JP2023512685A - エネルギー回生を伴うビークルのための電力分配回路 - Google Patents

Abstract

電動ビークルが、ＤＣバスと、それぞれがＤＣバスに並列に結合された複数の電池と、を備える。少なくとも１つのスイッチが、複数の電池のうちの少なくとも１つの電池とＤＣバスとの間に直列に結合され、複数のインバータ回路が、それぞれ、ＤＣバスに並列に結合される。複数のモータが、それぞれ、複数のインバータ回路のそれぞれのインバータ回路に結合される。様々な実施例では、電動ビークルは、複数のスイッチをさらに備え、各スイッチは、複数の電池にそれぞれの電池間に直列に結合される。

Description

本出願は、あらゆる目的のために全体として参照により本明細書に援用される、２０２０年２月３日に出願された米国仮特許出願第６２／９６９，２３２号「ＰＯＷＥＲ ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮ ＣＩＲＣＵＩＴＳ ＦＯＲ ＶＥＨＩＣＬＥＳ ＷＩＴＨ ＥＮＥＲＧＹ ＲＥＧＥＮＥＲＡＴＩＯＮ」の優先権を主張するものである。

本出願は、同時に出願されまた同一出願人によるものである、２０２１年２月２日に出願された米国特許通常出願第１７／１６５，５６５号「ＲＥＤＵＮＤＡＮＴ ＰＯＷＥＲ ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮ ＣＩＲＣＵＩＴＳ ＩＮＣＬＵＤＩＮＧ ＤＣ／ＤＣ ＣＯＮＶＥＲＴＥＲＳ」、及び、２０２１年２月２日に出願された米国特許通常出願第１７／１６５，７４２号「ＲＥＤＵＮＤＡＮＴ ＰＯＷＥＲ ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮ ＣＩＲＣＵＩＴＳ ＦＯＲ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＶＥＨＩＣＬＥＳ」に関し、これらの出願は、あらゆる目的のために全体として参照により本明細書に援用される。

説明される実施例は一般に、充電式電気ビークルのための電気回路に関する。より詳細には、本実施例は、電動ビークルにおける電池の回生充電を可能にする電力分配回路に関する。

現在、推進に使用されるエネルギーを貯蔵するために複数の電池を用いる様々な電動ビークルが存在する。電池を故障事象から保護すると同時に電池の回生充電を可能にする新たな電気回路が必要とされている。

いくつかの実施例では、電動ビークルが、ＤＣバスと、それぞれがＤＣバスに並列に結合された複数の電池と、を備える。少なくとも１つのスイッチが、複数の電池のうちの少なくとも１つの電池とＤＣバスとの間に直列に結合され、複数のインバータ回路が、それぞれ、ＤＣバスに並列に結合される。複数のモータが、それぞれ、複数のインバータ回路のそれぞれのインバータ回路に結合される。様々な実施例では、電動ビークルは、複数のスイッチを備え、各スイッチは、複数の電池のそれぞれの電池間に直列に結合される。

いくつかの実施例では、電動ビークルは、複数の電池のそれぞれの電池と直列に結合され且つ複数の電池のそれぞれの電池からＤＣバスへ一方向に電流を流出させるように配置された回路網を備える。様々な実施例では、回路網は、少なくとも１つのダイオードを備える。いくつかの実施例では、複数のスイッチの各スイッチは、複数の電池のそれぞれの電池と直列に結合された回路網を迂回するように配置される。様々な実施例では、電動ビークルは、複数の電池のうちの故障した電池を検出し且つそれに応答して故障した電池をＤＣバスから電気的に絶縁するために複数のスイッチのそれぞれのスイッチを開くように構成された制御装置をさらに備える。

いくつかの実施例では、電動ビークルは、回生事象を検出し且つそれに応答してＤＣバスから複数の電池のうちの少なくとも１つの電池に電力を伝達するために少なくとも１つのスイッチを閉じるように構成された制御装置をさらに備える。様々な実施例では、複数のインバータ回路のそれぞれは、複数のモータのうちの１つ又は複数を駆動するために使用される多相ＡＣ出力を生成するように構成される。いくつかの実施例では、複数のインバータ回路のそれぞれは、３相出力を生成するように構成される。いくつかの実施例では、複数のインバータ回路のそれぞれによって生成される３相出力は、０から３ＫＨｚの間の周波数において０から４００ボルトの間のＡＣを操作する。様々な実施例では、複数のモータのそれぞれは、それぞれのプロペラに結合される。

いくつかの実施例では、複数のモータのそれぞれは、同期ＡＣ永久磁石モータ（ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ＡＣ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔ ｍｏｔｏｒ）である。様々な実施例では、複数のモータは、少なくとも１２個のモータを含む。

いくつかの実施例では、回路が、複数の電池と、それぞれが複数の電池のそれぞれの電池に結合され且つ複数の入力位相を生成するように構成された複数のインバータと、を備える。それぞれが複数の入力位相のうちの１つ又は複数を受け取る複数の相間変圧器が、組み合わせられた単一の駆動位相を生成する。モータが、複数の相間変圧器のそれぞれから組み合わせられた単一の駆動位相を受け取るように構成される。様々な実施例では、複数の相間変圧器のうちの少なくとも１つの相間変圧器が、複数のインバータのそれぞれから入力位相を受け取る。

いくつかの実施例では、複数の相間変圧器のそれぞれの相間変圧器が、複数のインバータのそれぞれから入力位相を受け取る。様々な実施例では、複数の相間変圧器の各相間変圧器は、複数の入力位相のそれぞれを互いに電気的に絶縁させる。いくつかの実施例では、回路は、モータの速度及び力を制御するためにインバータのうちの少なくとも１つの動作を制御するように構成された制御装置をさらに備える。様々な実施例では、制御装置は、複数の電池のうちの故障した電池を検出し且つそれに応答して複数のインバータのうちの故障した電池に結合されたそれぞれのインバータを動作不能にするように構成される。

いくつかの実施例では、複数のインバータのうちの１つ又は複数は、回生事象中にモータが電力を生成するときに複数の電池のうちの１つ又は複数を充電するように構成される。様々な実施例では、モータは、同期ＡＣ永久磁石モータである。いくつかの実施例では、モータは、電動ビークルを推進する。いくつかの実施例では、モータは、プロペラに結合される。

いくつかの実施例では、電動ビークルが、複数の電池と、複数のインバータとを備え、各インバータは、複数の電池のそれぞれの電池に結合され、且つ、複数の位相を生成するように構成される。モータが、複数のインバータのそれぞれから複数の位相のそれぞれを受け取るように構成される。様々な実施例では、複数のインバータの各インバータは、３つの位相を生成するように構成される。いくつかの実施例では、電動ビークルは、故障した電池を検出し且つそれに応答して複数のインバータのうちの故障した電池に結合されたそれぞれのインバータを動作不能にするように構成された制御装置をさらに備える。

