JP2023140376A - 電力供給システム、飛行体及び電力供給システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】各バッテリの残容量を、略均等にする電力供給システム、飛行体及び電力供給システムの制御方法を提供する。【解決手段】電力供給システム２６は、高電圧回路３２が有する複数のバッテリのいずれか１つの電力を変換して１以上の第２負荷３８に供給する電力変換器３６と、複数のバッテリのいずれか１つと電力変換器とを選択的に接続可能なスイッチ３４と、各々のバッテリの残容量ＳＯＣを比較し、最も多い残容量と最も少ない残容量との差が所定の閾値より大きくなった場合に、残容量が最も多いバッテリと電力変換器とを接続するようにスイッチを制御するコントローラ７０と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、バッテリから１以上の負荷に電力を供給する電力供給システムと電力供給システムの制御方法とに関する。また、本発明は、電力供給システムを備える飛行体に関する。

現在、様々な分野でバッテリ（蓄電装置）から負荷（モータ等）に電力を供給する電力供給システムが利用されている。例えば、特許文献１には、飛行体に用いられる電力供給システムが開示される。この飛行体は、プロペラを回転させることによって推進力を得る。プロペラは、モータの回転軸に連結される。モータは、発電機とバッテリの少なくとも一方から供給される電力によって動作し得る。

特開２０１８－１３２０５９号公報

電力供給システムの冗長化のためには、電力供給システムに含まれる各々の構成を複数のグループ（電気回路）に分けることが好ましい。この場合、各々の電気回路にバッテリが設けられる。すると、各々のバッテリの消費量に差が生じる。例えば、第１の高電圧回路に、電力変換器を介して低電圧機器を接続すると、第２の高電圧回路のバッテリと比較して、第１の高電圧回路のバッテリの消費量が多くなる。冗長化のためには、各々のバッテリの消費量は均等化することが好ましい。

本発明は上述した課題を解決することを目的とする。

本発明の第１態様は、バッテリと１以上の第１負荷とを含む複数の電気回路を備える電力供給システムであって、複数の前記バッテリのいずれか１つの電力を変換して１以上の第２負荷に供給する電力変換器と、複数の前記バッテリのいずれか１つと前記電力変換器とを選択的に接続可能なスイッチと、各々の前記バッテリの残容量を比較し、最も多い残容量と最も少ない残容量との差が所定の閾値より大きくなった場合に、残容量が最も多い前記バッテリと前記電力変換器とを接続するように前記スイッチを制御するコントローラと、を備える。

本発明の第２態様は、第１態様の電力供給システムを備える飛行体である。

本発明の第３態様は、バッテリと１以上の第１負荷とを含む複数の電気回路を備える電力供給システムの制御方法であって、電力供給システムは、複数の前記バッテリのいずれか１つの電力を変換して１以上の第２負荷に供給する電力変換器と、複数の前記バッテリのいずれか１つと前記電力変換器とを選択的に接続可能なスイッチと、前記スイッチを制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、各々の前記バッテリの残容量を比較する工程と、最も多い残容量と最も少ない残容量との差が所定の閾値より大きくなった場合に、残容量が最も多い前記バッテリと前記電力変換器とを接続するように前記スイッチを制御する工程と、を行う。

本発明によれば、各バッテリの残容量を、略均等にすることができる。

図１は、飛行体の上面図である。 図２は、電力供給システムの回路構成を示すブロック図である。 図３は、電力供給システムのシステム構成を示すブロック図である。 図４は、ＳＯＣ均等化処理の手順を示すフローチャートである。 図５は、正常処理の手順を示すフローチャートである。 図６Ａは、ＳＯＣを示すタイムチャートである。図６Ｂは、ＤＣ／ＤＣコンバータの接続先（バッテリ）を示すタイムチャートである。 図７Ａは、ＳＯＣを示すタイムチャートである。図７Ｂは、ＤＣ／ＤＣコンバータの接続先（バッテリ）を示すタイムチャートである。 図８Ａは、ＳＯＣを示すタイムチャートである。図８Ｂは、ＤＣ／ＤＣコンバータの接続先（バッテリ）を示すタイムチャートである。

