(57)【要約】      （修正有）【課題】溶接機のためのバッテリジャンプ及び充電システム及び方法を提供する。【解決手段】溶接電源２１０は溶接用出力コネクタ２５０とバッテリ出力コネクタ２６０とを含んでいる。溶接電源のパワーエレクトロニクス２２０は、溶接用出力コネクタで溶接電力を供給し、バッテリ出力コネクタでバッテリ電力を供給する。電流センサは、溶接用出力コネクタ又はバッテリ出力コネクタに接続されるケーブル２８０を通って電流が流れる場合を感知し、感知された際の電流を表す電圧を溶接電源のコントローラに出力する。溶接電源のコントローラは、少なくとも電流センサ２９０からの電圧に基づいて溶接電源の危険状況が存在する場合を判断する安全ロジックを含んでいる。【選択図】図２
2018118310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接電源であって、
溶接用出力コネクタと、
バッテリ出力コネクタと、
前記溶接用出力コネクタにおいて溶接電力を供給し、前記バッテリ出力コネクタにおいてバッテリジャンプ電力又はバッテリ充電電力を供給するよう構成されるパワーエレクトロニクスと、
安全ロジックを含むコントローラを備え、前記安全ロジックは、
回路ハードウェア、又は、
メモリ内に格納されるコンピュータ実行可能命令及び前記コンピュータ実行可能命令を実行するためのプロセッサ、
のうちの少なくとも１つを含み、
少なくとも１つの電流センサであって、
少なくとも１つの電流が、前記溶接用出力コネクタ又は前記バッテリ出力コネクタのうちの少なくとも１つに接続される少なくとも１つのケーブルに流れている場合を感知し、そして、
感知したように前記少なくとも１つの電流から導出される少なくとも１つの電圧を前記コントローラに供給するよう構成される、少なくとも１つの電流センサを備え、
前記コントローラの前記安全ロジックは、前記少なくとも１つの電圧に少なくとも基づいて、前記溶接電源の危険状況が存在する場合を判断するよう構成される、
溶接電源。
【請求項２】
前記パワーエレクトロニクスは、前記少なくとも１つの電流が前記溶接用出力コネクタ又は前記バッテリ出力コネクタのうちの少なくとも１つに接続される前記少なくとも１つのケーブルに流れている場合を、前記少なくとも１つの電流センサが感知する前で、且つ、感知したように前記少なくとも１つの電流から導出される前記少なくとも１つの電圧を前記コントローラに供給する前に、試験電圧を前記溶接用出力コネクタ又は前記バッテリ出力コネクタのうちの少なくとも１つに印加するよう構成される、請求項１に記載の溶接電源。
【請求項３】
前記回路ハードウェアはデジタル信号プロセッサを含む、請求項１に記載の溶接電源。
【請求項４】
前記回路ハードウェアはデジタル論理回路の組み合わせを含む、請求項１に記載の溶接電源。
【請求項５】
前記回路ハードウェアはアナログ電子回路を含む、請求項１に記載の溶接電源。
【請求項６】
更に、前記危険状況を示し、前記コントローラによって提供されるメッセージを表示するよう構成される表示画面を備える、請求項１に記載の溶接電源。
【請求項７】
前記少なくとも１つの電流センサは、精密抵抗分流器、ホール効果センサ、又はリードスイッチのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の溶接電源。
【請求項８】
更に、ユーザによって作動された場合、前記危険状況が解消されたと前記ユーザが信じていることを前記コントローラに示すよう構成されるユーザ入力を備える、請求項１に記載の溶接電源。
【請求項９】
前記溶接電源はエンジン駆動溶接システムの一部である、請求項１に記載の溶接電源。
【請求項１０】
溶接電源の危険状況を判断する方法であって、
前記溶接電源のコントローラを介して、前記溶接電源内部で選択されたモードを溶接モード又はバッテリモードであるものとして判断することと、
前記溶接電源の前記コントローラを介して、少なくとも１つの電流が前記溶接電源の溶接用出力コネクタ又は前記溶接電源のバッテリ出力コネクタのうちの少なくとも１つに接続される少なくとも１つのケーブルに流れている場合を判断することと、
前記溶接電源の前記コントローラを介して、前記選択されたモードが前記溶接モードであると判断される場合、且つ、前記少なくとも１つの電流が前記バッテリ出力コネクタに接続された前記少なくとも１つのケーブルに流れていると判断される場合に、前記溶接電源の第１の危険状況が存在することを判断することと、
前記溶接電源の前記コントローラを介して、前記溶接電源の前記第１の危険状況が存在することの判断に応じて前記溶接電源のパワーエレクトロニクスをシャットダウンさせることであって、前記パワーエレクトロニクスは前記溶接モード中に前記溶接用出力コネクタにおいて溶接電力を供給するよう構成されることと、を含む、
方法。
【請求項１１】
更に、
前記溶接電源の前記コントローラを介して、前記第１の危険状況を示すメッセージを生成することと、
前記溶接電源の前記コントローラによって提供される前記メッセージを前記溶接電源の表示画面上に表示することと、を含む、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
更に、前記危険状況が解消されたと前記ユーザが信じていることを、ユーザ入力を介して前記溶接電源の前記コントローラに示すことを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
更に、
前記少なくとも１つの電流が、精密抵抗分流器、ホール効果センサ、又はリードスイッチのうちの少なくとも１つを介して、前記溶接電源の前記溶接用出力コネクタ又は前記溶接電源の前記バッテリ出力コネクタのうちの少なくとも１つに接続される前記少なくとも１つのケーブルに流れていることを検出することと、
前記検出を前記溶接電源の前記コントローラに電圧として通信することと、を含む、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記バッテリモードはバッテリジャンプモード又はバッテリ充電モードのうちの１つである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
更に、
前記溶接電源の前記コントローラを介して、前記選択されたモードが前記バッテリモードであると判断される場合、且つ、前記少なくとも１つの電流が前記溶接用出力コネクタに接続された前記少なくとも１つのケーブルに流れていると判断される場合に、前記溶接電源の第２の危険状況が存在することを判断することと、
前記溶接電源の前記コントローラを介して、前記溶接電源の前記第２の危険状況が存在することの判断に応じて前記溶接電源のパワーエレクトロニクスをシャットダウンさせることであって、前記パワーエレクトロニクスは前記バッテリモード中に前記バッテリ出力コネクタにおいてバッテリジャンプ電力又はバッテリ充電電力のうちの少なくとも１つを供給するよう構成されることと、を含む、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
更に、
前記溶接電源の前記コントローラを介して、前記第２の危険状況を示すメッセージを生成することと、
前記溶接電源の前記コントローラによって提供される前記メッセージを前記溶接電源の表示画面上に表示することと、を含む、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
溶接システムであって、
電源であって、
電力出力コネクタと、
溶接モード中に前記電力出力コネクタにおいて溶接電力を供給し、バッテリモード中に前記電力出力コネクタにおいてバッテリジャンプ電力又はバッテリ充電電力を供給するよう構成されるパワーエレクトロニクスと、
第１の通信回路を含むコントローラと、を含む電源と、
前記電力出力コネクタに接続されて、前記溶接モード中に前記溶接電力を前記電力出力コネクタから溶接電極及び母材へ供給して、前記溶接電極と前記母材との間にアークを生成するよう構成される溶接ケーブルと、
