JP2021035177A - 配電システムおよび配電方法 - Google Patents

配電システムおよび配電方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2021035177A
JP2021035177A JP2019153703A JP2019153703A JP2021035177A JP 2021035177 A JP2021035177 A JP 2021035177A JP 2019153703 A JP2019153703 A JP 2019153703A JP 2019153703 A JP2019153703 A JP 2019153703A JP 2021035177 A JP2021035177 A JP 2021035177A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
supply unit
regenerative
electric actuator
storage rate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019153703A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7330817B2 (ja
Inventor
喬生 稲岡
Takao Inaoka
喬生 稲岡
靖人 南田
Yasuto Minamida
靖人 南田
山本　学
Manabu Yamamoto
学 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2019153703A priority Critical patent/JP7330817B2/ja
Priority to US17/632,704 priority patent/US11708171B2/en
Priority to PCT/JP2020/031024 priority patent/WO2021039475A1/ja
Priority to EP20859118.0A priority patent/EP4001122A4/en
Publication of JP2021035177A publication Critical patent/JP2021035177A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7330817B2 publication Critical patent/JP7330817B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0068—Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D31/00—Power plant control systems; Arrangement of power plant control systems in aircraft
    • B64D31/14—Transmitting means between initiating means and power plants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00—Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/02—Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/24—Aircraft characterised by the type or position of power plants using steam or spring force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D41/00—Power installations for auxiliary purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D47/00—Equipment not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/08—Three-wire systems; Systems having more than three wires
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00304—Overcurrent protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1415—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle with a generator driven by a prime mover other than the motor of a vehicle
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1438—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle in combination with power supplies for loads other than batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1469—Regulation of the charging current or voltage otherwise than by variation of field
    • H02J7/1492—Regulation of the charging current or voltage otherwise than by variation of field by means of controlling devices between the generator output and the battery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D2221/00—Electric power distribution systems onboard aircraft
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/087—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current for dc applications
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10—Parallel operation of dc sources
    • H02J1/102—Parallel operation of dc sources being switching converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/44—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for aircrafts
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1582—Buck-boost converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

【課題】航空機の電動アクチュエータで発生した回生電力を応答性良く、かつ、安定的に処理可能であり、回生電力の処理に際して直流バスの電圧変動を防止可能な配電システムの提供。【解決手段】航空機に搭載される配電システム１００は、発電機１１を有する第一直流電源部１０と、バッテリ３０、昇降圧コンバータ４１、電圧センサ４３および制御部４４を有する第二直流電源部２０と、ダイオード５０とを備える。制御部４４は、電圧センサ４３が回生電力を検出していないとき、昇降圧コンバータ４１によりバッテリ３０の蓄電率Ａが所定範囲内に維持されるようにバッテリ３０を充放電させながら、第一直流電源部１０で発電された発電電力を電動アクチュエータ８０に供給する力行電力処理モードを実行する。制御部４４は、電圧センサ４３が回生電力を検出したとき、昇降圧コンバータ４１により回生電力をバッテリ３０に充電する回生電力処理モードを実行する。【選択図】図２

