 경우에는 부하 자체; 또는 동일한 공급 라인이 제공되는 제2 장치;의 폴백 레벨로의 전환이 저지될 수 있다. 그러나 이는 그러한 장치의 성능을 저하시킨다.
본 발명은 독립 청구항들의 특징에 따른, 공급 라인 내 부하 전류를 제한하는 방법, 장치, 컴퓨터 프로그램 및 머신 판독 가능 저장 매체를 개시한다. 바람직한 구성들은 종속 청구항 및 하기 설명의 대상이다.
본 발명은, 메인 장치의 성능 손실이 있더라도, 부차적으로 연결된 장치에 의해 제공되는 전체 시스템의 부가 기능이 유지되도록 하는 전류 제한기를 제공하는 것이 전체 시스템의 사용에 있어 더 유리할 수 있다는 지식을 기반으로 한다. 예를 들어, 제동 시에는 안티록 브레이크 시스템(ABS)을 계속 유지하는 것이 최대 제동력보다 더 중요할 수 있는데, 그 이유는 정상 조건 하에서는 이미 제동력의 40%에서 브레이크가 잠기기 때문이다.
일 양태에 따라, 공급 라인 내 부하 전류를 제한하는 방법이 개시되며, 상기 공급 라인은 제1 부하에 전류를 공급한다. 이 방법의 한 단계에서 제1 시간 구간 및 제2 시간 구간이 정의되며, 이때 제1 시간 구간은 제1 부하가 공급 라인에 연결되는 시점 이후에 시작되고, 제2 시간 구간은 상기 제1 시간 구간보다 늦게 시작된다.
또 다른 한 단계에서, 제1 및 제2 시간 구간 내에서 부하 전류가 제1 최대값으로 제한된다.
또 다른 한 단계에서, 부하 전류는 적어도 제2 시간 구간의 끝에서 제2 최대값으로 제한되며, 이때 상기 제2 최대값은 제1 최대값보다 더 작다.
본 발명의 상기 전체 설명에서 방법 단계의 순서는 상기 방법을 이해하기 쉽도록 기술되어 있다. 그러나 통상의 기술자는, 여러 방법 단계가 상이한 순서로도 수행될 수 있고 동일하거나 상응하는 결과로 이어질 수 있다는 것을 인식할 것이다. 이러한 의미에서 방법 단계의 순서는 상응하게 변경될 수 있다.
공급 라인에 연결되는 제1 부하의 연결 이후 제1 및 제2 시간 구간 내에서 부하 전류를 제1 값으로 제한하면, 전기 공급 라인의 적어도 일부에 걸쳐 전압 강하가 제한될 수 있는 이점이 있다. 제1 부하로의 전기 에너지 공급 라인 내 저항으로 인해, 공급 라인 자체 내부에서뿐만 아니라 접점들에서도 발생 전류에 의해 유발되는 전압 강하가 발생할 수 있다. 상기 전류가 제한되는 한, 제1 부하 및 추가 부하에서의 단자 전압이 결과적인 전압값 아래로 강하할 수 있는 점이 방지된다. 왜냐하면, 예컨대 전원으로부터의 공급 전압에서 전기 공급 라인의 저항에서의 전압 강하가 감산되어야 하고, 그러면 예컨대 제1 부하를 위해 단자 전압의 형태로 더 이상 사용될 수 없기 때문이다.
그럼으로써, 부하 전류의 상기 제한을 이용하여, 적어도 하나의 기본 기능을 제공하기 위해 제1 부하가 필요로 하는 최소 단자 전압에 미달되지 않는 점이 달성될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 부하는 복수의 부하를 가진 시스템으로도 이해될 수 있다. 이는 예를 들어 전기로 구동되는 차량의 브레이크 시스템에 특히 관련될 수 있는데, 그 이유는 브레이크 시스템이 일반적으로 그 성능의 일부만으로도 정상 조건에서 완전한 제동력을 제공하기에 충분하도록 구성되기 때문이다. 이는, 성능의 상기 일부분에서 예를 들어 제동된 휠들이 잠긴다는 것을 의미할 수 있다. 부하 전류의 제한에 의해 최소 단자 전압에 미달되지 않음으로써, 공급 라인으로부터도 전기 에너지를 공급받는 추가 장치에도 그 기능을 보장하는 최소 단자 전압이 제공될 수 있다.