バッテリ入力コネクタ及びバッテリ出力コネクタを含み、前記溶接ケーブルが前記電力出力コネクタに接続されていない場合に前記バッテリ入力コネクタを介して前記電力出力コネクタに接続されるよう構成されるバッテリアダプタであって、前記バッテリアダプタが前記電力出力コネクタに接続されていることを前記コントローラの前記第１の通信回路に通信するよう構成される第２の通信回路を含むバッテリアダプタと、を備える、
溶接システム。
【請求項１８】
前記バッテリアダプタは、前記バッテリ入力コネクタが前記溶接システムのバッテリモード中に前記電力出力コネクタに接続されている場合、前記バッテリジャンプ電力又は前記バッテリ充電電力を前記バッテリ入力コネクタから前記バッテリ出力コネクタへ通過させるよう構成される、請求項１７に記載の溶接システム。
【請求項１９】
前記第１の通信回路及び前記第２の通信回路は、無線周波数同定（ＲＦＩＤ）技術、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）技術、又はＣｒｏｓｓＬｉｎｃ（商標）技術のうちの少なくとも１つを介して互いに通信する、請求項１７に記載の溶接システム。
【請求項２０】
更に、前記バッテリアダプタの前記バッテリ出力コネクタに接続されるよう構成されるバッテリケーブルを備える、請求項１７に記載の溶接システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、溶接に関するシステム及び方法に関し、特に、溶接出力電力及びバッテリジャンプを提供するか、及び／又は、出力電力を充電する溶接システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの機能がエンジン駆動溶接機に加えられている。溶接用の電力を生成することに加えて、エアコンプレッサ、油圧ポンプを含む機械、並びに、車及び産業機器のバッテリを充電又はジャンプするために用いられてもよい発電機出力を生成する機械が一般的に見られる。バッテリ充電／ジャンプ機能を実行するため、１つの可能性としては、バッテリケーブルを溶接機の溶接スタッドへ直接接続し、溶接コントローラにバッテリジャンプ及び充電電力を調整させることがある。単純なシステムではあるが、かかるシステムには、オペレータが溶接電力をバッテリに印加する恐れを含む欠点があり、バッテリに損傷を与えるか、及び／又は、その他の危険を生じる原因となる。他の機械は別体で専用のバッテリコネクタを用いる。溶接電力がバッテリに向かうことを防ぐため、コネクタは溶接スタッドへの接続を切断する。しかし、特に、大電流をスイッチングするために用いられる場合、比較的高価で、限られた寿命を有する電気機械式接触器が知られている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の実施形態は、エンジン駆動溶接機を用いる野外での溶接を含む溶接に関するシステム及び方法を含んでいる。溶接用、並びに、バッテリ（例えば、自動車等の車両又は一部の産業機器のバッテリ）をジャンプ又は充電するための両方に用いることができる例示的な実施形態を本明細書中で説明する。パワーエレクトロニクスが溶接電源内に設けられる。パワーエレクトロニクスは、溶接電力を溶接電源の溶接用出力コネクタに供給でき、バッテリジャンプ又はバッテリ充電電力を溶接電源のバッテリ出力コネクタに供給できる。
【０００４】
幾つかの実施形態において、溶接システムのオペレータにとって安全な操作を提供するため、安全ロジックを有するコントローラが溶接電源内部に設けられる。また、電流センサが、溶接電源の溶接用出力コネクタに接続される溶接ケーブル及び／又は溶接電源のバッテリ出力コネクタに接続されるバッテリケーブルを流れる予期せぬ電流を感知するよう設けられる。コントローラ内の安全ロジックは、感知した電流を解釈し、溶接電源の危険状況が存在することを判断するよう構成される。
【０００５】
一実施形態は溶接用出力コネクタとバッテリ出力コネクタとを有する溶接電源を含んでいる。一実施形態において、溶接電源はエンジン駆動溶接システムの一部である。溶接電源は、また、溶接用出力コネクタにおいて溶接電力を供給し、バッテリ出力コネクタにおいてバッテリジャンプ電力又はバッテリ充電電力を供給するよう構成されるパワーエレクトロニクスも含んでいる。溶接電源のコントローラは安全ロジックを含む。安全ロジックは、回路ハードウェア及び／又はメモリ内に格納されるコンピュータ実行可能命令並びにコンピュータ実行可能命令を実行するためのプロセッサを含む。幾つかの実施形態において、回路ハードウェアは、例えば、デジタル信号プロセッサ、複数のデジタル論理回路の組み合わせ、又はアナログ電子回路を含んでいてもよい。溶接電源は、また、少なくとも１つの電流センサも含んでいる。電流センサは、電流が溶接用出力コネクタ及び／又はバッテリ出力コネクタに接続されるケーブルを流れている場合を感知するよう構成される。各電流センサは、また、感知したように電流から導出される電圧をコントローラに供給するよう構成される。幾つかの実施形態において、電流センサは、例えば、精密抵抗分流器、ホール効果センサ、又はリードスイッチを含んでいてもよい。コントローラの安全ロジックは、電圧に少なくとも基づいて、溶接電源の危険状況が存在する場合を判断するよう構成される。一実施形態において、パワーエレクトロニクスは、電流が溶接用出力コネクタ又はバッテリ出力コネクタに接続されるケーブルに流れている場合を電流センサが感知する前で、且つ、感知したように電流から導出される電圧をコントローラに供給する前に、試験電圧を溶接用出力コネクタ及び／又はバッテリ出力コネクタに印加するよう構成される。一実施形態において、溶接電源は、また、危険状況を示し、コントローラによって提供されるメッセージを表示するよう構成される表示画面も含んでいる。一実施形態において、溶接電源は、ユーザによって作動された場合、危険状況が解消されたとユーザが信じていることをコントローラに示すよう構成されるユーザ入力を含む。
【０００６】
一実施形態は溶接電源の危険状況を判断する方法を含んでいる。方法は、溶接電源のコントローラを介して、溶接電源内部で選択されたモードを溶接モード又はバッテリモードであるものとして判断することを含む。一実施形態において、バッテリモードはバッテリジャンプモード又はバッテリ充電モードである。方法は、また、溶接電源の前記コントローラを介して、少なくとも１つの電流が溶接電源の溶接用出力コネクタ又はバッテリ出力コネクタに接続される少なくとも１つのケーブルに流れている場合を判断することも含んでいる。一実施形態において、方法は、少なくとも１つの電流が、精密抵抗分流器、ホール効果センサ、又はリードスイッチを介して、溶接電源の溶接用出力コネクタ又はバッテリ出力コネクタに接続される少なくとも１つのケーブルに流れていることを検出することを含む。一実施形態において、方法は、電流の検出を溶接電源のコントローラに電圧として通信することを含む。方法は、更に、溶接電源のコントローラを介して、選択されたモードが溶接モードであると判断される場合、且つ、電流がバッテリ出力コネクタに接続されたケーブルに流れていると判断される場合に、溶接電源の第１の危険状況が存在することを判断することを含んでいる。方法は、また、溶接電源のコントローラを介して、溶接電源の第１の危険状況が存在することの判断に応じて溶接電源のパワーエレクトロニクスをシャットダウンさせることも含んでいる。パワーエレクトロニクスは溶接モード中に溶接用出力コネクタにおいて溶接電力を供給するよう構成される。一実施形態において、方法は、更に、溶接電源のコントローラを介して、第１の危険状況を示すメッセージを生成することと、溶接電源のコントローラによって提供されるメッセージを溶接電源の表示画面上に表示することとを含む。一実施形態において、方法は、また、危険状況が解消されたとユーザが信じていることを、ユーザ入力を介して、溶接電源のコントローラに示すことも含んでいる。一実施形態において、方法は、溶接電源のコントローラを介して、選択されたモードがバッテリモードであると判断される場合、且つ、電流が溶接用出力コネクタに接続された少なくとも１つのケーブルに流れていると判断される場合に、溶接電源の第２の危険状況が存在することを判断することを含む。方法は、また、溶接電源のコントローラを介して、溶接電源の第２の危険状況が存在することの判断に応じて溶接電源のパワーエレクトロニクスをシャットダウンさせることも含んでいる。一実施形態において、パワーエレクトロニクスはバッテリモード中にバッテリ出力コネクタにおいてバッテリジャンプ電力又はバッテリ充電電力を供給するよう構成される。一実施形態において、方法は、溶接電源のコントローラを介して、第２の危険状況を示すメッセージを生成することと、溶接電源のコントローラによって提供されるメッセージを溶接電源の表示画面上に表示することとを含む。