Description

本発明は、配電システムおよび配電方法に関する。
従来、動力系統の多くを電気系統とした電動化航空機の配電システムに関する技術が知られている。例えば、特許文献１には、発電機およびＰＷＭコンバータを含む第一直流電源部と、バッテリおよび昇圧コンバータを含む第二直流電源部とを備え、直流バスを介して第一直流電源部および第二直流電源部とアクチュエータとの間で電力のやり取りを行う電動化航空機の電源システムが開示されている。この電源システムでは、第一直流電源部と第二直流電源部とのそれぞれで、電力供給安定化動作の分担量を調整している。
また、特許文献２には、発電機に接続された中央配電盤と、中央配電盤および電気式アクチュエータに接続された遠隔配電盤とを備えた電動化航空機の配電装置が開示されている。この配電装置は、蓄電器が設けられており、遠隔配電盤によって、電気式アクチュエータで発生した回生電力を蓄電器に出力可能とされている。なお、電気式アクチュエータと遠隔配電盤との間には、所定値以上の電流を遮断するスイッチ（継電器）が設けられている。
特開２０１７−００５９４４号公報 特開２０１５−１１２００２号公報
上記特許文献１に記載の電源システムでは、アクチュエータで回生電力が発生した場合、第一直流電源部と第二直流電源部とで回生電力を分担して処理することになる。しかしながら、例えば、信頼性を高めるために第一直流電源部が複数の発電機を備える場合、第一直流電源部における回生電力の処理が複雑になってしまう。また、急峻な回生電力が発生した場合、第一直流電源部での応答性が問題となる。さらに、回生電力が直流バスを経由して第一直流電源部および第二直流電源部で処理されるため、処理に際して直流バスに電圧変動が生じることになり、直流バスに接続された他の電気機器に電圧変動の影響が生じる可能性がある。
また、上記特許文献２に記載の配電装置では、アクチュエータで発生した回生電力を蓄電器に充電可能であるものの、蓄電器の蓄電率を考慮していない。そのため、蓄電器の蓄電率が高くなりすぎた場合、回生電力を蓄電器で処理することができない可能性がある。また、蓄電器が過充電されてしまうと、蓄電器の劣化につながってしまう。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、航空機の電動アクチュエータで発生した回生電力を応答性良く、かつ、安定的に処理可能であり、回生電力の処理に際して直流バスの電圧変動を防止可能な配電システムの提供を目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、航空機に搭載され、前記航空機が有する電動アクチュエータへと配電を行う配電システムであって、発電機を有し、直流バスに接続された第一直流電源部と、前記直流バスおよび前記電動アクチュエータに接続された電力ライン、前記電力ラインに接続された蓄電器、前記蓄電器の充放電を制御する充放電制御回路、前記電動アクチュエータから前記電力ラインへと供給される回生電力の有無を検出する検出センサ、並びに、前記充放電制御回路を制御する制御部を有する第二直流電源部と、前記第二直流電源部から前記直流バスへと流れる電流を遮断するダイオードと、を備え、前記制御部は、前記検出センサが前記回生電力を検出していないとき、前記充放電制御回路により前記蓄電器の蓄電率が所定範囲内に維持されるように前記蓄電器を充放電させながら、前記第一直流電源部で発電された発電電力を前記直流バスおよび前記電力ラインを介して前記電動アクチュエータに供給する力行電力処理モードを実行し、前記検出センサが前記回生電力を検出したとき、前記充放電制御回路により前記回生電力を前記蓄電器に充電する回生電力処理モードを実行する、ことを特徴とする。
この構成により、発電機を電力源とする第一直流電源部を用いることなく、電動アクチュエータで生じた回生電力を蓄電器に充電することで処理するため、回生電力の処理応答性を高め、急峻な回生電力の発生にも対応することが可能となる。また、第二直流電源部から直流バスへと流れる電流をダイオードで遮断することで、回生電力の処理に際して、直流バスの電圧が変動しない。さらに、電動アクチュエータで回生電力が生じていない場合、すなわち電動アクチュエータに電力を供給している場合には、蓄電率が所定範囲内に維持されるように蓄電器を充放電させておく。その結果、電動アクチュエータで回生電力が生じたときに、蓄電器の蓄電率が高すぎることで回生電力を処理できなくなったり、蓄電器の過充電が生じたりすることを抑制することができる。したがって、本発明にかかる配電システムによれば、航空機の電動アクチュエータで発生した回生電力を応答性良く、かつ、安定的に処理可能であり、回生電力の処理に際して直流バスの電圧変動を防止することができる。
また、前記制御部は、前記力行電力処理モードにおいて、前記蓄電率が第一蓄電率以上となると、前記第一蓄電率よりも低い第二蓄電率未満となるまで前記発電電力に加えて前記蓄電器からの電力を前記電動アクチュエータに供給する力行アシストモードを継続し、前記蓄電率が前記第二蓄電率未満となると、前記第一蓄電率以上となるまで前記発電電力の一部を前記蓄電器に充電させる充電モードを継続することが好ましい。
この構成により、電動アクチュエータに電力を供給している間に、蓄電器の蓄電率を第一蓄電率と第二蓄電率との間の所定範囲内に維持することができる。その結果、電動アクチュエータで回生電力が生じたときに、蓄電器の蓄電率が高すぎることで回生電力を処理できなくなったり、蓄電器の過充電が生じたりすることを抑制することができる。さらに、蓄電器の蓄電率を十分に維持し、余裕をもって蓄電器から電動アクチュエータへと電力を供給することが可能となる。また、第一蓄電率以上になると第二蓄電率未満となるまで力行アシストモードを継続し、第一蓄電率未満になると第二蓄電率以上となるまで充電モードを継続することで、力行アシストモードと充電モードとが頻繁に切り替わることを抑制することができる。
また、前記制御部は、前記第一直流電源部が正常に使用できないとき、前記充放電制御回路により前記蓄電器を充放電させながら、前記蓄電器と前記電動アクチュエータとの間で電力のやり取りを行う非常用電力処理モードを実行することが好ましい。
この構成により、第一直流電源部と電動アクチュエータとの電力のやり取りができない場合にも、第二直流電源部から電動アクチュエータに電力を供給し、電動アクチュエータからの回生電力を第二直流電源部で処理することができる。また、上述したように、第一直流電源部から電動アクチュエータに電力を供給している間に、蓄電器の蓄電率を所定範囲内に維持させるため、非常用電力処理モードの際に蓄電器からの電力が不足することを抑制することができる。
また、前記制御部は、前記回生電力処理モードの実行中に前記検出センサが前記回生電力を検出しない状態となったとき、所定待機時間が経過するまで前記回生電力処理モードを継続し、前記検出センサが前記回生電力を検出しない状態が所定待機時間にわたって継続されると、前記力行電力処理モードへと移行することが好ましい。
この構成により、回生電力処理モードと力行電力処理モードとが頻繁に切り替わることを抑制することができる。
また、前記第二直流電源部は、所定値以上の電流が所定時間以上流れたときに、前記電動アクチュエータとの接続を遮断する過電流遮断回路を有することが好ましい。
この構成により、例えば電動アクチュエータ側で短絡が生じたとき等に、配電システムに過電流が流れこむことを抑制し、直流バスの電圧低下を抑制することができる。
また、前記第二直流電源部は、前記電力ラインに複数の電動アクチュエータが並列に接続されており、前記過電流遮断回路は、前記電動アクチュエータの一つずつに対応して設けられることが好ましい。
この構成により、一つの電動アクチュエータで発生した回生電力の一部を、他の電動アクチュエータへと供給することができる。その結果、回生電力のすべてを蓄電器に充電させる場合に比べて、充放電制御回路および蓄電器への充電において発生し得る電力損失を低減させることができ、電力効率を向上させることが可能となる。また、特に非常用電力処理モードにおいて、駆動する必要がない電動アクチュエータがある場合には、当該電動アクチュエータに対応する過電流遮断回路をオフすれば、バッテリから当該電動アクチュエータへの電力の持ち出しを抑制することができる。したがって、バッテリの蓄電率の低下を抑制することが可能となる。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、発電機を有し、直流バスに接続された第一直流電源部と、前記直流バスおよび電動アクチュエータに接続された電力ライン、前記電力ラインに接続された蓄電器、前記蓄電器の充放電を制御する充放電制御回路、並びに、前記電動アクチュエータから前記電力ラインへと供給される回生電力の有無を検出する検出センサを有する第二直流電源部と、前記第二直流電源部から前記直流バスへと流れる電流を遮断するダイオードと、を備え、航空機に搭載された配電システムから、前記航空機が有する前記電動アクチュエータへと配電を行う配電方法であって、前記検出センサが前記回生電力を検出していないとき、前記充放電制御回路により前記蓄電器の蓄電率が所定範囲内に維持されるように前記蓄電器を充放電させながら、前記第一直流電源部で発電された発電電力を前記直流バスおよび前記電力ラインを介して前記電動アクチュエータに供給する力行電力処理モードステップと、前記検出センサが前記回生電力を検出したとき、前記充放電制御回路により前記回生電力を前記蓄電器に充電する回生電力処理モードステップと、を備えることを特徴とする。
この構成により、発電機を電力源とする第一直流電源部を用いることなく、電動アクチュエータで生じた回生電力を蓄電器に充電することで処理するため、回生電力の処理応答性を高め、急峻な回生電力の発生にも対応することが可能となる。また、第二直流電源部から直流バスへと流れる電流をダイオードで遮断することで、回生電力の処理に際して、直流バスの電圧が変動しない。さらに、電動アクチュエータで回生電力が生じていない場合、すなわち電動アクチュエータに電力を供給している場合には、蓄電率が所定範囲内に維持されるように蓄電器を充放電させておく。その結果、電動アクチュエータで回生電力が生じたときに、蓄電器の蓄電率が高すぎることで回生電力を処理できなくなったり、蓄電器の過充電が生じたりすることを抑制することができる。したがって、本発明にかかる配電方法によれば、航空機の電動アクチュエータで発生した回生電力を応答性良く、かつ、安定的に処理可能であり、回生電力の処理に際して直流バスの電圧変動を防止することができる。