［１ 飛行体１０の構成］
図１は、飛行体１０の上面図である。飛行体１０は、電動航空機、例えば電動垂直離着陸機（ｅＶＴＯＬ機）である。更に、飛行体１０は、バッテリ４８及びモータジェネレータ４２（図２）を備えるハイブリッド航空機である。

飛行体１０は、胴体１２と、前翼１４と、後翼１６と、２つのブーム１８と、８つのＶＴＯＬロータ２０と、２つのクルーズロータ２２と、を備える。

前翼１４は、胴体１２の前部に接続される。後翼１６は、胴体１２の後部に接続される。前翼１４及び後翼１６は、飛行体１０が前方へ移動するときに揚力を発生させる。

２つのブーム１８のうちのブーム１８Ｒは、胴体１２の右方に配置される。２つのブーム１８のうちのブーム１８Ｌは、胴体１２の左方に配置される。各々のブーム１８は、前後方向に延びる。

ブーム１８Ｒには、後方に向かって順番に４つのモータ５０（図２）が配置される。同様に、ブーム１８Ｌには、後方に向かって順番に４つのモータ５０（図２）が配置される。各々のモータ５０の回転軸は、各々のモータ５０に対応するＶＴＯＬロータ２０に連結される。各々のＶＴＯＬロータ２０は、飛行体１０の垂直離陸時、垂直離陸から巡航への移行時、巡航から垂直着陸への移行時、垂直着陸時、及び、停止飛行時に使用される。各々のＶＴＯＬロータ２０は、回転することによって揚力を発生させる。

胴体１２には、２以上のモータ５０（図２）が配置されている。各々のモータ５０の回転軸は、各々のモータ５０に対応するクルーズロータ２２に接続される。各々のクルーズロータ２２は、飛行体１０の巡航時、垂直離陸から巡航への移行時、及び、巡航から垂直着陸への移行時に使用される。各々のクルーズロータ２２は、回転することによって推力を発生させる。

［２ 電力供給システム２６の構成］
図２は、電力供給システム２６の回路構成を示すブロック図である。図３は、電力供給システム２６のシステム構成を示すブロック図である。飛行体１０は、複数の電力供給システム２６を有する。図２及び図３で示される電力供給システム２６は、飛行体１０が有する全ての電力供給システム２６のうちの一部である。図２で示されるように、電力供給システム２６は、発電システム２８と、ＰＤＳ（パワーディストリビューションシステム）３０と、複数の高電圧回路（電気回路）３２と、スイッチ３４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ（電力変換器）３６と、１以上の低電圧機器（第２負荷）３８とを有する。本実施形態において、電力供給システム２６は、２つの高電圧回路３２（３２－１、３２－２）を有する。更に、図３で示されるように、電力供給システム２６は、複数のセンサ群６０と、コントローラ７０とを有する。

図２で示される発電システム２８は、ガスタービンエンジン（ＧＴ）４０と、モータジェネレータ（Ｇ）４２と、ＰＣＵ（パワーコントロールユニット）４４と、を有する。ガスタービンエンジン４０の出力軸とモータジェネレータ４２の回転軸とは互いに連結される。ガスタービンエンジン４０が回転することによって、モータジェネレータ４２は発電する。ＰＣＵ４４は、インバータ回路を有する。ＰＣＵ４４の一次端子は、モータジェネレータ４２の端子に接続される。ＰＣＵ４４は、モータジェネレータ４２から供給される交流電力を一次端子から入力し、入力した交流電力をインバータ回路によって直流電力に変換し、変換後の直流電力を二次端子から出力する。

ＰＤＳ３０は、複数のスイッチ素子を有する。ＰＤＳ３０は、ＰＣＵ４４と各々の高電圧回路３２とを電気的に接続することが可能である。更に、ＰＤＳ３０は、各々の高電圧回路３２を互いに電気的に接続することが可能である。ＰＤＳ３０は、ＰＣＵ４４が出力する電力を各々の高電圧回路３２に分配する。