【０００７】
一実施形態は電源を有する溶接システムを含んでいる。電源は電力出力コネクタと第１の通信回路を含むコントローラとを含んでいる。電源は、また、溶接モード中に電力出力コネクタにおいて溶接電力を供給し、バッテリモード中に電力出力コネクタにおいてバッテリジャンプ電力又はバッテリ充電電力を供給するよう構成されるパワーエレクトロニクスも含んでいる。溶接システムは、また、電力出力コネクタに接続されて、溶接モード中に溶接電力を電力出力コネクタから溶接電極及び母材へ供給して、溶接電極と母材との間にアークを生成するよう構成される溶接ケーブルも含んでいる。溶接システムは、更に、バッテリ入力コネクタとバッテリ出力コネクタとを有するバッテリアダプタを含む。バッテリアダプタは、溶接ケーブルが電力出力コネクタに接続されていない場合にバッテリ入力コネクタを介して電力出力コネクタに接続されるよう構成される。バッテリアダプタは、バッテリアダプタが電力出力コネクタに接続されていることをコントローラの第１の通信回路に通信するよう構成される第２の通信回路を含む。一実施形態において、バッテリアダプタは、バッテリ入力コネクタが溶接システムのバッテリモード中に電力出力コネクタに接続されている場合、バッテリジャンプ電力又はバッテリ充電電力をバッテリ入力コネクタからバッテリ出力コネクタへ通過させるよう構成される。幾つかの実施形態において、第１の通信回路及び第２の通信回路は、例えば、無線周波数同定（ＲＦＩＤ）技術、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）技術、又はＣｒｏｓｓＬｉｎｃ（商標）技術を介して互いに通信する。一実施形態において、溶接システムは、バッテリアダプタのバッテリ出力コネクタに接続されるよう構成されるバッテリケーブルを含んでいる。
【０００８】
一般的発明概念の多数の態様は、例示的な実施形態の以下の詳細な説明から、特許請求の範囲から、及び添付図面から、容易に明らかとなるであろう。
【０００９】
明細書の一部に組み込まれ、それらを構成する添付図面は、開示の様々な実施形態を示している。図面内に図示する構成要素の境界（例えば、ボックス、ボックスの群、又は他の形状）は境界の一実施形態を表していることは、正しく認識されるであろう。幾つかの実施形態において、１つの構成要素は多数の構成要素として設計されてもよいか、又は、その多数の構成要素が１つの構成要素として設計されてもよい。幾つかの実施形態において、別の構成要素の内部コンポーネントとして示す構成要素は外部コンポーネントとして実装されてもよく、その逆もまた可能である。更に、構成要素は正確な縮尺で描かれなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、エンジン駆動溶接システムとして構成される溶接システムの一実施形態を示す。
【図２】図２は、溶接システムの溶接電源の危険状況を判断するよう構成される第１の実施形態の溶接システムを示す。
【図３】図３は、溶接システムの溶接電源の危険状況を判断するよう構成される第２の実施形態の溶接システムを示す。
【図４】図４は、溶接システムの溶接電源の危険状況を判断するよう構成される第３の実施形態の溶接システムを示す。
【図５】図５は、安全ロジックを有する図２の溶接システムの第１の実施形態のコントローラを示す。
【図６】図６は、安全ロジックを有する図２の溶接システムの第２の実施形態のコントローラを示す。
【図７】図７は、図１〜４の溶接システムにおいて、溶接電源の危険状況を判断するよう、少なくとも部分的に実装することができる方法のフロー図を示す。
【図８】図８は、溶接システムの溶接電源において危険状況の発生を防止するよう構成される溶接システムの代替の実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
溶接システムの実施形態を開示する。一実施形態において、溶接電源は溶接用出力コネクタとバッテリ出力コネクタとを含んでいる。溶接電源のパワーエレクトロニクスは、溶接用出力コネクタで溶接電力を供給し、バッテリ出力コネクタでバッテリ電力を供給する。電流センサは、溶接用出力コネクタ又はバッテリ出力コネクタに接続されるケーブルを通って電流が流れる場合を感知し、感知された際の電流を表す電圧を溶接電源のコントローラに出力する。溶接電源のコントローラは、少なくとも電流センサからの電圧に基づいて溶接電源の危険状況が存在する場合を判断する安全ロジックを含んでいる。
【００１２】
ここで、本発明の例示的な実施形態を示すためだけであり、それらを制限するためではない図面を参照すると、図１は、本発明の一実施形態による独立型、携帯用、且つ、完全一体型の溶接機／発電機１００（溶接システム）を示している。溶接機／発電機１００はエンジン駆動溶接システムとして構成されている。溶接機／発電機１００は、上部１１２、２つの側面部１１４、１１６、背面１１８、及び前面パネル１３０を有するハウジング１１０を含んでいる。溶接ハウジングは、本明細書中に説明する溶接電源の一実施形態（例えば、図２〜８を参照）及びエンジンの一実施形態（図示せず）を含む溶接機／発電機１００の内部コンポーネントの少なくとも一部を完全に覆うよう設計されている。
【００１３】
溶接ハウジング１１０の上部１１２に位置決めされているのは、排気管１４０である。ハウジングの上部は、通常、冷却液、潤滑油等をハウジング内部に位置するエンジンに加えるための１つ以上の流体アクセス部１４７、１４８を含んでいる。ハウジングの上部は、開口部１５８を有するリフト用装置１５７を含んでいてもよい。リフト用装置は、存在する場合、クレーン又は類似の装置を使用することにより、溶接機／エンジン１００を持ち上げるか、及び／又は移動させるために用いられる。グロメット１７０もハウジングの上部に位置している。フューエルキャップ１７８は、溶接機／エンジン１００の燃料タンクを満たすために用いられる給油管への開口部を閉じるために用いられる。エンジン点検用パネル１２０はハウジングの側面部１１４に位置している。点検用パネルにより、ユーザはエンジンの整備可能なコンポーネントにアクセスすることができる。点検用パネルは、パネルが開けられることを可能にするようヒンジ１２２に接続されている。ラッチ又はハンドル１２４が点検用パネルを開閉するために用いられる。別の点検用開口部１２６が、コハウジングの前部においてンポーネントへのアクセスを可能にするよう、溶接機／エンジン１００の前部近傍に側面部１１４に位置決めされてもよい。点検用パネルは、また、パネルが開けられることを可能にするようヒンジ１２７に接続されている。ラッチ又はハンドル１２８が点検用パネルを開閉するために用いられる。
【００１４】
ハウジングの１つ以上の側面部は、ハウジングの内部コンポーネントの冷却を促進するためにハウジングを通る空気の流れを可能にする通気孔１２９を含んでいる。ハウジング１１０は、溶接工具、一般保守工具（例えば、ハンマー、レンチ、ドライバー等）、エア工具、油圧工具、電動工具、照明等の保管場所を提供する図示しない１つ以上のコンパートメントを含んでいてもよい。ハウジング１１０の前部面すなわち前面パネル１３０も、ハウジング内部の空気の流れを可能にする通気孔１３８を含んでいる。前面パネルは、また、溶接機／発電機１００の動作を監視及び／又は制御する（例えば、溶接機／発電機を溶接モード又はバッテリモードに入れる）ための種々のスイッチ、ノブ、インジケータライト及びメータ、並びに計器１３２、１３４、１３６も含んでいる。前面パネルは、また、溶接ガン、トーチ、又は電極棒及び母材を、溶接ケーブルを介して溶接機／発電機１００に接続するための電気コネクタ（溶接用出力コネクタ）１４２も含んでいる。
【００１５】