적어도 제2 시간 구간의 끝에서 부하 전류를 제1 값보다 작은 제2 값으로 제한함으로써, 부하가 공급 라인에 연결된 이후 제2 시간 구간에서, 위에 언급한 최소 단자 전압보다 높은 제1 부하의 단자 전압을 제공하기 위해, 부하 전류가 추가로 제한된다. 이는 특히, 공급 라인으로부터도 전기 에너지를 공급받는 추가 장치가 소정의 기간에 걸쳐 그의 기능을 제공할 수 있도록 최소 단자 전압보다 높은 전압을 필요로 하는 경우에 바람직할 수 있다.
그럼으로써, 경우에 따라 필요한 최대 부하 전류가 제1 시간 구간 동안 예를 들어 제1 부하에 대해 제1 값의 레벨로 제공될 수 있으며, 상기 제1 시간 구간에서 제2 부하로서 추가 장치가 그의 기능을 계속 유지하고, 제2 시간 구간에서 부하 전류의 추가 제한에 의해, 제2 시간 구간에서 제1 부하의 성능이 저하되더라도 상기 추가 장치가 그의 기능을 유지하는 점이 보장된다. 왜냐하면, 더 낮은 값으로의 전류 제한을 통해, 제1 부하도 공급 라인의 더 낮은 부하 전류만 인출할 수 있기 때문이다.
본원 방법의 일 실시예에 따라, 제2 시간 구간이 제1 시간 구간에 바로 이어지는 점이 제안된다.
제1 시간 구간과 제2 시간 구간 사이에, 제1 값으로의 제한이 제2 값으로의 제한으로 전환되는 시간 구간이 제공될 수도 있다. 시스템의 구성에 따라, 제1 또는 제2 값으로의 제한을 위해 상응하는 전환 시간이 필요할 수 있다. 마찬가지로, 제1 부하의 연결 시점 이후 및 제1 시간 구간의 시작 이후에 추가 시간 구간이 제공될 수 있다.
본원 방법의 또 다른 실시예에 따라, 부하 전류에 대한 제1 값은 부하 전류 특성곡선에 의해 제1 부하의 단자 전압의 함수로서 결정되는 점이 제안된다.
제1 부하에서의 단자 전압과 부하 전류 사이의 관계를 정의하는 상기 부하 전류 특성곡선을 이용하여, 제1 부하의 전기 연결부에서의 결과적인 전압이 최소값에 미달하지 않을 때까지 부하 전류가 제한되는 점이 보장될 수 있다.
이러한 안전 조치에 의해, 예컨대 전체 온보드 전기 시스템을 너무 낮은 전압으로 이끌 수도 있는 제1 부하의 오작동으로 인해, 적어도 온보드 전기 시스템과도 연결된 다른 장치가 자신의 기능을 유지하는 점이 보장되는데, 그 이유는 상응하는 최소 전압이 유지되기 때문이다.
본원 방법의 또 다른 실시예에 따라, 제1 및/또는 제2 시간 구간 내에서 부하 전류 특성곡선을 위한 단자 전압이 결정되는 점이 제안된다. 제1 값으로의 부하 전류의 제한이 제2 시간 구간에서도 계속되면 제2 시간 구간에서도 단자 전압이 결정되어야 하며, 제2 시간 구간에서 제1 값보다 낮은 제2 값으로의 제한이 수행되면 제2 시간 구간에서 제1 값으로의 부하 전류의 제한에 의해 부하 전류 제한에 대한 폴백 솔루션이 달성되고, 이는 전체 시스템의 안전성을 향상시킨다.
본원 방법의 또 다른 실시예에 따라, 제1 및 제2 시간 구간 외부에서도 단자 전압이 결정되는 점이 제안된다. 이로써, 제1 부하가 공급 라인에 연결되기 전에도, 제1 부하가 공급 라인에 연결된 이후 짧은 시간 구간 이내에 부하 전류의 제한을 달성할 수 있도록, 제1 부하의 단자 전압의 전압값이 제공될 수 있다.