飛行体１０の高電圧の電気機器は、独立した複数のグループのいずれかに属する。電力供給システム２６は２つの独立したグループ、すなわち２つの高電圧回路３２を有する。

２つの高電圧回路３２の各々は、１つのバッテリ４８と、３つのモータ（第１負荷）５０とを有する。具体的には、一方の高電圧回路３２－１は、バッテリ４８－１と、ＶＴＯＬモータ５０－１Ｒと、ＶＴＯＬモータ５０－１Ｌと、クルーズモータ５０－１Ｃとを有する。他方の高電圧回路３２－２は、バッテリ４８－２と、ＶＴＯＬモータ５０－２Ｒと、ＶＴＯＬモータ５０－２Ｌと、クルーズモータ５０－２Ｃとを有する。このように、高電圧回路３２－１と、高電圧回路３２－２とは、互いに同じ構成を有する。このため、仮に各々の高電圧回路３２が同じように動作した場合、基本的には、バッテリ４８－１のＳＯＣ（以下「ＳＯＣ１」ともいう）とバッテリ４８－２のＳＯＣ（以下「ＳＯＣ２」ともいう）とは略同じとなる。

バッテリ４８は、高電圧、例えば８００［Ｖ］の蓄電装置である。バッテリ４８は、ＰＤＳ３０及びＰＣＵ４４を介してモータジェネレータ４２に接続される。また、バッテリ４８は、３つのモータ５０に接続される。バッテリ４８は、モータジェネレータ４２が供給する電力によって充電することが可能である。また、バッテリ４８は、バッテリ４８と同一回路内の３つのモータ５０に電力を供給することが可能である。

各々のモータ５０は、モータジェネレータ４２又はモータ５０と同一回路内のバッテリ４８から供給される高電圧の電力によって動作する。ＶＴＯＬモータ５０－１Ｒは、右に配置される４つのＶＴＯＬロータ２０（図１）のうち、最前方に配置されるＶＴＯＬロータ２０－１Ｒを回転させる。ＶＴＯＬモータ５０－１Ｌは、左に配置される４つのＶＴＯＬロータ２０（図１）のうち、最後方に配置されるＶＴＯＬロータ２０－１Ｌを回転させる。クルーズモータ５０－１Ｃは、右に配置されるクルーズロータ２２－１（図１）を回転させる。ＶＴＯＬモータ５０－２Ｒは、右に配置される４つのＶＴＯＬロータ２０（図１）のうち、最後方に配置されるＶＴＯＬロータ２０－２Ｒを回転させる。ＶＴＯＬモータ５０－２Ｌは、左に配置される４つのＶＴＯＬロータ２０（図１）のうち、最前方に配置されるＶＴＯＬロータ２０－２Ｌを回転させる。クルーズモータ５０－２Ｃは、左に配置されるクルーズロータ２２－２（図１）を回転させる。

図１で示されるように、ＶＴＯＬロータ２０－１ＲとＶＴＯＬロータ２０－１Ｌとは、互いに反作用トルクを相殺するように配置される。図２で示されるように、高電圧回路３２－１には、ＶＴＯＬロータ２０－１Ｒを回転させるＶＴＯＬモータ５０－１Ｒ、及び、ＶＴＯＬロータ２０－１Ｌを回転させるＶＴＯＬモータ５０－１Ｌが含まれる。このため、仮に、ＶＴＯＬモータ５０－１Ｒが意図せず停止した場合に、後述するコントローラ７０は、同一回路内のＶＴＯＬモータ５０－１Ｌを停止させる。逆に、ＶＴＯＬモータ５０－１Ｌが意図せず停止した場合に、後述するコントローラ７０は、同一回路内のＶＴＯＬモータ５０－１Ｒを停止させる。これにより、飛行体１０のヨー方向の力のバランスが安定する。

図１で示されるように、ＶＴＯＬロータ２０－２ＲとＶＴＯＬロータ２０－２Ｌとは、互いに反作用トルクを相殺するように配置される。図２で示されるように、高電圧回路３２－２には、ＶＴＯＬロータ２０－２Ｒを回転させるＶＴＯＬモータ５０－２Ｒ、及び、ＶＴＯＬロータ２０－２Ｌを回転させるＶＴＯＬモータ５０－２Ｌが含まれる。このため、仮に、ＶＴＯＬモータ５０－２Ｒが意図せず停止した場合に、後述するコントローラ７０は、同一回路内のＶＴＯＬモータ５０－２Ｌを停止させる。逆に、ＶＴＯＬモータ５０－２Ｌが意図せず停止した場合に、後述するコントローラ７０は、同一回路内のＶＴＯＬモータ５０－２Ｒを停止させる。これにより、飛行体１０のヨー方向の力のバランスが安定する。

