JP2016541229A

JP2016541229A - ポータブル電力システム

Info

Publication number: JP2016541229A
Application number: JP2016552211A
Authority: JP
Inventors: ユン，スティーブン・ケイ; チュウ，ユック・ミン
Original assignee: ブイ・５・システムズ・インコーポレイテッド
Priority date: 2013-10-28
Filing date: 2014-10-28
Publication date: 2016-12-28
Also published as: ES2712275T3; AU2014342494A1; US20220102985A1; TW201535921A; US20170117720A1; CN105830306A; AU2018208666A1; US9543786B2; US11031802B2; AU2014342494B2; HK1223745A1; TWI633735B; US20150115898A1; PL3063853T3; EP3063853A4; KR20160077183A; WO2015066071A1; EP3063853A1; EP3063853B1

Abstract

電力管理システムおよび方法が開示される。システムは、高可用性電力送達システムとすることができる。システムは、ＧＰＳ追跡式とすることができる。システムは、複数のバッテリ、複数の入力電源、および複数の負荷を有することができる。システムは、複数のバッテリと電源間で切り替えを行い、負荷に電力を送達することができる。システムは、負荷に電力供給するための入力電源が確実に常にあるようにすることができる。

Description

本出願は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれている、２０１３年１０月２８日に出願した米国仮出願第６１／８９６，５８７号、および２０１４年９月２４日に出願した米国仮出願第６２／０５４，８５８号の優先権を主張するものである。

電力管理システムおよび方法が開示される。システムは、高可用性電力送達システムとすることができる。システムは、ＧＰＳ追跡式とすることができる。

電力管理システムは、負荷への電力の送達用に使用される電気部品のネットワークである。電力システムは、電力を調整するよう意図され、すなわち負荷に送達される電圧および電流は、電力送達の一貫性を確実にするように調節される。電力管理システムはしばしば、負荷への送達の前に電源を調整し、送達される電流および電圧を、負荷に適合するように調節する。

電力管理システムには、電力入力から電気を受け取るバッテリを有するものがある。バッテリは、電力入力と同時に負荷に電力を供給するか、または電力入力がオフになっている、もしくは使用できない場合は標準無停電電源装置（ＵＰＳ：Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｄ（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ）ＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙ）として、電力入力を補うことができる。

バッテリは、到来電力を制限された量でしか蓄電することができない。従って、電力管理システムでのバッテリが電荷を吸収できるよりも速く、またいくらかの使用可能電力が、例えば熱として失われるよりも速く、電力管理システム内の充電サブシステムが、ソーラーパネルまたは固定１２０Ｖライン（例えば、都市または他の国営公益事業の電源に接続された壁コンセントから）などの電源から電力を受け取ってもよい。

電力管理システムは、バッテリがなくても、または１つのバッテリを有してもよい。バッテリを使用することは、電力線などの通常は信頼できる電力入力が故障した場合、電力の使用時間を長引かせるのに少なくとも役立つが、電力線やバッテリの役割を担うことはない。そのため、これらのシステムの電力送達の非アクティブ化が依然として起こる。

また、電力管理システムはしばしば、単一のタイプの電力出力を有する。すなわち、電力管理システムは、１つの定電圧および１つの定電流で、電気を出力するように設計されてもよい。

従って、大量の電力をバックアップバッテリに蓄電できる電力管理システムが望まれる。通常の単一バッテリシステムよりも可用性の高い（例えば、より使用時間の長い）電力管理システムが望まれる。さらに、種々のタイプの負荷電流および負荷電圧要求に対して電力供給するために、種々の出力電圧および電流を備えた電力管理システムが望まれる。

電力管理システムが開示される。電力管理システムは、第１のバッテリ電圧を有する第１のバッテリ、第２のバッテリ電圧を有する第２のバッテリ、第１のバッテリに取り付けられた第１のキャパシタバンク、および第２のバッテリに取り付けられた第２のキャパシタバンクを有することができる。電力管理システムは、第１のバッテリ電圧が第１の満充電バッテリ電圧より低い場合、第１のキャパシタバンクから第１のバッテリに、電流を送るように構成された電力管理要素を有することができる。第１のキャパシタバンクからの電流が第１のバッテリに送られる場合、また第２のバッテリ電圧が第２の満充電バッテリ電圧より低い場合、電力管理要素は、第２のキャパシタバンクから第２のバッテリに電流を送るように構成され得る。

電力管理システムは、システムに衛星航法受信機を取り付けることができる。電力管理システムは、電力調整回路を有することができる。電力調整回路は、定常負荷入力電流および定常負荷入力電圧を出力するように構成されたＤＣ−ＤＣコンバータを有することができる。電力管理システムは、第１のバッテリ電圧、第２のバッテリ電圧、第１のキャパシタバンクからの電流、および第２のキャパシタバンクからの電流を検知するように構成され得る。電力管理システムは、第１の電源および第３のキャパシタバンクを有することができる。第１の電源は、エネルギを第３のキャパシタバンクに送達するように構成され得る。電力管理システムは、エネルギを第１のキャパシタバンクまたは第２のキャパシタバンクに送達するように構成された第１の電源を有することができる。

第１のキャパシタバンクは、第１の満充電キャパシタ電圧を有する第１のキャパシタ、第２の満充電キャパシタ電圧を有する第２のキャパシタ、第３の満充電キャパシタ電圧を有する第３のキャパシタ、第４の満充電キャパシタ電圧を有する第４のキャパシタ、および第５の満充電キャパシタ電圧を有する第５のキャパシタを有することができる。第１の満充電キャパシタ電圧、第２の満充電キャパシタ電圧、第３の満充電キャパシタ電圧、第４の満充電キャパシタ電圧、および第５の満充電キャパシタ電圧は、同じ電圧であってよい。

電力管理要素は、マイクロプロセッサを有することができる。電力管理要素は、比較器を有することができる。電力管理システムは、第１のキャパシタバンクから第１のバッテリに、２．７Ｖを１単位として電流を送るように構成された分圧器を有することができる。電力管理システムは、第２のキャパシタバンクから第２のバッテリに、２．７Ｖを１単位として電流を送るように構成された分圧器を有することができる。電力管理システムは、温度管理要素および温度センサを有することができ、この場合、システムは、システムが温度センサから最適温度よりも高い温度を検出すると、冷やされるように構成される。温度管理要素は、ペルチェ接合または圧電板のうちの少なくとも１つを有することができる。

電力管理システムは、第１のキャパシタバンク、第２のキャパシタバンク、エネルギを第１のキャパシタバンクに送達するように構成された第１の電源、およびバッテリを有することができる。第２のキャパシタバンクは、電流をバッテリに放電するように構成される。