본원 방법의 또 다른 실시예에 따라, 부하 전류에 대한 제1 값은 부하 전류의 값 레벨의 제어를 통해 제1 부하 또는 제2 부하에서의 단자 전압의 함수로서 제한되는 점이 제안된다.
본원 방법의 또 다른 실시예에 따라, 부하 전류에 대한 제2 값은 공급 라인의 적어도 일부의 저항값에 의해 결정되는 점이 제안된다.
그러한 공급 라인의 적어도 일부의 저항값은 독립적인 저항 측정을 통해 결정될 수 있다. 이러한 저항은 공급 라인 자체의 저항으로 인해 발생할 수 있는데, 그 이유는 차량에서 예를 들어 부식으로 인해 상기 차량의 작동 시간이 경과함에 따라 상기 값이 증가할 수 있기 때문이다. 또한, 이러한 저항은 특히 접점에서의 접촉 저항으로 인해 발생하며, 이러한 접촉 저항은 작동 시간 중에 예를 들어 부식으로 인해 증가할 수 있다.
이러한 공급 라인의 저항은, 부하가 연결된 공급 라인의 끝에서 단자 전압을 생성하는 모든 저항이, 달리 명시되지 않는 한, 하나의 값으로 통합된다는 의미로 이해된다. 즉, 여기에는 접점 저항 및 접지 연결도 포함된다.
공급 라인의 이러한 저항값을 예를 들어 선행된 측정으로부터 알게 된 경우, 옴의 법칙에 따라 제1 부하에서의 상응하는 최소 단자 전압을 보장하기 위해 최대 전류가 얼마나 클 수 있는지 결정될 수 있다.
공급 라인에도 연결된 또 다른 장치 또는 부하는 예를 들어 제1 시간 구간 및 제2 시간 구간을 포함하는 기간 동안 그 기능을 유지할 수 있으므로, 제2 시간 구간의 끝에서 전류가 상응하게 제한됨으로써, 상기 장치가 기능을 계속 유지하기 위해 필요로 하는 최소 단자 전압이 보장될 수 있다.
이 경우, 예를 들어 제1 시간 구간이 매우 짧게 선택될 수 있거나, 상기 값이 제1 시간 구간에 대해서도 상기 제1 시간 구간에서 제한될 부하 전류의 값을 결정할 수 있다.
본원 방법의 또 다른 실시예에 따라, 공급 라인의 적어도 일부의 저항값은 부하 전류를 제한하는 방법과 독립적으로 결정되는 점이 제안된다. 이로써 예를 들어, 제1 시간 구간에서, 다시 말해 예컨대 제1 부하가 공급 라인으로 연결된 직후에 부하 전류의 제한이 상기 부하 전류에 대해 결정된 제1 값으로 제한될 수 있다.
본원 방법의 일 실시예에 따라, 부하 전류는 제1 및 제2 시간 구간에서 상기 부하 전류에 대한 제2 값으로 제한되고, 상기 제2 값은 전술한, 공급 라인의 적어도 일부의 저항값에 의해 결정되는 점이 제안된다.
이러한 방식으로, 제1 시간 구간 및 제2 시간 구간 모두에서 소정의 결과적인 최소 단자 전압이 유지될 수 있다.
본원 방법의 일 실시예에 따라, 부하 전류는 제2 시간 구간의 시작에서 제1 값으로 제한되고, 제2 시간 구간 내에서는 사전 정의된 프로파일에 의해 제2 값으로 제한되는 점이 제안된다.
상기 프로파일은 선형이거나, 점증적이거나, 점감적이거나, 단조 감소할 수 있거나, 또는 전환될 수 있으며, 즉, 프로파일 내에 도약부(jump)를 갖도록 제어될 수 있다. 즉, 이로써 제2 시간 구간에서도, 예컨대 상기 제2 시간 구간 내에서 제1 부하가 더 높은 전력을 생성할 수 있게 하는 더 높은 부하 전류가 제공될 수 있다. 이는, 전기 작동식 브레이크 시스템의 경우, 제2 시간 구간 내에서의 제동력이 제2 시간 구간의 종료 이후보다 더 높음을 의미할 수 있다.