いくつかの実施例では、制御装置は、減少した位相数でのモータの動作を継続するために複数のインバータのうちの他のインバータを制御するように構成される。様々な実施例では、複数のインバータのうちの１つ又は複数は、回生事象中にモータが電力を生成するときに複数の電池のうちの１つ又は複数に電力を伝達するように構成される。いくつかの実施例では、モータは、プロペラに結合される。様々な実施例では、モータは、同期ＡＣ永久磁石モータである。いくつかの実施例では、電動ビークルは、少なくとも１２個のモータを備える。

いくつかの実施例では、回路が、複数の電池と、それぞれが複数の電池のそれぞれの電池に結合された複数のＤＣ－ＤＣ変換器と、を備える。ＤＣバスが、複数のＤＣ－ＤＣ変換器のそれぞれに並列に結合され、複数のインバータ回路が、それぞれ、ＤＣバスに並列に結合される。複数のモータが、それぞれ、複数のインバータ回路のそれぞれのインバータ回路に結合される。様々な実施例では、回路は、ＤＣバスの電圧と複数の電池のうちの少なくとも１つの電池の電圧とを監視するように構成された制御装置をさらに備える。いくつかの実施例では、制御装置は、ＤＣバスの電圧と少なくとも１つの電池の電圧との比較に基づいてＤＣバスから複数の電池のうちの少なくとも１つに電圧を送達するように複数のＤＣ－ＤＣ変換器のうちの少なくとも１つに命令するように構成される。

いくつかの実施例では、制御装置は、回生事象中に複数のモータのうちの少なくとも１つのモータが電力を生成するのに応答してＤＣバスから複数の電池のうちの少なくとも１つに電力を伝達するように複数のＤＣ－ＤＣ変換器のうちの少なくとも１つに命令するように構成される。様々な実施例では、制御装置は、複数の電池のうちの少なくとも１つの電池の故障を検出し且つそれに応答して複数のＤＣ－ＤＣ変換器のうちの複数の電池のうちの１つ又は複数の故障した電池に結合された１つ又は複数のそれぞれのＤＣ－ＤＣ変換器に１つ又は複数の故障した電池をＤＣバスから絶縁するように命令するように構成される。

いくつかの実施例では、複数のＤＣ－ＤＣ変換器のそれぞれは、ＤＣバスの電圧を監視するように及びＤＣバスの電圧が閾値電圧を上回るときにＤＣバスからそれぞれの電池に電力を伝達するように構成された制御回路を含み、閾値電圧は、複数の電池のうちの少なくとも１つの電池の電圧に基づく。様々な実施例では、制御回路は、回生事象中に複数のモータのうちの少なくとも１つのモータが電力を生成するときにＤＣバスから複数の電池のうちの少なくとも１つに電力を伝達するように構成される。いくつかの実施例では、制御回路は、複数の電池のうちの少なくとも１つの電池の故障を検出し且つそれに応答して複数の電池のうちの１つ又は複数の故障した電池に結合された１つ又は複数のそれぞれのＤＣ－ＤＣ変換器に１つ又は複数の故障した電池をＤＣバスから絶縁するように命令するように構成される。様々な実施例では、複数のモータのそれぞれは、ＡＣモータである。いくつかの実施例では、複数のモータは、電動ビークルを推進する。いくつかの実施例では、複数のモータのそれぞれは、それぞれのプロペラに結合される。

いくつかの実施例では、電動ビークルが、複数の電池と、それぞれが複数の電池のそれぞれの電池に結合され且つ共通のＤＣバスに結合されるＤＣ電力を生成するように構成された複数のＤＣ－ＤＣ変換器と、を備える。複数のインバータ回路が、共通のＤＣバスに結合され、複数の電気モータが、それぞれ、複数のインバータ回路のそれぞれのインバータ回路に結合され、複数の電気モータの各モータは、ビークルを推進する。

いくつかの実施例では、電動ビークルは、共通のＤＣバスの電圧と複数の電池の各電池の電圧とを監視するように構成された制御装置をさらに備える。様々な実施例では、共通のＤＣバス電圧が複数の電池のうちの少なくとも１つの電池の電圧を上回る場合、制御装置は、共通のＤＣバスから複数の電池のそれぞれの電池に電力を伝達するように複数のＤＣ－ＤＣ変換器のうちの少なくとも１つのＤＣ－ＤＣ変換器に命令する。いくつかの実施例では、複数の電池のうちの或る電池の故障を検出することに応答して、制御装置は、複数のＤＣ－ＤＣ変換器のうちの故障した電池に結合されたそれぞれのＤＣ－ＤＣ変換器に、故障した電池を共通のＤＣバスから絶縁するように命令する。

いくつかの実施例では、複数のＤＣ－ＤＣ変換器の各ＤＣ－ＤＣ変換器は、共通のＤＣバスの電圧を監視するように及び共通のＤＣバスの電圧が閾値電圧を上回る場合に共通のＤＣバスからそれぞれの電池に電力を伝達するように構成された制御回路を含む。様々な実施例では、複数の電池のうちの或る電池の故障を検出することに応答して、制御回路は、複数のＤＣ－ＤＣ変換器のうちの故障した電池に結合されたそれぞれのＤＣ－ＤＣ変換器に、故障した電池を共通のＤＣバスから絶縁するように命令する。いくつかの実施例では、複数の電気モータのそれぞれは、ＡＣモータである。様々な実施例では、複数の電気モータのそれぞれは、それぞれのプロペラに結合される。

いくつかの実施例では、回路が、第１のＤＣ－ＤＣ変換器に結合された第１の電池と、第２のＤＣ－ＤＣ変換器に結合された第２の電池と、を備える。ＤＣバスが、第１及び第２のＤＣ－ＤＣ変換器に並列に結合される。第１のインバータが、ＤＣバスに結合され、第２のインバータが、ＤＣバスに結合される。第１のモータが、第１のインバータに結合され、第２のモータが、第２のインバータに結合される。様々な実施例では、第１及び第２のインバータは、ＤＣバスに並列に結合される。

いくつかの実施例では、回路は、ＤＣバスの電圧と、第１の電池の電圧と、第２の電池の電圧とを監視するように構成された制御装置をさらに備える。様々な実施例では、制御装置は、第１及び第２の電池のうちの少なくとも一方の電圧よりも大きい電圧におけるＤＣバスの電圧に応答して、ＤＣバスから第１の電池に電力を伝達するように第１のＤＣ－ＤＣ変換器に命令する。いくつかの実施例では、制御装置は、第１の電池の故障を検出することに応答して、第１の電池をＤＣバスから絶縁するように第１のＤＣ－ＤＣ変換器に命令する。様々な実施例では、制御装置は、回生事象中に第１のモータが電力を生成するときに第１の電池に電力を伝達するように第１のＤＣ－ＤＣ変換器に命令するように構成される。