スイッチ３４は、複数の高電圧回路３２（すなわちバッテリ４８）のいずれか１つとＤＣ／ＤＣコンバータ３６とを選択的に接続可能である。スイッチ３４は、コントローラ７０が出力する指令信号に応じて切り替え動作する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ３６は、モータジェネレータ４２又はいずれか１つのバッテリ４８から供給される高電圧の電力を降圧し、降圧した電力を低電圧機器３８に供給する。例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６は、８００［Ｖ］の電圧を２８［Ｖ］の電圧に降圧する。

低電圧機器３８は、高電圧回路３２の電気機器（モータ５０）よりも低電圧で動作する電気機器である。低電圧機器３８としては、例えば、アビオニクスが挙げられる。低電圧機器３８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６によって降圧された電力によって動作する。

図３で示されるセンサ群６０は、各々の高電圧回路３２に設けられる。１つの高電圧回路３２に設けられるセンサ群６０は、電圧センサ６２と、電流センサ６４と、温度センサ６６と、複数の回転角センサ６８とを有する。電圧センサ６２は、バッテリ４８の出力電圧を検出する。電流センサ６４は、バッテリ４８の出力電流を検出する。温度センサ６６は、バッテリ４８の温度を検出する。各々の回転角センサ６８は、対応するモータ５０の回転軸の変位を検出する。回転角センサ６８は、例えばロータリエンコーダである。各センサは検出値をコントローラ７０に出力する。

コントローラ７０は、コンピュータである。コントローラ７０は、飛行体１０のフライトコントローラであってもよい。コントローラ７０は、処理回路とメモリとを有する。処理回路は、ＣＰＵ等のプロセッサであってもよい。処理回路は、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等の集積回路であってもよい。プロセッサは、メモリに記憶されるプログラムを実行することによって各種の処理を実行可能である。例えば、処理回路がプログラムを実行することによって、コントローラ７０は、各々のバッテリ４８のＳＯＣを均等化するために、スイッチ３４の切り替え制御を行う。複数の処理のうちの少なくとも一部が、ディスクリートデバイスを含む電子回路によって実行されてもよい。

メモリは、揮発性メモリと不揮発性メモリとを有する。揮発性メモリとしては、例えばＲＡＭ等が挙げられる。揮発性メモリは、プロセッサのワーキングメモリとして使用される。揮発性メモリは、処理又は演算に必要なデータ等を一時的に記憶する。不揮発性メモリとしては、例えばＲＯＭ、フラッシュメモリ等が挙げられる。不揮発性メモリは、保存用のメモリとして使用される。不揮発性メモリは、プログラム、テーブル、マップ等を記憶する。メモリの少なくとも一部が、上述したようなプロセッサ、集積回路等に備えられてもよい。不揮発性メモリは、下記ＳＯＣ均等化処理で用いられるＳＯＣの閾値Ｔｈを記憶する。閾値Ｔｈは、任意に設定され得る。例えば、閾値Ｔｈとしては、各センサの誤差率に基づいて算出されてもよい。

［３ ＳＯＣ均等化処理］
図４は、ＳＯＣ均等化処理の手順を示すフローチャートである。コントローラ７０は、飛行体１０の電源がオンにされている間、所定時間毎にＳＯＣ均等化処理を行う。但し、電力供給システム２６に異常が発生した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、コントローラ７０は、所定の処理（ステップＳ４～ステップＳ６）を行った後に、ＳＯＣ均等化処理を終了させる。

ステップＳ１において、コントローラ７０は、電力供給システム２６の状態判定を行う。例えば、コントローラ７０は、各々の回転角センサ６８の検出値を用いて、各々のモータ５０が正常に動作しているか否かを判定する。動作すべきモータ５０が回転していない場合、すなわちモータ５０が停止している場合、コントローラ７０は、モータ５０に異常が発生していると判定する。また、コントローラ７０は、各々の電圧センサ６２の検出値と各々の電流センサ６４の検出値とを用いて、各々のバッテリ４８が正常に動作しているか否かを判定する。電圧センサ６２の検出値又は各々の電流センサ６４の検出値が所定の正常範囲外である場合、コントローラ７０は、バッテリ４８に異常が発生していると判定する。正常範囲は、メモリに記憶されている。ステップＳ１の実行後、処理はステップＳ２に移行する。

