JP2018140775A - 宇宙船のための電力管理及び分配構造 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (15)
- 第1の太陽電池と、第1の超コンデンサと、第1のバッテリとの少なくとも1つを備えている、第1の複数の電源と、
前記第1の複数の電源から電力を受領するように構成された、第1のコレクタバスと、
前記第1のコレクタバスから電力を受領するように構成された、制御されていないDCバスと、
前記制御されていないDCバスから第1の電力を受領するように構成された、被制御高電圧直流(HVDC)バスと、
前記制御されていないDCバスから第2の電力を受領するように構成された、第1の一次負荷双方向DC/DCコンバータと、
前記被制御HVDCバスから第1の電力を受領するように構成された、第1の二次電力分配ユニット(PDU)と、
前記被制御HVDCバスからの前記第1の電力と、前記第1の一次負荷双方向DC/DCコンバータからの前記第2の電力との少なくとも1つを受領するように構成された、第1の一次PDUと、を備え、
前記第1の一次PDUが、一次負荷に電力を供給するように構成されている、電力管理及び分配(PMAD)システム。 - 前記被制御HVDCバスから前記第1の電力を受領し、前記第1の一次PDUに前記第1の電力を供給するように構成された、一次負荷HVDCバスと、
前記一次負荷HVDCバスに電子的に結合され、前記一次負荷HVDCバスに電力を供給するように構成された、超コンデンサと、をさらに備えた、請求項1に記載のPMADシステム。 - 第2の太陽電池と、第2の超コンデンサと、第2のバッテリとの少なくとも1つを備えている、第2の複数の電源と、
前記第2の複数の電源から電力を受領するように構成された、第2のコレクタバスと、
前記制御されていないDCバスから第3の電力を受領するように構成された、被制御低電圧直流(LVDC)バスと、
前記制御されていないDCバスから第4の電力を受領するように構成された、第2の一次負荷双方向DC/DCコンバータと、
前記被制御LVDCバスから前記第3の電力を受領するように構成された、第2の二次電力分配ユニット(PDU)と、
前記被制御LVDCバスからの前記第3の電力と、前記第2の一次負荷双方向DC/DCコンバータからの前記第4の電力との少なくとも1つを受領するように構成された、第2の一次PDUと、をさらに備え、
前記制御されていないDCバスが、前記第2のコレクタバスから電力を受領するように構成されている、請求項2に記載のPMADシステム。 - 前記第1のコレクタバスにより、前記第1の複数の電源から受領された前記電力を制御するように構成されるとともに、前記第2のコレクタバスにより、前記第2の複数の電源から受領された前記電力を制御するように構成された、メインの負荷共有レギュレータをさらに備え、
前記第1のコレクタバスと、前記第2のコレクタバスとが並列に接続され、
前記被制御HVDCバスが、前記制御されていないDCバスから
第1の中間被制御バスと直列に接続された、第1の双方向DC/DCコンバータと、
第2の中間被制御バスと直列に接続された、第2の双方向DC/DCコンバータと、
を介して電力を受領するように構成され、
前記第1の中間被制御バスと、前記第2の中間被制御バスとが並列に接続されている、請求項3に記載のPMADシステム。 - メインの負荷共有レギュレータと、
前記メインの負荷共有レギュレータと電子通信している、第1のコレクタバスと、
前記第1のコレクタバスに電力を供給するように構成された、第1の複数の電源と、
前記第1のコレクタバスと電子通信しており、前記第1のコレクタバスから電力を受領するように構成された、制御されていないDCバスと、
前記制御されていないDCバスと電子通信している、第1の双方向DC/DCコンバータと、
前記制御されていないDCバスと電子通信している、第2の双方向DC/DCコンバータと、
前記第1の双方向DC/DCコンバータ及び前記第2の双方向DC/DCコンバータと電子通信している第1の中間負荷共有レギュレータであって、前記第1の双方向DC/DCコンバータ及び前記第2の双方向DC/DCコンバータを制御するように構成された、前記第1の中間負荷共有レギュレータと、
前記第1の双方向DC/DCコンバータと電子通信している、第1の中間被制御バスと、
前記第2の双方向DC/DCコンバータと電子通信している、第2の中間被制御バスであって、前記第1の中間被制御バスと、前記第2の中間被制御バスとが並列に接続されている、前記第2の中間被制御バスと、
前記第1の中間被制御バスと、前記第2の中間被制御バスとの少なくとも1つから電力を受領するように構成された、被制御高電圧直流(HVDC)バスと、
前記被制御HVDCバスから電力を受領するように構成された、一次負荷HVDCバスと、
前記一次負荷HVDCバスに電力を供給するように構成された、第1の電源と、
一次電力分配ユニット(PDU)と、
前記制御されていないDCバスから電力を受領するように構成されるとともに、前記一次PDUに電力を供給するように構成された、一次負荷双方向DC/DCコンバータと、を備え、
前記一次PDUが、第1の負荷に電力を供給するように構成されている、電力管理及び分配(PMAD)システム。 - 前記メインの負荷共有レギュレータと電子通信しているとともに、前記制御されていないDCバスと電子通信している、第2のコレクタバスと、
前記第2のコレクタバスに電力を供給するように構成された、第2の複数の電源と、
前記制御されていないDCバスと電子通信している、第3の双方向DC/DCコンバータと、
前記制御されていないDCバスと電子通信している、第4の双方向DC/DCコンバータと、