電力管理システムは、第２の電源および第３のキャパシタバンクを有することができる。第３のキャパシタバンクは、第１の電源または第２の電源のうちの少なくとも１つから、エネルギを受け取るように構成され得る。第１の電源は、ソーラーパネル、風力タービン、または固定ラインのうちの少なくとも１つを有することができる。第１のキャパシタバンクは、１３．５Ｖ以下の電圧を有する。電力管理システムは、システムに衛星航法受信機を取り付けることができる。

電力管理システムは、第１のバッテリおよび第２のバッテリに充電するための方法を有することができる。方法は、第１のバッテリから第１の電圧を決定し、第２のバッテリから第２の電圧を決定し、第１の電圧が第１の満充電バッテリ電圧より低い場合は、第１のバッテリに結合された第１のキャパシタバンクから第１の電流を送り、また第２の電圧が第２の満充電バッテリ電圧より低い場合は、第２のバッテリに結合された第２のキャパシタバンクから第２の電流を送ることができる。方法は、第１の電源から第３のキャパシタバンクに充電することができる。

電力管理システムは、第１のバッテリおよび第２のバッテリに充電するための方法を有することができる。方法は、第１のキャパシタバンクを備える第１のバッテリに充電し、第２、第３のキャパシタバンクを備える第２のバッテリに充電し、電源から第３のキャパシタバンクへの電流を受け取り、また第１のキャパシタバンクが最適キャパシタ電圧より低い場合、第１のキャパシタが電源から電流を受け取り、かつ第３のキャパシタバンクが第１のバッテリを変化させるように、第３のキャパシタバンクと第１のキャパシタバンクとを切り替えることができる。最適キャパシタ電圧は、約０Ｖから約２Ｖとすることができる。

電力管理システムは、第１のバッテリおよび第２のバッテリに充電するための方法を有することができる。方法は、第１の電源から第１の電圧を測定し、第２の電源から第２の電圧を測定し、第１の電源または第２の電源を選択し、第１のキャパシタバンクによって、第１の電源または第２の電源から第１の電流を受け取り、また第１のキャパシタバンクから、第１のバッテリまたは第２のバッテリに電流を放電することができる。電流を受け取ることは、２．７Ｖを１単位として起こり得る。システムは、第１の電圧が第２の電圧より高い場合に、第１の電源を選択することができる。システムは、ユーザによって第１の電源または第２の電源を手動で選択することができる。

ポータブル電力管理システムにおける構成要素の変形形態である。ポータブル電力管理システムのエネルギを充電し、蓄電するための方法を説明するフローチャートの変形形態である。キャパシタバンクを交替させて、バッテリに充電する変形形態である。キャパシタバンクを交替させて、バッテリに充電する変形形態である。電源が手動で選択される方法の変形形態である。電源が第１のバッテリ充電ブロックで自動的に選択される方法の変形形態である。電源が第２のバッテリ充電ブロックで自動的に選択される方法の変形形態である。バッテリに充電する電源の変形形態である。キャパシタバンクの物理的接続の変形形態である。第１のバッテリは満充電であり得、第２のバッテリは少ない充電であり得る論理テーブルの変形形態である。第１のバッテリが充電されていない間に、第２のバッテリに充電する方法の変形形態である。第１のバッテリが充電されていない間に、第２のバッテリに充電する方法の変形形態である。第１のバッテリは少ない充電であり得、第２のバッテリは満充電であり得る論理テーブルの変形形態である。第２のバッテリが充電されていない間に、第１のバッテリに充電する方法の変形形態である。第２のバッテリが充電されていない間に、第１のバッテリに充電する方法の変形形態である。第１のバッテリは少ない充電であり得、第２のバッテリも少ない充電であり得る論理テーブルの変形形態である。第１のバッテリおよび第２のバッテリに充電する方法の変形形態である。第１のバッテリは満充電であり得、第２のバッテリも満充電であり得る論理テーブルの変形形態である。第１のバッテリおよび第２のバッテリに充電しない方法の変形形態である。自動温度管理回路のフローチャートの変形形態である。自動温度管理回路のブロック図の変形形態である。衛星航法受信機のブロック図の変形形態である。

図１は、電力管理システム１００が、高可用性（例えば、少なくとも２つ以上のバッテリ）、ＧＰＳ追跡式電力管理システムとすることができることを示す。薄い線は、構成要素間の接続を表し得る。濃い矢印は、電流の流れを表し得る。電力管理システム１００は、ポータブルとすることができる。電力管理システム１００は、電源１０１、衛星航法受信機２２７、熱制御部２２５、冷却要素２２６、電源スイッチブロック２２４、第１のバッテリ２０６、第２のバッテリ２１３、第１のバッテリ充電ブロック２２２、第２のバッテリ充電ブロック２２３、またはそれらのいずれかの組合せを有することができる。

電力管理システム１００は、少なくとも第１の電源１０１ａ、第２の電源１０１ｂ、第３の電源、第４の電源、および／または第５の電源を有することができる。第１の電源１０１ａおよび第２の電源１０１ｂは、互いに接続され得る（例えば、電気的接続、電流が一方向に流れるようにする電気的接続、電流が両方向に流れるようにする電気的接続、物理的接続）。電源入力は、１．５ＶＤＣ、２．７ＶＤＣ、３ＶＤＣ、３．３ＶＤＣ、５ＶＤＣ、６ＶＤＣ、７．５ＶＤＣ、９ＶＤＣ、１２ＶＤＣ、またはそれらのいずれかの組合せとすることができる。電源１０１用の組み合わされた入力電力は、約７０Ｗから約１００Ｗとすることができる。第１の電源１０１ａと第２の電源１０１ｂとで、異なる電圧を有することができる。第１の電源１０１ａと第２の電源１０１ｂとで、同じ電圧を有することができる。電源１０１は、自動車用オルタネータ、ＡＣ電力、ソーラーパネル、風力タービン、他のＤＣ電源、固定ライン、固定ラインからのＡＣ−ＤＣコンバータ、発電機、他の代替えエネルギ源、またはそれらのいずれかの組合せを含むことができる。

衛星航法受信機は、全地球測位システムチップ、全地球測位システム受信機、全地球測位システム送信機、例えば全地球測位システム（ＧＰＳ：ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）送信機２２７とすることができる。ＧＰＳ送信機２２７は、装置２００（例えば、負荷、ポータブルビデオセキュリティユニット）に接続され得る。ＧＰＳ送信機は、第１のバッテリ充電ブロック２２２および／または第２のバッテリ充電ブロック２２３に接続され得る。ＧＰＳ送信機は、第１のバッテリ充電ブロック２２２と第２のバッテリ充電ブロック２２３との間に配置され得る。ＧＰＳ送信機２２７は、電力管理システム１００および／または装置２００の位置を追跡することができる。ＧＰＳ送信機２２７の位置は、ＧＰＳ送信機２２７対応のいずれかのコンピュータ、ブラウザ、モバイル機器、アプリケーション、グラフィカルユーザインタフェース、またはそれらのいずれかの組合せにおいて表示され得る。ＧＰＳ送信機２２７は、電源１０１、第１のバッテリ２０６、第２のバッテリ２１３、またはそれらのいずれかの組合せによって電力供給され得る。