いくつかの実施例では、制御装置は、回生事象中に第１の電池に電力を伝達するように第１のＤＣ－ＤＣ変換器に命令するように構成される。様々な実施例では、制御装置は、第１の電池の故障を検出し且つそれに応答して第１の電池をＤＣバスから絶縁するように構成される。いくつかの実施例では、第１及び第２のモータは、ＡＣモータである。様々な実施例では、第１の及び第２のモータは、電動ビークルを推進する。いくつかの実施例では、第１及び第２のモータのそれぞれは、それぞれのプロペラに結合される。

本発明により、従来の技法に優る多くの便益が達成される。例えば、本発明の実施例は、電力分配回路における故障を他の構成要素から分離する能力、及び、故障中に推進モータへの電力送達を維持する能力を提供する。実施例はまた、電池を再充電するための回生事象を可能にし、個々の電池回路は、電池間での電荷シャットリング（ｃｈａｒｇｅ ｓｈｕｔｔｌｉｎｇ）を防ぐために絶縁される。本発明の上記その他の実施例が、本発明の利点及び特徴の多くとともに、以下の文章及び添付の図に関連してより詳細に説明される。

本開示の本質及び利点をより良く理解するには、以下の説明及び添付の図を参照すべきである。しかし、図のそれぞれは、単に例示の目的のために提供されており、本開示の範囲の限界の定義として意図されていないことが、理解されるべきである。さらに、原則として、また、反対のものが説明から明白である場合を除いて、異なる図における要素が同一の参照番号を使用する場合、要素は、一般に、機能又は目的において同一であるか若しくは少なくとも類似するものである。

本開示の実施例による、保護ダイオード及び迂回スイッチを含む電力分配回路の概略図である。 本開示の実施例による、ブレーカを含む電力分配回路の概略図である。 本開示の実施例による、インバータ及び相間変圧器を含む電力分配回路の概略図である。 本開示の実施例による、インバータ及び１２相モータを含む電力分配回路の概略図である。 本開示の実施例による、ＤＣバスを介してインバータに結合されたＤＣ－ＤＣ変換器を含む電力分配回路の概略図である。 本開示の実施例による、複数のモータによって駆動される共通の動力軸を含む電力分配回路の概略図である。 本開示の実施例による、電力分配回路を含む電動航空機（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｐｏｗｅｒｅｄ ａｅｒｉａｌ ｖｅｈｉｃｌｅ）の図である。

本明細書において開示される技法は一般に、電動ビークルのための電気回路に関する。より具体的には、本明細書において開示される技法は、エネルギー回生能力及び冗長電池システムを含む電動ビークルのための電力分配回路に関する。方法、プロセス、システム、デバイス、などを含む、発明性のある様々な実施例が、本明細書において開示される。

本開示による電動ビークルのための電力分配回路の特徴及び態様をよりよく理解するために、本開示のさらなる背景が、本開示の実施例による電動ビークルの１つの具体的な実施態様を論じることにより、以下の節において提供される。これらの実施例は、単なる例のためのものであり、他の実施例が、自動車、列車、バス、オートバイ、及びスクータなどの、しかしこれらに限定されない電動ビークルに用いられ得る。

図１は、本開示の実施例による、電動ビークルのための電力分配回路１００の簡易化した概略図を示す。図１に示されるように、電力分配回路１００は、それぞれが複数のセルを含み得る複数の別々の電池１０５ａ～１０５ｃを含む。１つの実施例では、各電池１０５ａ～１０５ｃは、おおよそ６００ボルトのＤＣ電圧を作り出すが、他の実施例では、電池は、異なる電圧を作り出し得る。任意の数の電池が使用されてよく、いくつかの実施例は、３個から１５個の間の電池を含む。

各電池は、複数のインバータ回路１１５ａ～１１５ｃに結合される共通のＤＣバス１１０に並列に結合される。各インバータ回路１１５ａ～１１５ｃは、個々のモータ１２０ａ～１２０ｃを駆動するために使用され得る多相ＡＣ出力を生成するように構成され、モータは、１つの実施例では、同期ＡＣ永久磁石型モータであり得る。いくつかの実施例では、各インバータ回路１１５ａ～１１５ｃは、０から３ｋＨｚの間の周波数において０から４００ボルトの間のＡＣを操作する３相出力を生成するように構成されるが、当業者は、本発明から逸脱することなしに他の位相数、出力電圧、出力周波数、及び電気モータの型が使用され得ることを理解するであろう。

図１にさらに示されるように、ダイオード１２５ａ～１２５ｃが、それぞれの電池１０５ａ～１０５ｃとＤＣバス１１０との間に直列に結合される。ダイオード１２５ａ～１２５ｃは、電池１０５ａ～１０５ｃがＤＣバス１１０に電流を提供することを可能にするように及び電流がＤＣバスから電池に逆流するのを阻止するように配向される。そのような構成は、短絡状態で故障する電池の場合に電池１０５ａ～１０５ｃを保護するために使用されてよく、そのような状態は、他の電池に、電流を故障した電池へ放出させるであろう。さらなる実施例では、ダイオード１２５ａ～１２５ｃは、各電池が異なる荷電状態を有することによってもたらされる電池１０５ａ～１０５ｃ間の電荷シャットリングを防ぐことができる。より具体的には、いくつかの実施例では、各電池１０５ａ～１０５ｃは、相対的により高い水準の電荷を有する電池が相対的により低い水準の電荷を有する電池を逆充電することをダイオード１２５ａ～１２５ｃによって阻止されるように、異なる経年数及び／又は電荷特性を有し得る。そのような電荷シャットリングは、効率損失、発熱、及び全般的なシステムの不安定性をもたらし得る。

電池１０５ａ～１０５ｃがモータ１２０ａ～１２０ｃによって生成された回生電力を受け取ることを可能にするために、各回路は、それぞれのダイオード１２５ａ～１２５ｃを選択的に迂回する迂回スイッチ１３０ａ～１３０ｃを備える。より具体的には、係合された場合、それぞれの迂回スイッチ１３０ａ～１３０ｃは、電力がＤＣバス１１０から電池１０５ａ～１０５ｃに伝達されることを可能にし、そのため、電池は、モータ１２０ａ～１２０ｃによって生成された電力で再充電され得る。いくつかの実施例では、迂回スイッチ１３０ａ～１３０ｃは、電池１０５ａ～１０５ｃ及びＤＣバス１１０のパラメータを監視する制御装置１３５に結合され得る。制御装置１３５は、回生充電事象が進行中であることをＤＣバス１１０の状態が示すときに（例えば、ＤＣバス上の電圧レベルが電池のうちの少なくとも１つの電圧レベルよりも高いときに）それぞれのダイオード１２５ａ～１２５ｃを迂回するために迂回スイッチ１３０ａ～１３０ｃを係合させるように構成され得る。