図１は、実施形態にかかる配電システムの構成の一例を示す説明図である。 図２は、二次配電制御器の構成の一例を説明図である。 図３は、昇降圧コンバータを示す説明図である。 図４は、実施形態にかかる配電システムにおける各電力処理モードの別を示す説明図である。 図５は、各電力処理モードの切替手順の一例を示すフローチャートである。 図６は、直流バスの電圧が正常であるか否かを判定するための手順の一例を示すフローチャートである。 図７は、直流バスの電圧が正常であるか否かを判定するための判定値の一例を示す説明図である。 図８は、バッテリの充電が必要であるか否かを判定するための手順の一例を示すフローチャートである。 図９は、第一直流電源部が正常に使用できる通常動作時における昇降圧コンバータの制御ブロックの一例を示す説明図である。 図１０は、第一直流電源部が正常に使用できない非常用動作時における昇降圧コンバータの制御ブロックの一例を示す説明図である。
以下に、本発明にかかる配電システムおよび配電方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
図１は、実施形態にかかる配電システムの構成の一例を示す説明図である。実施形態にかかる配電システム１００は、動力系統（油圧系統、電気系統、抽気系統など）の多くを電気系統とした図示しない航空機（電動化航空機）に搭載され、航空機が有する複数の電動アクチュエータ８０に配電を行うためのシステムである。また、航空機は、図１に示すように、電動アクチュエータ８０以外にも、複数の電力機器９０を備えている。複数の電力機器９０は、配電システム１００の直流バスＬ１に接続されている。配電システム１００は、直流バスＬ１を介して複数の電力機器９０に対しても電力を供給する。
本実施形態において、電動アクチュエータ８０は、航空機の翼に設けられた舵面制御用のアクチュエータである。舵面制御用のアクチュエータは、航空機の飛行中において舵面が空気抵抗の外力を受けることにより、回生電力を発生することがある。なお、電動アクチュエータ８０は、舵面制御用に限られず、回生電力を発生しうるものであれば、いかなる装置を駆動させるためのアクチュエータであってもよい。例えば、電動アクチュエータ８０は、車輪を駆動させる駆動機構に用いられるもの等であってもよい。
本実施形態において、配電システム１００は、複数の配電部１を有する。すなわち、配電システム１００は、図１に示すように、配電部１Ｌと、配電部１Ｒとを含む。配電部１Ｌ、１Ｒは、基本的に同じ構成であるため、配電部１Ｌ、１Ｒを区別する必要がない場合、単に配電部１と称して説明する。
配電部１は、図１に示すように、第一直流電源部１０と、第二直流電源部２０と、ダイオード５０とを備えている。なお、配電部１は、第一直流電源部１０が正常に機能しないときに、電動アクチュエータ８０との間で電力のやり取りを行う非常用の直流電源部をさらに備えてもよい。非常用の直流電源部は、直流バスＬ１に接続され、第二直流電源部２０を介して電動アクチュエータ８０に電力を供給するものであればよい。
第一直流電源部１０は、発電機１１と、ＰＷＭコンバータ１２とを有する。発電機１１は、航空機の図示しないエンジンからの動力によって発電する交流電源として機能する。ＰＷＭコンバータ１２は、発電機１１に接続され、発電機１１で発電された交流の発電電力を直流の発電電力へと変換する。ＰＷＭコンバータ１２は、直流バスＬ１に接続され、一定電圧（本実施形態では２７０Ｖ）の直流電力を直流バスＬ１へと供給する。直流バスＬ１の電圧ＶＬ１は、電圧センサ１３（図２参照）により検出することができる。ＰＷＭコンバータ１２で一定電圧とされた発電電力は、図１に示すように、一次配電制御器１５により、直流バスＬ１を介して、第二直流電源部２０や複数の電力機器９０に接続された図示しない配電制御器といった、配電システム１００内の各構成要素へと分配される。図１に示すように、配電部１Ｌ、１Ｒとは、ＰＷＭコンバータ１２の下流側および一次配電制御器１５の下流側などにおいて、直流バスＬ１を介して接続されている。それにより、配電部１Ｌ、１Ｒは、第一直流電源部１０での発電電力を互いに利用し合うことができる。
第二直流電源部２０は、バッテリ（蓄電器）３０と、二次配電制御器４０とを備えている。バッテリ３０は、例えばリチウムイオン蓄電池といった電力を蓄電可能な周知の蓄電池である。なお、第二直流電源部２０は、バッテリ３０に限らず、例えばキャパシタといった電力を蓄電可能な蓄電器を備えるものであればよい。また、蓄電器は、複数設けられてもよいし、異なる蓄電器を複数組み合わせて構成してもよい。本実施形態において、配電システム１００は、バッテリ３０の端子間電圧を検出する電圧センサ１４と、バッテリ３０の充放電電流を検出する電流センサ１６とを備えている。
二次配電制御器４０は、電力ラインＬ２を介して直流バスＬ１に接続されている。ただし、図１に示すように、電力ラインＬ２と直流バスＬ１との間には、ダイオード５０が設けられている。ダイオード５０は、アノード側が直流バスＬ１に接続され、カソード側が電力ラインＬ２に接続されている。そのため、ダイオード５０は、第二直流電源部２０から直流バスＬ１へと流れる電流を遮断する。また、二次配電制御器４０は、複数の電力ラインＬ３を介して各電動アクチュエータ８０に並列に接続されている。さらに、二次配電制御器４０は、電力ラインＬ４を介してバッテリ３０に接続されている。なお、本実施形態では、例示として、２つの電動アクチュエータ８０が第二直流電源部２０に並列に接続された例を示しているが、電動アクチュエータ８０は、３つ以上が並列に接続されてもよいし、少なくとも１つ接続されていればよい。
二次配電制御器４０は、第一直流電源部１０で発電されて一次配電制御器１５で分配された発電電力が直流バスＬ１を介して供給される。二次配電制御器４０は、第一直流電源部１０からの発電電力およびバッテリ３０に蓄電された電力を各電動アクチュエータ８０へと供給する。また、二次配電制御器４０は、各電動アクチュエータ８０で発生した回生電力をバッテリ３０に充電させる。
二次配電制御器４０の構成について、より詳細に説明する。図２は、二次配電制御器の構成の一例を説明図である。二次配電制御器４０は、図２に示すように、昇降圧コンバータ４１と、複数の過電流遮断回路４２と、電圧センサ４３と、制御部４４とを有する。
昇降圧コンバータ４１は、電力ラインＬ２と電力ラインＬ４との間に設けられ、電力ラインＬ２とバッテリ３０との間でやり取りされる直流電力の電圧を調整するＰＷＭコンバータである。昇降圧コンバータ４１は、バッテリ３０の充放電を制御する充放電制御回路として機能する。
図３は、昇降圧コンバータを示す説明図である。昇降圧コンバータ４１は、複数のスイッチング素子４１１（４１１Ａ、４１１Ｂ、４１１Ｃ、４１１Ｄ、４１１Ｅ、４１１Ｆ）を備えた３相式のＤＣ／ＤＣコンバータである。スイッチング素子４１１は、例えばＭＯＳＦＥＴといった周知のスイッチング素子である。なお、スイッチング素子４１１は、ＩＧＢＴ等であってもよい。スイッチング素子４１１Ａ、４１１Ｂ、スイッチング素子４１１Ｃ、４１１Ｄ、およびスイッチング素子４１１Ｅ、４１１Ｆは、３相式の昇降圧コンバータ４１の各相に流れる電流をオンオフする。昇降圧コンバータ４１には、各相の電流値を検出する電流センサ４６が設けられている。本実施形態では、昇降圧コンバータ４１は、各相の電圧の位相を１２０（°）ずつ、ずらしてスイッチングを行った後、各相の電流の位相を結合する。それにより、出力電圧の波形のリプルを抑制することができる。なお、昇降圧コンバータ４１は、３相式に限らず、単相式、２相式または４相以上の多相式であってもよい。
昇降圧コンバータ４１は、各スイッチング素子４１１を所定のスイッチング周期（例えば１／４０（ｋＨｚ））でオンオフすることで、電力ラインＬ２の電力を降圧させてバッテリ３０に供給することができる。また、昇降圧コンバータ４１は、各スイッチング素子４１１を所定のスイッチング周期でオンオフすることで、バッテリ３０からの電力を昇圧させて電力ラインＬ２へと供給することができる。昇降圧コンバータ４１の各スイッチング素子４１１は、制御部４４により制御される。
過電流遮断回路４２は、各電動アクチュエータ８０に対応して、電力ラインＬ２と電力ラインＬ３との間に１つずつ設けられている。過電流遮断回路４２は、電力ラインＬ３に所定値以上の電流が所定時間以上流れたときに電流を遮断可能なスイッチ回路である。図２に示すように、電力ラインＬ３には、電流値を検出する電流センサ４８が設けられている。電流センサ４８で検出された電流値は、過電流遮断回路４２に入力される。過電流遮断回路４２は、電流センサ４８で検出された電流値が所定時間以上にわたって所定値以上である場合に、各電動アクチュエータ８０と第二直流電源部２０との接続を遮断する。なお、電流センサ４８で検出された電流値によるオンオフとは別に、過電流遮断回路４２を任意のタイミングでオンオフする場合には、制御部４４により制御される。
電圧センサ４３は、電力ラインＬ２の電圧ＶＬ２を検出するセンサである。電圧センサ４３で検出された電力ラインＬ２の電圧ＶＬ２は、制御部４４へと出力される。本実施形態において、電圧センサ４３は、電動アクチュエータ８０から電力ラインＬ２へと供給される回生電力の有無を検出する検出センサとして機能する。
制御部４４は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などで構成された演算処理装置である。制御部４４には、図２に示すように、電圧センサ１３で検出された直流バスＬ１の電圧ＶＬ１が入力される。制御部４４は、入力した電圧ＶＬ１の値に基づいて、電圧ＶＬ１が正常であるか否か、すなわち第一直流電源部１０が正常に使用できるか否かを判定する。第一直流電源部１０が正常に使用できるか否かの判定処理の詳細については、後述する。
また、制御部４４には、図２に示すように、電圧センサ４３で検出された電力ラインＬ２の電圧ＶＬ２が入力される。制御部４４は、入力された電圧ＶＬ２の値に基づいて、電動アクチュエータ８０から電力ラインＬ２に回生電力が供給されているか否かを判定する。電動アクチュエータ８０から電力ラインＬ２に回生電力が供給されているか否かの判定処理の詳細については、後述する。
また、制御部４４は、図２に示すように、バッテリ３０の端子間電圧を検出する電圧センサ１４と、バッテリ３０の充放電電流を検出する電流センサ１６とに接続されている。制御部４４は、電圧センサ１４から入力されたバッテリ３０の端子間電圧と、電流センサ１６から入力されたバッテリ３０の充放電電流とに基づいて、バッテリ３０の蓄電率Ａを算出する。
なお、制御部４４には、昇降圧コンバータ４１、過電流遮断回路４２、バッテリ３０において、図示しない温度検出センサで検出された温度の情報が入力される。また、制御部４４は、図示しない通信部を有しており、通信部を介して一次配電制御器１５と通信可能とされている。