前面パネルは、更に、バッテリケーブルを介してバッテリを溶接機／発電機１００（溶接システム）に接続するための電気コネクタ（バッテリ出力コネクタ）１５２を含んでいる。バッテリ出力コネクタ１５２は、バッテリケーブルを介してバッテリ（例えば、車両の）をジャンプさせる、又は、バッテリを充電するために用いられてもよい。溶接機／発電機１００は、溶接機／発電機１００のバッテリモード（例えば、バッテリジャンプモード又はバッテリ充電モード）中にバッテリジャンプ電力又はバッテリ充電電力をバッテリ出力コネクタ１５２に供給する。溶接機／発電機１００は、溶接機／発電機１００の溶接モード中に溶接電力を溶接用出力コネクタ１４２に供給する。一実施形態によれば、バッテリケーブルは、バッテリケーブルが溶接用出力コネクタ１４２に接続できないように構成される。同様に、溶接ケーブルは、溶接ケーブルがバッテリ出力コネクタ１５２に接続できないように構成される。
【００１６】
図２は、溶接システム２００の溶接電源の危険状況を判断するよう構成される第１の実施形態の溶接システム２００を示している。危険状況は、例えば、溶接しようとする場合に、溶接システム２００のバッテリ出力に電力を供給することを含んでもよい。一実施形態において、溶接システム２００は、図１のものと類似したエンジン駆動溶接システム、又は、例えば、配電網に接続する溶接システムであってもよい。
【００１７】
図２の溶接システム２００は溶接電源２１０を含んでいる。溶接電源２１０は、パワーエレクトロニクス２２０と、安全ロジック２３５を有するコントローラ２３０と、表示画面２４０とを含んでいる。パワーエレクトロニクス２２０は、例えば、インバータタイプ、チョッパータイプ、又はそれらの何らかの組み合わせであってもよい。コントローラ２３０は、プロセッサ並びにメモリ及び／又は少なくとも本明細書中に説明するような溶接システム２００を制御するのに適した他の制御回路を含んでいてもよい。溶接システム２００は、また、パワーエレクトロニクス２２０に動作可能に接続される溶接用出力コネクタ２５０（例えば、溶接スタッド）と、パワーエレクトロニクス２２０に動作可能に接続されるバッテリ出力コネクタ２６０とを含んでいる。コントローラ２３０はパワーエレクトロニクス２２０及び表示画面２４０に動作可能に接続される。
【００１８】
溶接システム２００は、また、溶接用出力コネクタ２５０と溶接電極（例えば、ガン／トーチ／棒によって提供される）並びに母材との間を接続するよう構成される１組の溶接ケーブル２７０も含んでいる。溶接システム２００は、また、バッテリ出力コネクタ２６０とバッテリ（例えば、車両の）との間を接続するよう構成される１組のバッテリケーブル２８０も含んでいる。溶接システム２００は、また、コントローラ２３０に動作可能に接続し、バッテリケーブル２８０を流れる電流を感知するよう構成される電流センサ２９０も含んでいる。
【００１９】
一実施形態において、パワーエレクトロニクス２２０は、溶接システム２００が溶接モードにある場合に溶接用出力コネクタ２５０で溶接電力を供給するよう構成されている。同様に、パワーエレクトロニクス２２０は、溶接システム２００がバッテリモード（例えば、バッテリジャンプモード又はバッテリ充電モード）にある場合にバッテリ出力コネクタ２６０でバッテリ電力（例えば、バッテリジャンプ電力又はバッテリ充電電力）を供給するよう構成されている。一般に、安全操作中、一実施形態に従って、パワーエレクトロニクス２２０は溶接モード中にバッテリ出力コネクタ２６０に電力を供給すべきではなく、パワーエレクトロニクス２２０は、また、バッテリモード中に溶接用出力コネクタ２５０に電力を供給すべきではない。
【００２０】
一実施形態において、電流センサ２９０は、バッテリケーブル２８０上又はその近傍に取り付けるよう構成される精密抵抗分流器を含んでいてもよい。別の実施形態において、電流センサ２９０は、バッテリケーブル２８０上又はその近傍に取り付けるよう構成されるホール効果センサを含んでいてもよい。更に別の実施形態において、電流センサ２９０は、バッテリケーブル２８０上又はその近傍に取り付けるよう構成されるリードスイッチを含んでいてもよい。他の種類の電流センサ２９０が、他の様々な実施形態により同様に可能であってもよい。一実施形態において、電流センサ２９０は、バッテリケーブル２８０を流れる電流を検出又は感知し、電流を感知することに応じて電圧を生成するよう構成される。電流センサ２９０によって出力される電圧レベルは感知された電流レベルにより変化してもよい（例えば、電圧が電流から導出されるように）。電圧（又は、例えば、電圧のデジタル表現）は、例えば、一実施形態に従い有線接続を介して、そして、別の実施形態に従い無線接続を介してコントローラ２３０に供給されてもよい。
【００２１】
コントローラ２３０の安全ロジック２３５は、電流センサ２９０によって供給される電圧に部分的に基づいて、溶接電源２１０の危険状況が存在する場合を判断するよう構成される。再度、一実施形態において、危険状況は、例えば、溶接モード中に溶接しようとする場合、溶接システム２００のバッテリ出力コネクタ２６０に電力を供給することを含んでもよい。一般に、溶接モード中、電流は、一実施形態に従い電流センサ２９０によってバッテリケーブル２８０において何も検出されないか、僅かな電流が検出されるべきである。
【００２２】
溶接モード中にバッテリケーブル２８０において予期せぬ量の電流を感知することは、バッテリがバッテリケーブル２８０を介してバッテリ出力コネクタ２６０に接続されていることを示すか、パワーエレクトロニクス２２０による問題を示している可能性がある。例えば、コントローラ２３０は、電流センサによって出力された電圧が、バッテリケーブル２８０における予期せぬ量の電流を示す設定閾値レベルより上であることを判断してもよい。溶接モード中にバッテリが接続されたか、又は、パワーエレクトロニクスによる問題が存在しているかについて、溶接電源２１０は危険状況をユーザに呈示してもよい。結果として、一実施形態によれば、コントローラ２３０は、危険状況が存在していることを安全ロジック２３５が判断する場合、パワーエレクトロニクス２２０をシャットダウンさせるよう構成されている。
【００２３】
また、コントローラ２３０は、一実施形態に従って危険状況が存在すると判断される場合に、表示画面２４０に表示されるメッセージをユーザに送信するよう構成されている。メッセージは、例えば、危険状況が存在すること、パワーエレクトロニクス２２０がシャットダウンされたこと、及び、ユーザがメーカのトラブルシューティング手順に従って危険状況に対処するか又はそれを解消するよう注意深く処置するべきであることを示してもよい。一実施形態において、メーカのトラブルシューティング手順がユーザに対して表示画面２４０に表示されて、問題の修正においてユーザを支援してもよい。例えば、ユーザは、バッテリがバッテリ出力コネクタ２６０に接続されているかどうかをチェックし、そうだとすれば、バッテリをバッテリ出力コネクタ２６０から外すよう指示されてもよい。ユーザは、また、若しくは、代替として、溶接電源２１０のパワーエレクトロニクス２２０に関して診断機能を実行するよう指示されてもよい。
【００２４】
一実施形態において、溶接電源２１０は、ユーザによって作動された場合、危険状況が解消されたとユーザが信じていることをコントローラ２３０に示すよう構成されるユーザ入力２９５（例えば、押しボタン又は表示画面２４０に表示されるアイコン）を含んでいる。コントローラ２３０は、ユーザのユーザ入力２９５の作動に応じたユーザ入力信号の受信時に、電流センサ２９０を介して危険状況を再度チェックするよう構成される。危険状況がもはや存在していなければ、ユーザは、溶接モードが、例えば、ユーザによって事前に選択されていれば、溶接モードで溶接を進めてもよい。
【００２５】
一実施形態において、パワーエレクトロニクス２２０は試験電圧をバッテリ出力コネクタ２６０に印加するよう構成されている。試験電圧は、電流がバッテリケーブル２８０を流れている場合を電流センサ２９０が感知しようと試みる前で、且つ、感知された電流から導出される電圧がコントローラ２３０に供給される前に印加される。このように、溶接電源２１０は、危険状況を生成する（例えば、バッテリ出力コネクタ２６０がバッテリケーブル２８０を介してバッテリに接続されていることに起因する）完全な電気経路がバッテリ出力コネクタ２６０の２つの端子の間に存在するかどうかを判断するよう事前に試みることができる。再度、仮に危険状況が存在すると判断された場合、パワーエレクトロニクス２２０は、少なくとも、溶接モード中に溶接電力又はバッテリモード中にバッテリ電力を供給することに関して、シャットダウンしてもよい。