熱制御部２２５は、電源１０１、第１のバッテリ２０６、第２のバッテリ２１３、またはそれらのいずれかの組合せによって電力供給され得る。熱制御部２２５は、センサを有することができる。センサは、電力管理システム１００および／または装置２００の温度を検出することができる。

冷却要素２２６は、熱制御部２２５に接続され得る。冷却要素２２６は、熱電ペルチェ冷却モジュール、圧電板、ファン、液体、ゲル、またはそれらのいずれかの組合せとすることができる。冷却要素２２６は、熱制御部２２５の設定に基づいて、アクティブ化され得る。

電源スイッチブロック２２４は、第１１のリレー要素２１１および／または第４のリレー要素２０９を有することができる。電源スイッチブロック２２４は、装置２００に接続され得る。電源スイッチブロック２２４は、装置２００への、第１のバッテリ２０６の電流の流れおよび／または第２のバッテリ２１３の電流の流れを制御することができる。

電力管理システム１００は、少なくとも１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、またはそれより多いバッテリを有することができる。第１のバッテリ２０６および第２のバッテリ２１３は、電源スイッチブロック２２４および／またはリレー要素に接続され得る。バッテリ２０６、２１３は、満充電バッテリ電圧を有することができる。第１の満充電バッテリ電圧は、第２の満充電バッテリ電圧と異なっていてよい。第２の満充電バッテリ電圧は、第１の満充電バッテリ電圧と同じであってよい。第１のバッテリ２０６は、第１のバッテリ電圧を有することができる。第２のバッテリ２１３は、第２のバッテリ電圧を有することができる。第１のバッテリ電圧は、第２のバッテリ電圧と同じであってよい。第１のバッテリ電圧は、第２のバッテリ電圧と異なっていてよい。バッテリ電圧は、電圧検出器２０７、２１６によって読み取られた電圧とすることができる。満充電バッテリ電圧および／またはバッテリ電圧は、約１．５Ｖ、約２．７Ｖ、約３Ｖ、約３．３Ｖ、約５Ｖ、約６Ｖ、約７．５Ｖ、約９Ｖ、約１２Ｖ、またはそれらのいずれかの組合せとすることができる。例えば、第１の満充電バッテリ電圧は１２Ｖで、一方第２の満充電バッテリ電圧は２．７Ｖとすることができる。第１の満充電バッテリ電圧は１２Ｖで、第２の満充電バッテリ電圧も１２Ｖとすることができる。バッテリ２０６、２１３は、１２Ｖのリチウムイオンバッテリとすることができる。

第１のバッテリ充電ブロック２２２は、第１の自動電力管理回路２０１を有することができる。第１の自動電力管理回路２０１は、電源１０１に接続され得る。第１の自動電力管理回路２０１は、複数の入力電源１０１を管理することができる。第１の自動電力管理回路２０１は、論理テーブル制御方法を有することができる。論理テーブル制御方法は、少なくとも１つまたは複数の電源１０１を選択することができる。第１の自動電力管理回路２０１は、絶えずバッテリ２０６、２１３および／またはキャパシタバンク３００に充電することができる。例えば、第１の自動電力管理回路２０１は、複数の電源１０１を組み合わせて、バッテリ２０６、２１３および／またはキャパシタバンク３００に充電することができる。第１の自動電力管理回路２０１は、装置２００への電力を調節することができる。

第１のバッテリ充電ブロック２２２は、第１のスーパー充電回路１０３を有することができる。第１のスーパー充電回路１０３は、第１のスーパーキャパシタ充電回路２０２および／または第１のリチウムイオン充電回路２０３を有することができる。スーパーキャパシタ充電回路２０２の出力は、リチウムイオン充電回路２０３の入力に接続され得る。第１のスーパー充電回路１０３、第１のスーパー充電キャパシタ回路２０２、第１のリチウムイオン充電回路２０３、またはそれらのいずれかの組合せは、自動電力管理回路２０１、ＧＰＳ送信機２２７、熱制御部２２５、第１のバッテリ２０６、またはそれらのいずれかの組合せに接続され得る。

第１のスーパー充電回路１０３は、電源１０１からキャパシタ３０２（例えば、電流の急速充電および急速放電用に設計されたキャパシタ、スーパーキャパシタ、ウルトラキャパシタ）に、電流を直ちに蓄電することができる。第１のスーパー充電回路１０３は、キャパシタ３０２からの電流を急速に充電、放電することができる。第１のスーパー充電回路１０３は、１ＶＤＣ、２ＶＤＣ、２．７ＶＤＣ、３ＶＤＣ、またはそれらのいずれかの組合せを１単位として、電流を充電かつ／または放電することができる。第１のスーパー充電回路１０３は、第１のバッテリ２０６へ電流の放電を絶えず行うことができる。例えば、スーパー充電回路１０３は、１２ＶＤＣのリチウムイオンバッテリ内と２．７ＶＤＣのキャパシタ内とに同時に、出力電力を蓄電することができる。スーパー充電回路１０３は、約７０Ｗから約１００Ｗの組み合わされた入力電力のエネルギを充電かつ／または蓄電することができる。

第１のスーパー充電回路１０３、第１のスーパー充電キャパシタ回路２０２、第１のリチウムイオン充電回路２０３、またはそれらのいずれかの組合せは、電流（例えば、出力電流）を、ＧＰＳ送信機２２７および／または熱制御部２２５に送ることができる（電流をキャパシタ３０２および／またはバッテリ２０６に送ると同時に）。

第１のバッテリ充電ブロック２２２は、第１の電流バランス管理回路１０５を有することができる。第１の電流バランス管理回路１０５は、第１のスーパー充電回路１０３および／または電源スイッチブロック２２４に接続され得る。第１の電流バランス管理回路１０５は、第１のリレー要素２０４、第２のリレー要素２０５、第３のリレー要素（例えば、第１の電圧検出器２０７）、第４のリレー要素２０９、第５のリレー要素２１０、またはそれらのいずれかの組合せを有することができる。リレー要素は、互いに接続され得る。リレー要素は、第１のスーパー充電回路１０３、または電力管理システム１００の他のいずれかの構成要素に接続され得る。

