JP2017539196A - 電力平衡のための制御可能な３相ダンプ負荷及び貯蔵の組合せ - Google Patents

電力平衡のための制御可能な３相ダンプ負荷及び貯蔵の組合せ Download PDF

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Abstract

負荷に電力を供給するためのシステムは、電力源、負荷バンク、及び負荷に結合された制御デバイスを備える。負荷バンクは、電力源及び負荷に結合される。負荷バンクは、制御可能電圧源、制御可能電圧源の出力側と電力源との間に結合された少なくとも３つの抵抗器、及び少なくとも１つの貯蔵要素を備える。制御可能電圧源は２つ以上のスイッチを備える。そして、少なくとも１つの貯蔵要素は、キャパシタ、電池、又はその組合せを備える。制御デバイスは、第１の状況中にスイッチを制御するために構成され、それにより、少なくとも１つの電力源の出力電力が負荷の必要電力を超える限り、どんな過剰な出力電力も、少なくとも１つの貯蔵要素に供給される又は少なくとも３つの抵抗器によって消費される、制御デバイスを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、電子技術の分野を含み、特に、少なくとも１つの負荷に電力を供給するためのシステム及び方法を含む。
油井掘削作業において、掘削機は、主に、ウィンチ、泥ポンプ、トップドライブデバイス、及び回転テーブルによって多量の電力を消費する。一般的な掘削作業において、１つ又は複数の電力源は、平均電力を供給するために、掘削機のウィンチ、泥ポンプ、トップドライブデバイス、及び回転テーブルに対して構成される。１つ又は複数の電力源は、ディーゼル発電機、ガス発電機、又はハイブリッド発電機等である可能性がある。
ビット持上げのような作業において（例えば、ビットが損傷される場合、又は、異なる岩形成に適合するためビット置換が要求されるとき、ウィンチが、ビット置換のため油井から掘削パイプ及びビットを持上げることが必要である）、ウィンチは、ずっと多くの電力を消費し、それにより、電力源は、ウィンチにピーク電力を瞬時に供給する必要がある。しかし、既存の電力源は、そのゆっくりした応答速度のせいで、ピーク電力を瞬時に提供することができない。
既存の電力源のゆっくりした応答速度の技術的問題に対する第１の解決策は、電力源の出力電力を前もって劇的に上げることである。例えば、ビット持上げの準備状況において、電力源の出力電力を劇的に第１のピーク電力まで上げる。ウィンチの必要電力が、その時点で依然として平均電力であるため、負荷バンクは、エネルギー保存を達成するため、電力源の出力電力とウィンチの必要電力との電力差を、熱消費によって消費するように構成されなければならない。
ビット持上げ状況において、電力源の出力電力を第１のピーク電力から第２のピーク電力まで瞬時に上げる。ウィンチの必要電力は、平均電力からピーク電力まで瞬時に増加し、それにより、ゆっくりした電力源応答速度の問題が解決される。
しかし、既存の負荷バンクは、２つ以上の機械式スイッチ及び抵抗器を備え、こうしたスイッチのサービス寿命は比較的に短く、抵抗器は過剰である。更に、機械式スイッチは、ディスクリートであるため、負荷バンクの電力消費を連続的に調節することができない。
機械式スイッチの短いサービス寿命の問題に対する解決策の１つは、スイッチを電子スイッチに置換することである。しかし、電子スイッチは、ソフトスイッチングによって制御されない可能性があり、そのことが、ノイズ及び高調波の新しい問題をもたらす。
更に、負荷バンクは、電力を供給する代わりに、その抵抗器によって電力を消費する可能性があるだけである。
既存の電力源のゆっくりした応答速度の技術的問題に対する第２の解決策は、応答速度を上げるため電力源を再設計することである。しかし、より高速の応答速度を有する電力源の再設計は、時間がかかり、複雑で、コストがかかる。
本発明の基本的な理解を促進するため、本発明の１つ又は複数の態様の導入であって、その導入が本発明の拡張した概要でない、導入が、提供され、また、本発明の要素の一部又は範囲を特定することを意図されない。主目的は、本発明のより詳細な説明を提示する前に簡略化した形態で幾つかの概念を提示することである。
MARINESCU C ET AL: "Analysis of frequency stability in a residential autonomous microgrid based on a wind turbine and a Microhydro power plant", POWER ELECTRONICS AND MACHINES IN WIND APPLICATIONS, 2009, PEMWA 2009, IEEE, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 24 June 2009 (2009-06-24), pages 1-5
一方で、本発明は、少なくとも１つの負荷に電力を供給するためのシステムを提供する。少なくとも１つの負荷は少なくとも１つの電力源に結合される。システムは、
少なくとも１つの電力源及び少なくとも１つの負荷に結合された負荷バンクと、
制御デバイスとを備える。
負荷バンクは、制御可能電圧源、制御可能電圧源の出力側と少なくとも１つの電力源との間に結合された少なくとも３つの抵抗器、及び少なくとも１つの貯蔵要素を備える。制御可能電圧源は２つ以上のスイッチを備え、少なくとも１つの貯蔵要素は１つ又は複数のキャパシタ、電池、又はその組合せを備える。
制御デバイスは、第１の状況中にスイッチを制御するために構成され、それにより、少なくとも１つの電力源の出力電力が少なくとも１つの負荷の必要電力を超える限り、どんな過剰な出力電力も、少なくとも１つの貯蔵要素に供給される又は少なくとも３つの抵抗器によって消費される。
最適には、特許請求されるシステムにおいて、制御可能電圧源はＤＣ・ＡＣ変換ユニットを備える。
他方、本発明は、少なくとも１つの電力源に結合される少なくとも１つの負荷に電力を供給するための方法を提供する。少なくとも１つの負荷及び少なくとも１つの電力源は共に、負荷バンクに結合され、負荷バンクは、２つ以上のスイッチを備える制御可能電圧源、制御可能電圧源の出力側と少なくとも１つの電力源との間に結合された少なくとも３つの抵抗器、１つ又は複数のキャパシタ、電池、又はその組合せを備える少なくとも１つの貯蔵要素を備える。方法は、
