JP7250150B2 - Integrated power system - Google Patents

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Description

本発明は電力システムに関する。 The present invention relates to power systems.

発射筒で発射され、光学的に追跡され、有線で誘導される(tube-launched, optically-tracked, wire-guided: TOW)ミサイルシステムのためのミサイル誘導セット(MGS)は、動作させるための電力システムを必要とする。電力システムは、典型的には、2つの電池組立体、電池充電器、電池充電器監視ユニット、電池電力調整器、車両電力調整器、少なくとも2つの1次電池、電池ケース、およびTVPCなどといったいくつかの構成要素を含み、これらは、全体で170ポンド(77.11kg)を超える重さになる場合がある。さらに、従来型の電池組立体は、ニッケルカドミウム電池技術を利用する。 A missile guidance set (MGS) for a tube-launched, optically-tracked, wire-guided (TOW) missile system requires power to operate. need a system. A power system typically includes several such as two battery assemblies, a battery charger, a battery charger monitoring unit, a battery power regulator, a vehicle power regulator, at least two primary batteries, a battery case, and a TVPC. components, which together can weigh in excess of 170 pounds (77.11 kg). Additionally, conventional battery assemblies utilize nickel-cadmium battery technology.

しかし、この旧来の電池システムでの問題のリストは、増え続けている。たとえば、システム自体が重く、戦場で移送するには面倒であり、システムが配備されたときに、ニッケルカドミウム電池は、実際には、期待された数のTOWミサイルの発射を行うことができていない。加えて、電池の充放電は、電池が非移動体のAC充電ユニットを使用して再充電しなければならないので、非効率である。夜間視界動作が必要な場合、旧来の電池システムが夜間視界をサポートできず、したがって、夜間視界を操作するために追加の電池デバイスが必要である。さらに、ニッケルカドミウムの供給が減少しており、従来型の電池システムの1つ以上の構成要素は旧式である。したがって、これらの構成要素のうちの1つ以上を交換する費用が増え続けている。 However, the list of problems with this legacy battery system continues to grow. For example, the system itself is heavy and cumbersome to transport on the battlefield, and when the system is deployed, the nickel-cadmium battery has actually failed to fire the expected number of TOW missiles. . Additionally, charging and discharging the battery is inefficient because the battery must be recharged using a non-mobile AC charging unit. If night vision operation is required, traditional battery systems cannot support night vision and therefore additional battery devices are required to operate the night vision. Additionally, nickel-cadmium supplies are dwindling and one or more components of conventional battery systems are obsolete. Accordingly, the cost of replacing one or more of these components continues to increase.

電力を効率的でコスト効果的に提供するための改善した電池システムを提供する必要がある。 There is a need to provide improved battery systems for providing power efficiently and cost effectively.

本開示は、一般的に電力システムに関し、より詳細には、改善した電池技術を使用し、旧来の電池システムより高いエネルギー容量を有する一体型電力システムに関する。 FIELD OF THE DISCLOSURE The present disclosure relates generally to power systems and, more particularly, to integrated power systems using improved battery technology and having higher energy capacity than legacy battery systems.

1つ以上の実施形態では、開示される技術は、第1の基板、第2の基板、および第3の基板を収納するように構成されるシャーシを含み、第1の基板、第2の基板、および第3の基板が互いに電気的に結合される電力システムに関する。いくつかの実施形態では、第1の基板は、電力を受け取り、第1の電圧および第2の電圧で電力を出力するように構成される。いくつかの実施形態では、第2の基板は、第1の基板から、または第2の基板に電気的に結合された少なくとも1つの内部電池から電力を受け取り、少なくとも2つの電圧を使用して電力を出力するように構成される。いくつかの実施形態では、第3の基板は、第2の基板から電力を受け取り、2つの電圧で電力を出力するように構成される。いくつかの実施形態では、第1の基板、第2の基板、および第3の基板の各々は、受け取った電力をそれぞれの出力電力へと変換するように構成される1つ以上の変換器を含む。いくつかの実施形態では、1つ以上の変換器は、シャーシのそれぞれの部分へと熱伝導するように、シャーシの1つ以上の部分と熱的に相互作用する。 In one or more embodiments, the disclosed technology includes a chassis configured to house a first substrate, a second substrate, and a third substrate; , and a power system in which the third substrate is electrically coupled to each other. In some embodiments, the first substrate is configured to receive power and output power at a first voltage and a second voltage. In some embodiments, the second substrate receives power from the first substrate or from at least one internal battery electrically coupled to the second substrate and uses at least two voltages to power the power. is configured to output In some embodiments, the third substrate is configured to receive power from the second substrate and output power at two voltages. In some embodiments, the first substrate, the second substrate, and the third substrate each include one or more converters configured to convert received power to respective output power. include. In some embodiments, one or more transducers thermally interact with one or more portions of the chassis to conduct heat to the respective portions of the chassis.