第１のバッテリ充電ブロック２２２は、第１の電圧検出器２０７を有することができる。第１の電圧検出器２０７は、低電圧検出器とすることができる。第１の電圧検出器２０７は、第１の電流バランス管理回路１０５、第１のバッテリ２０６、いずれかのリレー要素、またはそれらのいずれかの組合せに接続され得る。第１の電圧検出器２０７は、第１の電流バランス管理回路１０５の前または後ろに接続され得る。第１の電圧検出器２０７は、第１のスーパー充電回路１０３の前または後ろに接続され得る。第１の電圧検出器２０７は、第１の自動電力管理回路２０１の前または後ろに接続され得る。第１の電圧検出器２０７は、電源１０１の後ろに接続され得る。第１の電圧検出器１０７は、電圧を検出することができる。第１の電圧検出器２０７は、第１のバッテリ２０６から電圧を検出することができる。第１の電圧検出器２０７は、設定基準電圧（以下に記載）を有することができる。第１の電圧検出器２０７は、表示画面上に電圧および／または電流を表示することができる。

第１のバッテリ充電ブロック２２２は、第１の出力スイッチを有することができる。電圧検出器は、第１の出力スイッチを有することができる。電源スイッチは、第１の出力スイッチを有することができる。第１の出力スイッチは、バッテリの充電を可能または不能にすることができる。出力スイッチは、設定基準電圧を有することができる。

電力管理システム１００は、電流センサを有することができる。電流センサは、電流を検出することができる。電流センサは、自動電力管理回路２０１の前に配置され得る。電流センサは、電流管理回路１０５の前または後ろに配置され得る。

第２のバッテリ充電ブロック２２３は、第２の自動電力管理回路２２１、第２のスーパー充電回路１０９、第２の電流バランス管理回路１１０、またはそれらのいずれかの組合せを有することができる。第２の自動電力管理回路２２１は、第６のリレー要素２１８、第７のリレー要素２１７、第８のリレー要素（例えば、第２の電圧検出器２１６）、第９のリレー要素２１５、第１０のリレー要素２１４、第２の出力スイッチ、またはそれらのいずれかの組合せを有することができる。第２のバッテリ充電ブロック２２３の構成要素は、第１のバッテリ充電ブロック２２２の構成要素と同様とすることができる。

第１のバッテリ充電ブロック２２２は、プライマリ充電ブロックとすることができる。第１のバッテリ充電ブロック２２２は、セカンダリ充電ブロックとすることができる。第２のバッテリ充電ブロック２２３は、プライマリ充電ブロックとすることができる。第２のバッテリ充電ブロック２２３は、セカンダリ充電ブロックとすることができる。第１のバッテリ充電ブロック２２２および第２のバッテリ充電ブロック２２３は、同じ電子基板上にあるとすることができる。第１のバッテリ充電ブロック２２２および第２のバッテリ充電ブロック２２３は、異なる電子基板上にあるとすることができる。例えば、第１の自動電力管理回路２０１、第１のスーパー充電回路１０３、第１の電流バランス管理回路１０５、第１の電圧検出器２０７、またはそれらのいずれかの組合せは、第１の電子基板上にあるとすることができる。第２の自動電力管理回路２２１、第２のスーパー充電回路１０９、第２の電流バランス管理回路１１０、第２の電圧検出器２１６、またはそれらのいずれかの組合せは、第２の電子基板上にあるとすることができる。電源１０１、冷却要素２２６、熱制御部２２５、ＧＰＳ送信機２２７、電源スイッチブロック２２４、第１のバッテリ２０６、第２のバッテリ２１３、装置２００、またはそれらのいずれかの組合せは、第１の電子基板、第２の電子基板、第３の電子基板、またはそれらのいずれかの組合せ上にあるとすることができる。電源１０１、冷却要素２２６、熱制御部２２５、ＧＰＳ送信機２２７、電源スイッチブロック２２４、第１のバッテリ２０６、第２のバッテリ２１３、装置２００、またはそれらのいずれかの組合せは、第１のバッテリ充電ブロック２２２および／または第２のバッテリ充電ブロック２２３に接続され得る。

電流バランス管理回路１０５、１１０は、電流を制御することができる。電流バランス管理回路１０５、１１０は、論理テーブルの条件に適合するように、電流および電圧レベルを生成することができる。電流バランス管理回路１０５、１１０は、第１のバッテリ２０６と第２のバッテリ２１３との電流放電の均衡を保つことができる。電源１０１が使用不可で、第１のバッテリ２０６および第２のバッテリ２１３の両方が設定基準電圧（例えば、満充電バッテリ電圧、最適バッテリ電圧）よりも低い場合、電流バランス管理回路１０５、１１０は、バッテリ電流をカスケード接続にして、かつ／または組み合わせて、装置２００に電力供給することができる。例えば、電源１０１からのエネルギが不十分な場合、電流バランス管理回路１０５、１１０は、第１のバッテリ２０６に切り替えて、装置２００に電力供給することができる。第１のバッテリ２０６が設定基準電圧より低い場合、電流バランス管理回路１０５、１１０は、第２のバッテリ２１３に切り替えて、装置２００に電力供給することができる。また、第２のバッテリ２１３が設定基準電圧を下回った場合、第１のバッテリ２０６および第２のバッテリ２１３からの残りの電流が組み合わされて、装置２００に電力供給することができる。

設定基準電圧は、約０Ｖから約１２Ｖ、例えば、約１Ｖ、約２Ｖ、約３Ｖ、約４Ｖ、約５Ｖ、約６Ｖ、約７Ｖ、約８Ｖ、約９Ｖ、約１０Ｖ、約１１Ｖ、または約１１．５Ｖとすることができる。設定基準電圧は、第１のバッテリ２０６と第２のバッテリ２１３とで異なるとすることができる。設定基準電圧は、第１のバッテリ２０６と第２のバッテリ２１３とで同じとすることができる。

図２ａは、電力管理システム１００がアクティブ化される場合、電力管理システム１００が、電源が最も高い入力電流（例えば、最適入力電流）を有するという観点から、電源１０１ａと１０１ｂとから選択できることを示す。電源１０１は、装置２００に直接に電力供給することができる。同時に、電力管理システム１００は、電源１０１から第１のキャパシタバンク３００ａに、エネルギを送ることができる。電源１０１から第１のキャパシタバンク３００ａにエネルギを送るのと同時にまたは別の時点で、図２ａおよび図２ｂに示されるように、電力管理システム１００は、第１のバッテリ２０６の電圧が設定基準電圧を下回った場合、第２のキャパシタバンク３００ｂから第１のバッテリ２０６に電流を放電することができる。同時にまたは別の時点で、図２ａおよび図２ｂに示されるように、電力管理システム１００は、第２のバッテリ２１３が設定基準電圧を下回った場合、第３のキャパシタバンク３００ｃから第２のバッテリ２１３に電流を放電することができる。第２のキャパシタバンク３００ｂが、もう第１のバッテリ２０６に電流を放電しなくなる、またはキャパシタバンクの閾値（例えば、最適キャパシタ電圧）を下回る場合、図２ｃに示されるように、第１のキャパシタバンク３００ａが第１のバッテリ２０６に電流を放電し、かつ電源１０１が第２のキャパシタバンク３００ｂにエネルギを送るように、電力管理システム１００は、第１のキャパシタバンク３００ａと第２のキャパシタバンク３００ｂとを切り替えることができる。電源１０１のいずれも、入力電流を有していない場合、電力管理システム１００は、バッテリが最も高い電圧を有するという観点から、第１のバッテリ２０６および／または第２のバッテリ２１３とから選択して、装置２００に電力供給することができる。電力管理システム１００は、バッテリおよびキャパシタに絶えず（例えば、連続的に、中断することなく）充電を行うことができる。電力管理システム１００は、装置２００に絶えず電力供給を行うことができる。キャパシタバンクの閾値は、０Ｖから約３Ｖ、例えば、約１Ｖ、約２Ｖ、約２．５Ｖ、または約３Ｖとすることができる。