【００２６】
このようにして、溶接電源２１０の危険状況が溶接モード中に存在する（又は、少なくとも潜在的に存在する）ことを判断でき、パワーエレクトロニクス２２０は、問題が対処されるまでシャットダウンすることができる。比較的安価で信頼性のある電流センサ２９０が、安全ロジック２３５を有するコントローラ２３０と共に、危険状況を判断し、パワーエレクトロニクス２２０をシャットダウンさせるために用いられてもよい。このように、溶接システム２００のユーザを守ることができる。
【００２７】
図３は、溶接システム３００の溶接電源３１０の危険状況を判断するよう構成される第２の実施形態の溶接システム３００を示している。図３の溶接システム３００は、電流センサが、溶接システム３００のバッテリモード中に、バッテリケーブルの代わりに溶接ケーブルを監視するために用いられていることを除いて、図２の溶接システム２００と類似している。
【００２８】
図３の溶接システム３００において、危険状況は、例えば、バッテリ（例えば、車両の）をジャンプ又は充電しようとする場合に、溶接システム３００の溶接出力に電力を供給することを含んでもよい。一実施形態において、溶接システム３００は、図１のものと類似したエンジン駆動溶接システム、又は、例えば、配電網に接続する溶接システムであってもよい。図３の溶接システム３００は溶接電源３１０を含んでいる。溶接電源３１０は、パワーエレクトロニクス３２０と、安全ロジック３３５を有するコントローラ３３０と、表示画面３４０とを含んでいる。溶接システム３００は、また、パワーエレクトロニクス３２０に動作可能に接続される溶接用出力コネクタ３５０（例えば、溶接スタッド）と、パワーエレクトロニクス３２０に動作可能に接続されるバッテリ出力コネクタ３６０とを含んでいる。コントローラ３３０はパワーエレクトロニクス３２０及び表示画面３４０に動作可能に接続される。
【００２９】
溶接システム３００は、また、溶接用出力コネクタ３５０と溶接電極（例えば、ガン／トーチ／棒によって提供される）並びに母材との間を接続するよう構成される１組の溶接ケーブル３７０も含んでいる。溶接システム３００は、また、バッテリ出力コネクタ３６０とバッテリ（例えば、車両の）との間を接続するよう構成される１組のバッテリケーブル３８０も含んでいる。溶接システム３００は、また、コントローラ３３０に動作可能に接続し、溶接ケーブル３７０を流れる電流を感知するよう構成される電流センサ３９０も含んでいる。
【００３０】
一実施形態において、パワーエレクトロニクス３２０は、溶接システム３００が溶接モードにある場合に溶接用出力コネクタ３５０で溶接電力を供給するよう構成されている。同様に、パワーエレクトロニクス３２０は、溶接システム３００がバッテリモード（例えば、バッテリジャンプモード又はバッテリ充電モード）にある場合にバッテリ出力コネクタ３６０でバッテリ電力（例えば、バッテリジャンプ電力又はバッテリ充電電力）を供給するよう構成されている。一般に、安全操作中、一実施形態に従って、パワーエレクトロニクス３２０は溶接モード中にバッテリ出力コネクタ３６０に電力を供給すべきではなく、パワーエレクトロニクス３２０は、また、バッテリモード中に溶接用出力コネクタ３５０に電力を供給すべきではない。
【００３１】
前と同様に、様々な実施形態によれば、電流センサ３９０は、溶接ケーブル３７０上又はその近傍に取り付けるよう構成される精密抵抗分流器、ホール効果センサ、又はリードスイッチを含んでいてもよい。他の種類の電流センサ３９０が、他の様々な実施形態により同様に可能であってもよい。一実施形態において、電流センサ３９０は、溶接ケーブル３７０を流れる電流を検出又は感知し、電流を感知することに応じて電圧を生成するよう構成される。電流センサ３９０によって出力される電圧レベルは感知された電流レベルにより変化してもよい（例えば、電圧が電流から導出されるように）。再度、電圧（又は、例えば、電圧のデジタル表現）は、例えば、一実施形態に従い有線接続を介して、そして、別の実施形態に従い無線接続を介してコントローラ３３０に供給されてもよい。
【００３２】
コントローラ３３０の安全ロジック３３５は、電流センサ３９０によって供給される電圧に基づいて、溶接電源３１０の危険状況が存在する場合を判断するよう構成される。一実施形態において、危険状況は、例えば、バッテリモード中にバッテリをジャンプ又は充電しようとする場合、溶接システム３００の溶接用出力コネクタ３５０に電力を供給することを含んでもよい。一般に、バッテリモード中、電流は、一実施形態に従い電流センサ３９０によって溶接ケーブル３７０において何も検出されないか、僅かな電流が検出されるべきである。
【００３３】
バッテリモード中に溶接ケーブル３７０において予期せぬ量の電流を感知することは、溶接電極及び母材が溶接ケーブル３７０を介して溶接用出力コネクタ３５０に接続されていることを示すか、パワーエレクトロニクス３２０による問題を示している可能性がある。例えば、コントローラ３３０は、電流センサ３９０によって出力された電圧が、溶接ケーブル３７０における予期せぬ量の電流を示す設定閾値レベルより上であることを判断してもよい。バッテリモード中に溶接電極及び母材が接続されたか、又は、パワーエレクトロニクスによる問題が存在しているかについて、溶接電源３１０は危険状況をユーザに呈示してもよい。結果として、一実施形態によれば、コントローラ３３０は、危険状況が存在していることを安全ロジック３３５が判断する場合、パワーエレクトロニクス３２０をシャットダウンさせるよう構成されている。
【００３４】
コントローラ３３０は、一実施形態に従って危険状況が存在すると判断される場合に、表示画面３４０に表示されるメッセージをユーザに送信するよう構成されている。メッセージは、例えば、危険状況が存在すること、パワーエレクトロニクスがシャットダウンされたこと、及び、ユーザがメーカのトラブルシューティング手順に従って危険状況に対処するか又はそれを解消するよう注意深く処置するべきであることを示してもよい。一実施形態において、メーカのトラブルシューティング手順がユーザに対して表示画面３４０に表示されて、問題の修正においてユーザを支援してもよい。例えば、ユーザは、溶接ガン／トーチ／棒及び母材が溶接用出力コネクタ３５０に接続されているかどうかをチェックし、そうだとすれば、溶接ガン／トーチ／棒及び母材を溶接用出力コネクタ３５０から外すよう指示されてもよい。ユーザは、また、若しくは、代替として、溶接電源３１０のパワーエレクトロニクス３２０に関して診断機能を実行するよう指示されてもよい。
【００３５】
一実施形態において、溶接電源３１０は、ユーザによって作動された場合、危険状況が解消されたとユーザが信じていることをコントローラ３３０に示すよう構成されるユーザ入力３９５（例えば、押しボタン又は表示画面３４０に表示されるアイコン）を含んでいる。コントローラ３３０は、ユーザのユーザ入力３９５の作動に応じたユーザ入力信号の受信時に、電流センサ３９０を介して危険状況を再度チェックするよう構成される。危険状況がもはや存在していなければ、ユーザは、バッテリモードが、例えば、ユーザによって事前に選択されていれば、バッテリモードで溶接システム３００を使用するよう進めてもよい。
【００３６】
一実施形態において、パワーエレクトロニクス３２０は試験電圧を溶接用出力コネクタ３５０に印加するよう構成されている。試験電圧は、電流が溶接ケーブル３７０を流れている場合を電流センサ３９０が感知しようと試みる前で、且つ、感知された電流から導出される電圧がコントローラ３３０に供給される前に印加される。このように、溶接電源３１０は、危険状況を生成する（例えば、溶接用出力コネクタ３５０が溶接ケーブル３７０を介して溶接に用いられる溶接ガン／トーチ／棒及び母材に接続されていることに起因する）完全な電気経路が溶接用出力コネクタ３５０の２つの端子の間に存在するかどうかを判断するよう事前に試みることができる。再度、仮に危険状況が存在すると判断された場合、パワーエレクトロニクス３２０は、少なくとも、溶接モード中に溶接電力又はバッテリモード中にバッテリ電力を供給することに関して、シャットダウンしてもよい。