より具体的には、いくつかの実施例では、モータ１２０ａ～１２０ｃは、外部機械力によりモータが回転されたときに、インバータ回路１１５ａ～１１５ｃを通ってＤＣバス１１０へ逆行する電気をモータが生成するように、発電機としての役割を果たすように構成される。これが生じた場合、ＤＣバス１１０上の電圧は、電池１０５ａ～１０５ｃの電圧を超えて上昇することができ、制御装置１３５は、この上昇を検出し、且つ、１つ又は複数の迂回スイッチ１３０ａ～１３０ｃを閉じて電流がＤＣバスから電池のうちの１つ又は複数に流れることを可能にすることによって応答することができる。回生事象が終了する場合、ＤＣバス１１０上の電圧は、電池１０５ａ～１０５ｃの電圧よりも低下し、制御装置１３５は、迂回スイッチを開くことによって応答する。いくつかの実施例では、制御装置１３５は、ＤＣバス１１０の電圧が閾値電圧を超えているときにのみ電池１０５ａ～１０５ｃの回生充電を可能にし、閾値電圧は、いったん迂回スイッチが閉じられたら電荷シャットリングが起こらないように、電池のうちのいずれか１つの最大電圧に基づいて設定され得る。さらなる実施例では、制御装置１３５は、個々の電池を再充電するために、一度に１つだけの迂回スイッチを係合させるか又は迂回スイッチのサブセットを係合させることができ、これは、いくつかの実施例では、例えば、相対的に低い電荷を有する任意の電池を「いっぱいにする」ために使用され得る。

さらなる実施例では、１つ又は複数の迂回スイッチ１３０ａ～１３０ｃは、例えば飛行機の降下又はブレーキ・ペダルの押し下げのような、オペレータが回生操作に特に従事するときなどに、外部回路によって係合され得る。他の実施例では、制御装置１３０は、特定の閾値未満の充電レベルを有する電池１０５ａ～１０５ｃのみを再充電するために、又は特定の電池を所定の順序で充電してそれらの寿命を保つために、迂回スイッチ１３０ａ～１３０ｃを選択的に係合させることができる論理回路を有し得る。本開示の便益を有する当業者は、迂回スイッチ１３０ａ～１３０ｃを係合させるとき及び方法の多くの変形形態、変更形態、及び代替的技法を認識するであろう。

いくつかの実施例では、迂回スイッチ１３０ａ～１３０ｃは、電磁石によって係合及び係脱される金属接点を含む電気機械式継電器型スイッチである。他の実施例では、迂回スイッチ１３０ａ～１３０ｃは、ソリッド・ステートであり、且つ、ケイ素、窒化ガリウム、炭化ケイ素、又は他の半導体材料から作られる。

いくつかの実施例では、制御装置１３５は、回生動作中に故障が検出されて（例えば、電池が短絡として故障して）迂回スイッチ１３０ａ～１３０ｃのうちの１つ又は複数が閉じられたときにその特定の電池１０５ａ～１０５ｃのための迂回スイッチが開かれて他の電池が故障した電池に電流を放出するのを防ぐように、故障監視及び検出回路網を含み得る。本開示の便益を有する当業者は、迂回スイッチを使用することに対する多くの変形形態、変更形態、及び代替形態を認識するであろう。

いくつかの実施例では、図１の電力分配回路１００は、冗長性の目的のために複数の別々の電池１０５ａ～１０５ｃを必要とする航空機に特に有用であり得る。そのような実施例では、図１に示されるような分離された回路インバータ及びモータ回路は、追加の冗長性及び向上された信頼性を提供し得る。例えば、別々のインバータ／モータ及び電池回路は、例えば、電気的短絡又は１つの電池からＤＣバス１１０へのＤＣ供給線における故障の場合に、冗長性を提供するであろう。いくつかの実施例では、迂回スイッチ１３０ａ～１３０ｃの位置は、（図１に示されるように）電池１０５ａ～１０５ｃの近位であり得るが、他の実施例では、迂回スイッチ１３０ａ～１３０ｃは、インバータ回路１１５ａ～１１５ｃの近位に位置し得る。

電池１０５ａ～１０５ｃは、鉛電池、ニッケル－水素電池、リチウム－イオン電池、リチウムーイオン・ポリマー電池、アルカリ電池、又は任意の他のタイプの電池であり得る。モータ１２０ａ～１２０ｃは、ブラシ・モータ、ブラシレス・モータ、誘導モータ、又は同期モータを含むがこれらに限定されない、任意のタイプのＡＣモータであり得る。インバータ１１５ａ～１１５ｃは、ＤＣ電力をＡＣ電力に変換する任意のタイプのアナログの又はソリッド・ステートのインバータ回路であり得る。簡潔さのために、種々の能動的及び受動的な回路網構成要素は、電力分配回路１００には示されていない。

図２は、電力分配回路２００を示し、この電力分配回路２００は、図１に示された電力分配回路１００に似ているが、この実施例では各電池とＤＣバスとの間に位置決めされたダイオードを含まない。その代わりに、図２に示されるように、ブレーカ２３０ａ～２３０ｃが、各電池１０５ａ～１０５ｃとＤＣバス１１０との間に位置決めされる。通常動作中、ブレーカ２３０ａ～２３０ｃは閉位置にあり、そのため、ＤＣ電力は、電池１０５ａ～１０５ｃからＤＣバス１１０に流れ、インバータ回路１１５ａ～１１５ｃを通ってモータ１２０ａ～１２０ｃに流れることができる。制御装置２３５は、以下でより詳細に説明されるように、システム故障を検出し且つそれに応答してブレーカ２３０ａ～２３０ｃのうちの１つ又は複数を開いてさらなる故障を防ぐことができるように構成される。

１つの実例では、制御装置２３５は、短絡状態において故障する電池１０５ａ～１０５ｃの故障を検出するように構成される。次いで、制御装置２３５は、その特定の電池１０５ａ～１０５ｃに関連付けられたブレーカ２３０ａ～２３０ｃに開くように命令して、電池がＤＣバス１１０に結合された他の電池から電流を受け取るのを防ぐ。そのような故障中、制御装置２３５は、電流がモータ１２０ａ～１２０ｃに提供され続け得るように、他のブレーカ２３０ａ～２３０ｃを閉じた状態に保つように構成される。さらなる実施例では、制御装置２３５は、必要なブレーカ２３０ａ～２３０ｃのみを開くように、及び電力がモータ１２０ａ～１２０ｃに供給され続け得るように全ての他のブレーカを閉じた状態に保つように、構成される。この動作モードは、モータ１２０ａ～１２０ｃの連続的な不断の動作が重要な安全注意事項である航空機にとって特に有用であり得る。