前記第3の双方向DC/DCコンバータ及び前記第4の双方向DC/DCコンバータと電子通信している、第2の中間負荷共有レギュレータであって、前記第3の双方向DC/DCコンバータ及び前記第4の双方向DC/DCコンバータを制御するように構成された、前記第2の中間負荷共有レギュレータと、
前記第3の双方向DC/DCコンバータと電子通信している、第3の中間被制御バスと、
前記第4の双方向DC/DCコンバータと電子通信している、第4の中間被制御バスであって、前記第3の中間被制御バスと、前記第4の中間被制御バスとが並列に接続されている、前記第4の中間被制御バスと、
前記第3の中間被制御バスと、前記第4の中間被制御バスとの少なくとも1つから電力を受領するように構成された、被制御低電圧直流(LVDC)バスと、
前記被制御LVDCバスから電力を受領するように構成された、一次負荷LVDCバスと、
前記一次負荷LVDCバスに電力を供給するように構成された、第2の電源と、
第2の一次電力分配ユニット(PDU)と、
前記制御されていないDCバスから電力を受領するように構成されるとともに、前記第2の一次PDUに電力を供給するように構成された、第2の一次負荷双方向DC/DCコンバータと、をさらに備え、
前記第2の一次PDUが、第2の負荷に電力を供給するように構成されている、請求項5に記載のPMADシステム。 - 前記第1のコレクタバスと、前記第2のコレクタバスとが並列に接続されている、請求項6に記載のPMADシステム。
- 前記制御されていないDCバスが、前記第1のコレクタバスと直列に接続されているとともに、前記第2のコレクタバスと直列に接続されている、請求項7に記載のPMADシステム。
- 前記第1のコレクタバスと、前記制御されていないDCバスと、前記第1の双方向DC/DCコンバータと、前記第1の中間被制御バスと、前記被制御HVDCバスとが直列に接続されている、請求項8に記載のPMADシステム。
- 前記第1の双方向DC/DCコンバータと、前記第2の双方向DC/DCコンバータとが並列に接続されている、請求項9に記載のPMADシステム。
- 前記第1の負荷が高電圧負荷を含み、前記第2の負荷が低電圧負荷を含んでいる、請求項10に記載のPMADシステム。
- 前記第1の複数の電源が、
前記第1のコレクタバスに第1の最大電力点追跡(MPPT)コンバータを介して電力を供給するように構成された、第1の太陽電池と、
前記第1のコレクタバスと、前記第1の双方向DC/DCコンバータを介して電子通信している、第1のバッテリと、
前記第1のコレクタバスと電子通信しており、前記第1のコレクタバスから前記第3の双方向DC/DCコンバータを介して電力を受領することと、前記第1のコレクタバスに前記第3の双方向DC/DCコンバータを介して電力を供給することとの少なくとも1つを行うように構成されている、第1の超コンデンサと、を備え、
前記第2の複数の電源が、
前記第2のコレクタバスに、第2の最大電力点追跡(MPPT)コンバータを介して電力を供給するように構成された、第2の太陽電池と、
前記第2のコレクタバスと、前記第2の双方向DC/DCコンバータを介して電子通信している、第2のバッテリと、
前記第2のコレクタバスと電子通信しており、前記第2のコレクタバスから第4の双方向DC/DCコンバータを介して電力を受領することと、前記第2のコレクタバスに前記第4の双方向DC/DCコンバータを介して電力を供給することとの少なくとも1つを行うように構成されている、第2の超コンデンサと、を備え、
前記メインの負荷共有レギュレータが、前記第1のMPPTコンバータ、前記第2のMPPTコンバータ、前記第1の双方向DC/DCコンバータ、及び前記第2の双方向DC/DCコンバータを制御し、
前記第1のバッテリが、前記第1のコレクタバスから前記第1の双方向DC/DCコンバータを介して電力を受領することと、前記第1のコレクタバスに前記第1の双方向DC/DCコンバータを介して電力を供給することとの少なくとも1つを行うように構成されている、請求項11に記載のPMADシステム。 - 前記第1の電源が第1の超コンデンサを備え、前記第2の電源が第2の超コンデンサを備えている、請求項6に記載のPMADシステム。
- 第1のコレクタバスにより、第1の複数の電源から電力を受領することと、
第2のコレクタバスにより、第2の複数の電源から電力を受領することと、
メインの負荷共有レギュレータにより、前記第1のコレクタバスによって受領される前記電力、及び、前記第2のコレクタバスによって受領される前記電力を制御することと、
制御されていないDCバスにより、前記第1のコレクタバスと、前記第2のコレクタバスとの少なくとも1つから電力を受領することであって、前記第1のコレクタバスと前記第2のコレクタバスとが並列に接続されている、前記受領することと、
被制御高電圧直流(HVDC)バスにより、前記制御されていないDCバスから電力を受領することと、
一次負荷HVDCバスにより、前記被制御HVDCバスから電力を受領することと、
一次負荷双方向DC/DCコンバータにより、前記制御されていないDCバスから電力を受領することと、
一次電力分配ユニット(PDU)により、前記一次負荷HVDCバスと、前記一次負荷双方向DC/DCコンバータとの少なくとも1つから電力を受領することと、を含む、負荷への電力の供給方法。 - 前記一次負荷HVDCバスにより、コンデンサから双方向DC/DCコンバータを介して電力を受領することと、
前記一次負荷HVDCバスにより、前記負荷から電力を受領することとの少なくとも1つをさらに含む、請求項14に記載の方法。
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