また、制御部４４は、昇降圧コンバータ４１に接続されている。制御部４４は、昇降圧コンバータ４１の各スイッチング素子４１１を所定のスイッチング周期でオンオフさせるゲート信号を生成し、各スイッチング素子４１１へと出力する。それにより、バッテリ３０の充放電状態が制御される。その結果、配電部１は、電動アクチュエータ８０と第一直流電源部１０および第二直流電源部２０との間で電力をやり取りする複数の電力処理モードを切り替えることができる。以下、図４を参照しながら、各電力処理モードについて説明する。図４は、実施形態にかかる配電システムにおける各電力処理モードの別を示す説明図である。
配電部１は、図４に示すように、第一直流電源部１０が正常に使用できる通常動作時、すなわち直流バスＬ１の電圧ＶＬ１が正常であるときに、力行アシストモード、定電流充電モード（充電モード）および回生電力処理モードを実行する。力行アシストモードおよび定電流充電モードは、通常動作時において、第一直流電源部１０で発電された発電電力を直流バスＬ１および電力ラインＬ２を介して複数の電動アクチュエータ８０に供給する力行電力処理モードの一部である。通常動作時において、直流バスＬ１の電圧ＶＬ１は、第一直流電源部１０からの電力によって一定電圧（本実施形態では、２７０（Ｖ））に維持されている。
力行アシストモードは、第一直流電源部１０からの発電電力に加えて、バッテリ３０に蓄電された電力を複数の電動アクチュエータ８０に供給するモードである。制御部４４は、昇降圧コンバータ４１を制御して、要求される電力に応じて設定される電流値で、バッテリ３０からの電力を電力ラインＬ２へと供給する。
定電流充電モードは、第一直流電源部１０からの発電電力の一部をバッテリ３０に充電させつつ、残りの発電電力を複数の電動アクチュエータ８０へと供給するモードである。制御部４４は、昇降圧コンバータ４１を制御して電力ラインＬ２から発電電力の一部を、所定の一定電流値（本実施形態では、１２（Ａ））でバッテリ３０へと充電させる。なお、充電モードは、電流値を変化させながらバッテリ３０を充電するモードであってもよい。
回生電力処理モードは、通常動作時において、複数の電動アクチュエータ８０で回生電力が発生したときに、発生した回生電力をバッテリ３０に充電させるモードである。制御部４４は、昇降圧コンバータ４１を制御して、電力ラインＬ２から回生電力をバッテリ３０へと充電させる。上述したように、第二直流電源部２０と直流バスＬ１との間には、ダイオード５０が設けられている。そのため、複数の電動アクチュエータ８０で回生電力が発生した場合、回生電力が直流バスＬ１に流れることはなく、昇降圧コンバータ４１の制御によりバッテリ３０に充電させることができる。
また、配電部１は、電力処理モードとして、第一直流電源部１０が正常に使用できない非常動作時、すなわち直流バスＬ１の電圧ＶＬ１が異常であるときに、非常用電力処理モードを実行する。非常用電力処理モードは、第一直流電源部１０を用いることなく、バッテリ３０と複数の電動アクチュエータ８０との間で電力のやり取りを行うモードである。第一直流電源部１０が正常に使用できない場合、直流バスＬ１に一定電圧（２７０（Ｖ））が印加されないことになる。このとき、制御部４４は、昇降圧コンバータ４１を制御して、バッテリ３０の電力を電動アクチュエータ８０へと供給し、また、電動アクチュエータ８０からの回生電力をバッテリ３０へと充電させる。
次に、実施形態にかかる配電方法としての各電力処理モードの切替手順について、図５を参照しながら説明する。図５は、各電力処理モードの切替手順の一例を示すフローチャートである。図５に示すフローチャートは、制御部４４により予め定められた時間で繰り返し実行される。
制御部４４は、ステップＳ１０として、直流バスＬ１の電圧ＶＬ１が正常であるか否かを判定する。制御部４４は、電圧センサ１３から直流バスＬ１の電圧ＶＬ１を入力しており、入力した電圧ＶＬ１の値に基づいて正常性を判定する。図６は、直流バスの電圧が正常であるか否かを判定するための手順の一例を示すフローチャートである。図６に示すフローチャートは、制御部４４により実行される。また、図７は、直流バスの電圧が正常であるか否かを判定するための判定値の一例を示す説明図である。図７において、縦軸は、直流バスＬ１の電圧ＶＬ１値であり、横軸は、言い換えると、各電圧における許容時間である。
制御部４４は、図６に示すように、まずステップＳ１１として、電圧ＶＬ１が第一判定値Ｖ１以上であるか否かを判定する。本実施形態において、第一判定値Ｖ１は、直流バスＬ１の電圧範囲として予め定められる上限値Ｖｌｉｍｉｔ１と下限値Ｖｌｉｍｉｔ２との間の値であり、通常動作時の直流バスＬ１の電圧ＶＬ１（例えば２７０（Ｖ））よりも低い値とされる。第一判定値Ｖ１は、例えば２５５（Ｖ）である。制御部４４は、電圧ＶＬ１が第一判定値Ｖ１以上であると判定した場合（ステップＳ１１でＹｅｓ）、ステップＳ１２に進み、電圧ＶＬ１が正常であると判定する。
一方、制御部４４は、電圧ＶＬ１が第一判定値Ｖ１未満であると判定した場合（ステップＳ１１でＮｏ）、ステップＳ１３に進み、電圧ＶＬ１が第二判定値Ｖ２未満であるか否かを判定する。第二判定値Ｖ２は、第一判定値Ｖ１よりも低い値である。なお、図７では、第二判定値Ｖ２が下限値Ｖｌｉｍｉｔ２よりも低い値である例を示しているが、第二判定値Ｖ２は、下限値Ｖｌｉｍｉｔ２以上の値であってもよい。第二判定値Ｖ２は、例えば１９５（Ｖ）〜２４５（Ｖ）である。制御部４４は、電圧ＶＬ１が第二判定値Ｖ２未満であると判定した場合（ステップＳ１３でＹｅｓ）、ステップＳ１４に進み、電圧ＶＬ１が異常であると判定する。
また、制御部４４は、電圧ＶＬ１が第二判定値Ｖ２以上であると判定した場合（ステップＳ１３でＮｏ）、ステップＳ１５に進み、前回の判定を維持する。つまり、電圧ＶＬ１が第一判定値Ｖ１未満の状態（ステップＳ１１でＮｏ）となると、電圧ＶＬ１が第二判定値Ｖ２未満の状態（ステップＳ１３でＹｅｓ）となるまで、電圧ＶＬ１は正常であると判定される。したがって、いったん電圧ＶＬ１が正常であると判定された場合、電圧ＶＬ１が第二判定値Ｖ２未満まで減少しない限りは、電圧ＶＬ１は正常であるという判定が継続される。また、電圧ＶＬ１が第二判定値Ｖ２未満の状態（ステップＳ１３でＹｅｓ）となると、電圧ＶＬ１が第一判定値Ｖ１以上の状態（ステップＳ１１でＹｅｓ）となるまでは、電圧ＶＬ１は異常であると判定される。したがって、いったん電圧ＶＬ１が異常と判定された場合、電圧ＶＬ１が第一判定値Ｖ１以上まで回復しない限りは、電圧ＶＬ１が異常であるという判定が継続される。
図５の説明に戻る。制御部４４は、直流バスＬ１の電圧ＶＬ１が正常であると判定した場合（ステップＳ１０でＹｅｓ）、ステップＳ２０に進み、電動アクチュエータ８０からの回生電力があるか否かを判定する。より詳細には、制御部４４は、電圧センサ４３で検出された電力ラインＬ２の電圧ＶＬ２が、予め設定される閾値Ｖｒ未満であるとき、回生電力なしと判定し、電圧ＶＬ２が予め設定される閾値Ｖｒ以上であるとき、回生電力ありと判定する。予め設定される閾値Ｖｒは、通常動作時の電圧ＶＬ２（直流バスＬ１の電圧ＶＬ１と一致。例えば２７０（Ｖ））よりも高い値とされる。閾値Ｖｒは、例えば２７５（Ｖ）である。通常動作時の電圧ＶＬ２（通常動作時の電圧ＶＬ１）よりも高い閾値Ｖｒ以上の電圧が電力ラインＬ２に生じたときには、電動アクチュエータ８０から電力ラインＬ２に電流が供給されていることになるため、回生電力が発生していると判定することができる。
制御部４４は、電動アクチュエータ８０からの回生電力があると判定した場合（ステップＳ２０でＹｅｓ）、ステップＳ３０に進み、回生電力処理モードを実行する（回生電力処理モードステップ）。制御部４４は、昇降圧コンバータ４１を制御して電力ラインＬ４から回生電力をバッテリ３０へと充電させる。このとき、上述したように、電動アクチュエータ８０からの回生電力は、ダイオード５０によって直流バスＬ１側に流れることが防止される。なお、一つの電動アクチュエータ８０で発生した回生電力のすべてをバッテリ３０に充電させる必要はない。つまり、一つの電動アクチュエータ８０で発生した回生電力の一部をバッテリ３０に充電させ、回生電力の残りを他の電動アクチュエータ８０へと供給してもよい。
一方、制御部４４は、電動アクチュエータ８０からの回生電力がないと判定した場合（ステップＳ２０でＮｏ）、ステップＳ４０に進み、回生電力処理モードの実行中であるか否かを判定する。制御部４４は、回生電力処理モードの実行中でないと判定した場合（ステップＳ４０でＮｏ）、ステップＳ６０に進む。一方、制御部４４は、回生電力処理モードの実行中あると判定した場合（ステップＳ４０でＹｅｓ）、ステップＳ５０に進み、所定待機時間が経過したか否かを判定する。所定待機時間は、回生電力処理モードの実行中に、ステップＳ２０で回生電力がないと最初に判定されたタイミングから計時が開始される。また、所定待機時間は、いったん計時が開始されてからステップＳ２０で回生電力があると判定された場合、および、ステップＳ６０以降の処理に進んだ場合にリセットされる。所定待機時間は、例えば、１５０（ｍｓｅｃ）である。
制御部４４は、所定待機時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ５０でＮｏ）、ステップＳ３０に進み、回生電力処理モードを実行する。したがって、回生電力処理モードの実行中に、電圧ＶＬ２が閾値Ｖｒ未満となったと判定されても、所定待機時間が経過するまでは回生電力処理モードが継続される。また、所定待機時間が経過するまでの間に、電圧ＶＬ２が閾値Ｖｒ以上の状態に戻った場合（ステップＳ２０でＹｅｓ）には、電動アクチュエータ８０で回生電力が発生している状態であるため、回生電力処理モードの実行が継続される（ステップＳ３０）。このとき、所定待機時間は、上述したようにリセットされ、改めてステップＳ２０で回生電力がないと最初に判定されたタイミングから、計時が開始される。そして、制御部４４は、所定待機時間が経過したと判定した場合（ステップＳ５０でＹｅｓ）、ステップＳ６０に進む。つまり、制御部４４は、回生電力処理モードの実行中に、電圧ＶＬ２が閾値Ｖｒ未満となった状態が所定待機時間にわたって継続すると、ステップＳ６０に進む。
制御部４４は、ステップＳ６０として、バッテリ３０の充電が必要であるか否かを判定する。図８は、バッテリの充電が必要であるか否かを判定するための手順の一例を示すフローチャートである。図８に示すフローチャートは、制御部４４により実行される。制御部４４は、図８に示すように、まずステップＳ６１として、バッテリ３０の蓄電率Ａが第一蓄電率Ａ１以上であるか否かを判定する。バッテリ３０の蓄電率Ａは、上述したように、バッテリ３０の端子間電圧と充放電電流とに基づいて算出される。第一蓄電率Ａ１は、バッテリ３０が過充電状態となることを抑制可能な値であり、例えば８０（％）とされる。制御部４４は、蓄電率Ａが第一蓄電率Ａ１以上であると判定した場合（ステップＳ６１でＹｅｓ）、ステップＳ６２に進み、バッテリ３０の充電が不要であると判定する。