いくつかの実施例では、ブレーカ２３０ａ～２３０ｃは、（図２に示されるように）電池１０５ａ～１０５ｃの近位に配置され得るが、他の実施例では、ブレーカ２３０ａ～２３０ｃは、モータ１２０ａ～１２０ｃの近位に配置され得る。さらなる実施例では、各電池１０５ａ～１０５ｃの近位のブレーカ２３０ａ～２３０ｃのセットと、各モータ１２０ａ～１２０ｃの近位の別のブレーカのセットとが存在する場合があり、それらの組み合わせは、電池からモータまで延在する配線用ハーネスにおける故障を分離するために使用され得る。

いくつかの実施例では、ブレーカ２３０ａ～２３０ｃは、金属接点を含む電気機械型スイッチである。他の実施例では、ブレーカ２３０ａ～２３０ｃは、ソリッド・ステートであり、且つ、ケイ素、窒化ガリウム、炭化ケイ素、又は他の半導体材料から作られる。

図３は、本開示の実施例による電力分配回路３００を示す。図３に示されるように、各電池１０５ａ～１０５ｄは、それぞれの３相ＡＣ出力を生成する別々のインバータ３１０ａ～３１０ｄに結合される。また、３つの別々の相間変圧器３１５ａ～３１５ｃが存在し、これらの相間変圧器３１５ａ～３１５ｃは、それぞれ、各インバータ３１０ａ～３１０ｄから１つの入力位相を受け取り、且つ、それらの入力を組み合わせて、モータ３３０に結合される１つのそれぞれの駆動位相３２０ａ～３２０ｃにする。各相間変圧器３１５ａ～３１５ｃ内では、１つの入力における故障が他の３つの入力のうちのいずれかにおける故障をもたらさないように、４相の入力のそれぞれが、互いに電気的に絶縁される。いくつかの実施例では、各相間変圧器３１５ａ～３１５ｃは、その４つのそれぞれの入力のそれぞれによって送達される電力を誘導的に組み合わせてモータ３２０のための統合された単一の駆動位相３２０ａ～３２０ｃを生成するように構成される。

したがって、モータ３２０の各位相は、その電力のおおよそ２５パーセントを４つの別々のインバータ／電池セットのそれぞれから受け取るそれぞれの相間変圧器３１５ａ～３１５ｃによって駆動される。１つの電池１０５ａ～１０５ｄ又はインバータ３１０ａ～３１０ｄが故障した場合、モータ３３０の各位相は、おおよそ２５パーセントより少ない電力を受け取ることになるが、モータは依然動作する。いくつかの実施例では、相間変圧器３１５ａ～３１５ｃへの入力が同期されるように各インバータ３１０ａ～３１０ｃの各位相を制御する主制御装置（図３には示されていない）が使用され得る。いくつかの実施例では、モータ制御装置回路は、インバータ３１０ａ～３１０ｄのみを含み得るが、他の実施例では、モータ制御装置回路は、相間変圧器３１５ａ～３１５ｃも含み得る。各回路間での電気的絶縁により、電池１０５ａ～１０５ｄ間の電荷シャットリングもまた、問題とされない。

回生事象中、モータ３３０が外部機械力によって回転されると、モータは、各相間変圧器３１５ａ～３１５ｃに電力を送達し、次いで、各相間変圧器３１５ａ～３１５ｃは、別々のインバータ３１０ａ～３１０ｄを通じて電池１０５ａ～１０５ｄに電力を送り返す。各電池１０５ａ～１０５ｄは、互いに絶縁されており、そのため、１つの電池が故障しても、他の電池からの電力は、故障した電池へ流れることができない。基本的に、各電池及び各ＡＣ信号は絶縁されており、そのため、それぞれは、独立したシステムとして動作する。本開示の便益を有する当業者によって理解されるように、電池の数、インバータの数、及び相間変圧器の数は、図３に示されたものに限定されず、他の実施例は、異なる数のこれらのデバイス又は構成を有し得る。例えば、６個の電池が、それぞれが６つの入力を組み合わせる相間変圧器とともに使用され得る。本開示の便益を有する当業者は、多くの変形形態、変更形態、及び代替形態を認識するであろう。

図４は、電力分配回路４００を示し、この電力分配回路４００は、図３に示された電力分配回路３００に似ているが、この実施例では、相間変圧器が存在せず、モータは、１２本の別々の巻線を含む。図４に示されるように、４つの別々の電池１０５ａ～１０５ｄが存在し、電池のそれぞれは、電池に結合された別々のインバータ３１０ａ～３１０ｄを有する。各インバータ３１０ａ～３１０ｄは、別々の位相を生成し、各位相は、モータ４０５に直接結合される。したがって、４つの３相インバータ３１０ａ～３１０ｄにより、１２の位相が生成され、それらは全て、モータ４０５に個別に結合される。

この実施例では、１つの電池１０５ａ～１０５ｄが故障したときに、モータ４０５における１２の位相のうちの３つの位相は、電力を受け取らず、そのため、モータは依然動作するが、おおよそ７５パーセントの力でのみ動作する。いくつかの実施例では、回路は、減少した位相数でのモータの動作を継続するために複数のインバータのうちの他のインバータ（例えば、故障していないインバータ）するように構成された制御装置を含み得る。制御装置はまた、故障した電池を回路から絶縁するために、故障した電池に結合されたインバータを制御し得る。さらに、各電池１０５ａ～１０５ｄ及びインバータ３１０ａ～３１０ｄは、互いに電気的に絶縁され、そのため、電池が短絡状態において故障した場合に、他の電池からの電流は、故障した電池へ流れない。基本的に、各電池１０５ａ～１０５ｄ及びインバータ３１０ａ～３１０ｄのセットは、それぞれの他の電池及びインバータのセットから電気的に絶縁される。絶縁により、電池１０５ａ～１０５ｄ間の電荷シャットリングもまた、問題とされない。

回生事象中、回転エネルギーがモータ４０５に印加され、モータ４０５は、発電機として動作し、それぞれのインバータ３１０ａ～３１０ｄを通じて各電池１０５ａ～１０５ｄに電流を送達する。他の実施例では、モータ４０５は、任意の数の位相を有することができ、インバータ３１０ａ～３１ｄは、任意の数の位相出力を生成することができる。

図５は、本開示の実施例による電力分配回路５００を示す。電力分配回路５００は、ＤＣバスを用いる図１に示された電力分配回路１００及び図２に示された電力分配回路２００に似ているが、図５に示された実施例は、共通のＤＣバスにエネルギーを供給するために、各電池と直列に存在するＤＣ／ＤＣ変換器を使用する。図５に示されるように、個々の電池１０５ａ～１０５は、それぞれ、それぞれの電池から受け取ったＤＣエネルギーを共通のＤＣバス５１０に結合されるＤＣエネルギーに変換及び調整する、別々のＤＣ／ＤＣ変換器５０５ａ～５０５ｄに結合される。ＤＣバス５１０は、複数のインバータ５１５ａ～５１５ｃに並列に結合され、複数のインバータ５１５ａ～５１５ｃは、それぞれ、個々のモータ５２０ａ～５２０ｃを駆動する３相ＡＣ信号を生成する。