第１の状況中にスイッチを制御することであって、それにより、少なくとも１つの電力源の出力電力が少なくとも１つの負荷の必要電力を超える限り、どんな過剰な出力電力も、少なくとも１つの貯蔵要素に供給される又は少なくとも３つの抵抗器によって消費される、制御することを含む。
本発明は、少なくとも１つの負荷に電力を供給するためのシステムを提供する。少なくとも１つの負荷は少なくとも１つの電力源に結合される。システムは、
少なくとも１つの電力源及び少なくとも１つの負荷に結合された負荷バンクと、
制御デバイスとを備え、
負荷バンクは、２つ以上のスイッチを備える制御可能電圧源及び制御可能電圧源の出力側と少なくとも１つの電力源との間に結合された少なくとも３つの抵抗器を備え、
制御デバイスは、第１の状況中にスイッチを制御するためのものであり、それにより、少なくとも１つの電力源の出力電力が少なくとも１つの負荷の必要電力を超える限り、どんな過剰な出力電力も少なくとも３つの抵抗器に供給される。
一方、本発明は、少なくとも１つの負荷に電力を供給するためのシステムを提供する。少なくとも１つの負荷は少なくとも１つの電力源に結合される。システムは、
少なくとも１つの電力源及び少なくとも１つの負荷に結合された負荷バンクと、
制御デバイスとを備え、
負荷バンクは、２つ以上のスイッチを備える制御可能電圧源及び１つ又は複数のキャパシタ、電池、又はその組合せを備える少なくとも１つの貯蔵要素を備え、制御可能電圧源の出力側は少なくとも１つの電力源に結合され、少なくとも１つの貯蔵要素は制御可能電圧源の入力側に結合され、
制御デバイスは、第１の状況中にスイッチを制御するためのものであり、それにより、少なくとも１つの電力源の出力電力が少なくとも１つの負荷の必要電力を超える限り、どんな過剰な出力電力も少なくとも１つの貯蔵要素によって消費される。
本発明は、少なくとも１つの負荷に電力を供給するためのシステム及び方法を提供し、負荷バンク内の抵抗器の数は少なくとも３つの抵抗器まで減少され、それにより、過剰な抵抗器の問題が解決される。更に、負荷バンク内の制御可能電圧源は、長いサービス寿命の２つ以上の電子スイッチを備え、それにより、機械式スイッチの短いサービス寿命の技術的問題が解決される。第３に、負荷バンク内の制御可能電圧源の電子スイッチは、連続的でありかつ高速に機能し、そのことが、電子スイッチが負荷バンクの電力消費を連続的にかつ迅速に調節することを可能にし、それにより、既存の技術の他の問題であって、ディスクリートな機械式スイッチが負荷バンクの電力消費を連続的にかつ迅速に調節することができない、既存の技術の他の問題が解決される。
本発明の実施形態をよりよく理解するため、本発明の図面が添付される。
システムが掘削機負荷に電力を供給する一実施形態の回路図である。 第１の実施形態における負荷バンク及び制御デバイスの回路図である。 第２の実施形態における負荷バンクの回路図である。 第３の実施形態における負荷バンクの回路図である。 第４の実施形態における負荷バンクの回路図である。 第５の実施形態における負荷バンクの回路図である。 第６の実施形態における負荷バンクの回路図である。
以下は、本発明の特定の実施形態を述べる。これらの実施形態の簡潔な説明を行うため、本明細書が、実際の実装形態の全ての特徴をカバーすることが可能でないことが留意される。任意の実施形態の実際の実装プロセスにおいて、いずれの工学的プロジェクト又は設計プロジェクトの過程におけるのとちょうど同様に、開発者の特定の目標を達成するために、また、ビジネス関連制約及びシステム関連制約を満たすために、種々の特定の意思決定がしばしば行われ、これは、実施形態ごとに変化することが理解されるであろう。更に、この開発プロセスにおいて行われる努力が、複雑で時間がかかるが、本発明の開示される内容に関連する分野の一般的な技量を有する人々にとって、通常の技術に関する公に開示された内容に基づいて設計、製造、又は生産に対して変更が行われる可能性があることが同様に理解されるであろう。したがって、本開示が十分でないと見なされるべきでない。
別途規定されない限り、本特許請求の範囲及び明細書において使用される技術的専門用語又は科学的用語は、本発明の関連する分野において一般的な技量を有する人によって理解されることが合理的に予想されるものとする。本特許出願の明細書及び特許請求の範囲全体を通して、「第１の（ｆｉｒｓｔ）」、「第２の（ｓｅｃｏｎｄ）」、及び同様な語は、任意の順序、量、又は重要性を示すのではなく、異なるコンポーネントを識別するために使用される。「１つの（Ａ）」又は「１つの（ａｎ）」及び同様な語は、単一ユニットを意味するのではなく、少なくとも１つの存在を示す。「を含む（Ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」又は「を含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び他の同様な語は、「を含む」又は「を含んでいる」の前の要素又は物体が、他の要素又は物体を排除することなく、「を含む」又は「を含んでいる」及びそれらの同等の要素の後に現れる列挙される要素又は物体をカバーする。「接続（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）」又は「接続された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」及び他の同様な語は、物理的又は機械的接続に限定されるのではなく、直接的であれ、間接的であれ、電気的接続を含んでもよい。
図１、一実施形態のシステム１００の回路図を参照されたい。システム１００は、掘削機（図に示さず）の４つの負荷２０、２２、２４、及び２６に電力を供給するように構成される。他の場合、システム１００は、他の負荷（掘削機以外の負荷）に電力を供給するように構成される。
図１に示す掘削機は４つの負荷を備えるが、他の場合、掘削機負荷の数は、１つ、２つ、３つ、４つ、又はそれより多い可能性がある。
システム１００は、３つの電力源１２、１４、及び１６、共通ＡＣバス１０２、共通ＤＣバス１０４、負荷バンク４０、並びに制御デバイス６０を備える。図１に示す３つの電力源が存在するが、他の実施形態において、電力源の数は１つ、２つ、３つ、又はそれより多い可能性があることが理解される可能性がある。