一方、制御部４４は、蓄電率Ａが第一蓄電率Ａ１未満であると判定した場合（ステップＳ６１でＮｏ）、ステップＳ６３に進み、蓄電率Ａが第二蓄電率Ａ２未満であるか否かを判定する。第二蓄電率Ａ２は、第一蓄電率Ａ１よりも低い値である。第二蓄電率Ａ２は、非常用電力処理モードとなった場合にも、バッテリ３０から余裕をもって電動アクチュエータ８０に電力を供給可能な値であり、例えば６０（％）とされる。制御部４４は、蓄電率Ａが第二蓄電率Ａ２未満であると判定した場合（ステップＳ６３でＹｅｓ）、ステップＳ６４に進み、バッテリ３０の充電が必要であると判定する。
また、制御部４４は、蓄電率Ａが第二蓄電率Ａ２以上であると判定した場合（ステップＳ６３でＮｏ）、ステップＳ６５に進み、前回の判定を維持する。つまり、蓄電率Ａが第一蓄電率Ａ１未満の状態（ステップＳ６１でＮｏ）となると、蓄電率Ａが第二蓄電率Ａ２未満の状態（ステップＳ６３でＹｅｓ）となるまで、バッテリ３０の充電が不要であると判定される。したがって、いったんバッテリ３０の充電が不要と判定された場合、蓄電率Ａが第二蓄電率Ａ２未満まで減少しない限りは、バッテリ３０の充電が不要であるという判定が継続される。また、蓄電率Ａが第二蓄電率Ａ２未満の状態（ステップＳ６３でＹｅｓ）となると、蓄電率Ａが第一蓄電率Ａ１以上の状態（ステップＳ６１でＹｅｓ）となるまで、バッテリ３０の充電が必要であると判定される。したがって、いったんバッテリ３０の充電が必要と判定された場合、蓄電率Ａが第一蓄電率Ａ１以上まで回復しない限りは、バッテリ３０の充電が必要であるという判定が継続される。
再び図５の説明に戻る。制御部４４は、バッテリ３０の充電が必要であると判定した場合（ステップＳ６０でＹｅｓ）、ステップＳ７０に進み、定電流充電モードを実行する（力行電力処理モードステップ、定電流充電モードステップ）。制御部４４は、昇降圧コンバータ４１を制御して、第一直流電源部１０からの発電電力の一部を電力ラインＬ４からバッテリ３０へと充電させる。なお、残りの発電電力は、電動アクチュエータ８０へと供給される。一方、制御部４４は、バッテリ３０の充電が不要であると判定した場合（ステップＳ６０でＮｏ）、ステップＳ８０に進み、力行アシストモードを実行する（力行電力処理モードステップ、力行アシストモードステップ）。制御部４４は、昇降圧コンバータ４１を制御して、第一直流電源部１０からの発電電力に加えて、バッテリ３０に蓄電された電力を電動アクチュエータ８０に供給する。
上述したように、いったんバッテリ３０の充電が不要と判定された場合、蓄電率Ａが第二蓄電率Ａ２未満まで減少しない限りは、バッテリ３０の充電が不要であるという判定が継続される。つまり、バッテリ３０の蓄電率Ａが第一蓄電率Ａ１以上となると（図８のステップＳ６１でＹｅｓ）、蓄電率Ａが第二蓄電率Ａ２未満となるまで（図８のステップＳ６３でＹｅｓ）、力行アシストモードが継続される。また、上述したように、いったんバッテリ３０の充電が必要と判定された場合、蓄電率Ａが第一蓄電率Ａ１以上まで回復しない限りは、バッテリ３０の充電が必要であるという判定が継続される。つまり、バッテリ３０の蓄電率Ａが第二蓄電率Ａ２未満となると（図８のステップＳ６３でＹｅｓ）、蓄電率Ａが第一蓄電率Ａ１以上となるまで（図８のステップＳ６１でＹｅｓ）、定電流充電モードが継続される。
制御部４４は、直流バスＬ１の電圧ＶＬ１が異常であると判定した場合（ステップＳ１０でＮｏ）には、ステップＳ９０に進み、非常用電力処理モードを実行する。制御部４４は、昇降圧コンバータ４１の制御によって、バッテリ３０から電動アクチュエータ８０へと電力を供給し、また、電動アクチュエータ８０からの回生電力をバッテリ３０へと充電する。なお、非常用電力処理モードにおいて、バッテリ３０から電動アクチュエータ８０へと電力を供給するか、電動アクチュエータ８０からの回生電力をバッテリ３０へと充電するかは、ステップＳ２０と同様の判定処理を行うことによって切り替えることができる。
また、非常用電力処理モードの実行中において、バッテリ３０から電力を放電している場合、電力ラインＬ２の電圧は、基本的に直流バスＬ１の電圧ＶＬ１の正常値（２７０（Ｖ））より高くならない。そのため、直流バスＬ１の電圧ＶＬ１が正常値（２７０（Ｖ））に復帰した場合には、直流バスＬ１からの電流がダイオード５０を介して第二直流電源部２０へと供給されるため、速やかに通常動作時の電力処理モードへと移行することができる。
次に、昇降圧コンバータ４１の具体的な制御手順の一例について、図９および図１０を参照しながら説明する。図９は、第一直流電源部が正常に使用できる通常動作時における昇降圧コンバータの制御ブロックの一例を示す説明図であり、図１０は、第一直流電源部が正常に使用できない非常用動作時における昇降圧コンバータの制御ブロックの一例を示す説明図である。図９および図１０に示す一連の処理は、昇降圧コンバータ４１の所定のスイッチング周期（例えば１／４０（ｋＨｚ））ごとに繰り返し実施される。
図９を参照しながら、通常動作時、つまり直流バスＬ１の電圧ＶＬ１が正常であると判定した場合（図５のステップＳ１０でＹｅｓ）の昇降圧コンバータ４１の制御手順について説明する。制御部４４は、電圧フィードバック部４５１において電力ラインＬ２の電圧指令Ｖ＊を予め設定される閾値Ｖｒ（本実施形態では２７５Ｖ）に設定する。次に、制御部４４は、設定した電圧指令Ｖ＊と、実際の電力ラインＬ２の電圧ＶＬ２（直流バスＬ１の電圧ＶＬ１と一致）との差分（ＶＬ２−Ｖ＊）を算出する。さらに、制御部４４は、差分（ＶＬ２−Ｖ＊）をＰＩＤブロック４５１Ａに入力する。ＰＩＤブロック４５１Ａは、予め設定される比例ゲイン、積分時間および微分時間を用いて、電流指令値Ｉ１＊を生成する。そして、制御部４４は、生成した電流指令値Ｉ１＊をＬｉｍｉｔブロック４５１Ｂに入力して制限をかける。それにより、制限された電流指令値Ｉ２＊が生成される。
次に、制御部４４は、電流指令加算部４５２において、定電流充電モード時、力行アシストモード時に必要となるバッテリ３０の充放電電流の値である電流指令値Ｉ３＊を、電流指令値Ｉ２＊に加算する。制御部４４は、定電流充電モードを実行するとき（図５のステップＳ７０）、図中の切替回路４５２Ａに１：充電の切替信号を出力する。そして、制御部４４は、電流指令値Ｉ３＊を所定の一定電流値（本実施形態では、１２Ａ）に設定し、この値を電流指令値Ｉ２＊に加算して電流指令値Ｉ４＊を生成する。一方、制御部４４は、力行アシストモードを実行するとき（図５のステップＳ８０）、図中の切替回路４５２Ａに２：放電の切替信号を出力する。そして、制御部４４は、電流指令値Ｉ３＊を力行アシストモード時の電流指令値に設定し、この値を電流指令値Ｉ２＊に加算して電流指令値Ｉ４＊を生成する。なお、力行アシストモード時の電流指令値Ｉ３＊は、電動アクチュエータ８０で要求される電力に応じて設定されればよい。これにより、定電流充電モード、力行アシストモードを実行する場合のバッテリ３０の充放電電流を設定することができる。また、制御部４４は、定電流充電モード時、力行アシストモード時のいずれも実行しない場合、すなわち回生電力処理モードを実行する場合（図５のステップＳ３０）には、本ブロックにおいて電流指令値Ｉ３＊を加算することなく、もとの電流指令値Ｉ２＊を電流指令値Ｉ４＊として生成する。それにより、回生電力処理モードを実行する場合のバッテリ３０の充電電流を設定することができる。
次に、制御部４４は、電流フィードバック部４５４において、電流指令値Ｉ４＊を１／３倍とした電流指令値Ｉ５＊を生成する。この電流指令値Ｉ５＊が、昇降圧コンバータ４１の各相の電流指令値となる。制御部４４は、電流指令値Ｉ５＊と、電流センサ４６（図３参照）で検出された昇降圧コンバータ４１の各相の電流値Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３との差分（Ｉ５＊−Ｉ１）、（Ｉ５＊−Ｉ２）、（Ｉ５＊−Ｉ３）を算出する。そして、算出した差分（Ｉ５＊−Ｉ１）、（Ｉ５＊−Ｉ２）、（Ｉ５＊−Ｉ３）をＰＩＤブロック４５４Ａ、４５４Ｂ、４５４Ｃに入力する。ＰＩＤブロック４５４Ａ、４５４Ｂ、４５４Ｃは、予め設定される比例ゲイン、積分時間および微分時間を用いて、各相の電圧指令値Ｖ１＊，Ｖ２＊、Ｖ３＊を生成する。
そして、制御部４４は、ＰＷＭ指令変換部４５５において、各相の電圧指令値Ｖ１＊，Ｖ２＊、Ｖ３＊をＰＷＭ変換指令ブロック４５５Ａ、４５５Ｂ、４５５Ｃに入力し、各相のゲート信号Ｐ（ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ、ＰＤ、ＰＥ、ＰＦ）を生成する。すなわち、電圧指令の振幅である電圧指令値Ｖ１＊，Ｖ２＊、Ｖ３＊を、昇降圧コンバータ４１の各スイッチング素子４１１をオンオフする時間としてのパルス信号であるゲート信号Ｐに変換する。生成されたゲート信号ＰＡは、スイッチング素子４１１Ａに入力される。ゲート信号ＰＢは、スイッチング素子４１１Ｂに入力される。ゲート信号ＰＣは、スイッチング素子４１１Ｃに入力される。ゲート信号ＰＤは、スイッチング素子４１１Ｄに入力される。ゲート信号ＰＥは、スイッチング素子４１１Ｅに入力される。ゲート信号ＰＦは、スイッチング素子４１１Ｆに入力される。
以上の処理を所定のスイッチング周期ごとに繰り返し実行することで、各ゲート信号Ｐに基づいて昇降圧コンバータ４１の各スイッチング素子４１１が所定のスイッチング周期でオンオフ制御される。その結果、通常動作時において、力行アシストモード、定電流充電モードおよび回生電力処理モードに対応して、バッテリ３０の充放電を制御することができる。
図１０を参照しながら、非常用動作時、つまり直流バスＬ１の電圧ＶＬ１が異常であると判定した場合（図５のステップＳ１０でＮｏ）に、バッテリ３０の電力を電動アクチュエータ８０に供給するための昇降圧コンバータ４１の制御手順について説明する。制御部４４は、図１０に示すように、電圧フィードバック部４５１において電力ラインＬ２の電圧指令Ｖ＊を、通常動作時の電圧ＶＬ２（直流バスＬ１の電圧ＶＬ１と一致。本実施形態では２７０（Ｖ））に設定する。次に、制御部４４は、設定した電圧指令Ｖ＊と実際の電圧ＶＬ２（直流バスＬ１の電圧ＶＬ１と一致）との差分（ＶＬ２−Ｖ＊）を算出する。さらに、制御部４４は、差分（ＶＬ２−Ｖ＊）をＰＩＤブロック４５１Ａに入力する。ＰＩＤブロック４５１Ａは、予め設定される比例ゲイン、積分時間および微分時間を用いて、電流指令値Ｉ１＊を生成する。そして、制御部４４は、生成した電流指令値Ｉ１＊をＬｉｍｉｔブロック４５１Ｂに入力して制限をかける。それにより、制限された電流指令値Ｉ２＊が生成される。