いずれか１つの構成要素または構成要素の組合せは、このような結果を達成することができる。例えば、自動電力管理回路２０１、２２１は、最も高い入力の電源１０１を選択することができる。スーパー充電回路１０３、１０９は、電源１０１からキャパシタバンク３００に、エネルギを送ることができる。電流管理回路１０５、１１０は、装置２００への電力を管理することができる。

図３ａは、電力管理システム１００が、手動オーバーライド回路（ＭＯＣ：ＭａｎｕａｌＯｖｅｒｒｉｄｅＣｉｒｃｕｉｔ）を有することができることを示す。ＭＯＣは、自動電力管理回路２０１、２２１内にあるとすることができる。電力管理システム１００は、ユーザ２２７が手動で電源１０１を選ぶことを可能にすることができる。ユーザ２２７は、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ：ＧｒａｐｈｉｃａｌＵｓｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ）２２８を使用して、電源１０１を選ぶことができる。ＧＵＩ２２８は、ソフトウェアコマンドをアプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩ：ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇＩｎｔｅｒｆａｃｅ）２２９に送ることができる。ＡＰＩ２２９は、低レベルＩ／Ｏ制御信号を生成することができる。ＡＰＩ２２９は、低レベルＩ／Ｏ制御信号を自動管理回路２０１、２２１に送ることができる。自動管理回路２０１、２２１は、手動オーバーライド回路をアクティブ化して、電源１０１を選ぶことができる。ＭＯＣは、自動電力管理回路２０１、２２１の自動選択を作動不能にする（例えば、オーバーライドする）ことができる。

図３ｂおよび図３ｃは、電力管理システム１００が、最も高い入力電流の電源を選択することができることを示す。自動電力管理回路２０１、２２１は、各電源１０１ａ、１０１ｂの入力電流を連続的に決定することができる。自動電力管理回路２０１、２２１は、各電源１０１ａ、１０１ｂの入力電流を定期的に決定することができる。例えば、自動電力管理回路２０１、２２１は、電源１０１ａ、１０１ｂの入力電流を、約１分、約２分、約３０分、約４５分、または約１時間毎に決定することができる。自動電力管理回路２０１、２２１によって選択された電源１０１は、第１のバッテリ２０６、第２のバッテリ２１３、装置２００、またはそれらのいずれかの組合せに充電することができる。

図３ｂは、電源１０１ａ、１０１ｂが、自動電力管理回路２０１の入力に接続され得ることを示す。電源１０１は、自動電力管理回路２０１に電流を送ることができる。自動電力管理回路２０１からの電流は、スーパーキャパシタ充電回路２０２に送られ得る。スーパーキャパシタ充電回路２０２は、電源１０１からの電流を蓄電することができる。スーパーキャパシタ充電回路２０２は、リチウムイオン充電回路２０３に電流を放電することができる。リチウムイオン充電回路２０３は、第１のリレー要素２０４をトリガすることができる。第１のリレー要素２０４は、第４のリレー要素２０９に電流を切り替えることができる。第１のリレー要素２０４は、第１のバッテリ２０６に電流を送ることができる。第１のバッテリ２０６は、電源スイッチ２２４に電流を送ることができる。電源スイッチ２２４は、装置２００に電力を送ることができる。電源１０１は、ＧＰＳ送信機２２７に電力供給することができる。

図３ｃは、電源１０１ａ、１０１ｂが、自動電力管理回路２２１の入力に接続され得ることを示す。電源１０１は、自動電力管理回路２２１に電流を送ることができる。自動電力管理回路２２１からの電流は、スーパーキャパシタ充電回路２２０に送られ得る。スーパーキャパシタ充電回路２２０は、電源１０１からの入力電流を蓄電することができる。スーパーキャパシタ充電回路２２０は、リチウムイオン充電回路２１９に電流を放電することができる。リチウムイオン充電回路２１９は、第６のリレー要素２１８をトリガすることができる。第６のリレー要素２１８は、第９のリレー要素２１５を介して電流を切り替えることができる。第６のリレー要素２１８は、第２のバッテリ２１３に電流を送ることができる。第２のバッテリ２０６は、電源スイッチ２２４に電流を送ることができる。電源スイッチ２２４は、装置２００に電力を送ることができる。

図４は、電源１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、ゲート３０４、キャパシタ３０２、キャパシタバンク３００、バッテリ２０６、２１３、またはそれらのいずれかの組合せを示す。電源１０１は、ソーラーパネル、風力タービン、または固定ラインとすることができる。

電源１０１は、ゲート３０４に電流を送ることができる。ゲート３０４は、電源１０１からキャパシタバンク３００に電流を送ることができる。ゲート３０４は、マイクロプロセッサとすることができる。ゲート３０４は、スイッチとすることができる。ゲート３０４は、以下に記載される比較器などの論理ゲートとすることができる。ゲート３０４は、リレー要素を有することができる。ゲート３０４は、電源１０１の電流を比較することができる。ゲート３０４は、最も高い電流の電源１０１を選択することができる。

電力管理システム１００は、少なくとも１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、またはそれより多いキャパシタバンク３００を有することができる。キャパシタバンク３００は、少なくとも１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、またはそれより多いキャパシタ３０２を有することができる。キャパシタバンク３００は、約１Ｖから１６．２Ｖ、例えば約２．７Ｖ、約５．４Ｖ、約８．１Ｖ、約１３．５Ｖ、または約１６．２Ｖの総電圧を有することができる。キャパシタバンク３００は、同じ電圧または異なる電圧を有することができる。キャパシタ３０２は、約０．５Ｖから約６Ｖ、例えば約１Ｖ、約２．７Ｖ、約３Ｖ、または約６Ｖの電圧を有することができる。キャパシタ３０２は、同じ電圧または異なる電圧を有することができる。例えば、電力管理システム１００は、第１のキャパシタバンク３００ａ、第２のキャパシタバンク３００ｂ、および第３のキャパシタバンク３００ｃを有することができる。各キャパシタバンク３００は、５つの２．７Ｖキャパシタ３０２を有することができる。キャパシタは、直列接続され得る。キャパシタは、並列接続され得る。キャパシタバンク３００は、バッテリ２０６、２１３に電流を放電することができる。キャパシタバンク３００は、分圧器および／または電圧制限器に電流を送ることができる。分圧器および／または電圧制限器は、バッテリ２０６、２１３に電流を送ることができる。