본원 방법의 또 다른 실시예에 따라, 부하 전류는 제2 시간 구간 내에서, 미리 정해진 설정 전압 프로파일과; 제1 및/또는 제2 시간 구간 내에서 제1 부하에서 측정된 단자 전압;을 이용하는 제어 방법에 상응하게 제한되는 점이 제안된다.
즉, 이 실시예에서는, 전압의 일부가 부하 전류의 함수로서 강하할 수 있는, 그래서 감소한 단자 전압이 제공되는 저항값을 알아야 할 필요가 없다. 예컨대 제1 부하에서의 단자 전압과 같은 전압의 결정을 통해, 설정 전압 또는 설정 전압 프로파일과 비교하여, 부하 전류의 제2 값이 제한되어야 하는 값이 예를 들어 제어 회로를 이용해서 결정될 수 있다. 따라서 미리 정해진 설정 전압 프로파일은 상이한 시간 구간들에서 가능한 설정 전압에 매우 근접하도록 조정될 수 있으며, 이로써 예를 들어 제1 부하에 대해 현재 전압 측정에 기반하여 온보드 전기 시스템의 현재 상태도 함께 고려할 수 있는 가능한 최대 전류를 제공할 수 있다. 그러한 설정 전압 프로파일은 제2 시간 구간(T3)의 끝에서, 전술한 것처럼 제2 부하가 계속 작동할 수 있게 하기 위한 레벨(U2)의 설정 전압을 미리 정할 수 있다.
이로써, 한편으로는 공급 라인의 저항값을 미리 결정할 필요가 없고, 부하 전류는 사실상, 그의 레벨 및 가용한 제2 시간 구간과 관련하여, 최소 단자 전압, 즉, 설정 전압을 보장하는 데 필요한 만큼만 제한될 수 있게 된다.
그럼으로써, 제2 시간 구간 내에서 제1 부하에 대한 최대 부하 전류는, 필요한 단자 전압의 주어진 한계 조건하에서 제공될 수 있게 된다. 제2 시간 간격에서 부하 전류를 제한함으로써, 제1 단자 전압을 일시적으로 필요로 하거나, 제1 단자 전압보다 더 높은 제2 단자 전압을 영구적으로 필요로 하는 추가 유닛 또는 제2 부하가 연속적으로 작동될 수 있다. 그럼에도, 제2 시간 구간에서도 제1 부하에 대해 더 높은 성능을 가능케 하는 부하 전류가 사용될 수 있다.
또한, 공급 라인 저항을 알고 있는 경우, 이는 단자 전압의 함수로서 부하 전류에 대한 제2 값을 결정하는 데 고려될 수 있으며, 그 결과, 설정 전압과 비교하여 상기 단자 전압의 함수로서 부하 전류의 전류 제한을 위한 제어 방법이 최적화된다.
본원 방법의 또 다른 실시예에 따라, 제1 시간 구간 이전에 또는 제1 시간 구간과 제2 시간 구간 사이에 놓이는 시작-시간 구간 이내에 부하 전류의 제한이 수행되지 않는 점이 제안된다. 상기 시작-시간 구간 이내에 예컨대 전압 측정이 수행될 수 있거나, 부하 전류를 제한하기 위한 전자 회로의 데드 타임이 놓일 수도 있다.
본원 방법의 또 다른 실시예에 따라, 제어 속도와 관련된 전압 제어의 파라미터가 제1 전압값과 설정 전압값 그리고 미리 정해진 제2 시간 구간에 의해 결정되는 점이 제안된다.
그럼으로써, 측정된 전압의 함수로서 부하 전류의 제2 값의 결정이 주어진 시스템에 최적으로 매칭될 수 있다. 이 경우, 공급 라인의 기지의 저항값도 고려될 수 있다.