各ＤＣ／ＤＣ変換器５０５ａ～５０５ｄは、そのそれぞれの電池１０５ａ～１０５ｄのみから電力を受け取り、且つ、ＤＣバスに印加される負荷に基づいてＤＣバス５１０に調整された電力を送達するように、構成される。より具体的には、いくつかの実施例では、各ＤＣ／ＤＣ変換器５０５ａ～５０５ｄは、独立して調整されてよく、且つ、ＤＣ／ＤＣ変換器がそのそれぞれの電池１０５ａ～１０５ｄから取り出す電力の量を制御するために、ＤＣバス５１０の電圧を使用することができる。他の実施例では、制御装置５２５が、各ＤＣ／ＤＣ変換器５０５ａ～５０５ｄを制御し、且つ、ＤＣバス５１０に送達される電力を調整するために、必要に応じて各ＤＣ／ＤＣ変換器５０５ａ～５０５ｄをオンとオフとで循環させ得る。より具体的には、各ＤＣ／ＤＣ変換器５０５ａ～５０５ｄは、一定期間にわたってオンになりまた一定期間にわたってオフになるデューティ・サイクルで動作し得る。

この実施例では、電池１０５ａ～１０５ｄが故障した場合、その電池のためのＤＣ／ＤＣ変換器５０５ａ～５０５ｄは、（例えば、電池が短絡状態において故障した場合に）電力がＤＣバス５１０から故障した電池に伝達されないようにする。１つの実例では、各ＤＣ／ＤＣ変換器５０５ａ～５０５ｄ（又は、制御装置５２５）は、電池内での短絡又は故障を検出し且つそれに応答してその電池からＤＣバス５１０への電力の伝達を中断するために、それぞれの電池１０５ａ～１０５ｄにわたる電圧を監視することができる。さらなる実施例では、ＤＣ／ＤＣ変換器５０５ａ～５０５ｄは、回生事象を検出し且つ再充電のためにＤＣバス５１０から電池１０５ａ～１０５ｄに電力を伝達することができる。いくつかの実施例では、それぞれのＤＣ／ＤＣ変換器５０５ａ～５０５ｄは、それぞれの電池１０５ａ～１０５ｄにおいて利用可能な電圧と比較したＤＣバス５１０上の電圧ポテンシャルを監視することにより、回生事象を検出することができる。いくつかの実施例では、ＤＣバス５１０上の電圧が閾値電圧を上回るときに回生充電を始めるために、閾値電圧が使用され得る。

いくつかの実施例では、ＤＣ／ＤＣ変換器５０５ａ～５０５ｄは、各電池を同じような充電状態に維持するために、電池１０５ａ～１０５ｄのそれぞれの間での負荷分散を調整することができる。１つの実施例では、各ＤＣ／ＤＣ変換器５０５ａ～５０５ｄは、それぞれの電池１０５ａ～１０５ｄの電圧、及びＤＣバス５１０上の電圧を監視する。他の電池の電圧よりも相対的に高い電池１０５ａ～１０５ｄの電圧を制御装置５２５が検知した場合、制御装置は、その電池からより多くの電力を引き出してその充電状態を他の電池に合わせるように、それぞれのＤＣ／ＤＣ変換器５０５ａ～５０５ｄに命令することができる。さらなる実施例では、各ＤＣ／ＤＣ変換器５０５ａ～５０５ｄは、それぞれの電池１０５ａ～１０５ｄからＤＣバス５１０への電力の伝達を制御する制御装置５２５から、同じＰＷＭ（パルス幅変調）信号を受信することができる。いくつかの実施例では、同じＰＷＭ信号は、それらのより高い電圧レベルのために相対的により高い電荷を有する電池からより多くの電力を送達し且つそれらのより低い電圧レベルのために相対的により低い電荷を有する電池から相対的に少ない電力を送達することにより、電池１０５ａ～１０５ｄにおける異なる充電レベルを「自動的に」補償し得る。

いくつかの実施例では、ＤＣ／ＤＣ変換器５０５ａ～５０５ｄは、電池１０５ａ～１０５ｄの近位に配置され得るが、他の実施例では、ＤＣ／ＤＣ変換器５０５ａ～５０５ｄは、モータ５０２ａ～５０２ｃの近位に配置され得る。さらなる実施例では、ＤＣバス５１０は、除外される場合があり、各ＤＣ／ＤＣ変換器５０５ａ～５０５ｄは、それぞれのインバータ５１５ａ～５１５ｃに結合されてよく、それぞれのインバータは、図３及び４に示されるようにそれぞれのモータ５２０ａ～５２０ｃに結合されてよい。

いくつかの実施例では、ＤＣ／ＤＣ変換器５０５ａ～５０５ｄは、絶縁される又は絶縁されないスイッチ・モード変換器であり得る。様々な実施例では、絶縁されるＤＣ／ＤＣ変換器５０５ａ～５０５ｄは、下流の回路網を電池１０５ａ～１０５ｄの潜在的な故障から分離することが好ましい場合がある。いくつかの実施例では、ＤＣ／ＤＣ変換器５０５ａ～５０５ｄは、以下のアーキテクチャ、即ち、ステップ・ダウン／バック、ステップ・アップ・ブースト、ＳＥＰＩＣ、バック・ブースト、又はフライバックであり得るが、これらに限定されない。さらなる実施例では、ＤＣ／ＤＣ変換器５０５ａ～５０５ｄは、１つ又は複数のソリッド・ステート・スイッチを用いることができ、このソリッド・ステート・スイッチは、ケイ素、炭化ケイ素、窒化ガリウム、又は任意の他のタイプのソリッド・ステート・スイッチを含み得る。

図６は、本開示の実施例による電力分配回路６００を示す。電力分配回路６００は、各インバータに結合された１つの電池を有する図３及び４に開示された電力分配回路に似ているが、図６では、各インバータは、単一の軸に結合された冗長的なモータを作動させる。図６に示されるように、３つの個別のモータ６０５ａ～６０５ｃが、単一のプロペラ軸６１０に結合される。３つのモータ６０５ａ～６０５ｃのそれぞれは、１つの電池が故障した場合に残りのモータ及び電池が電気的に絶縁されてプロペラ軸６１０に動力を供給することができるように、別々の電池１０５ａ～１０５ｃによって駆動される。回生事象中にプロペラ６１５が外部機械力によって回転されるときに、個々のモータ６０５ａ～６０５ｃのそれぞれは、それぞれの電池１０５ａ～１０５ｃに送り返される電力を生成する。１つの電池１０５ａ～１０５ｃ又はインバータ３１０ａ～３１０ｃが故障した場合、プロペラ６１５は、残りの２つのモータ６０５ａ～６０５ｃによって依然作動されるが、おおよそ３３％少ない動力で作動される。他の実施例では、１つの軸につき３つよりも少ない別々のモータが使用される場合があり、また、いくつかの実施例では、１つの軸につき３つよりも多いモータが使用される場合がある。なおもさらなる実施例では、各モータ６０５ａは、図１～３又は図５に示されるような冗長的な電力分配システムを介して電力を供給され得る。