図５は、電力管理システム１００が、電圧調整器３０６を有することができることを示す。キャパシタ３０２は、電圧調整器３０６の出力に接続され得る。キャパシタバンク３００のそれぞれにおけるキャパシタ３０２は、直列接続され得る。キャパシタバンク３００のそれぞれにおけるキャパシタ３０２は、並列接続され得る。電圧調整器出力３０６は、２．７ＶＤＣを１単位として、出力電圧レベルを積み重ねることができる。キャパシタバンク３００における電圧は、２．７ＶＤＣを１単位として受け取られ、かつ／または放電され得る。

図６ａから９ｂは、電源切り替え方法が、論理テーブルにおける指示に基づくことができることを示す。論理テーブルにおける指示は、複数の入力電源１０１から最も高い入力電流源を自動選択するよう、また同時に、連続的で中断することのない電力を装置２００に送達するよう、システムに指示することができる。論理テーブルは、第１のバッテリ２０６、第２のバッテリ２１３、第１のスイッチＳ１、第２のスイッチＳ２、第１のバッテリ充電ブロック２２２、および第２のバッテリ充電ブロック２２３の状態を示すこと（例えば、システム状態の読み出し）ができる。論理テーブルは、システムでマイクロプロセッサによって実行されるメモリにおけるソフトウェアコマンドとすることができる。論理テーブルは、マザーボードなどのシステムの固体電子素子におけるスイッチ（例えば、論理ゲート、例えば、ＡＮＤゲート、ＯＲゲート、ＮＯＴゲート、ＮＡＮＤゲート、ＮＯＲゲート、ＥＯＲゲート、ＥＮＯＲゲート、またはそれらのいずれかの組合せなどの比較器）などのハードウェアアーキテクチャを表すことができる。論理テーブルは、汎用Ｉ／Ｏ（ＧＩＰＯ：ＧｅｎｅｒａｌＰｕｒｐｏｓｅＩｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）回路上で実行され得る。ＧＩＰＯは、電力管理システム１００との間で、信号の送受信を行うことができる。論理テーブルのソフトウェアコマンドおよび／または論理テーブルのハードウェアは、自動電力管理回路２０１、２２１、電流管理回路１０５、１１０、または電力管理システム１００の他のいずれかの構成要素上に配置され、かつ／および実行され得る。論理テーブルは、キャパシタからバッテリに電流が送られるように、スイッチを制御することができる。論理テーブルは、例えば、システムの構成要素に指示する、電流を送る、システムの要素を制御する、またはそれらの組合せを行うことができる。バッテリ電圧が設定基準電圧以上である場合、バッテリ２０６、２１３は、満充電され得る。バッテリ電圧が設定基準電圧以下である場合、バッテリ２０６、２１３は少ない充電であり得る。

図６ａは、第１のバッテリ２０６の充電が満充電である場合、第１のスイッチＳ１がオフにされ得ることを示す。第２のバッテリ２１３の充電が少ない場合、第２のスイッチＳ２はオンにされ得る。第１のスイッチＳ１をオフにすることによって、第１のバッテリ充電ブロック２２２の充電をオフにすることができる。第２のスイッチＳ２をオンにすることによって、第２のバッテリ充電ブロック２２３の充電をオンにすることができる。

図６ｂは、第１のバッテリ２０６が、第１の電圧検出器２０７に電圧を送ることができることを示す。第１の電圧検出器２０７が設定基準電圧を超える電圧を検出した場合、第１の出力スイッチは、オフにされ得る。第１の出力スイッチがオフにされた場合、第４のリレー要素２０９は、第１のバッテリ２０６に充電することを作動不能にされてよい（例えば、トリガされる）。第４のリレー要素２０９は、第５のリレー要素２１０を作動不能にすることができる。第５のリレー要素２１０は、第１のリレー要素２０４を作動不能にすることができる。第１のリレー要素２０４は、第２のリレー要素２０５を作動不能にすることができる。第２のリレー要素２０５が作動不能にされている間、スーパーキャパシタ充電回路２０２は、第１の電流バランス制御リレー２０８に電流を送ることができる。電流バランス制御リレー２０８は、第１１のリレー要素２１１に電流を送ることができる。第１１のリレー要素２１１は、電流を送って、装置２００に電力供給することができる。作動不能とは、電流の流れを止めることを意味することができる。

図６ｃは、第２のバッテリ２１３が、第２の電圧検出器２１６に電圧を送ることができることを示す。第２の電圧検出器２１６が、設定基準電圧より低い電圧を検出した場合、第１０のリレー要素２１４は、作動可能にされ得る。第１０のリレー要素２１４が作動可能にされると、第１０のリレー要素２１４は、第９のリレー要素２１５を作動可能にすることができる。第９のリレー要素２１５は、第６のリレー要素２１８を作動可能にして、第２のバッテリ２１３に充電することができる。第６のリレー要素２１８は、第７のリレー要素２１７に電流を送ることができる。第７のリレー要素２１７は、第２のバッテリ２１３に電流を送ることができる。作動可能とは、電流が流れるようにすることを意味することができる。

図７ａは、第２のバッテリ２１３の充電が満充電である場合、第２のスイッチＳ２がオフにされ得ることを示す。第１のバッテリ２０６の充電が少ない場合、第１のスイッチＳ１は、オンにされ得る。第１のスイッチＳ１をオンにすることによって、第１のバッテリ充電ブロック２２２の充電をオンにすることができる。第２のスイッチＳ２をオフにすることによって、第２のバッテリ充電ブロック２２３の充電をオフにすることができる。

図７ｂは、第１のバッテリ２０６が、第１の電圧検出器２０７に電圧を送ることができることを示す。第１の電圧検出器２０７が、設定基準電圧より低い電圧を検出した場合、第４のリレー要素２０９は、作動可能にされ得る。第４のリレー要素２０９が作動可能にされると、第４のリレー要素２０９は、第５のリレー要素２１０を作動可能にすることができる。第５のリレー要素２１０は、第１のリレー要素２０４を作動可能にして、第１のバッテリ２０６に充電することができる。第１のリレー要素２０４は、第２のリレー要素２０５に電流を送ることができる。第２のリレー要素２０５は、第１のバッテリ２０６に電流を送ることができる。