본원 방법의 또 다른 실시예에 따라, 상기 공급 라인은 제1 부하 및 제2 부하에 전류를 공급하고, 상기 부하 전류의 제2 값은 제2 부하의 최소 단자 전압의 함수로서 결정되는 점이 제안된다.
제2 부하의 최소 단자 전압을 고려함으로써, 제2 부하는 적어도 제2 시간 구간의 종료 후에 작동될 수 있다. 제1 부하가 기본 기능을 위해 제2 부하보다 더 작은 최소 전압을 필요로 하는 경우, 적어도 제2 시간 구간의 종료 후에 제2 부하가 계속 작동될 수 있다. 제2 부하는, 제1 및 제2 시간 구간 내에서 상기 제한된 시간 동안 제2 부하의 기능이 제공되도록 구성될 수 있다. 사전 정의된 시간 이후 제2 부하에서 제공되는 전압에 따라 제2 부하는 상기 기능을 조정하도록 구성될 수 있고, 경우에 따라 허용 불가능한 지속 시간을 필요로 하는 리셋 프로세스를 통해서만 다시 작동될 수 있다. 상기 지속 시간 또는 기능 조정이 수행되는 제1 또는 제2 부하에서 제공되는 상기 전압은 제1 부하 또는 제2 부하에 대해 상이할 수 있다. 제1 시간 구간 및/또는 제2 시간 구간은, 제2 부하가 제2 단자 전압 이하에서 기능을 유지하는 기간에 따라, 또는 해당 시간이 경과한 후에 리셋 프로세스가 추가로 트리거될 필요가 없어지는 시간 구간에 따라 정의될 수 있다.
본원 방법의 또 다른 실시예에 따라, 부하 전류의 레벨이 제1 및/또는 제2 값에 도달하면, 적어도 부분 자동화된 차량을 제어하기 위한 제어 신호 및/또는 차량 탑승자에게 경고하기 위한 경고 신호가 송신되는 점이 제안된다.
본원 방법의 또 다른 실시예에 따라, 규정된 지속 시간 동안 부하 전류의 레벨이 제1 및/또는 제2 값에 도달하거나 상기 값을 초과하면, 적어도 부분 자동화된 차량을 제어하기 위한 제어 신호 및/또는 차량 탑승자에게 경고하기 위한 경고 신호가 송신되는 점이 제안된다. 상기 규정된 지속 시간은, 단일 초과가 발생하는 가능한 최소 시간 구간도 포함한다.
제1 및/또는 제2 값에 상응하는 부하 전류의 레벨에 도달한다는 것은, 경우에 따라 적어도 부분적으로 제1 또는 제2 부하의 기능이 제한됨을 의미하기 때문에, 이는 적어도 부분 자동화된 차량에서 특정 운전 조작이 더 이상 수행되지 못하게 하거나 운전자가 차량을 다시 스스로 운전해야 하는 상황으로 이어진다. 기능이 제한되는 지속 시간이 짧음으로 인해 다시 완전한 기능이 가용해지는 경우, 경우에 따라서는 차량 운전자에 대한 경고로도 충분할 수 있다.
전술한 바와 같은 방법을 수행하도록 구성된 장치가 개시된다. 이러한 장치를 이용하여, 상기 방법을 더 큰 다양한 유닛들에 빠르고 간단하게 통합할 수 있다. 상기 더 큰 유닛은 적어도 부분 자동화된 차량일 수도 있고, 차량에서 사용되는 운전 지원 시스템일 수도 있다.
공급 라인의 부하 전류를 제한하는 전술한 방법은 많은 응용 분야, 특히 전자 유압식 브레이크 시스템이 사용되는 모든 응용 분야에서 사용될 수 있다. 이러한 맥락에서, 차량은 일반적으로 적어도 부분적으로 자동화된 차량 또는 운전자 지원 시스템이 있는 차량, 특히 오토바이, 건설 기계, 농업용 차량 등을 포함하는 자동차로 이해되어야 한다. 그러나 일반적으로 모바일 플랫폼, 예컨대 로봇 청소기 또는 잔디 깎는 기계와 같은 모바일 멀티센서 로봇, 모바일 멀티센서 모니터링 시스템, 제조 기계, 개인 비서 또는 액세스 제어 시스템일 수도 있다. 또한, 상기 방법은 일반적으로 예를 들어 전자 유압식 브레이크 시스템을 구비한 비이동 기계(non-mobile machine)에서도 사용될 수 있다.