次に、制御部４４は、電流フィードバック部４５４において、電流指令値Ｉ２＊を１／３倍とした電流指令値Ｉ３＊を生成する。この電流指令値Ｉ３＊が、昇降圧コンバータ４１の各相の電流指令値となる。制御部４４は、電流指令値Ｉ３＊と、電流センサ４６（図３参照）で検出された昇降圧コンバータ４１の各相の電流値Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３との差分（Ｉ３＊−Ｉ１）、（Ｉ３＊−Ｉ２）、（Ｉ３＊−Ｉ３）を算出する。そして、算出した差分（Ｉ３＊−Ｉ１）、（Ｉ３＊−Ｉ２）、（Ｉ３＊−Ｉ３）をＰＩＤブロック４５４Ａ、４５４Ｂ、４５４Ｃに入力する。ＰＩＤブロック４５４Ａ、４５４Ｂ、４５４Ｃは、予め設定される比例ゲイン、積分時間および微分時間を用いて、各相の電圧指令値Ｖ１＊，Ｖ２＊、Ｖ３＊を生成する。
そして、制御部４４は、ＰＷＭ指令変換部４５５において、各相の電圧指令値Ｖ１＊，Ｖ２＊、Ｖ３＊をＰＷＭ変換指令ブロック４５５Ａ、４５５Ｂ、４５５Ｃに入力し、各相のゲート信号Ｐ（ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ、ＰＤ、ＰＥ、ＰＦ）を生成する。すなわち、電圧指令の振幅である電圧指令値Ｖ１＊，Ｖ２＊、Ｖ３＊を、昇降圧コンバータ４１の各スイッチング素子４１１をオンオフする時間としてのパルス信号であるゲート信号Ｐに変換する。生成されたゲート信号ＰＡは、スイッチング素子４１１Ａに入力される。ゲート信号ＰＢは、スイッチング素子４１１Ｂに入力される。ゲート信号ＰＣは、スイッチング素子４１１Ｃに入力される。ゲート信号ＰＤは、スイッチング素子４１１Ｄに入力される。ゲート信号ＰＥは、スイッチング素子４１１Ｅに入力される。ゲート信号ＰＤは、スイッチング素子４１１Ｆに入力される。
以上の処理を所定のスイッチング周期ごとに繰り返し実行することで、各ゲート信号Ｐに基づいて昇降圧コンバータ４１の各スイッチング素子４１１が所定のスイッチング周期でオンオフ制御される。その結果、非常動作時において、バッテリ３０の放電を制御することができ、また、電動アクチュエータ８０で回生電力が生じた場合にも、回生電力をバッテリ３０に充電することができる。
以上説明したように、実施形態にかかる配電システム１００は、発電機１１を有し、直流バスＬ１に接続された第一直流電源部１０と、直流バスＬ１および電動アクチュエータ８０に接続された電力ラインＬ２、Ｌ３と、電力ラインＬ２に接続されたバッテリ３０と、バッテリ３０の充放電を制御する昇降圧コンバータ４１と、電動アクチュエータ８０から電力ラインＬ２へと供給される回生電力の有無を検出する電圧センサ４３と、昇降圧コンバータ４１を制御する制御部４４とを有する第二直流電源部２０と、第二直流電源部２０から直流バスＬ１へと流れる電流を遮断するダイオード５０とを備える。制御部４４は、電圧センサ４３が回生電力を検出していないとき、昇降圧コンバータ４１によりバッテリ３０の蓄電率Ａが所定範囲内に維持されるようにバッテリ３０を充放電させながら、第一直流電源部１０で発電された発電電力を直流バスＬ１および電力ラインＬ２、３を介して電動アクチュエータ８０に供給する力行電力処理モードを実行する。制御部４４は、電圧センサ４３が回生電力を検出したとき、昇降圧コンバータ４１により回生電力をバッテリ３０に充電する回生電力処理モードを実行する。
この構成により、実施形態にかかる配電システム１００および配電方法では、発電機１１を電力源とする第一直流電源部１０を用いることなく、電動アクチュエータ８０で生じた回生電力をバッテリ３０に充電することで処理するため、回生電力の処理応答性を高め、急峻な回生電力の発生にも対応することが可能となる。また、第二直流電源部２０から直流バスＬ１へと流れる電流をダイオード５０で遮断することで、回生電力の処理に際して、直流バスＬ１の電圧が変動しない。さらに、電動アクチュエータ８０で回生電力が生じていない場合、すなわち電動アクチュエータ８０に電力を供給している場合には、蓄電率Ａが所定範囲内に維持されるようにバッテリ３０を充放電させておく。その結果、電動アクチュエータ８０で回生電力が生じたときに、バッテリ３０の蓄電率Ａが高すぎることで回生電力を処理できなくなったり、バッテリ３０の過充電が生じたりすることを抑制することができる。したがって、実施形態にかかる配電システム１００および配電方法によれば、電動アクチュエータ８０で発生した回生電力を応答性良く、かつ、安定的に処理可能であり、回生電力の処理に際して直流バスＬ１の電圧変動を防止することができる。
また、制御部４４は、力行電力処理モードにおいて、蓄電率Ａが第一蓄電率Ａ１以上となると、第一蓄電率Ａ１よりも低い第二蓄電率Ａ２未満となるまで発電電力に加えてバッテリ３０からの電力を電動アクチュエータ８０に供給する力行アシストモードを継続し、蓄電率Ａが第二蓄電率Ａ２未満となると、第一蓄電率Ａ１以上となるまで発電電力の一部をバッテリ３０に充電させる定電流充電モード（充電モード）を継続する。
この構成により、電動アクチュエータ８０に電力を供給している間に、バッテリ３０の蓄電率Ａを第一蓄電率Ａ１と第二蓄電率Ａ２との間の所定範囲内に維持することができる。その結果、電動アクチュエータ８０で回生電力が生じたときに、バッテリ３０の蓄電率Ａが高すぎることで回生電力を処理できなくなったり、バッテリ３０の過充電が生じたりすることを抑制することができる。さらに、バッテリ３０の蓄電率Ａを十分に維持し、余裕をもってバッテリ３０から電動アクチュエータ８０へと電力を供給することが可能となる。また、第一蓄電率Ａ１以上になると第二蓄電率Ａ２未満となるまで力行アシストモードを継続し、第一蓄電率Ａ１未満になると第二蓄電率Ａ２以上となるまで定電流充電モードを継続することで、力行アシストモードと定電流充電モードとが頻繁に切り替わることを抑制することができる。
また、制御部４４は、第一直流電源部１０が正常に使用できないとき、すなわち直流バスＬ１の電圧ＶＬ１が予め定められた閾値Ｖｒ未満のとき、昇降圧コンバータ４１によりバッテリ３０を充放電させながら、バッテリ３０と電動アクチュエータ８０との間で電力のやり取りを行う非常用電力処理モードを実行する。
この構成により、第一直流電源部１０と電動アクチュエータ８０との間で電力のやり取りができない場合にも、第二直流電源部２０から電動アクチュエータ８０に電力を供給し、電動アクチュエータ８０からの回生電力を第二直流電源部２０で処理することができる。また、上述したように、第一直流電源部１０から電動アクチュエータ８０に電力を供給している間に、バッテリ３０の蓄電率Ａを所定範囲内に維持させるため、非常用電力処理モードの際にバッテリ３０からの電力が不足することを抑制することができる。
また、制御部４４は、回生電力処理モードの実行中に、電圧センサ４３が回生電力を検出しない状態となったとき、所定待機時間が経過するまで回生電力処理モードを継続し、電圧センサ４３が回生電力を検出しない状態が所定待機時間にわたって継続されると、力行電力処理モード（力行アシストモードまたは定電流充電モード）へと移行する。
回生電力処理モードの実行により、電力ラインＬ２の電圧がいったん低下して電圧センサ４３が回生電力を検出しない状態となった場合にも、電動アクチュエータ８０から回生電力が継続している場合には、再び電力ラインＬ２の電圧が上昇することがある。このとき、電力ラインＬ２の電圧がいったん低下するごとに力行電力処理モード（力行アシストモードまたは定電流充電モード）に移行すると、回生電力処理モードと力行電力処理モードとが頻繁に切り替わってしまう可能性がある。本実施形態の構成によれば、所定待機時間が経過するまで力行電力処理モードへの切替を行わないため、回生電力処理モードと力行電力処理モード（力行アシストモードまたは定電流充電モード）とが頻繁に切り替わることを抑制することができる。なお、本実施形態では、回生電力処理モードから力行アシストモードまたは定電流充電モードに切り替えるときに所定待機時間の経過を待つものとしたが、回生電力処理モードから力行アシストモードに切り替えるときにのみ、所定待機時間の経過を待つものとしてもよい。
また、第二直流電源部２０は、所定値以上の電流が所定時間以上流れたときに、電動アクチュエータ８０との接続を遮断する過電流遮断回路４２を有する。
この構成により、例えば電動アクチュエータ８０側で短絡が生じたとき等に、配電システム１００に過電流が流れこむことを抑制し、直流バスＬ１の電圧低下を抑制することができる。
また、第二直流電源部２０は、電力ラインＬ２に複数の電動アクチュエータ８０が並列に接続されており、過電流遮断回路４２は、電動アクチュエータ８０の一つずつに対応して設けられる。
この構成により、一つの電動アクチュエータ８０で発生した回生電力の一部を、他の電動アクチュエータ８０へと供給することができる。その結果、回生電力のすべてをバッテリ３０に充電させる場合に比べて、昇降圧コンバータ４１およびバッテリ３０への充電において発生し得る電力損失を低減させることができ、電力効率を向上させることが可能となる。また、特に非常用電力処理モードにおいて、駆動する必要がない電動アクチュエータ８０がある場合には、対応する過電流遮断回路４２をオフすれば、バッテリ３０から当該電動アクチュエータ８０への電力の持ち出しを抑制することができる。したがって、バッテリ３０の蓄電率Ａの低下を抑制することが可能となる。
本実施形態では、直流バスＬ１の電圧ＶＬ１が予め定められた閾値Ｖｒ未満のとき、第一直流電源部１０が正常に使用できないと判定するものとした。このように、ダイオード５０のアノード側である直流バスＬ１の電圧ＶＬ１をモニタすることで、第一直流電源部１０の正常性および非常用電力処理モードへの移行を容易に判定することができる。ただし、第一直流電源部１０が正常に使用できるか否かは、ダイオード５０のカソード側、すなわち電力ラインＬ２を流れる電流値に基づいて判定してもよい。それにより、直流バスＬ１から第二直流電源部２０までの間で電圧をモニタする必要がなくなり、配電システム１００の簡易化を図ることが可能となる。
本実施形態では、配電部１ごとに、第一直流電源部１０および第二直流電源部２０をひとつずつ備えるものとしたが、冗長性を確保するため、予備となる第一直流電源部１０および第二直流電源部２０を別に備えてもよい。
本実施形態では、電動アクチュエータ８０から電力ラインＬ２へと供給される回生電力の有無を、電力ラインＬ２の電圧ＶＬ２を検出する電圧センサ４３で検出するものとした。ただし、回生電力の有無は、例えば電力ラインＬ２を流れる電流値を検出する電流センサとしてもよい。
１、１Ｌ、１Ｒ 配電部
１０ 第一直流電源部
１１ 発電機
１２ ＰＷＭコンバータ
１３、１４、４３ 電圧センサ
１５ 一次配電制御器
２０ 第二直流電源部
３０ バッテリ
４０ 二次配電制御器
４１ 昇降圧コンバータ
４１１ スイッチング素子
４２ 過電流遮断回路
４４ 制御部
１６、４６、４８ 電流センサ
５０ ダイオード
８０ 電動アクチュエータ
９０ 電力機器
１００ 配電システム
Ｌ１ 直流バス
Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４ 電力ライン