ステップＳ２において、コントローラ７０は、ステップＳ１の判定結果に基づいて、電力供給システム２６が正常に動作しているか否かを判定する。電力供給システム２６が正常に動作している場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ３に移行する。一方、電力供給システム２６に異常が発生している場合（ステップＳ２：ＮＯ）、処理はステップＳ４に移行する。

ステップＳ２からステップＳ３に移行すると、コントローラ７０は、下記［４］にて説明する正常処理を実行する。正常処理が実行されると、この周期での処理は終了する。

ステップＳ２からステップＳ４に移行すると、コントローラ７０は、異常箇所を判定する。モータ５０に異常が発生している場合（ステップＳ４：モータ）、処理はステップＳ５に移行する。一方、バッテリ４８に異常が発生している場合（ステップＳ４：バッテリ）、処理はステップＳ６に移行する。

ステップＳ４からステップＳ５に移行すると、コントローラ７０は、下記［５］にて説明するモータ異常処理を実行する。モータ異常処理が実行されると、ＳＯＣ均等化処理は終了する。

ステップＳ４からステップＳ６に移行すると、コントローラ７０は、下記［６］にて説明するバッテリ異常処理を実行する。バッテリ異常処理が実行されると、ＳＯＣ均等化処理は終了する。

［４ 正常処理］
図５を用いて、図４のステップＳ３で行われる正常処理を説明する。図５は、正常処理の手順を示すフローチャートである。コントローラ７０は、図４のステップＳ３において、図４で示す手順で正常処理を実行する。

ステップＳ１１において、コントローラ７０は、各々のバッテリ４８の残容量を算出する。ここでは、コントローラ７０は、各々の電圧センサ６２の検出値と、各々の電流センサ６４の検出値と、各々の温度センサ６６の検出値とを用いて、各々のバッテリ４８のＳＯＣを算出する。ステップＳ１１の実行後、処理はステップＳ１２に移行する。

ステップＳ１２において、コントローラ７０は、ステップＳ１１で算出された各々のＳＯＣを比較する。ＳＯＣの差が所定の閾値Ｔｈよりも大きい場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１３に移行する。一方、ＳＯＣの差が所定の閾値Ｔｈ以下である場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、正常処理は終了する。この場合、コントローラ７０は、スイッチ３４の切り替えを行わない。

ステップＳ１２からステップＳ１３に移行すると、コントローラ７０は、現時点でスイッチ３４（すなわちＤＣ／ＤＣコンバータ３６）がいずれの高電圧回路３２に接続されているかを判定する。ＳＯＣが小さいバッテリ４８を有する高電圧回路３２にスイッチ３４が接続されている場合（ステップＳ１３；ＳＯＣが小さいバッテリ）、処理はステップＳ１４に移行する。一方、ＳＯＣが大きいバッテリ４８を有する高電圧回路３２にスイッチ３４が接続されている場合（ステップＳ１３；ＳＯＣが大きいバッテリ）、正常処理は終了する。この場合、コントローラ７０は、スイッチ３４の切り替えを行わない。なお、各々の高電圧回路３２の構成が同じである場合、通常は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６が接続されている高電圧回路３２が有するバッテリ４８のＳＯＣの方が小さくなる。

ステップＳ１３からステップＳ１４に移行すると、コントローラ７０は、スイッチ３４を切り替える。つまり、コントローラ７０は、各々の低電圧機器３８に対して電力を供給するバッテリ４８を切り替える。ステップＳ１４の実行後、正常処理は終了する。

図６Ａ及び図６Ｂを用いて、正常処理を時間経過とともに説明する。図６Ａは、ＳＯＣを示すタイムチャートである。図６Ｂは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６の接続先（バッテリ４８）を示すタイムチャートである。

時点ｔ０で、スイッチ３４は、高電圧回路３２－１に接続されている。つまり、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６及び低電圧機器３８は、バッテリ４８－１（ＢＡＴ－１）に接続されている。この時点では、バッテリ４８－１が低電圧機器３８に電力を供給する。このためＳＯＣ１の低下速度は、ＳＯＣ２の低下速度よりも大きい。