프로그램이 컴퓨터에 의해 실행될 때, 이 컴퓨터가 전술한 방법을 실행하게 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램이 개시된다. 이러한 컴퓨터 프로그램을 이용하여, 상기 방법을 다양한 시스템에 용이하게 통합할 수 있다.
전술한 컴퓨터 프로그램 제품이 저장되어 있는 머신 판독 가능 저장 매체가 개시된다. 이러한 머신 판독 가능 저장 매체를 이용하여 전술한 컴퓨터 프로그램이 용이하게 전송될 수 있다.
본 발명의 실시예를 도 1 내지 도 3과 관련하여 도시하고 하기에서 더 상세히 설명한다.
도 1은 본원 방법의 설정 전압 및 시간 구간을 도시한 그래프이다.
도 2는 본원 방법의 시간 구간들에서 제한된 부하 전류 프로파일의 예시들을 도시한 그래프이다.
도 3은 부하 전류 특성곡선의 프로파일의 일례를 도시한 그래프이다.
도 4는 시간 구간들에서의 단자 전압의 프로파일의 일례를 도시한 그래프이다.
도 5는 부하 전류를 제한하기 위한 방법 단계의 흐름도이다.
도 2는 본원 방법의 시간 구간들에서 제한된 부하 전류 프로파일의 예시들을 도시한 그래프이다.
도 3은 부하 전류 특성곡선의 프로파일의 일례를 도시한 그래프이다.
도 4는 시간 구간들에서의 단자 전압의 프로파일의 일례를 도시한 그래프이다.
도 5는 부하 전류를 제한하기 위한 방법 단계의 흐름도이다.
도 1에는 공급 라인으로 부하가 연결된 이후 상이한 시간 구간에서의 설정 전압의 예시가 도시되어 있다. 시점(T0)에서 제1 부하가 공급 라인에 연결되며, 이 시점에 이어서 T1까지, 경우에 따라 전류 제한이 수행되지 않거나 여기에 도시되지 않은 전류 제한이 수행되는 시작-시간 구간이 후속된다. 시작-시간 구간은 완전히 생략될 수도 있다. 제1 시간 구간은 시점 T1에서 시작하여 예를 들어 시점 T2에서 끝날 수 있다. 도 1에서 제2 시간 구간은 제1 시간 구간에 바로 이어지며, 이때 제2 시간 구간은 시점 T3에서 끝난다. T2'와 T3 사이의 시간 구간은 밸런싱 과정을 위한, 또는 단자 전압에 따른 전류 제어로 인해 단자 전압이 U1에서 U2로 제어되는 시간 구간을 위한 안전 미분 시간으로서 제공될 수 있다. 제1 설정 전압(U1)은 제2 설정 전압(U2)보다 작고, T1에서 T3까지 연장된다. 제2 설정 전압(U2)은 시점 T3에서 시작한다. 이러한 전압 및 시간 구간은 예를 들어, 제1 부하에 상응하게 제2 부하로서 공급 라인에 연결됨으로써 동일한 공급 라인을 갖는 장치에 대한 요건 또는 기술 사양에 기반해서 주어질 수 있다.
제1 실시예에서 제1 부하의 단자 전압은 T1과 T3 사이의 제한된 시간 구간 동안 제2 설정 전압(U2) 이하 및 제1 설정 전압(U1) 이상으로 유지되어야 한다. 이를 위해 제1 부하에 전류를 공급하는 공급 라인의 부하 전류가 제한된다. T1에서 T2까지의 제1 시간 구간 및 T2에서 T3까지의 제2 시간 구간이 S1으로 정의되며, 이때 제1 시간 구간은 공급 라인으로의 제1 부하의 연결 시점(T1) 직후에 시작된다. 대안적으로, 부하 연결 시점과 T1에서의 제1 시간 구간의 시작 사이에 추가로 T0과 T1 사이의 정의된 시작 구간이 놓일 수 있다. 이 경우, 제2 시간 구간은 시점 T1에서 시작된 제1 시간 구간보다 늦은 시점(T2)에 시작된다. 도 1에서, 제2 시간 구간은 시점 T2에서 제1 시간 구간에 바로 이어진다.