いくつかの実施形態では、開示される技術は、第1の基板および第2の基板を収納するように構成されるシャーシを含み、第1の基板および第2の基板が互いに電気的に結合される電力システムに関する。いくつかの実施形態では、第1の基板は、入力電力を受け取り、第1の電圧および第2の電圧で電力を出力するように構成される。いくつかの実施形態では、第2の基板は、第1の基板から、または第2の基板に電気的に結合された少なくとも1つの内部電池から電力を受け取り、少なくとも2つの電圧を使用して電力を出力するように構成される。いくつかの実施形態では、第1の基板および第2の基板の各々は、受け取った電力をそれぞれの出力電力へと変換するように構成される1つ以上の変換器を含む。いくつかの実施形態では、1つ以上の変換器は、シャーシのそれぞれの部分へと熱伝導するように、シャーシの1つ以上の部分と熱的に相互作用する。 In some embodiments, the disclosed technology includes a chassis configured to house a first substrate and a second substrate, the first substrate and the second substrate electrically coupled together. related to the power system. In some embodiments, the first substrate is configured to receive input power and output power at first and second voltages. In some embodiments, the second substrate receives power from the first substrate or from at least one internal battery electrically coupled to the second substrate and uses at least two voltages to power the power. is configured to output In some embodiments, the first substrate and the second substrate each include one or more converters configured to convert received power to respective output power. In some embodiments, one or more transducers thermally interact with one or more portions of the chassis to conduct heat to the respective portions of the chassis.

様々な追加の態様が、以下の説明に記載されることになる。本態様は、個別の特徴および特徴の組合せに関することができる。上記の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方が例示で説明のためだけであって、本明細書に開示される実施形態が基本とする幅広い発明の概念を限定しないことを理解されたい。 Various additional aspects will be described in the description below. This aspect can relate to individual features and combinations of features. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory only, and are not limiting of the broad inventive concepts on which the embodiments disclosed herein are based. .

以下の図は、本開示の特定の実施形態を示しており、したがって、本開示の範囲を制限しない。図は、原寸に比例せず、以下の詳細な記載中の説明とともに使用することが意図される。 The following figures depict certain embodiments of the disclosure and therefore do not limit the scope of the disclosure. The figures are not to scale and are intended to be used with the illustrations in the detailed description below.

一例の一体型電力システムを図示する斜視図である。1 is a perspective view illustrating an example integrated power system; FIG. 図1Aの一体型電力システム内部を図示する斜視図である。1B is a perspective view illustrating the interior of the integrated power system of FIG. 1A; FIG. 組み立てられていない構成での図1Aの一体型電力システムを図示する斜視図である。1B is a perspective view illustrating the integrated power system of FIG. 1A in an unassembled configuration; FIG. 図1Aの一体型電力システムの相互接続図である。1B is an interconnection diagram of the integrated power system of FIG. 1A; FIG. 図2の相互接続図の電流センサの概略を図示する図である。Figure 3 schematically illustrates a current sensor of the interconnection diagram of Figure 2; 図2の相互接続図の電圧変換器およびコンデンサ回路の概略を図示する図である。Figure 3 schematically illustrates a voltage converter and capacitor circuit of the interconnection diagram of Figure 2;

以下の議論では、当業者には明らかである電力システムの従来の特徴を省略する、またはただ簡単に記載する。様々な実施形態が図を参照して詳細に記載されており、図では、同様の参照番号は、いくつかの図面を通して同様の部分および組立体を表すことに留意されたい。様々な実施形態を参照することでは、本明細書に添付される請求項の範囲は制限されない。加えて、本明細書で記載される任意の例は、非限定であることが意図され、添付される請求項についての多くの可能な実施形態のいくつかを単に記載している。さらに、本明細書に記載される特定の特徴は、様々な可能な組合せおよび順列の各々で、他の記載される特徴と組み合わせて使用することができる。 In the discussion that follows, conventional features of power systems that are apparent to those skilled in the art are omitted or only briefly described. Various embodiments have been described in detail with reference to the figures, in which it should be noted that like reference numerals represent like parts and assemblies throughout the several views. Reference to various embodiments does not limit the scope of the claims appended hereto. Additionally, any examples given herein are intended to be non-limiting and merely describe some of the many possible embodiments of the appended claims. Moreover, certain features described herein can be used in combination with other described features in each of the various possible combinations and permutations.

本明細書で別段の指示がない限り、明細書から暗示される意味、ならびに当業者によって理解されるおよび/または辞書、論文などに規定されるような意味を含む、最も広範囲の可能な解釈がすべての用語に与えられるべきである。明細書および添付される請求項で使用する、単数形の「a」、「an」、および「the」は、別段の指示がない限り、複数への言及を含み、本明細書で使用する「備える、含む」および/または「備えている、含んでいる」という用語は、言及した特徴、要素、および/または構成要素の存在を明示するが、1つ以上の他の特徴、ステップ、動作、要素、構成要素、および/またはそれらのグループの存在または追加を排除しないことにも留意しなければならない。 Unless otherwise indicated herein, the broadest possible interpretation is intended to include the meaning implied from the specification, as well as the meaning understood by those skilled in the art and/or defined in dictionaries, treatises, etc. should be given to all terms. As used in the specification and appended claims, the singular forms "a," "an," and "the" include plural references unless otherwise indicated, and as used herein " The terms comprise, include" and/or "comprise, include" indicate the presence of the mentioned feature, element, and/or component but not one or more other features, steps, acts, It should also be noted that the presence or addition of elements, components and/or groups thereof is not excluded.