【００３７】
このようにして、溶接電源３１０の危険状況がバッテリモード中に存在する（又は、少なくとも潜在的に存在する）ことを判断でき、パワーエレクトロニクス３２０は、問題が対処されるまでシャットダウンすることができる。比較的安価で信頼性のある電流センサ３９０が、安全ロジック３３５を有するコントローラ３３０と共に、危険状況を判断し、パワーエレクトロニクス３２０をシャットダウンさせるために用いられてもよい。このように、溶接システム３００のユーザを守ることができる。
【００３８】
図４は、溶接システム４００の溶接電源４１０の危険状況を判断するよう構成される第３の実施形態の溶接システム４００を示している。危険状況は、例えば、溶接しようとする場合に、溶接システム４００のバッテリ出力に電力を供給すること、又は、バッテリをジャンプ又は充電しようとする場合に、溶接システム４００の溶接用出力に電力を供給することを含んでもよい。一実施形態において、溶接システム４００は、図１のものと類似したエンジン駆動溶接システム、又は、例えば、配電網に接続する溶接システムであってもよい。図４の溶接システム４００は溶接電源４１０を含んでいる。溶接電源４１０は、パワーエレクトロニクス４２０と、安全ロジック４３５を有するコントローラ４３０と、表示画面４４０とを含んでいる。溶接システム４００は、また、パワーエレクトロニクス４２０に動作可能に接続される溶接用出力コネクタ４５０（例えば、溶接スタッド）と、パワーエレクトロニクス４２０に動作可能に接続されるバッテリ出力コネクタ４６０とを含んでいる。コントローラ４３０はパワーエレクトロニクス４２０及び表示画面４４０に動作可能に接続される。
【００３９】
溶接システム４００は、また、溶接用出力コネクタ４５０と溶接電極（例えば、ガン／トーチ／棒によって提供される）並びに母材との間を接続するよう構成される１組の溶接ケーブル４７０も含んでいる。溶接システム４００は、また、バッテリ出力コネクタ４６０とバッテリ（例えば、車両の）との間を接続するよう構成される１組のバッテリケーブル４８０も含んでいる。溶接システム４００は、また、コントローラ４３０に動作可能に接続し、溶接ケーブル４７０を流れる電流を感知するよう構成される第１の電流センサ４９０と、コントローラ４３０に動作可能に接続し、バッテリケーブル４８０を流れる電流を感知するよう構成される第２の電流センサ４９２とを含んでいる。
【００４０】
一実施形態において、パワーエレクトロニクス４２０は、溶接システム４００が溶接モードにある場合に溶接用出力コネクタ４５０で溶接電力を供給するよう構成されている。同様に、パワーエレクトロニクス４２０は、溶接システム４００がバッテリモード（例えば、バッテリジャンプモード又はバッテリ充電モード）にある場合にバッテリ出力コネクタ４６０でバッテリ電力（例えば、バッテリジャンプ電力又はバッテリ充電電力）を供給するよう構成されている。一般に、安全操作中、一実施形態に従って、パワーエレクトロニクス４２０は溶接モード中にバッテリ出力コネクタ４６０に電力を供給すべきではなく、パワーエレクトロニクス４２０は、また、バッテリモード中に溶接用出力コネクタ４５０に電力を供給すべきではない。
【００４１】
一実施形態において、第１の電流センサ４９０及び第２の電流センサ４９２は、それぞれ、溶接ケーブル４７０及びバッテリケーブル４８０上又はそれらの近傍に取り付けるよう構成される精密抵抗分流器、ホール効果センサ、又はリードスイッチをそれぞれ含んでいてもよい。他の実施形態において、１つの種類の電流センサが溶接ケーブル４７０上又はその近傍で用いられてもよく、別の種類の電流センサがバッテリケーブル４８０上又はその近傍で用いられてもよい。他の種類の電流センサが、他の様々な実施形態により同様に可能であってもよい。
【００４２】
一実施形態において、第１の電流センサ４９０は、溶接ケーブル４７０を流れる電流を検出又は感知し、電流を感知することに応じて第１の電圧を生成するよう構成される。第２の電流センサ４９２は、バッテリケーブル４８０を流れる電流を検出又は感知し、電流を感知することに応じて第２の電圧を生成するよう構成される。電流センサ４９０及び４９２によって出力される電圧レベルは感知された電流レベルにより変化してもよい（例えば、第１及び第２の電圧がそれぞれの電流から導出されるように）。第１及び第２の電圧（又は、例えば、電圧のデジタル表現）は、例えば、一実施形態に従い有線接続を介して、そして、別の実施形態に従い無線接続を介してコントローラ４３０に供給されてもよい。
【００４３】
コントローラ４３０の安全ロジック４３５は、電流センサ４９０及び４９２によって供給される第１及び第２の電圧のうちの少なくとも１つに基づいて、溶接電源４１０の危険状況が存在する場合を判断するよう構成される。再度、一実施形態において、危険状況は、例えば、溶接モード中に溶接しようとする場合に、溶接システム４００のバッテリ出力コネクタ４６０に電力を供給すること、又は、バッテリモード中にバッテリをジャンプ又は充電しようとする場合に、溶接システム４００の溶接用出力コネクタ４５０に電力を供給することを含んでもよい。一般に、一実施形態によれば、溶接モード中、電流は電流センサ４９２によってバッテリケーブル４８０において何も検出されないか、僅かな電流が検出されるべきであり、バッテリモード中、電流は電流センサ４９０によって溶接ケーブル４７０において何も検出されないか、僅かな電流が検出されるべきである。
【００４４】
溶接モード中にバッテリケーブル４８０において予期せぬ量の電流を感知することは、バッテリがバッテリケーブル４８０を介してバッテリ出力コネクタ４６０に接続されていることを示すか、パワーエレクトロニクス４２０による問題を示している可能性がある。例えば、コントローラ４３０は、電流センサ４９２によって出力された電圧が、バッテリケーブル４８０における予期せぬ量の電流を示す設定閾値レベルより上であることを判断してもよい。溶接モード中にバッテリが接続されたか、又は、パワーエレクトロニクスによる問題が存在しているかについて、溶接電源４１０は危険状況をユーザに呈示してもよい。結果として、一実施形態によれば、コントローラ４３０は、危険状況が存在していることを安全ロジック４３５が判断する場合、パワーエレクトロニクス４２０をシャットダウンさせるよう構成されている。
【００４５】
同様に、バッテリモード中に溶接ケーブル４７０において予期せぬ量の電流を感知することは、ガン／トーチ／棒及び母材が溶接ケーブル４７０を介して（溶接するための）溶接用出力コネクタ４５０に接続されていることを示すか、パワーエレクトロニクス４２０による問題を示している可能性がある。例えば、コントローラ４３０は、電流センサ４９０によって出力された電圧が、溶接ケーブル４７０における予期せぬ量の電流を示す設定閾値レベルより上であることを判断してもよい。バッテリモード中にガン／トーチ／棒及び母材が接続されたか、又は、パワーエレクトロニクス４２０による問題が存在しているかについて、溶接電源４１０は危険状況をユーザに呈示してもよい。結果として、一実施形態によれば、コントローラ４３０は、危険状況が存在していることを安全ロジック４３５が判断する場合、パワーエレクトロニクス４２０をシャットダウンさせるよう構成されている。
【００４６】
また、コントローラ４３０は、一実施形態に従って危険状況が存在すると判断される場合に、表示画面４４０に表示されるメッセージをユーザに送信するよう構成されている。メッセージは、例えば、危険状況が存在すること、パワーエレクトロニクス４２０がシャットダウンされたこと、及び、ユーザがメーカのトラブルシューティング手順に従って危険状況に対処するか又はそれを解消するよう注意深く処置するべきであることを示してもよい。一実施形態において、メーカのトラブルシューティング手順がユーザに対して表示画面４４０に表示されて、問題の修正においてユーザを支援してもよい。例えば、ユーザは、バッテリがバッテリ出力コネクタ４６０に接続されているかどうかをチェックし、そうだとすれば、バッテリをバッテリ出力コネクタ４６０から外すよう指示されてもよい。代替として、又は、それに加えて、ユーザは、ガン／トーチ／棒及び母材が溶接用出力コネクタ４５０に接続されているかどうかをチェックし、そうだとすれば、ガン／トーチ／棒及び母材を溶接用出力コネクタ４５０から外すよう指示されてもよい。ユーザは、また、若しくは、代替として、溶接電源４１０のパワーエレクトロニクス４２０に関して診断機能を実行するよう指示されてもよい。