도 2는, 예를 들어 부하가 공급 라인에 연결되기 전의 부하 전류(I0)의 값으로부터, 본원 방법에 상응하게 제1 시간 구간 및 제2 시간 구간 내에서 제1 값(I1)으로 제한되는(S2) 부하 전류의 프로파일(24)을 보여준다. 여기서 부하 전류에 대한 제1 값(I1)은 부하 전류 특성곡선(30, 도 3)에 의해 제1 부하의 단자 전압의 함수로서 결정된다.
도 3에는 제1 부하의 단자 전압(U)의 함수로서 필요한 전류 제한을 결정하기 위한 부하 전류 특성곡선의 일례가 도시되어 있다. 제1 부하의 단자 전압(U)이 제2 설정 전압(U2)보다 큰 한, 공급 라인에 의해 최대 전류(I0)가 제공될 수 있다. 단자 전압(U)의 측정치가 제2 설정 전압(U2)에 미달한 것으로 결정되는 즉시, 부하 전류는, 제1 부하에서 제1 설정 전압(U1)의 레벨을 가진 단자 전압(U)을 보장하기 위해, 특성 곡선(30)에 상응하게 예를 들어 부하 전류의 제1 값(I1)으로 감소된다.
제1 부하의 공급 라인의 부하 전류는 제2 시간 구간 내에서, 적어도 부하 전류의 제2 시간 구간의 끝(T3)에서 제2 값(I2)보다 높지 않도록 제한되며(S3), 이때 제2 값(I2)은 부하 전류의 제1 값(I1)보다 작다.
한 실시예에 따르면, 제1 및/또는 제2 시간 구간 내에서의 단자 전압(U)이 결정되고, 부하 전류의 제2 값(I2)은 공급 라인의 적어도 일부의 저항값에 의해 결정된다. 공급 라인의 적어도 일부의 저항값은 부하 전류의 제한과는 독립적인 방법으로 결정될 수 있다. 이때, 제2 전류(I2)는 결정되거나 측정된 단자 전압으로부터 옴의 법칙에 따라 상기 저항값을 사용하여 계산된다. 제1 값(I1)에서 제2 값(I2)으로의 부하 전류의 추가 제한으로 인한 단자 전압의 한 가능한 프로파일은 도 4에 도시된 바와 같은 단자 전압 프로파일(46)을 생성할 수 있다. 단자 전압은, 예를 들어 장치가 꺼지는 결과를 초래할 수 있는 전압-시간 구간(42, 44)이 방지되도록 거동한다. 그 결과, 제2 시간 구간 이후의 기간 동안 제1 부하의 단자 전압(U)이 값(U2)보다 크고, 그에 따라 공급 라인과도 전기적으로 연결 가능한 추가 장치가 전술한 것처럼 연속적으로 작동될 수 있다.
또 다른 실시예에 따라, 제1 및 제2 시간 구간에서 부하 전류는 도 2에서 공급 라인의 부하 전류의 프로파일(22)로서 도시된 것처럼 결정된 제2 값(I2)으로 제한된다.
또 다른 실시예에 따라, 제2 시간 구간의 시작(T2)에서의 부하 전류는 부하 전류의 제1 값(I1)으로 제한될 수 있으며, 제2 시간 구간 내에서는 사전 정의된 부하 전류 제한 프로파일에 상응하게 제2 시간 구간의 끝(T3)에서의 제2 값(I2)으로 유도될 수 있다. 이는 도 2에서 제1 및 제2 시간 구간에서의 부하 전류의 프로파일(24, 26)로서 도시되어 있으며, 프로파일(26)에서는 예를 들어 제2시간 구간에서 주로 선형 프로파일이 선택된다. 그러나 제2 시간 구간에서의 부하 전류의 프로파일은, 예컨대 시점(T2)에서의 도약 형태의 프로파일(24)로도 도시된 바와 같은 다른 형태도 가질 수 있다.