図７ｃは、第２のバッテリ２１３が、第２の電圧検出器２１６に電圧を送ることができることを示す。第２の電圧検出器２１６が設定基準電圧を超える電圧を検出した場合、第２の出力スイッチは、オフにされ得る。第２の出力スイッチがオフにされると、第１０のリレー要素２１４は、第２のバッテリ２１３に充電することを作動不能にされてよい。第１０のリレー要素２１４は、第６のリレー要素２１８を作動不能にすることができる。第６のリレー要素２１８は、第７のリレー要素２１７を作動不能にすることができる。第７のリレー要素２１７は、第１２のリレー要素２１２を作動不能にすることができる。第１２のリレー要素２１２は、電流が第２のバッテリ２１３に流れることを作動不能にすることができる。第１１のリレー要素２１１は、第２のバッテリ２１３から電流を送り、装置２００に電力供給することができる。

図８ａは、第１のバッテリ２０６の充電が少ない場合、第１のスイッチＳ１がオンにされ得ることを示す。第２のバッテリ２１３の充電が少ない場合、第２のスイッチＳ２は、オンにされ得る。第１のスイッチＳ１をオンにすることによって、第１のバッテリ充電ブロック２２２の充電をオンにすることができる。第２のスイッチＳ２をオンにすることによって、第２のバッテリ充電ブロック２２３の充電をオンにすることができる。

図８ｂは、第１のバッテリ２０６が、第１の電圧検出器２０７に電圧を送ることができることを示す。第１の電圧検出器２０７が、設定基準電圧より低い電圧を検出した場合、第４のリレー要素２０９は、作動可能にされ得る。第４のリレー要素２０９が作動可能にされると、第４のリレー要素２０９は、第５のリレー要素２１０を作動可能にすることができる。第５のリレー要素２１０は、第１のリレー要素２０４を作動可能にして、第１のバッテリ２０６に充電することができる。第１のリレー要素２０４は、第２のリレー要素２０５に電流を送ることができる。第２のリレー要素２０５は、第１のバッテリ２０６に電流を送ることができる。

第２のバッテリ２１３は、第２の電圧検出器２１６に電圧を送ることができる。第２の電圧検出器２１６が、設定基準電圧より低い電圧を検出した場合、第１０のリレー要素２１４は、作動可能にされ得る。第１０のリレー要素２１４が作動可能にされると、第１０のリレー要素２１４は、第９のリレー要素２１５を作動可能にすることができる。第９のリレー要素２１５は、第６のリレー要素２１８を作動可能にして、第２のバッテリ２１３に充電することができる。第６のリレー要素２１８は、第７のリレー要素２１７に電流を送ることができる。第７のリレー要素２１７は、第２のバッテリ２１３に電流を送ることができる。

第１のバッテリ２０６および第２のバッテリ２１３は、同時に充電を行うことができる。第１のバッテリ２０６および第２のバッテリ２１３は、別々の時点で充電を行うことができる。

図９ａは、第１のバッテリ２０６の充電が満充電である場合、第１のスイッチＳ１は、オフにされ得ることを示す。第２のバッテリ２１３の充電が満充電である場合、第２のスイッチＳ２は、オフにされ得る。第１のスイッチＳ２１をオフにすることによって、第１のバッテリ充電ブロック２２２の充電をオフにすることができる。第２のスイッチＳ２をオフにすることによって、第２のバッテリ充電ブロック２２３の充電をオフにすることができる。

図９ｂは、第１のバッテリ２０６が、第１の電圧検出器２０７に電圧を送ることができることを示す。第１の電圧検出器２０７が設定基準電圧を超える電圧を検出した場合、出力スイッチは、オフにされ得る。出力スイッチがオフにされると、第４のリレー要素２０９は、第１のバッテリ２０６に充電することを作動不能にされてよい。第４のリレー要素２０９は、第５のリレー要素２１０を作動不能にすることができる。第５のリレー要素２１０は、第１のリレー要素２０４を作動不能にすることができる。第１のリレー要素２０４は、第２のリレー要素２０５を作動不能にすることができる。第２のリレー要素２０５が作動不能にされている間、スーパーキャパシタ充電回路２０２は、第１の電流バランス制御リレー２０８に電流を送ることができる。電流バランス制御リレー２０８は、第１１のリレー要素２１１に電流を送ることができる。第１１のリレー要素２１１は、電流を送って、装置２００に電力供給することができる。

同時にまたは別の時点で、第２のバッテリ２１３は、第２の電圧検出器２１６に電圧を送ることができる。第２の電圧検出器２１６が、設定基準電圧を超える電圧を検出した場合、第２の出力スイッチは、オフにされ得る。第２の出力スイッチがオフにされると、第１０のリレー要素２１４は、第２のバッテリ２１３に充電することを作動不能にされてよい。第１０のリレー要素２１４は、第９のリレー要素２１５を作動不能にすることができる。第９のリレー要素２１５は、第６のリレー要素２１８を作動不能にすることができる。第６のリレー要素２１８は、第７のリレー要素２１７を作動不能にすることができる。第７のリレー要素２１７は、電流が第２のバッテリ２１３に流れることを作動不能にすることができる。第７のリレー要素２１７が作動不能にされている間、スーパーキャパシタ充電回路２２０は、第１０のリレー要素２１４に電流を送ることができる。第１０のリレー要素２１４は、第１１のリレー要素２１１に電流を送ることができる。第１１のリレー要素２１１は、電流を送って、装置２００に電力供給することができる。

図１０ａは、電力管理システム１００がアクティブ化されると、熱制御部２２５が、装置２００および／または電力管理システム１００の温度をチェックすることができることを示す。熱制御部２２５は、温度センサによって温度をチェックすることができる。装置２００および／または電力管理システム１００の温度が最適温度より高い場合、熱制御部２２５は、冷却要素２２６をアクティブ化することができる。熱制御部２２５は、温度を連続的にまたは定期的にチェックすることができる。温度が変わって、最適温度を下回った場合、熱制御部２２５は、冷却要素２２６を非アクティブ化することができる。温度が変わらない、または最適温度より高い場合、冷却要素２２６は、アクティブであり続けることができる。最適温度は、約５０°Ｆから約３５０°Ｆ、より狭くは、約６０°Ｆから約３００°Ｆ、約７０°Ｆから約２００°Ｆ、約８０°Ｆから約１５０°Ｆ、約１００°Ｆから約１２５°Ｆで、例えば約１００°Ｆ、または約２０５°Ｆとすることができる。装置２００および／または電力管理システム１００の温度が最適温度より低い場合、熱制御部２２５は、加熱要素をアクティブ化することができる。加熱要素は、ヒータ、加熱液体、加熱ゲル、加熱ロッド、またはそれらのいずれかの組合せとすることができる。