３つの電力源１２、１４、及び１６は、切換え可能な方法で共通ＡＣバス１０２に接続される。３つの電力源１２、１４、及び１６は、それぞれの出力ケーブル１２０、１４０、及び１６０を通して共通ＡＣバス１０２にＡＣ電力を送る。非定型の場合、３つの電力源１２、１４、及び１６は、ディーゼル発電機、ガス発電機、及びハイブリッド発電機を含んでもよい。燃料ガスは天然ガスであってよく、ハイブリッド燃料はディーゼルとガスの組合せ等であってよい。
システム１００は、掘削機のホテル負荷２８に電力を供給するように更に構成される。掘削機のホテル負荷２８は、切換え可能な方法で共通ＡＣバス１０２に接続される。共通ＡＣバス１０２は、掘削機のホテル負荷２８にＡＣ電力を供給するように構成される。非定型の場合、ホテル負荷２８は、電力需要を有する、空調機、加熱デバイス、照明デバイス、及び他の掘削デバイスを含んでもよい。
システム１００は、変圧器２８１を同様に備える。変圧器２８１は、共通ＡＣバス１０２とホテル負荷２８との間に結合される。非定型の場合として、変圧器２８１は、共通ＡＣバス１０２のＡＣ電力の電圧（例えば、６００Ｖの電圧）を減少させ、減少した電圧（例えば、３８０Ｖの電圧）でＡＣ電力をホテル負荷２８に送るように構成されてもよい。
掘削機の４つの負荷２０、２２、２４、及び２６は、切換え可能な方法で共通ＤＣバス１０４に接続される。非定型の場合、負荷２０は泥ポンプであってよく、負荷２２は回転テーブルであってよく、負荷２４はウィンチであってよく、負荷２６はトップドライブデバイスであってよい。負荷２０は、スイッチを通して共通ＡＣバス１０２に直接接続されてもよい。
システム１００は、変換器２２１を同様に備える。変換器２２１は、共通ＡＣバス１０２と負荷２２との間に結合される。変換器２２１は、共通ＡＣバス１０２のＡＣ電力を１つの周波数から別の周波数に変換するように構成される。別の周波数の電力は負荷２２に供給されることになる。
システム１００は、整流ユニット３０並びに２つのＤＣ・ＡＣ変換ユニット２４１及び２６１を同様に備える。整流ユニット３０は、切換え可能な方法で共通ＡＣバス１０２と共通ＤＣバス１０４との間に結合される。整流ユニット３０は、共通ＡＣバス１０２のＡＣ電力をＤＣ電力に変換するように構成される。ＤＣ電力は、共通ＤＣバス１０４に供給されることになる。ＤＣ・ＡＣ変換ユニット２４１及び２６１は、負荷２４、２６と共通ＤＣバス１０４との間にそれぞれ結合される。ＤＣ・ＡＣ変換ユニットは、共通ＤＣバス１０４のＤＣ電力を、対応する負荷に供給されることになるＡＣ電力に変換するように構成される。図１に示す２つのＤＣ・ＡＣ変換ユニットが存在するが、他の実施形態において、ＤＣ・ＡＣ変換ユニットの数が１つ又は２つ以上である可能性があることが理解される可能性がある。
システム１００は、変圧器３０８を同様に備える。変圧器３０８は、共通ＡＣバス１０２と整流ユニット３０との間に結合される。非定型の場合、変圧器３０８は、共通ＡＣバス１０２のＡＣ電力の電圧（例えば、６００Ｖの電圧）を減少させ、減少した電圧でＡＣ電力を整流ユニット３０に送るように構成されてもよい。
図１において、負荷バンク４０は、スイッチを通して共通ＡＣバス１０２に接続される。制御デバイス６０は負荷バンク４０に結合される。
図２、第１の実施形態の負荷バンク４０の回路図を参照されたい。負荷バンク４０は、３つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３並びに制御可能電圧源４２を備える。制御可能電圧源４２は、６つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６並びに２つのキャパシタＣ１及びＣ２を備える。制御可能電圧源４２はＤＣ・ＡＣ変換ユニットであり、６つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６並びに２つのキャパシタＣ１及びＣ２は、公に知られている電子結合によってＤＣ・ＡＣ変換ユニットを構成する。
制御可能電圧源４２は、図２に示す６つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６を備えるが、他の事例において、制御可能電圧源４２が６つより多い又はより少ないスイッチを備えてもよいことが理解される可能性がある。更に、他の実施形態において、負荷バンク４０は、４つ以上の抵抗器を備えてもよい。
３つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、共通ＡＣバス１０２と制御可能電圧源４２の出力側との間に結合される。特に、３つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、共通ＡＣバス１０２の３つの出力相ライン１１２、１２２、及び１３２と制御可能電圧源４２の出力側との間にそれぞれ結合される。
制御デバイス６０は、第１の状況中に６つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６を制御するために構成され、それにより、３つの電力源１２、１４、及び１６の出力電力が４つの負荷２０、２２、２４、及び２６の必要電力を超える限り、どんな過剰な出力電力も３つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３によって消費される。
制御デバイス６０は、第２の状況中に６つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６を切離すように構成され、それにより、制御可能電圧源４２は動作不能にされ得る。
負荷の必要電力は、第１の状況において、電力源の動的応答能力を超える大きな変動を有する。第１の状況は、電力源の出力電力が負荷の必要電力を超える状況、又は、負荷の必要電力が電力源の出力電力を超える状況を指してもよい。
負荷の出力電力は、第２の状況において、より小さな変動を有する、又は、負荷の必要電力は、より小さな変動を有する（システム１００は安定して機能する）。
非定型の説明として、第１の状況は、負荷印加状況、例えば、ウィンチ２０がビットを上げ又は下げ、それにより、４つの負荷２０、２２、２４、及び２６の必要電力が瞬時に増加する状況を特に指してもよい。第２の状況は、予負荷印加状況、例えば、ウィンチ２０がビットを上げ又は下げる準備をする状況を指してもよい。