時点ｔ０から時点ｔａまでの間、ＳＯＣ１とＳＯＣ２との差（｜ＳＯＣ１－ＳＯＣ２｜）は、閾値Ｔｈ以下である。時点ｔａで、ＳＯＣ１とＳＯＣ２との差が閾値Ｔｈより大きくなる。上述したように、スイッチ３４は、ＳＯＣが小さいバッテリ４８－１に接続されている。コントローラ７０は、ＳＯＣの均等化を図るために、スイッチ３４を切り替える。すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６及び低電圧機器３８は、バッテリ４８－２（ＢＡＴ－２）に接続される。なお、図６Ａ及び図６Ｂでは、ＳＯＣ１とＳＯＣ２との差が閾値Ｔｈより大きくなるタイミングと、コントローラ７０がスイッチ３４を切り替えるタイミングとが同じ時点ｔａで示される。しかし、実際は、ＳＯＣ１とＳＯＣ２との差が閾値Ｔｈより大きくなるタイミングと、コントローラ７０がスイッチ３４を切り替えるタイミングとには、若干のタイムラグがある。

コントローラ７０がスイッチ３４を切り替えた後は、バッテリ４８－２が低電圧機器３８に電力を供給する。このため、ＳＯＣ２の低下速度は、ＳＯＣ１の低下速度よりも大きい。その結果、ＳＯＣ１とＳＯＣ２との差は徐々に小さくなる。

ＳＯＣ１がＳＯＣ２を上回り、ＳＯＣ１とＳＯＣ２との差が閾値Ｔｈより大きくなると、コントローラ７０は、再びスイッチ３４を切り替える。

以上のように、コントローラ７０は、ＳＯＣ１とＳＯＣ２との差が閾値Ｔｈを超える度にスイッチ３４を制御して、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６をＳＯＣが大きいバッテリ４８に接続する。このため、ＳＯＣ１とＳＯＣ２の差は閾値以下に収まる。従って、各バッテリのＳＯＣは、略均等になる。

［５ モータ異常処理］
図７Ａ及び図７Ｂを用いて、図４のステップＳ５で行われるモータ異常処理を時間経過とともに説明する。図７Ａは、ＳＯＣを示すタイムチャートである。図７Ｂは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６の接続先（バッテリ４８）を示すタイムチャートである。

時点ｔ０で、スイッチ３４は、高電圧回路３２－１に接続されている。つまり、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６及び低電圧機器３８は、バッテリ４８－１に接続されている。この時点では、バッテリ４８－１が低電圧機器３８に電力を供給する。

時点ｔｂで、高電圧回路３２－２の構成要素、例えばＶＴＯＬモータ５０－２Ｒが意図せず停止したとする。この場合、コントローラ７０は、高電圧回路３２－２においてＶＴＯＬモータ５０－２Ｒと対をなすＶＴＯＬモータ５０－２Ｌを停止させる。これにより、コントローラ７０は、飛行体１０のヨー方向の力のバランスをとる。その結果、高電圧回路３２－２の２つのＶＴＯＬモータ５０－２Ｒ、５０－２Ｌは電力を消費しなくなる。従って、ＳＯＣ２の低下速度は大きく低下する。そこで、コントローラ７０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６の接続先として、バッテリ４８－２を選択する。コントローラ７０は、高電圧回路３２－２にスイッチ３４を接続する。

このように、モータ異常処理において、コントローラ７０は、停止している電気機器（ここではＶＴＯＬモータ５０－２Ｒ、５０－２Ｌ）を含む高電圧回路３２（ここでは高電圧回路３２－２）にスイッチ３４を接続する。言い換えると、コントローラ７０は、電気機器の停止時に、その電気機器を含む高電圧回路３２以外の電気回路にスイッチ３４が接続されている場合、スイッチ３４を切り替える。一方、コントローラ７０は、電気機器の停止時に、その電気機器を含む高電圧回路３２にスイッチ３４が接続されている場合、スイッチ３４の接続状態を維持する。以上の処理により、ＳＯＣ１とＳＯＣ２との差が開く速度は小さくなる。モータ異常処理後は、各々のバッテリ４８のＳＯＣにかかわらず、スイッチ３４の状態は維持される。