【００４７】
一実施形態において、溶接電源４１０は、ユーザによって作動された場合、危険状況が解消されたとユーザが信じていることをコントローラ４３０に示すよう構成されるユーザ入力４９５（例えば、押しボタン又は表示画面４４０に表示されるアイコン）を含んでいる。コントローラ４３０は、ユーザのユーザ入力４９５の作動に応じたユーザ入力信号の受信時に、電流センサ４９０及び４９２を介して危険状況を再度チェックするよう構成される。危険状況がもはや存在していなければ、ユーザは、溶接モード又はバッテリモードが、例えば、ユーザによって事前に選択されていれば、溶接モードで溶接するか、又は、バッテリモードでバッテリをジャンプ若しくは充電することを進めてもよい。
【００４８】
一実施形態において、溶接モードが選択されている場合、パワーエレクトロニクス４２０は試験電圧をバッテリ出力コネクタ４６０に印加するよう構成されている。試験電圧は、電流がバッテリケーブル４８０を流れている場合を電流センサ４９２が感知しようと試みる前で、且つ、感知された電流から導出される電圧がコントローラ４３０に供給される前に印加される。このように、溶接電源４１０は、危険状況を生成する（例えば、バッテリ出力コネクタ４６０がバッテリケーブル４８０を介してバッテリに接続されていることに起因する）完全な電気経路がバッテリ出力コネクタ４６０の２つの端子の間に存在するかどうかを判断するよう事前に試みることができる。
【００４９】
一実施形態において、バッテリモードが選択されている場合、パワーエレクトロニクス４２０は試験電圧を溶接用出力コネクタ４５０に印加するよう構成されている。試験電圧は、電流が溶接ケーブル４７０を流れている場合を電流センサ４９０が感知しようと試みる前で、且つ、感知された電流から導出される電圧がコントローラ４３０に供給される前に印加される。このように、溶接電源４１０は、危険状況を生成する（例えば、溶接用出力コネクタ４５０が溶接ケーブル４７０を介して溶接に用いられるガン／トーチ／棒及び母材に接続されていることに起因する）完全な電気経路が溶接用出力コネクタ４５０の２つの端子の間に存在するかどうかを判断するよう事前に試みることができる。再度、仮に危険状況が存在すると判断された場合、パワーエレクトロニクス４２０は、少なくとも、溶接モード中に溶接電力又はバッテリモード中にバッテリ電力を供給することに関して、シャットダウンしてもよい。
【００５０】
このようにして、溶接電源４１０の危険状況が溶接モード及びバッテリモードの両方の間に存在する（又は、少なくとも潜在的に存在する）ことを判断でき、パワーエレクトロニクス４２０は、問題が対処されるまでシャットダウンすることができる。比較的安価で信頼性のある電流センサ４９０及び４９２が、安全ロジック４３５を有するコントローラ４３０と共に、危険状況を判断し、パワーエレクトロニクス４２０をシャットダウンさせるために用いられてもよい。このように、溶接システム４００のユーザを守ることができる。
【００５１】
図５は、安全ロジック２３５を有する図２の溶接システム２００の第１の実施形態のコントローラ２３０を示している。図５の第１の実施形態のコントローラ２３０は、また、第１の実施形態の図３のコントローラ３３０及び図４のコントローラ４３０も表している。第１の実施形態のコントローラ２３０において、安全ロジック２３５はプロセッサ２３６及びメモリ２３７を含んでいる。メモリ２３７は、メモリ２３７からプロセッサ２３６へロードされ、安全機能を実行するようプロセッサ２３６によって実行することができるコンピュータ実行可能命令を格納するよう構成されている。例えば、コンピュータ実行可能命令は、溶接システム２００が溶接モードにあり、電流センサ２９０がバッテリケーブル２８０において予期せぬ電流を感知した場合に、パワーエレクトロニクス２２０をシャットダウンさせる安全機能ロジックを提供してもよい。
【００５２】
図６は、安全ロジック２３５を有する図２の溶接システム２００の第２の実施形態のコントローラ２３０を示している。図６の第２の実施形態のコントローラ２３０は、また、第２の実施形態の図３のコントローラ３３０及び図４のコントローラ４３０も表している。第２の実施形態のコントローラ２３０において、安全ロジック２３５はデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）２３８の形態での回路ハードウェアを含んでいる。ＤＳＰ２３８は安全機能を実行するよう構成されている。例えば、ＤＳＰ２３８は、溶接システム２００が溶接モードにあり、電流センサ２９０がバッテリケーブル２８０において予期せぬ電流を感知した場合に、パワーエレクトロニクス２２０をシャットダウンさせる安全機能ロジックを提供してもよい。他の実施形態において、回路ハードウェアは、例えば、デジタル論理回路及び／又はアナログ電子回路を含んでいてもよい。安全ロジック２３５の更に他の様々な実施形態は、プロセッサ、メモリ、ＤＳＰ、デジタル論理回路、及びアナログ電子回路のうちの何れか又は全ての様々な組み合わせを含んでいてもよい。
【００５３】
図７は、図１〜４の溶接システム１００〜４００において、溶接電源の危険状況を判断するよう、少なくとも部分的に実装することができる方法７００のフロー図を示している。７１０において、溶接電源内部で選択されたモードが、溶接モード又はバッテリモードであるものとして（例えば、溶接電源のコントローラを介して）判断される。溶接モードは、選択に利用できる幾つかの溶接モードのうちの１つであってもよい。バッテリモードは、選択に利用できるバッテリジャンプモード（例えば、車両のバッテリをジャンプするため）又はバッテリ充電モード（例えば、車両のバッテリを充電するため）のうちの１つであってもよい。
【００５４】
選択されたモードが溶接モードであると判断されると、７２０において、予期せぬ電流が溶接電源のバッテリ出力コネクタに接続されたバッテリケーブルを流れているものとして感知（検出）されたかどうかについての判断が（例えば、溶接電源のコントローラを介して）行われる。予期せぬ電流がバッテリケーブルを流れていると判断されると、７３０において、溶接電源のパワーエレクトロニクスが（例えば、溶接電源のコントローラを介して）シャットダウンされる。予期せぬ電流がバッテリケーブルを流れていると判断されなければ、７４０において、溶接電源のパワーエレクトロニクスは、溶接を開始することができるように、（選択された溶接モードに基づいて）溶接電源の溶接用出力コネクタへの溶接用出力電力の供給を進める。
【００５５】
７１０において、選択されたモードがバッテリモードであると判断されると、７５０において、予期せぬ電流が溶接電源の溶接用出力コネクタに接続された溶接ケーブルを流れているものとして感知（検出）されたかどうかについての判断が（例えば、溶接電源のコントローラを介して）行われる。予期せぬ電流が溶接ケーブルを流れていると判断されると、７３０において、溶接電源のパワーエレクトロニクスが（例えば、溶接電源のコントローラを介して）シャットダウンされる。予期せぬ電流が溶接ケーブルを流れていると判断されなければ、７６０において、溶接電源のパワーエレクトロニクスは、バッテリのジャンプ又は充電を開始することができるように、（選択されたバッテリモードに基づいて）溶接電源のバッテリ出力コネクタへのバッテリジャンプ又は充電用電力の供給を進める。
【００５６】
方法７００の全体が図４の溶接システム４００において実装されてもよい。方法７００のステップ７１０、７２０、７３０、及び７４０は図２の溶接システム２００において実装されてもよい。ステップ７１０、７３０、７５０、及び７６０は図３の溶接システム３００において実装されてもよい。方法７００の他のバリエーションが、他の様々な実施形態により他の溶接システムにおいて実装されてもよい。
【００５７】