非定型の説明として、予負荷印加状況において、電力源の出力電力は７００ＫＷである。掘削機負荷（例えば、ウィンチ２０）の必要電力は４００ＫＷである。負荷バンク４０内の３つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、熱消費によって３００ＫＷを消費して、エネルギー保存を達成する。
負荷印加状況において、電力源の出力電力は７００ＫＷから８００ＫＷまで増加し、掘削機負荷（例えば、ウィンチ２０）の必要電力は４００ＫＷから８００ＫＷまで増加する。負荷バンク４０内の制御可能電圧源４２が動作不能にされるため、負荷バンク４０内の３つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、電力を消費することを停止する。
この実施形態において、負荷バンク４０内で構成される３つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３だけが存在し、それは比較的小さな数である。したがって、負荷バンク内の抵抗器の数の問題が解決される。
更に、この実施形態において、６つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６が、負荷バンク４０について使用され、６つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６のサービス寿命は比較的長い。したがって、機械式スイッチの短いサービス寿命の技術的問題が解決される。更に、制御可能電圧源４２は、６つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６を備えるＤＣ・ＡＣ変換ユニットである。６つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６は、制御デバイス６０によるソフトスイッチングによってターンオンされターンオフされてもよい。ノイズ及び高調波の問題が、それにより解決される。第３に、６つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６は、連続的でありかつ高速に機能し、そのことが、６つのスイッチが負荷バンク４０の電力消費を連続的にかつ迅速に調節することを可能にし、それにより、既存の負荷バンクの他の問題であって、ディスクリートな機械式スイッチが負荷バンクの電力消費を連続的にかつ迅速に調節することができない、既存の負荷バンクの他の問題が解決される。
負荷バンク４０は、３つのインダクタＬ１、Ｌ２、及びＬ３を同様に含む。３つのインダクタＬ１、Ｌ２、及びＬ３は、３つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３と制御可能電圧源４２の出力側との間にそれぞれ結合される。
３つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３による過剰な出力電力の消費は、インダクタＬ１、Ｌ２、及びＬ３にわたる電圧を調節して、負荷バンク４０の電圧を制御することによって達成される。
負荷バンク４０の電圧範囲及び位相は共に、共通バス１０２の電圧が安定して維持されることが保証されるように制御可能である。
特に、制御デバイス６０は、電力・電圧変換ユニット６２、減算器６４、及び制御ユニット６６を備える。
電力・電圧変換ユニット６２は、電力コマンドＰcmdを受信し、電力コマンドＰcmdを電圧コマンドＶcmdに変換するように構成される。減算器６４は、負荷バンク４０の電圧から電圧コマンドＶcmdを減算して、誤差信号を生成するように構成される。制御ユニット６６は、誤差信号に基づいて６つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６の動作を制御して、電圧コマンドＶcmdの振幅と負荷バンク４０電圧の振幅との差、及び、電圧コマンドの位相と負荷バンク４０電圧の位相との差を特に指す、電圧コマンドと負荷バンク４０の電圧との差を減少させるように構成される。
特に、制御ユニット６６は、６つのドライブ４６を通して６つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６をターンオンしターンオフする。
以下の内容は、負荷バンク４０の電圧を得る方法を説明する。
特に、制御デバイス６０は、ＤＱ変換ユニット６８を更に備え、システム１００は、３つのセンサ４０２、４０４、及び４０６を更に備える。３つのセンサ４０２、４０４、及び４０６は、３つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３と３つのインダクタＬ１、Ｌ２、及びＬ３との間にそれぞれ結合される。３つのセンサ４０２、４０４、及び４０６は、ポイントＡ、ポイントＢ、及びポイントＣの電圧を得るように構成される。ポイントＡは、抵抗器Ｒ１とインダクタＬ１との間の接続ポイントを指す。ポイントＢは、抵抗器Ｒ２とインダクタＬ２との間の接続ポイントを指す。ポイントＣは、抵抗器Ｒ３とインダクタＬ３との間の接続ポイントを指す。ここで、ＶＡ＝ＶＬｓｉｎ（ωｔ＋φ）、ＶＢ＝ＶＬｓｉｎ（ωｔ＋φ＋２／３π）、ＶＣ＝ＶＬｓｉｎ（ωｔ＋φ−２／３π）である。ｆ＝ω／２πである。ｆは共通ＡＣバス１０２がＡＣ電力を供給する周波数を指す。
ＤＱ変換ユニット６８は、３つのセンサ４０２、４０４、及び４０６のポイントＡ電圧ＶＡ、ポイントＢ電圧ＶＢ、及びポイントＣ電圧ＶＣのＤＱ変換を実装して、負荷バンク４０の電圧振幅ＶＬ及び位相φを得るように構成される。
図３、第２の実施形態の負荷バンク４０の回路図を同様に参照されたい。図３の負荷バンク４０と図２の負荷バンク４０との差は、図３の負荷バンク４０が、６つの上側スイッチ４４ａ、６つの下側スイッチ４４ｂ、６つのダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、並びに４つのキャパシタＣ１、Ｃ２、Ｃ３、及びＣ４を備えることである。
第１のグループの２つの上側スイッチ４４ａ及び２つの下側スイッチ４４ｂは、第１の導体ワイヤ４２０と第２の導体ワイヤ４２２との間に直列に接続される。第２のグループの２つの上側スイッチ４４ａ及び２つの下側スイッチ４４ｂは、第１の導体ワイヤ４２０と第２の導体ワイヤ４２２との間に直列に接続される。第３のグループの２つの上側スイッチ４４ａ及び２つの下側スイッチ４４ｂは、第１の導体ワイヤ４２０と第２の導体ワイヤ４２２との間に直列に接続される。