Claims (7)

  1. 航空機に搭載され、前記航空機が有する電動アクチュエータへと配電を行う配電システムであって、
    発電機を有し、直流バスに接続された第一直流電源部と、
    前記直流バスおよび前記電動アクチュエータに接続された電力ライン、前記電力ラインに接続された蓄電器、前記蓄電器の充放電を制御する充放電制御回路、前記電動アクチュエータから前記電力ラインへと供給される回生電力の有無を検出する検出センサ、並びに、前記充放電制御回路を制御する制御部を有する第二直流電源部と、
    前記第二直流電源部から前記直流バスへと流れる電流を遮断するダイオードと、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記検出センサが前記回生電力を検出していないとき、前記充放電制御回路により前記蓄電器の蓄電率が所定範囲内に維持されるように前記蓄電器を充放電させながら、前記第一直流電源部で発電された発電電力を前記直流バスおよび前記電力ラインを介して前記電動アクチュエータに供給する力行電力処理モードを実行し、
    前記検出センサが前記回生電力を検出したとき、前記充放電制御回路により前記回生電力を前記蓄電器に充電する回生電力処理モードを実行する、
    ことを特徴とする配電システム。
  2. 前記制御部は、前記力行電力処理モードにおいて、前記蓄電率が第一蓄電率以上となると、前記第一蓄電率よりも低い第二蓄電率未満となるまで前記発電電力に加えて前記蓄電器からの電力を前記電動アクチュエータに供給する力行アシストモードを継続し、前記蓄電率が前記第二蓄電率未満となると、前記第一蓄電率以上となるまで前記発電電力の一部を前記蓄電器に充電させる充電モードを継続することを特徴とする請求項１に記載の配電システム。
  3. 前記制御部は、前記第一直流電源部が正常に使用できないとき、前記充放電制御回路により前記蓄電器を充放電させながら、前記蓄電器と前記電動アクチュエータとの間で電力のやり取りを行う非常用電力処理モードを実行することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の配電システム。
  4. 前記制御部は、前記回生電力処理モードの実行中に前記検出センサが前記回生電力を検出しない状態となったとき、所定待機時間が経過するまで前記回生電力処理モードを継続し、前記検出センサが前記回生電力を検出しない状態が所定待機時間にわたって継続されると、前記力行電力処理モードへと移行することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の配電システム。
  5. 前記第二直流電源部は、所定値以上の電流が所定時間以上流れたときに、前記電動アクチュエータとの接続を遮断する過電流遮断回路を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の配電システム。
  6. 前記第二直流電源部は、前記電力ラインに複数の電動アクチュエータが並列に接続されており、
    前記過電流遮断回路は、前記電動アクチュエータの一つずつに対応して設けられることを特徴とする請求項５に記載の配電システム。
  7. 発電機を有し、直流バスに接続された第一直流電源部と、
    前記直流バスおよび電動アクチュエータに接続された電力ライン、前記電力ラインに接続された蓄電器、前記蓄電器の充放電を制御する充放電制御回路、並びに、前記電動アクチュエータから前記電力ラインへと供給される回生電力の有無を検出する検出センサを有する第二直流電源部と、
    前記第二直流電源部から前記直流バスへと流れる電流を遮断するダイオードと、
    を備え、航空機に搭載された配電システムから、前記航空機が有する前記電動アクチュエータへと配電を行う配電方法であって、
    前記検出センサが前記回生電力を検出していないとき、前記充放電制御回路により前記蓄電器の蓄電率が所定範囲内に維持されるように前記蓄電器を充放電させながら、前記第一直流電源部で発電された発電電力を前記直流バスおよび前記電力ラインを介して前記電動アクチュエータに供給する力行電力処理モードステップと、
    前記検出センサが前記回生電力を検出したとき、前記充放電制御回路により前記回生電力を前記蓄電器に充電する回生電力処理モードステップと、
    を備えることを特徴とする配電方法。
JP2019153703A 2019-08-26 2019-08-26 配電システムおよび配電方法 Active JP7330817B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019153703A JP7330817B2 (ja) 2019-08-26 2019-08-26 配電システムおよび配電方法
US17/632,704 US11708171B2 (en) 2019-08-26 2020-08-17 Power distribution system and power distribution method
PCT/JP2020/031024 WO2021039475A1 (ja) 2019-08-26 2020-08-17 配電システムおよび配電方法
EP20859118.0A EP4001122A4 (en) 2019-08-26 2020-08-17 POWER DISTRIBUTION SYSTEM AND POWER DISTRIBUTION METHOD