図８は、溶接システム８００の溶接電源８１０において危険状況の発生を防止するよう構成される溶接システム８００の代替の実施形態を示している。危険状況は、例えば、溶接しようとする場合に、溶接システム８００の電力出力にバッテリ電力を供給すること、又は、バッテリをジャンプ又は充電しようとする場合に、溶接システムの電力出力に溶接電力を供給することを含んでもよい。一実施形態において、溶接システム８００は、図１のものと類似したエンジン駆動溶接システム、又は、例えば、配電網に接続する溶接システムであってもよい。
【００５８】
図８の溶接システム８００は溶接電源８１０を含んでいる。溶接電源８１０は、パワーエレクトロニクス８２０と、第１の通信回路８３５を有するコントローラ８３０と、表示画面８４０とを含んでいる。溶接システム８００は、また、パワーエレクトロニクス８２０に動作可能に接続される電力出力コネクタ８５０も含んでいる。コントローラ８３０はパワーエレクトロニクス８２０及び表示画面８４０に動作可能に接続される。一実施形態において、パワーエレクトロニクス８２０は、溶接モード中に電力出力コネクタ８５０で溶接電力を、そして、バッテリモード中に電力出力コネクタ８５０でバッテリジャンプ電力又はバッテリ充電電力を供給するよう構成されている。
【００５９】
溶接システム８００は、また、溶接モード中に電力出力コネクタ８５０と溶接電極（例えば、溶接ガン、トーチ、又は棒によって提供される）並びに母材との間を接続して溶接電極と母材との間にアークを生成するよう構成される１組の溶接ケーブル８６０も含んでいる。溶接システム８００は、また、バッテリアダプタ８７０及び１組のバッテリケーブル８８０も含んでいる。バッテリケーブル８８０は、（バッテリアダプタ８７０のバッテリ出力コネクタ８７２において）バッテリアダプタ８７０とバッテリ（例えば、車両の）との間を接続するよう構成されている。バッテリアダプタ８７０は、また、溶接ケーブル８６０が接続されていない場合に電力出力コネクタ８５０に接続するよう構成されるバッテリ入力コネクタ８７４も含んでいる。従って、バッテリアダプタ８７０及びバッテリケーブル８８０は、電力出力コネクタ８５０とバッテリとの間を接続してバッテリモード中にバッテリジャンプ電力又はバッテリ充電電力をバッテリに供給するよう構成されている。
【００６０】
バッテリアダプタ８７０は、コントローラ８３０の第１の通信回路８３５と通信するよう構成される第２の通信回路８７６を含んでいる。一実施形態において、第２の通信回路８７６は第１の通信回路８３５と通信して第１の通信回路８３５（及び、従って、コントローラ８３０）にバッテリアダプタ８７０が電力出力コネクタ８５０に接続されている場合を通知する。幾つかの実施形態によれば、第１の通信回路８３５及び第２の通信回路８７６は、無線周波数同定（ＲＦＩＤ）技術、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）技術、又はＣｒｏｓｓＬｉｎｃ（商標）技術のうちの少なくとも１つを介して互いに通信する。ＣｒｏｓｓＬｉｎｃ（商標）はＯｈｉｏ州ＣｌｅｖｅｌａｎｄのＬｉｎｃｏｌｎ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙの可否通信技術である。
【００６１】
バッテリアダプタ８７０は、バッテリ入力コネクタ８７４が溶接システム８００のバッテリモード中に電力出力コネクタ８５０に接続されている場合、バッテリジャンプ電力又はバッテリ充電電力をバッテリ入力コネクタ８７４からバッテリ出力コネクタ８７２へ通過させるよう構成されている。一実施形態において、バッテリジャンプ電力又はバッテリ充電電力は、バッテリアダプタ８７０を通過する場合に影響を受けない。別の実施形態において、バッテリアダプタ８７０は、バッテリジャンプ電力又はバッテリ充電電力をフィルタリングして、バッテリ出力コネクタ８７２においてより安定した電力を供給するよう構成されている。
【００６２】
一実施形態によれば、コントローラ８３０は、バッテリアダプタ８７０が電力出力コネクタ８５０に接続されている場合に、パワーエレクトロニクス８２０が溶接電力を電力出力コネクタ８５０に供給することを許可しない。同様に、コントローラ８３０は、バッテリアダプタ８７０が電力出力コネクタ８５０に接続されていない場合に、パワーエレクトロニクス８２０がバッテリ電力を電力出力コネクタ８５０に供給することを許可しない。強調するが、バッテリアダプタ８７０及び溶接ケーブル８６０は同時に電力出力コネクタ８５０に接続できない。
【００６３】
一実施形態において、ユーザがバッテリアダプタ８７０を電力出力コネクタ８５０に接続したまま溶接電源８１０上で溶接モードを選択する場合、コントローラ８３０は、パワーエレクトロニクス８２０をシャットダウンさせ、不適合な構成を指摘するメッセージを表示画面８４０上でユーザに表示する。同様に、ユーザがバッテリアダプタ８７０を電力出力コネクタ８５０から外したまま溶接電源８１０上でバッテリモードを選択する場合、コントローラ８３０は、パワーエレクトロニクス８２０をシャットダウンさせ、不適合な構成を指摘するメッセージを表示画面８４０上でユーザに表示する。
【００６４】
このようにして、バッテリアダプタ８７０が接続されていない場合にのみ、選択された溶接モードに対応する溶接電力を電力出力コネクタ８５０に供給することができる。更に、バッテリアダプタ８７０が接続されている場合にのみ、選択されたバッテリモード（例えば、ジャンプ又は充電）に対応するバッテリ電力を電力出力コネクタ８５０に供給することができる。このようにして、間違った電力を電力出力コネクタ８５０に間違った時間で供給する危険状況を防止することができる。
【００６５】
開示する実施形態をかなり詳細に示し、説明してきたが、添付特許請求の範囲の適用範囲をかかる詳細に制限するか、又は、何らかの方法で限定することは、意図するものではない。無論、主題の様々な態様を説明するために、コンポーネント又は手法の想定できる組み合わせの全てを説明することは不可能である。従って、開示は、図示し、説明した特定の詳細又は例示する実施例に限定されるものではない。それ故に、本開示は、米国特許法第１０１条の法定主題要件を満足させる添付特許請求の範囲の適用範囲に入る変更、改良、及び変形例を包含することを目的としている。特定の実施形態の上記の説明は、一例として与えられている。与えた開示から、当業者は、一般的発明概念及び付随する利点を理解するだけでなく、開示した構造及び方法に対する明白な、様々な変更及び修正を見出すであろう。例えば、追加又は代替コンポーネントを有する代替方法及び／又はシステムが、危険状況の発生を防止するよう電流センサ及び／又はアダプタを用いる溶接システムを構成するために利用されてもよい。従って、添付特許請求の範囲及びその均等物によって定義されるように、一般的発明概念の精神及び適用範囲に入るような全てのかかる変更及び修正をカバーすることが求められている。
【符号の説明】
【００６６】
１００、２００、３００、４００、８００  溶接システム
１４２、２５０、３５０、４５０  溶接用出力コネクタ
１５２、２６０、３６０、４６０  バッテリ出力コネクタ
２１０、３１０、４１０、８１０  溶接電源
２２０、３２０、４２０、８２０  パワーエレクトロニクス
２３０、３３０、４３０、８３０  コントローラ
２３５、３３５、４３５  安全ロジック
２３６  プロセッサ
２３７  メモリ
２３８  デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）
２４０、３４０、４４０、８４０  表示画面
２７０、３７０、４７０、８６０  溶接ケーブル
２８０、３８０、４８０、８８０  バッテリケーブル
２９０、３９０  電流センサ
２９５、３９５、４９５  ユーザ入力
４９０  第１の電流センサ
４９２  第２の電流センサ
７００  方法
７１０〜７６０  ステップ
８３５  第１の通信回路
８５０  電力出力コネクタ
８７０  バッテリアダプタ
８７２  バッテリ出力コネクタ
８７４  バッテリ入力コネクタ
８７６  第２の通信回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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