［６ バッテリ異常処理］
図８Ａ及び図８Ｂを用いて、図４のステップＳ６で行われるバッテリ異常処理を時間経過とともに説明する。図８Ａは、ＳＯＣを示すタイムチャートである。図８Ｂは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６の接続先（バッテリ４８）を示すタイムチャートである。

時点ｔ０で、スイッチ３４は、高電圧回路３２－１に接続されている。つまり、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６及び低電圧機器３８は、バッテリ４８－１に接続されている。この時点では、バッテリ４８－１が低電圧機器３８に電力を供給する。

時点ｔｃで、高電圧回路３２－１のバッテリ４８－１に異常が発生したとする。この場合、コントローラ７０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６の接続先として、バッテリ４８－２を選択する。コントローラ７０は、高電圧回路３２－２にスイッチ３４を接続する。

このように、バッテリ異常処理において、コントローラ７０は、正常に動作しているバッテリ４８（ここではバッテリ４８－２）を含む高電圧回路３２にスイッチ３４を接続する。言い換えると、コントローラ７０は、バッテリ４８の異常時に、そのバッテリ４８を含む高電圧回路３２以外の電気回路にスイッチ３４が接続されている場合、スイッチ３４の接続状態を維持する。一方、コントローラ７０は、バッテリ４８の異常時に、そのバッテリ４８を含む高電圧回路３２にスイッチ３４が接続されている場合、スイッチ３４を切り替える。以上の処理により、低電圧機器３８への電力供給の途絶は回避される。バッテリ異常処理後は、各々のバッテリ４８のＳＯＣにかかわらず、スイッチ３４の状態は維持される。

［７ 変形例］
上記実施形態において、電力供給システム２６は、１つの発電システム２８と、２つの高電圧回路３２とを有する。これに代わり、電力供給システム２６は、１以上の発電システム２８と、３以上の高電圧回路３２とを有してもよい。なお、スイッチ３４が、３つ以上の高電圧回路３２とＤＣ／ＤＣコンバータ３６との接続を選択的に切り替える場合、コントローラ７０は、最も大きいＳＯＣと最も小さいＳＯＣとの差と閾値Ｔｈを比較してもよい。

上記実施形態において、電力供給システム２６は、飛行体１０に設けられる。これに代わり、電力供給システム２６は、飛行体１０以外（例えば船舶、車両等）に設けられてもよい。また、各々の高電圧回路３２の構成が異なっていてもよい。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６は、低電圧の電力を、昇圧してもよい。

上記実施形態においては、コントローラ７０は、モータ５０が意図せず停止している場合に、モータ異常処理を行う。これに加えて、コントローラ７０は、操縦者がモータ５０を意図的に停止させている場合にも、モータ異常処理と同処理を行ってもよい。

［８ 実施形態から得られる発明］
上記実施形態から把握しうる発明について、以下に記載する。

本発明の第１態様はバッテリ（４８）と１以上の第１負荷（５０）とを含む複数の電気回路（３２）を備える電力供給システム（２６）である。電力供給システムは、複数の前記バッテリのいずれか１つの電力を変換して１以上の第２負荷（３８）に供給する電力変換器（３６）と、複数の前記バッテリのいずれか１つと前記電力変換器とを選択的に接続可能なスイッチ（３４）と、各々の前記バッテリの残容量を比較し、最も多い残容量と最も少ない残容量との差が所定の閾値（Ｔｈ）より大きくなった場合に、残容量が最も多い前記バッテリと前記電力変換器とを接続するように前記スイッチを制御するコントローラ（７０）と、を備える。

上記構成において、コントローラは、複数のバッテリの残容量の差が閾値を超える度にスイッチを制御して、電力変換器を残容量が大きいバッテリに接続する。このため、複数のバッテリの差は閾値以下に収まる。従って、上記構成によれば、各バッテリの残容量を、略均等にすることができる。

上記態様において、複数の前記電気回路は、同じ構成を有してもよい。

上記態様において、前記コントローラは、いずれかの前記第１負荷が停止している場合に、各々の前記バッテリの残容量にかかわらず、停止している前記第１負荷を含む前記電気回路の前記バッテリと前記電力変換器とを接続するように前記スイッチを制御してもよい。