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019153703A JP7330817B2 (ja) 2019-08-26 2019-08-26 配電システムおよび配電方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021035177A true JP2021035177A (ja) 2021-03-01
JP7330817B2 JP7330817B2 (ja) 2023-08-22

Family

ID=74676229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019153703A Active JP7330817B2 (ja) 2019-08-26 2019-08-26 配電システムおよび配電方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11708171B2 (ja)
EP (1) EP4001122A4 (ja)
JP (1) JP7330817B2 (ja)
WO (1) WO2021039475A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020121784A1 (ja) * 2018-12-11 2020-06-18 本田技研工業株式会社 ワーク検査装置及びワーク検査方法
US12003132B2 (en) * 2022-05-17 2024-06-04 Hamilton Sundstrand Corporation Hybrid electric secondary power and battery charging architecture and control system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6181132A (ja) * 1984-09-25 1986-04-24 三菱重工業株式会社 航空機用多重電源方式
JP2015112002A (ja) * 2013-11-05 2015-06-18 ナブテスコ株式会社 配電装置
JP2017005944A (ja) * 2015-06-15 2017-01-05 川崎重工業株式会社 直流安定化電源システム
WO2018047224A1 (ja) * 2016-09-06 2018-03-15 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御方法と制御装置
JP2019122122A (ja) * 2017-12-28 2019-07-22 株式会社日立製作所 鉄道車両に備えられた蓄電装置の充放電を制御する制御装置及び制御方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103782502B (zh) * 2011-07-26 2017-11-17 莫戈公司 电机夹紧系统
JP5474898B2 (ja) 2011-09-14 2014-04-16 本田技研工業株式会社 燃料電池車両
US20140197681A1 (en) * 2012-07-30 2014-07-17 The Boeing Company Electric system stabilizing system for aircraft
WO2018175349A1 (en) * 2017-03-19 2018-09-27 Zunum Aero, Inc. Hybrid-electric aircraft, and methods, apparatus and systems for facilitating same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6181132A (ja) * 1984-09-25 1986-04-24 三菱重工業株式会社 航空機用多重電源方式
JP2015112002A (ja) * 2013-11-05 2015-06-18 ナブテスコ株式会社 配電装置
JP2017005944A (ja) * 2015-06-15 2017-01-05 川崎重工業株式会社 直流安定化電源システム
WO2018047224A1 (ja) * 2016-09-06 2018-03-15 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御方法と制御装置
JP2019122122A (ja) * 2017-12-28 2019-07-22 株式会社日立製作所 鉄道車両に備えられた蓄電装置の充放電を制御する制御装置及び制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7330817B2 (ja) 2023-08-22
EP4001122A1 (en) 2022-05-25
EP4001122A4 (en) 2022-11-30
WO2021039475A1 (ja) 2021-03-04
US20220281612A1 (en) 2022-09-08
US11708171B2 (en) 2023-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10637284B2 (en) Power supply system and method
JP6732837B2 (ja) 電源冗長システム
EP3444922B1 (en) Uninterruptible power source device
JP6731607B2 (ja) 電力変換システム
JP7100047B2 (ja) エネルギー貯蔵装置を含む無停電電源供給システム
WO2018087876A1 (ja) 無停電電源装置
JP6678342B2 (ja) 電力供給システム、及び蓄電装置
KR101861889B1 (ko) 인버터의 순간 정전 보상 방법
WO2021039475A1 (ja) 配電システムおよび配電方法
CN105406580A (zh) 一种供电系统和方法
JP2002374629A (ja) 受電電力調整装置ならびに自家発電装置およびその制御方法
JP5790313B2 (ja) 電力平準化装置
KR102233773B1 (ko) 전력 변환 시스템 및 그의 제어 방법
JP2010288318A (ja) インバータ回路システム
JP6468593B2 (ja) 蓄電システム
EP3846314B1 (en) Inverter control strategy for a transient heavy load
JP2009247185A (ja) 系統連系インバータ装置およびその自立運転方法
KR20180099277A (ko) 에너지 저장 장치를 포함하는 무정전 전원 공급 시스템
EP3640175B1 (en) Decentralized power management in an elevator system
WO2022244643A1 (ja) 電力供給装置
JP2007037256A (ja) 系統連系インバータ装置の制御方法、および系統連系インバータ装置
JP2019009938A (ja) 直流配電系統の電圧制御システムおよび電圧制御方法
JP2019025979A (ja) 電鉄用回生制御システム
WO2014181631A1 (ja) 電源装置および電力供給方法
JP2010233288A (ja) 直流電源システムおよびその放電制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220519

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230110

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230310

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230418

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230616

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230711

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230809

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7330817

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150