２つのキャパシタＣ１、Ｃ２は、第１の導体ワイヤ４２０と第２の導体ワイヤ４２２との間に直列に接続される。２つのキャパシタＣ３、Ｃ４は、第１の導体ワイヤ４２０と第２の導体ワイヤ４２２との間に直列に接続される。
第１のグループの２つの上側スイッチ４４ａ、２つの下側スイッチ４４ｂ、及び２つのダイオードＤ１及びＤ２は第１の脚付き回路Ｌｇ１を構成する。第２のグループの２つの上側スイッチ４４ａ、２つの下側スイッチ４４ｂ、及び２つのダイオードＤ３及びＤ４は第２の脚付き回路Ｌｇ２を構成する。第３のグループの２つの上側スイッチ４４ａ、２つの下側スイッチ４４ｂ、及び２つのダイオードＤ５及びＤ６は第３の脚付き回路Ｌｇ３を構成する。
第１のグループの２つの上側スイッチ４４ａと２つの下側スイッチ４４ｂとの間の接続ポイントは第１のインダクタＬ１に結合される。第２のグループの２つの上側スイッチ４４ａと２つの下側スイッチ４４ｂとの間の接続ポイントは第２のインダクタＬ２に結合される。第３のグループの２つの上側スイッチ４４ａと２つの下側スイッチ４４ｂとの間の接続ポイントは第３のインダクタＬ３に結合される。
２つのダイオードＤ１及びＤ２は、第１のグループの２つの上側スイッチ４４ａの接続ポイントと２つの下側スイッチ４４ｂの接続ポイントとの間に直列に接続される。
２つのダイオードＤ３及びＤ４は、第２のグループの２つの上側スイッチ４４ａの接続ポイントと２つの下側スイッチ４４ｂの接続ポイントとの間に直列に接続される。
２つのダイオードＤ５及びＤ６は、第３のグループの２つの上側スイッチ４４ａの接続ポイントと２つの下側スイッチ４４ｂの接続ポイントとの間に直列に接続される。
２つのダイオードＤ１及びＤ２の接続ポイントは、２つのキャパシタＣ１、Ｃ２の間でかつ２つのキャパシタＣ３、Ｃ４の間に結合される。
２つのダイオードＤ３及びＤ４の接続ポイントは、２つのキャパシタＣ１、Ｃ２の間でかつ２つのキャパシタＣ３、Ｃ４の間に結合される。
２つのダイオードＤ５及びＤ６の接続ポイントは、２つのキャパシタＣ１、Ｃ２の間でかつ２つのキャパシタＣ３、Ｃ４の間に結合される。先の内容に基づいて３レベル回路を構築することが可能である。
他の実施形態において、図３に示す負荷バンク４０は、任意の形態の３レベル回路である可能性がある。
他の実施形態において、第１の導体ワイヤ４２０と第２の導体ワイヤ４２２との間に結合されるキャパシタの数は１つ又は複数である可能性がある。
図４、第３の実施形態の負荷バンク４０の回路図を同様に参照されたい。図４の負荷バンク４０と図２の負荷バンク４０との差は、図４の負荷バンク４０が貯蔵要素４８を備えることである。制御可能電圧源４２の入力側は貯蔵要素４８に結合される。この実施形態において、貯蔵要素４８は、キャパシタＣ３、電池Ｂａｔ、又はその組合せを備える。本明細書のキャパシタＣ３は、汎用キャパシタ又はスーパキャパシタである。一実施形態において、キャパシタＣ３の数は、１つ又は複数である可能性がある。複数のキャパシタは、直列に、並列に、又はその組合せの方法で接続される可能性がある。電池Ｂａｔの数は、同様に１つ又は複数である可能性がある。貯蔵要素４８の数は、１つ又は複数である可能性がある。
図４に示す負荷バンク４０は３つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３を備えるが、他の実施形態において、図４に示す負荷バンク４０は３つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３を含まない場合があり、図４に示す負荷バンク４０の３つのインダクタＬ１、Ｌ２、及びＬ３が、制御可能電圧源４２の出力側と共通ＡＣバス１０２との間に結合される。
図２に示す制御デバイス６０は、第１の状況中に６つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６を制御するために構成され、それにより、３つの電力源１２、１４、及び１６の出力電力が４つの負荷２０、２２、２４、及び２６の必要電力を超える限り、どんな過剰な出力電力も、貯蔵要素に供給される。
制御デバイス６０は、第１の状況中に６つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６を制御するために更に構成され、それにより、４つの負荷２０、２２、２４、及び２６の必要電力が３つの電力源１２、１４、及び１６の出力電力を超える限り、どんな過剰な必要電力も、貯蔵要素４８によって供給される。
負荷バンク４０は、この実施形態において、掘削機の４つの負荷２０、２２、２４、及び２６に電力を自動で供給してもよい。したがって、既存の負荷バンクが抵抗器によって電力を消費できるあるだけであり、電力を供給できない問題が解決される。
図５、第４の実施形態の負荷バンク４０の回路図を同様に参照されたい。図５の負荷バンク４０と図２の負荷バンク４０との差は、図５の負荷バンク４０が、図３に示す負荷バンク４０の３つのインダクタＬ１、Ｌ２、及びＬ３の代わりに変圧器４５を備えることである。変圧器４５は、電圧を上げても又は下げてもよいため、異なる要件を満たす場合がある。
変圧器４５は、３つの１次巻線及び３つのそれぞれの１次巻線に磁気結合した３つの２次巻線を備え、３つの１次巻線は制御可能電圧源４２の出力側に結合され、３つの２次巻線は３つのそれぞれの抵抗器Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３に結合される。
制御可能電圧源４２の入力側は、抵抗器Ｒ４に更に結合され、それにより、負荷バンク４０は有効電力を消費する可能性がある。
図６、第５の実施形態の負荷バンク４０の回路図を同様に参照されたい。図６の負荷バンク４０と図２の負荷バンク４０との差は、図６に示す負荷バンク４０の制御可能電圧源４２が、第１の脚付き回路Ｌｇ１、第２の脚付き回路Ｌｇ２、及び第３の脚付き回路Ｌｇ３を備えることである。第１の脚付き回路Ｌｇ１、第２の脚付き回路Ｌｇ２、及び第３の脚付き回路Ｌｇ３は、２つのスイッチＳ１、Ｓ２及び２つのキャパシタＣ１、Ｃ２をそれぞれ備える。他の場合には、スイッチ及びキャパシタの数は共に、３つ以上である可能性がある。２つのスイッチＳ１、Ｓ２は、第１の導体ワイヤ４２０と第２の導体ワイヤ４２２との間に直列に接続される。２つのキャパシタＣ１及びＣ２は、第１の導体ワイヤ４２０と第２の導体ワイヤ４２２との間に直列に接続される。