上記態様において、前記コントローラは、いずれかの前記バッテリに異常が発生している場合に、異常が発生していない他の前記バッテリと前記電力変換器とを接続するように前記スイッチを制御してもよい。

本発明の第２態様は、第１態様の電力供給システムを備える飛行体（１０）である。

上記態様において、各々の前記電気回路は、前記第１負荷として、垂直離着陸時に使用される垂直離着陸用モータ（５０－１Ｒ、５０－１Ｌ、５０－２Ｒ、５０－２Ｌ）と、巡航時に使用される巡航用モータ（５０－１Ｃ、５０－２Ｃ）とを有してもよい。

本発明の第３態様は、バッテリと１以上の第１負荷とを含む複数の電気回路を備える電力供給システムの制御方法であって、電力供給システムは、複数の前記バッテリのいずれか１つの電力を変換して１以上の第２負荷に供給する電力変換器と、複数の前記バッテリのいずれか１つと前記電力変換器とを選択的に接続可能なスイッチと、前記スイッチを制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、各々の前記バッテリの残容量を比較する工程（Ｓ１２）と、最も多い残容量と最も少ない残容量との差が所定の閾値より大きくなった場合に、残容量が最も多い前記バッテリと前記電力変換器とを接続するように前記スイッチを制御する工程（Ｓ１４）と、を行う。

１０…飛行体 ２６…電力供給システム
３２…高電圧回路（電気回路） ３４…スイッチ
３６…ＤＣ／ＤＣコンバータ（電力変換器） ３８…低電圧機器（第２負荷）
４８…バッテリ ５０…モータ（第１負荷）
５０－１Ｃ、５０－２Ｃ…クルーズモータ（巡航用モータ、第１負荷）
５０－１Ｒ、５０－１Ｌ、５０－２Ｒ、５０－２Ｌ…ＶＴＯＬモータ（垂直離着陸用モータ、第１負荷）
７０…コントローラ

Claims (7)

1. バッテリと１以上の第１負荷とを含む複数の電気回路を備える電力供給システムであって、
   複数の前記バッテリのいずれか１つの電力を変換して１以上の第２負荷に供給する電力変換器と、
   複数の前記バッテリのいずれか１つと前記電力変換器とを選択的に接続可能なスイッチと、
   各々の前記バッテリの残容量を比較し、最も多い残容量と最も少ない残容量との差が所定の閾値より大きくなった場合に、残容量が最も多い前記バッテリと前記電力変換器とを接続するように前記スイッチを制御するコントローラと、
   を備える、電力供給システム。
2. 請求項１に記載の電力供給システムであって、
   複数の前記電気回路は、同じ構成を有する、電力供給システム。
3. 請求項１又は２に記載の電力供給システムであって、
   前記コントローラは、いずれかの前記第１負荷が停止している場合に、各々の前記バッテリの残容量にかかわらず、停止している前記第１負荷を含む前記電気回路の前記バッテリと前記電力変換器とを接続するように前記スイッチを制御する、電力供給システム。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の電力供給システムであって、
   前記コントローラは、いずれかの前記バッテリに異常が発生している場合に、異常が発生していない他の前記バッテリと前記電力変換器とを接続するように前記スイッチを制御する、電力供給システム。
5. 請求項１～４のいずれか１項に記載の電力供給システムを備える飛行体。
6. 請求項５に記載の飛行体であって、
   各々の前記電気回路は、前記第１負荷として、垂直離着陸時に使用される垂直離着陸用モータと、巡航時に使用される巡航用モータとを有する、飛行体。
7. バッテリと１以上の第１負荷とを含む複数の電気回路を備える電力供給システムの制御方法であって、
   電力供給システムは、
   複数の前記バッテリのいずれか１つの電力を変換して１以上の第２負荷に供給する電力変換器と、
   複数の前記バッテリのいずれか１つと前記電力変換器とを選択的に接続可能なスイッチと、
   前記スイッチを制御するコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、
   各々の前記バッテリの残容量を比較する工程と、
   最も多い残容量と最も少ない残容量との差が所定の閾値より大きくなった場合に、残容量が最も多い前記バッテリと前記電力変換器とを接続するように前記スイッチを制御する工程と、
   を行う、電力供給システムの制御方法。

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