図７は、本開示の実施例による航空機７００の簡易化した平面図を示す。図７に示されるように、航空機７００は、ハーネス７１５を介して電池パック７１０に結合される１２個のモータ７０５ａ～７０５ｌを含む。航空機７００は、上述され且つ図１～６に示された電力分配回路のうちの１つ又はその任意の組み合わせを使用することができる。

電気ビークル７００は、１つの特定の電気ビークルとして説明され且つ例示されるが、本開示の実施例は、多様な電気ビークルとの使用に適している。例えば、その動力の少なくとも一部を１つ又は複数の電池から受け取る任意の電動ビークルが、本開示の実施例とともに使用され得る。場合によっては、本開示の実施例は、電力送達回路の信頼性及び故障分離のために、航空機との使用に特に良く適する。図１～６に示された回路のそれぞれには制御回路が示されていないが、１つ又は複数の制御回路が、インバータ、相間変圧器、スイッチ、モータ、フィードバック・ループ、などを含むがこれらに限定されない様々な構成要素の動作を制御するために、本明細書において説明される回路のいずれかに追加され得る。

簡潔さのために、種々の能動的及び受動的な回路網構成要素は、図に示されていない。上記の明細書において、本開示の実施例は、実施態様によって異なり得る多数の具体的な詳細を参照して説明された。したがって、明細書及び図面は、限定的な意味としてよりも、例示な意味で考慮されるべきである。本開示の唯一且つ排他的な指標、及び、出願人により本開示の範囲であることが意図されるものは、後のいかなる訂正をも含む、本出願に由来する一連の請求項が生じる、そのような請求項の文字通り且つ等価な範囲である。特定の実施例の具体的な詳細は、本開示の実施例の精神及び範囲から逸脱することなしに、任意の適切な態様で組み合わせられ得る。

さらに、「底部（ｂｏｔｔｏｍ）又は「上部（ｔｏｐ）」などのような空間的に相対的な用語は、例えば、図に示されるように、要素及び／又は特徴の別の要素及び／又は特徴との関係性を説明するために使用され得る。空間的に相対的な用語は、図に描かれた配向に加えて、使用時及び／又は動作時のデバイスの様々な配向を包含するように意図されていることが、理解されるであろう。例えば、図におけるデバイスが反転された場合、「底部」表面として説明された要素は、他の要素又は特徴の「上側に」配向され得る。デバイスは、別のやり方で配向されてもよく（例えば、９０度回転されるか、又は他の配向にされる）、本明細書において使用される空間的に相対的な記述子は、それに応じて解釈される。

本明細書において使用される、「及び」、「又は」、並びに「或る／又は」という用語は、そのような用語が使用される文脈に少なくとも部分的に依存することも見込まれる様々な意味を含み得る。典型的には、「又は」は、Ａ、Ｂ、又はＣなどの羅列を関連付けるために使用される場合、本明細書では包含的な意味で使用されるＡ、Ｂ、及びＣ、並びに本明細書では排他的な意味で使用されるＡ、Ｂ、又はＣを意味することが意図されている。さらに、本明細書において使用される、「１つ又は複数の」という用語は、任意の特徴、構造、若しくは特性を単数で説明するために使用され得るか、又は、特徴、構造、若しくは特性のいくつかの組み合わせを説明するために使用され得る。しかし、これは説明に役立つ実例に過ぎず、特許請求する主題はこの実例に限定されないことが、留意されるべきである。さらに、「～のうちの少なくとも１つ」という用語は、Ａ、Ｂ、又はＣなどの羅列を関連付けるために使用される場合、Ａ、Ｂ、Ｃ、ＡＢ、ＡＣ、ＢＣ、ＡＡ、ＡＡＢ、ＡＢＣ、ＡＡＢＢＣＣ、などのような、Ａ、Ｂ及び／又はＣの任意の組み合わせを意味すると解釈され得る。

本明細書を通して、「１つの実例」、「一実例」、「いくつかの実例」、又は「例示的な実施態様」への言及は、特徴及び／又は実例に関連して説明される特定の特徴、構造、又は特性が、特許請求する主題の少なくとも１つの特徴及び／又は実例に含まれ得ることを意味する。したがって、本明細書を通して様々な場所における「１つの実例では」、「一実例」、「いくつかの実例では」、「いくつかの実施態様では」といった語句又は他の同様の語句の出現は、必ずしも全てが同じ特徴、実例、及び／又は限定に言及するものではない。さらに、特定の特徴、構造、又は特性は、１つ又は複数の実例及び／若しくは特徴において組み合わせられ得る。

Claims (41)