インダクタＬ１及び抵抗器Ｒ１は、第１の脚付き回路Ｌｇ１に含まれる２つのスイッチＳ１、Ｓ２の接続ポイントと共通ＡＣバス１０２の第１のＡＣワイヤ１１２との間に直列に結合される。第１の脚付き回路Ｌｇ１に含まれる２つのキャパシタＣ１及びＣ２の接続ポイントは、共通ＡＣバス１０２の第２のＡＣワイヤ１２２に結合される。
インダクタＬ２及び抵抗器Ｒ２は、第２の脚付き回路Ｌｇ２に含まれる２つのスイッチＳ１、Ｓ２の接続ポイントと共通ＡＣバス１０２の第２のＡＣワイヤ１２２との間に直列に結合される。第２の脚付き回路Ｌｇ２に含まれる２つのキャパシタＣ１及びＣ２の接続ポイントは、共通ＡＣバス１０２の第３のＡＣワイヤ１３２に結合される。
インダクタＬ３及び抵抗器Ｒ３は、第３の脚付き回路Ｌｇ３に含まれる２つのスイッチＳ１、Ｓ２の接続ポイントと共通ＡＣバス１０２の第３のＡＣワイヤ１３２との間に直列に結合される。第３の脚付き回路Ｌｇ３に含まれる２つのキャパシタＣ１及びＣ２の接続ポイントは、共通ＡＣバス１０２の第１のＡＣワイヤ１１２に結合される。
図７、第６の実施形態の負荷バンク４０の回路図を同様に参照されたい。図７の負荷バンク４０と図２の負荷バンク４０との差は、図７に示す負荷バンク４０の制御可能電圧源４２が、第１のスイッチユニット５０、第２のスイッチユニット５２、及び第３のスイッチユニット５４を備えることである。第１のスイッチユニット５０、第２のスイッチユニット５２、及び第３のスイッチユニット５４は、２つの脚付き回路５６及び５８、入力端５０２、及び出力端５０４をそれぞれ備える。２つの脚付き回路５６及び５８は、２つのスイッチ４４並びに２つのキャパシタＣ１及びＣ２をそれぞれ備える。２つのスイッチ４４は、第１の導体ワイヤ４２０と第２の導体ワイヤ４２２との間に直列に接続される。２つのキャパシタＣ１及びＣ２は、第１の導体ワイヤ４２０と第２の導体ワイヤ４２２との間に直列に接続される。２つのスイッチ４４の間の接続ポイントは、入力端５０２として規定される。２つのキャパシタＣ１とＣ２との間の接続ポイントは、出力端５０４として規定される。
インダクタＬ１及び抵抗器Ｒ１は、第１のスイッチユニット５０の入力端５０２と共通ＡＣバス１０２の第１の出力相ライン１１２との間に直列に接続される。第１のスイッチユニット５０の出力端５０４は、第２のスイッチユニット５２の出力端５０４及び第３のスイッチユニット５４の出力端５０４に結合される。
インダクタＬ２及び抵抗器Ｒ２は、第２のスイッチユニット５２の入力端５０２と共通ＡＣバス１０２の第２の出力相ライン１２２との間に直列に接続される。第２のスイッチユニット５２の出力端５０４は、第３のスイッチユニット５４の出力端５０４に結合される。
インダクタＬ３及び抵抗器Ｒ３は、第３のスイッチユニット５４の入力端５０２と共通ＡＣバス１０２の第３の出力相ライン１３２との間に直列に接続される。
他の場合に、２つの脚付き回路５６及び５８が、３つ以上のスイッチ４４及び３つ以上のキャパシタ又は１つのキャパシタをそれぞれ備えてもよいことが理解される可能性がある。
他の場合に、第１のスイッチユニット５０、第２のスイッチユニット５２、及び第３のスイッチユニット５４が３つ以上の脚付き回路５６及び５８をそれぞれ備えてもよいことが理解される可能性がある。
本発明は、特定の実施形態に基づいて説明されるが、本発明が多くの方法で修正される可能性があることが当業者によって理解される可能性がある。したがって、本特許請求の範囲の意図が、本発明の真の概念及び範囲内の修正をカバーすることであることが留意されるものとする。
１２、１４、１６ 電力源
２０ 泥ポンプ（負荷）
２２ 回転テーブル（負荷）
２４ ドローワークス（負荷）
２６ トップドライブ（負荷）
２８ ホテル負荷
３０ 整流ユニット
４０ 負荷バンク
４２ 制御可能電圧源
４４ａ、４４ｂ スイッチ
４６ ドライブ
６０ 制御デバイス
６２ 電圧変換ユニット
６４ 減算器
６６ 制御ユニット
６８ ＤＱ変換ユニット
１００ システム
１０２ 共通ＡＣバス
１０４ 共通ＤＣバス
１１２、１２２、１３２ 出力相ライン
１２０、１４０、１６０ 出力ケーブル
２２１ 変換器（可変周波数ドライブ）
２４１、２６１ ＤＣ・ＡＣ変換ユニット
２８１、３０８ 変圧器
４０２、４０４、４０６ センサ
４２０ 第１の導体ワイヤ
４２２ 第２の導体ワイヤ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 抵抗器
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６ スイッチ
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４ キャパシタ
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ インダクタ
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６ ダイオード
Ｌｇ１、Ｌｇ２ 脚付き回路

Claims (20)

  1. 少なくとも１つの電力源（１２、１４、１６）に結合された少なくとも１つの負荷に電力を供給するためのシステムであって、
    前記少なくとも１つの電力源（１２、１４、１６）及び前記少なくとも１つの負荷に結合された負荷バンク（４０）であって、スイッチ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６）を備える制御可能電圧源（４２）、前記制御可能電圧源（４２）の出力側と前記少なくとも１つの電力源（１２、１４、１６）との間に結合された少なくとも３つの抵抗器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）、及び１つ又は複数のキャパシタ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）、電池、又はその組合せを備える少なくとも１つの貯蔵要素を備える、負荷バンク（４０）と、