図１０ｂは、電力管理システム１００が、熱センサで制御され得ることを示す。第１のバッテリ２０６、第２のバッテリ２１３、電源１０１、またはそれらのいずれかの組合せは、熱制御部２２５に電力供給することができる。

図１１は、ＧＰＳ送信機２２７が、装置２００および／または電力管理システム１００の追跡を作動可能にできることを示す。第１のバッテリ２０６、第２のバッテリ２１３、電源１０１、またはそれらのいずれかの組合せは、ＧＰＳ送信機２２７に電力供給することができる。

リレー要素は、以下に限定されるものではないが、リレー、スイッチ、電流バランス制御部、半田ブリッジ、ジャンパ、ＳＰＤＴリレー、ＳＰＳＴリレー、ＳＰＳＴリレー、ＤＩＰスイッチ、押しボタンスイッチ、ＳＰＤＴトグルスイッチ、またはそれらのいずれかの組合せとすることができる。リレー要素は、第１の充電ブロック２２２、第２の充電ブロック２２３、電力管理システム１００の他のいずれかの構成要素、本出願で述べられたいずれかの構成要素、またはそれらのいずれかの組合せのうちのいずれかの構成要素に接続され得る。

Claims

電力管理システムであって、
第１のバッテリ電圧を有する第１のバッテリと、
第２のバッテリ電圧を有する第２のバッテリと、
第１のバッテリに取り付けられた第１のキャパシタバンクと、
第２のバッテリに取り付けられた第２のキャパシタバンクと、
第１のバッテリ電圧が第１の満充電バッテリ電圧より低い場合、第１のキャパシタバンクから第１のバッテリに、電流を送るように構成された電力管理要素であって、第１のキャパシタバンクからの電流が第１のバッテリに送られる場合、また第２のバッテリ電圧が第２の満充電バッテリ電圧より低い場合、電力管理要素が、第２のキャパシタバンクから第２のバッテリに、電流を送るように構成される、電力管理要素と
を備える、システム。
システムに取り付けられた衛星航法受信機をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
定常負荷入力電流および定常負荷入力電圧を出力するように構成されたＤＣ−ＤＣコンバータを備える電力調整回路をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
システムが、第１のバッテリ電圧、第２のバッテリ電圧、第１のキャパシタバンクからの電流、および第２のキャパシタバンクからの電流を検知するように構成される、請求項１に記載のシステム。
第１の電源および第３のキャパシタバンクをさらに備え、第１の電源が、第３のキャパシタバンクにエネルギを送達するように構成される、請求項１に記載のシステム。
第１のキャパシタバンクまたは第２のキャパシタバンクに、エネルギを送達するように構成された第１の電源をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
第１のキャパシタバンクが、第１の満充電キャパシタ電圧を有する第１のキャパシタ、第２の満充電キャパシタ電圧を有する第２のキャパシタ、第３の満充電キャパシタ電圧を有する第３のキャパシタ、第４の満充電キャパシタ電圧を有する第４のキャパシタ、および第５の満充電キャパシタ電圧を有する第５のキャパシタを備え、第１の満充電キャパシタ電圧、第２の満充電キャパシタ電圧、第３の満充電キャパシタ電圧、第４の満充電キャパシタ電圧、および第５の満充電キャパシタ電圧が、同じ電圧である、請求項１に記載のシステム。
電力管理要素がマイクロプロセッサを備える、請求項１に記載のシステム。
電力管理要素が比較器を備える、請求項１に記載のシステム。
第１のキャパシタバンクから第１のバッテリに、２．７Ｖを１単位として、電流を送るように構成された分圧器をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
第２のキャパシタバンクから第２のバッテリに、２．７Ｖを１単位として、電流を送るように構成された分圧器をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
温度管理要素および温度センサをさらに備え、システムが温度センサから最適温度よりも高い温度を検出した場合、冷やされるようにシステムが構成される、請求項１に記載のシステム。
温度管理要素が、ペルチェ接合または圧電板のうちの少なくとも１つを備える、請求項１２に記載のシステム。
電力管理システムであって、
第１のキャパシタバンクと、
第２のキャパシタバンクと、
第１のキャパシタバンクにエネルギを送達するように構成された第１の電源と、
バッテリと
を備え、第２のキャパシタバンクが、バッテリに電流を放電するように構成される、システム。
第２の電源および第３のキャパシタバンクをさらに備え、第３のキャパシタバンクが、第１の電源または第２の電源のうちの少なくとも１つからエネルギを受け取るように構成される、請求項１４に記載のシステム。
第１の電源が、ソーラーパネル、風力タービン、または固定ラインのうちの少なくとも１つを備える、請求項１４に記載のシステム。
第１のキャパシタバンクが、１３．５Ｖ以下の電圧を有する、請求項１４に記載のシステム。
システムに取り付けられた衛星航法受信機をさらに備える、請求項１４に記載のシステム。
第１のバッテリおよび第２のバッテリに充電するための方法であって、
第１のバッテリから第１の電圧を決定することと、
第２のバッテリから第２の電圧を決定することと、
第１の電圧が第１の満充電バッテリ電圧より低い場合、第１のバッテリに結合された第１のキャパシタバンクから第１の電流を送ることと、
第２の電圧が第２の満充電バッテリ電圧より低い場合、第２のバッテリに結合された第２のキャパシタバンクから第２の電流を送ることと
を含む、方法。
第３のキャパシタバンクに第１の電源から充電することをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
第１のバッテリおよび第２のバッテリに充電するための方法であって、
第１のキャパシタバンクを備える第１のバッテリに充電することと、
第３、第２のキャパシタバンクを備える第２のバッテリに充電することと、
電源から第３のキャシタバンクへの電流を受け取ることと、
第１のキャパシタバンクが最適キャパシタ電圧より低い場合、第１のキャパシタが電源から電流を受け取り、かつ第３のキャパシタバンクが第１のバッテリを変化させるように、第３のキャパシタバンクと第１のキャパシタバンクとを切り替えることと
を含む、方法。
最適キャパシタ電圧が０Ｖから２Ｖである、請求項２１に記載の方法。
第１のバッテリおよび第２のバッテリに充電するための方法であって、
第１の電源から第１の電圧を測定することと、
第２の電源から第２の電圧を測定することと、
第１の電源または第２の電源を選択することと、
第１のキャパシタバンクによって、第１の電源または第２の電源から第１の電流を受け取ることと、
第１のキャパシタバンクから第１のバッテリまたは第２のバッテリへ、電流を放電することと
を含む、方法。
電流を受け取ることが、２．７Ｖを１単位として起こる、請求項２３に記載の方法。
電源を選択することが、第１の電圧が第２の電圧より高い場合、第１の電源を選択することをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
電源を選択することが、ユーザによって第１の電源または第２の電源を手動で選択することを含む、請求項２３に記載の方法。