1. 複数の電池と、
   それぞれが前記複数の電池のそれぞれの電池に結合された複数のＤＣ－ＤＣ変換器と、
   前記複数のＤＣ－ＤＣ変換器のそれぞれに並列に結合されたＤＣバスと、
   それぞれが前記ＤＣバスに並列に結合された複数のインバータ回路と、
   それぞれが前記複数のインバータ回路のそれぞれのインバータ回路に結合された複数のモータと、
   を備える、回路。
2. 前記ＤＣバスの電圧と前記複数の電池のうちの少なくとも１つの電池の電圧とを監視するように構成された制御装置をさらに備える、請求項１に記載の回路。
3. 前記制御装置が、前記ＤＣバスの前記電圧と少なくとも１つの電池の前記電圧との比較に基づいて前記ＤＣバスから前記複数の電池のうちの前記少なくとも１つの電池に電力を伝達するように前記複数のＤＣ－ＤＣ変換器のうちの少なくとも１つに命令するように構成される、請求項２に記載の回路。
4. 前記制御装置が、回生事象中に前記複数のモータのうちの少なくとも１つのモータが電力を生成するのに応答して前記ＤＣバスから前記複数の電池のうちの少なくとも１つに電力を送達するように前記複数のＤＣ－ＤＣ変換器のうちの少なくとも１つに命令するように構成される、請求項２に記載の回路。
5. 前記制御装置が、前記複数の電池のうちの少なくとも１つの電池の故障を検出し且つそれに応答して前記１つ又は複数の故障した電池を前記ＤＣバスから絶縁するように前記複数の電池のうちの前記１つ又は複数の故障した電池に結合された前記複数のＤＣ－ＤＣ変換器のうちの１つ又は複数のそれぞれのＤＣ－ＤＣ変換器に命令するように構成される、請求項２に記載の回路。
6. 前記複数のＤＣ－ＤＣ変換器のそれぞれが、前記ＤＣバスの電圧を監視するように及び前記ＤＣバスの電圧が閾値電圧を上回るときに前記ＤＣバスからそれぞれの電池に電力を伝達するように構成された制御回路を含み、前記閾値電圧が、前記複数の電池のうちの少なくとも１つの電池の電圧に基づく、請求項１に記載の回路。
7. 前記制御回路が、回生事象中に前記複数のモータのうちの少なくとも１つのモータが電力を生成するときに前記ＤＣバスから前記複数の電池のうちの少なくとも１つに電力を伝達するように構成される、請求項６に記載の回路。
8. 前記制御回路が、前記複数の電池のうちの少なくとも１つの電池の故障を検出し且つそれに応答して前記１つ又は複数の故障した電池を前記ＤＣバスから絶縁するように前記複数の電池のうちの前記１つ又は複数の故障した電池に結合された前記１つ又は複数のそれぞれのＤＣ－ＤＣ変換器に命令するように構成される、請求項６に記載の回路。
9. 前記複数のモータのそれぞれが、ＡＣモータである、請求項１に記載の回路。
10. 前記複数のモータが、電動ビークルを推進する、請求項１に記載の回路。
11. 前記複数のモータのそれぞれが、それぞれのプロペラに結合される、請求項１に記載の回路。
12. ＤＣバスと、
    それぞれが前記ＤＣバスに並列に結合された複数の電池と、
    前記複数の電池のうちの少なくとも１つの電池と前記ＤＣバスとの間に直列に結合された少なくとも１つのスイッチと、
    それぞれが前記ＤＣバスに並列に結合された複数のインバータ回路と、
    それぞれが前記複数のインバータ回路のそれぞれのインバータ回路に結合された複数のモータと、
    を備える、電動ビークル。
13. 複数のスイッチをさらに備え、各スイッチが、前記複数の電池のそれぞれの電池間に直列に結合される、請求項１２に記載の電動ビークル。
14. 前記複数の電池の各電池と直列に結合され且つ前記複数の電池のそれぞれの電池から前記ＤＣバスへ一方向に電流を流出させるように配置された回路網をさらに備える、請求項１３に記載の電動ビークル。
15. 前記回路網が、少なくとも１つのダイオードを備える、請求項１４に記載の電動ビークル。
16. 前記複数のスイッチの各スイッチが、前記複数の電池のそれぞれの電池と直列に結合された前記回路網を迂回するように配置される、請求項１４に記載の電動ビークル。
17. 前記複数の電池のうちの故障した電池を検出し且つそれに応答して前記故障した電池を前記ＤＣバスから電気的に絶縁するために前記複数のスイッチのそれぞれのスイッチを開くように構成された制御装置をさらに備える、請求項１３に記載の電動ビークル。
18. 回生事象を検出し且つそれに応答して前記ＤＣバスから前記複数の電池のうちの少なくとも１つの電池に電力を伝達するために前記少なくとも１つのスイッチを閉じるように構成された制御装置をさらに備える、請求項１２に記載の電動ビークル。
19. 前記複数のインバータ回路のそれぞれが、前記複数のモータのうちの１つ又は複数を駆動するために使用される多相ＡＣ出力を生成するように構成される、請求項１２に記載の電動ビークル。
20. 前記複数のインバータ回路のそれぞれが、３相出力を生成するように構成される、請求項１２に記載の電動ビークル。
21. 前記複数のインバータ回路のそれぞれによって生成される前記３相出力が、０から３ＫＨｚの間の周波数において０から４００ボルトの間のＡＣを操作する、請求項２０に記載の電動ビークル。
22. 前記複数のモータのそれぞれが、それぞれのプロペラに結合される、請求項１２に記載の電動ビークル。
23. 前記複数のモータのそれぞれが、同期ＡＣ永久磁石モータである、請求項１２に記載の電動ビークル。
24. 前記複数のモータが、少なくとも１２個のモータを含む、請求項１２に記載の電動ビークル。
25. 複数の電池と、
    それぞれが前記複数の電池のそれぞれの電池に結合され且つ複数の入力位相を生成するように構成された複数のインバータと、
    それぞれが前記複数の入力位相のうちの１つ又は複数を受け取り且つ組み合わせられた単一の駆動位相を生成する複数の相間変圧器と、
    前記複数の相間変圧器のそれぞれから前記組み合わせられた単一の駆動位相を受け取るように構成されたモータと、
    を備える、回路。
26. 前記複数の相間変圧器のうちの少なくとも１つの相間変圧器が、前記複数のインバータのそれぞれから入力位相を受け取る、請求項２４に記載の回路。
27. 前記複数の相間変圧器の前記相間変圧器のそれぞれが、前記複数のインバータのそれぞれから入力位相を受け取る、請求項２４に記載の回路。
28. 前記複数の相間変圧器の各相間変圧器が、前記複数の入力位相を互いに電気的に絶縁する、請求項２４に記載の回路。
29. 前記モータの速度及び力を制御するために前記インバータのうちの少なくとも１つの動作を制御するように構成された制御装置をさらに備える、請求項２４に記載の回路。
30. 前記制御装置が、前記複数の電池のうちの故障した電池を検出し且つそれに応答して前記複数のインバータのうちの前記故障した電池に結合されたそれぞれのインバータを動作不能にするように構成される、請求項２８に記載の回路。
31. 前記複数のインバータのうちの１つ又は複数が、回生事象中に前記モータが電力を生成するときに前記複数の電池のうちの１つ又は複数を充電するように構成される、請求項２４に記載の回路。
32. 前記モータが、同期ＡＣ永久磁石モータである、請求項２４に記載の回路。
33. 前記モータが、電動ビークルを推進する、請求項２４に記載の回路。
34. 前記モータが、プロペラに結合される、請求項２４に記載の回路。
35. 複数の電池と、
    それぞれが前記複数の電池のそれぞれの電池に結合され且つ複数の位相を生成するように構成された複数のインバータと、
    前記複数のインバータのそれぞれから前記複数の位相のそれぞれを受け取るように構成されたモータと、
    を備える、電動ビークル。
36. 前記複数のインバータの各インバータが、３つの位相を生成するように構成される、請求項３４に記載の電動ビークル。
37. 故障した電池を検出し且つそれに応答して前記複数のインバータのうちの前記故障した電池に結合されたそれぞれのインバータを動作不能にするように構成された制御装置をさらに備える、請求項３４に記載の電動ビークル。
38. 前記制御装置が、減少した位相数での前記モータの動作を継続するために前記複数のインバータのうちの他のインバータを制御するように構成される、請求項３６に記載の電動ビークル。
39. 前記複数のインバータのうちの１つ又は複数が、回生事象中に前記モータが電力を生成するときに前記複数の電池のうちの１つ又は複数に電力を伝達するように構成される、請求項３４に記載の電動ビークル。
40. 前記モータが、プロペラに結合される、請求項３４に記載の電動ビークル。
41. 前記モータが、同期ＡＣ永久磁石モータである、請求項３４に記載の電動ビークル。

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