또 다른 실시예에 따라, 부하 전류는 제2 시간 구간 내에서 제2 값(I2)으로 제한되며, 상기 제2 값(I2)은 전술한 것처럼 저항 측정을 통해 계산되는 것이 아니라, 예컨대 제1 설정 전압(U1)처럼 미리 정해진 설정 전압과; 제1 및/또는 제2 시간 구간 내에서 제1 부하에서 측정된 단자 전압(U);을 이용하는 제어 방법에 상응하게 결정된다. 이를 위해, 적어도 제2 시간 구간 내에서는, 제어 방법에 상응하게 제2 시간 구간 내에서 제1 부하에서의 단자 전압(U)이 제2 설정 전압(U1)보다 크도록 부하 전류를 상응하는 값으로 제한하기 위해, 단자 전압(U)이 반복적으로 측정되며, 제2 시간 구간의 끝에서는 제1 부하에서의 단자 전압(U)이 제2 설정 전압(U2)보다 크도록 부하 전류가 제2 값(I2)으로 제한된다.
도 5에는 전술한 방법 단계(S1 내지 S3)가 도시되어 있다.
Claims (12)
- 제1 부하에 전류를 공급하는 공급 라인 내 부하 전류를 제한하는 방법으로서, 하기의 단계:
- 제1 시간 구간 및 제2 시간 구간을 정의하는 단계(S1); - 제1 시간 구간은 제1 부하가 공급 라인(T0)에 연결되는 시점 이후에 시작되고, 제2 시간 구간은 상기 제1 시간 구간보다 늦게 시작됨-;
- 제1 및 제2 시간 구간 내에서 부하 전류를 제1 값(I1)으로 제한하는 단계(S2);
- 적어도 제2 시간 구간의 끝(T3)에서 부하 전류를 제2 값(I2)으로 제한하는 단계(S3); - 제2 값(I2)은 제1값(I1)보다 작음 -;
를 포함하는, 부하 전류 제한 방법. - 제1항에 있어서, 부하 전류에 대한 제1 값(I1)은 부하 전류 특성곡선에 의해 제1 부하의 단자 전압의 함수로서 결정되는, 부하 전류 제한 방법.
- 제2항에 있어서, 단자 전압은 제1 및/또는 제2 시간 구간에서 결정되는, 부하 전류 제한 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 부하 전류에 대한 제2 값은 공급 라인의 적어도 일부의 저항값에 의해 결정되는, 부하 전류 제한 방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 부하 전류는 제1 및 제2 시간 구간에서 제2 값(I2)으로 제한되는, 부하 전류 제한 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 부하 전류는 제2 시간 구간의 시작에서 제1 값(I1)으로 제한되고, 제2 시간 구간 내에서는 사전 정의된 프로파일에 의해 제2 값(I2)으로 제한되는, 부하 전류 제한 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 부하 전류는 제2 시간 구간 내에서, 미리 정해진 설정 전압 프로파일과; 제1 및/또는 제2 시간 구간 내에서 제1 부하에서 측정된 단자 전압;을 이용하는 제어 방법에 상응하게 제한되는, 부하 전류 제한 방법.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공급 라인은 제1 부하 및 제2 부하에 전류를 공급하고, 상기 부하 전류의 제2 값(I2)은 제2 부하의 단자 전압의 함수로서 결정되는, 부하 전류 제한 방법.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 부하 전류의 레벨이 부하 전류의 제1 및/또는 제2 값(I1, I2)에 도달하면, 적어도 부분 자동화된 차량을 제어하기 위한 제어 신호 및/또는 차량 탑승자에게 경고하기 위한 경고 신호가 송신되는, 부하 전류 제어 방법.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 구성된 장치.
- 프로그램이 컴퓨터에 의해 실행될 때, 이 컴퓨터가 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하게 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램.
- 제11항에 따른 컴퓨터 프로그램 제품이 저장되어 있는 머신 판독 가능 저장 매체.
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