    第１の状況中に前記スイッチ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６）を制御するための制御デバイス（６０）であって、それにより、前記少なくとも１つの電力源（１２、１４、１６）の出力電力が前記少なくとも１つの負荷の必要電力を超える限り、どんな過剰な出力電力も、前記少なくとも１つの貯蔵要素に供給される又は前記少なくとも３つの抵抗器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）によって消費される、制御デバイス（６０）とを備える、システム。
  2. 前記少なくとも１つの電力源（１２、１４、１６）は、３つの出力相ライン（１１２、１２２、１３２）上に前記出力電力を提供するために構成され、
    前記少なくとも３つの抵抗器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）のそれぞれは、前記制御可能電圧源（４２）の前記出力側と前記出力相ライン（１１２、１２２、１３２）のそれぞれの出力相ライン（１１２、１２２、１３２）との間に結合される、請求項１記載のシステム。
  3. 前記負荷バンク（４０）は、前記少なくとも３つのそれぞれの抵抗器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）と前記出力側との間に結合された３つのインダクタ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）を更に備え、前記少なくとも３つの抵抗器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）によって消費される前記過剰な出力電力は、前記インダクタ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）にわたる電圧を調節することによって前記負荷バンク（４０）の電圧を制御することによって達成される、請求項１記載のシステム。
  4. 前記少なくとも１つの貯蔵要素は、前記制御可能電圧源（４２）の入力側に結合され、前記制御デバイス（６０）は、前記第１の状況中に前記スイッチ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６）を制御するために更に構成され、それにより、前記必要電力が前記出力電力を超える限り、どんな過剰な必要電力も、前記少なくとも１つの貯蔵要素によって供給される、請求項１記載のシステム。
  5. 前記制御デバイス（６０）は、第２の状況中に前記スイッチ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６）をターンオフするように更に構成され、それにより、前記制御可能電圧源（４２）は動作不能にされる、請求項１記載のシステム。
  6. 前記負荷バンク（４０）は、３つの１次巻線及び前記３つのそれぞれの１次巻線に磁気結合した３つの２次巻線を含む変圧器を更に備え、前記３つの１次巻線は出力側に結合され、前記３つの２次巻線は前記少なくとも３つのそれぞれの抵抗器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）に結合される、請求項１記載のシステム。
  7. 前記制御デバイス（６０）は、電力コマンドを受信し、前記電力コマンドを電圧コマンドに変換するための電力・電圧変換ユニット（６２）、前記負荷バンク（４０）の電圧から前記電圧コマンドを減算するための減算器（６４）、及び、前記スイッチ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６）の動作を制御するための切換えコマンドを生成するための制御ユニット（６６）であって、それにより、前記電圧コマンドと前記負荷バンク（４０）の前記電圧との差を減少させる、制御ユニット（６６）を備える、請求項１記載のシステム。
  8. 前記少なくとも１つの電力源（１２、１４、１６）に結合される共通ＡＣバス（１０２）、前記少なくとも１つの負荷に結合される共通ＤＣバス（１０４）、及び前記共通ＡＣバス（１０２）と前記共通ＤＣバス（１０４）との間に結合される整流ユニット（３０）を更に備え、前記少なくとも３つの抵抗器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）は前記出力側と前記共通ＡＣバス（１０２）との間に結合され、前記整流ユニット（３０）は、前記少なくとも１つの電力源（１２、１４、１６）のＡＣ出力電力を、前記共通ＤＣバス（１０４）に供給されるＤＣ出力電力になるよう整流するために構成される、請求項１記載のシステム。
  9. 前記制御可能電圧源（４２）はＤＣ・ＡＣ変換器（２４１、２６１）を備える、請求項１記載のシステム。
  10. 少なくとも１つの電力源（１２、１４、１６）に結合される少なくとも１つの負荷に電力を供給するための方法において、前記少なくとも１つの負荷及び前記少なくとも１つの電力源（１２、１４、１６）は負荷バンク（４０）に結合され、前記負荷バンク（４０）は、スイッチ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６）を備える制御可能電圧源（４２）、前記制御可能電圧源（４２）の出力側と前記少なくとも１つの電力源（１２、１４、１６）との間に結合された少なくとも３つの抵抗器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）、１つ又は複数のキャパシタ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）、電池、又はその組合せを備える少なくとも１つの貯蔵要素を備える、方法であって、
    第１の状況中に前記スイッチ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６）を制御することであって、それにより、前記少なくとも１つの電力源（１２、１４、１６）の出力電力が前記少なくとも１つの負荷の必要電力を超える限り、どんな過剰な出力電力も、前記少なくとも１つの貯蔵要素に供給される又は前記少なくとも３つの抵抗器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）によって消費される、制御することを含む、方法。
  11. 前記負荷バンク（４０）は、前記少なくとも３つのそれぞれの抵抗器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）と前記出力側との間に結合された３つのインダクタ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）を更に備え、
    前記インダクタ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）にわたる電圧を調節することによって前記負荷バンク（４０）の電圧を制御することであって、それにより、前記少なくとも３つの抵抗器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）によって消費される前記過剰な出力電力を達成する、制御することを含む、請求項１０記載の方法。
  12. 前記少なくとも１つの電力源（１２、１４、１６）は、３つの出力相ライン（１１２、１２２、１３２）上に前記出力電力を提供するために構成され、
    前記少なくとも３つの抵抗器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）のそれぞれは、前記制御可能電圧源（４２）の前記出力側と前記出力相ライン（１１２、１２２、１３２）のそれぞれの出力相ライン（１１２、１２２、１３２）との間に結合される、請求項１０記載の方法。
  13. 前記少なくとも１つの貯蔵要素は、前記制御可能電圧源（４２）の入力側に結合され、
    前記第１の状況中に前記スイッチ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６）を制御することであって、それにより、前記必要電力が前記出力電力を超える限り、どんな過剰な必要電力も、前記少なくとも１つの貯蔵要素によって供給される、制御することを更に含む、請求項１０記載の方法。
  14. 第２の状況中に前記スイッチ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６）をターンオフすることであって、それにより、前記制御可能電圧源（４２）は動作不能にされる、ターンオフすることを更に含む、請求項１０記載の方法。
  15. 前記少なくとも１つの電力源（１２、１４、１６）は共通ＡＣバス（１０２）に結合され、前記少なくとも１つの負荷は共通ＤＣバス（１０４）に結合され、前記少なくとも３つの抵抗器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）は前記出力側と前記共通ＡＣバス（１０２）との間に結合され、
    前記少なくとも１つの電力源（１２、１４、１６）のＡＣ出力電力を、前記共通ＤＣバス（１０４）に供給されるＤＣ出力電力になるよう整流することを更に含む、請求項１０記載の方法。
  16. 前記制御可能電圧源（４２）内にＤＣ・ＡＣ変換器（２４１、２６１）を設けることを更に含む、請求項１０記載の方法。
  17. 少なくとも１つの電力源（１２、１４、１６）に結合される少なくとも１つの負荷に電力を供給するためのシステムであって、
    前記少なくとも１つの電力源（１２、１４、１６）及び前記少なくとも１つの負荷に結合された負荷バンク（４０）であって、スイッチ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６）を備える制御可能電圧源（４２）、前記制御可能電圧源（４２）の出力側と前記少なくとも１つの電力源（１２、１４、１６）との間に結合された少なくとも３つの抵抗器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）、及び１つ又は複数のキャパシタ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）、電池、又はその組合せを備える少なくとも１つの貯蔵要素を備える、負荷バンク（４０）と、
    第１の状況中に前記スイッチ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６）を制御するための制御デバイス（６０）であって、それにより、前記少なくとも１つの電力源（１２、１４、１６）の出力電力が前記少なくとも１つの負荷の必要電力を超える限り、どんな過剰な出力電力も、前記少なくとも１つの貯蔵要素に供給される又は前記少なくとも３つの抵抗器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）によって消費される、制御デバイス（６０）を備える、システム。
  18. 前記負荷バンク（４０）は、前記少なくとも３つのそれぞれの抵抗器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）と前記出力側との間に結合された３つのインダクタ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）を更に備え、前記少なくとも３つの抵抗器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）によって消費される前記過剰な出力電力は、前記インダクタ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）にわたる電圧を調節することによって前記負荷バンク（４０）の電圧を制御することによって達成される、請求項１７記載のシステム。
  19. 前記少なくとも１つの電力源（１２、１４、１６）は、３つの出力相ライン（１１２、１２２、１３２）上に前記出力電力を提供するために構成され、
    前記少なくとも３つの抵抗器（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）のそれぞれは、前記制御可能電圧源（４２）の前記出力側と前記出力相ライン（１１２、１２２、１３２）のそれぞれの出力相ライン（１１２、１２２、１３２）との間に結合される、請求項１７記載のシステム。
  20. 前記少なくとも１つの貯蔵要素は、前記制御可能電圧源（４２）の入力側に結合され、前記制御デバイス（６０）は、前記第１の状況中に前記スイッチ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６）を制御するために更に構成され、それにより、前記必要電力が前記出力電力を超える限り、どんな過剰な必要電力も、前記少なくとも１つの貯蔵要素によって供給される、請求項１７記載のシステム。
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