本開示の実施形態は、全体的に電力システムに関し、より詳細には、改善した電池技術を使用し、旧来の電力システムより高いエネルギー容量を有する一体型電力システムに関する。本電力システムの実施形態は、図1A~図4を参照して下に記載される。 Embodiments of the present disclosure relate generally to power systems, and more particularly to integrated power systems that use improved battery technology and have higher energy capacity than legacy power systems. Embodiments of the power system are described below with reference to FIGS. 1A-4.

図1は、本開示の1つ以上の実施形態にしたがった、例示の一体型電力システム100の斜視図を図示する。 FIG. 1 illustrates a perspective view of an exemplary integrated power system 100, in accordance with one or more embodiments of the present disclosure.

一体型電力システム100(以降は「システム100」)は、システム100の構成要素を収納するシャーシ102を含む。シャーシ102は、シャーシ102の上部壁103などといった壁に接続されるハンドル104を含むことができる。1つ以上の実施形態では、ハンドル104がシャーシ102に固定される。1つ以上の実施形態では、ハンドル104は、上部壁103の一部に固定され、シャーシ102上で回転可能である。その結果、ハンドル104は、シャーシ102の上部壁103の水平面に垂直なアップ位置に動くことができ、またはシャーシ102の上部壁103の水平面に平行なダウン位置に動くことができる。いくつかの実施形態では、シャーシ102は、アルミニウムなどといった金属から製造される。いくつかの実施形態では、シャーシ102は、たとえば鋳造アルミニウムA356といった鋳造合金から製造される。シャーシ102の壁は、熱伝導および対流により、シャーシ102の内部構成要素から外部環境に熱を送るように構成される。いくつかの実施形態では、システム100は、200Wまたは約200WのDC電力での最大入力を受け取るように構成され、190Wまたは約190Wの最大出力を発生するように構成される。いくつかの実施形態では、システム100は、34Wの熱を発生することができる、88%の平均効率で生成するように構成される。 Integrated power system 100 (hereinafter “system 100”) includes chassis 102 that houses the components of system 100 . Chassis 102 may include a handle 104 that connects to a wall, such as top wall 103 of chassis 102 . In one or more embodiments, handle 104 is secured to chassis 102 . In one or more embodiments, handle 104 is fixed to a portion of top wall 103 and is rotatable on chassis 102 . As a result, handle 104 can move to an up position perpendicular to the horizontal plane of top wall 103 of chassis 102 or to a down position parallel to the horizontal plane of top wall 103 of chassis 102 . In some embodiments, chassis 102 is manufactured from a metal such as aluminum. In some embodiments, chassis 102 is manufactured from a cast alloy, such as cast aluminum A356. The walls of chassis 102 are configured to transfer heat from the internal components of chassis 102 to the outside environment through thermal conduction and convection. In some embodiments, system 100 is configured to receive a maximum input at or about 200W of DC power and is configured to generate a maximum output of 190W or about 190W. In some embodiments, the system 100 is configured to produce 34W of heat with an average efficiency of 88%.

1つ以上の実施形態では、シャーシ102は、シャーシ102の上部壁103上に1つ以上の留め具110を受けるように構成される。1つ以上の留め具110は、MGSのMGS電池レセプタクル上の留め具受け部と整合するように位置決めすることができる。ユーザが一体型システム100をMGS電池レセプタクルの中に挿入すると、留め具受け部を、それぞれの1つ以上の留め具110にわたって挿入することができる。その後、ユーザは、MGSに対し1つ以上の留め具110を締め、それによってシステム100をMGSに固定することができる。1つ以上の実施形態では、1つ以上の留め具110が、回転ロック留め具、蝶型留め具、ねじ、または当業者によって知られている任意の他のタイプの留め具であってよい。いくつかの実施形態では、回転ロック留め具は、軍事用回転ロック留め具、NSN 5325-01-148-8601または同等品であってよい。 In one or more embodiments, chassis 102 is configured to receive one or more fasteners 110 on top wall 103 of chassis 102 . One or more fasteners 110 can be positioned to align with fastener receivers on the MGS MGS battery receptacle. As the user inserts the integrated system 100 into the MGS battery receptacle, a fastener receiver can be inserted over each one or more fasteners 110 . The user can then tighten one or more fasteners 110 to the MGS, thereby securing the system 100 to the MGS. In one or more embodiments, one or more fasteners 110 may be a rotation lock fastener, butterfly fastener, screw, or any other type of fastener known by those skilled in the art. In some embodiments, the rotation lock fastener may be a military rotation lock fastener, NSN 5325-01-148-8601 or equivalent.

1つ以上の実施形態では、システム100は、入力122ならびに第1のインターフェース120および第2のインターフェース116のうちの少なくとも1つを含む。いくつかの実施形態では、入力122および第2のインターフェース116は、シャーシ102の上部壁103上に設けられる。いくつかの実施形態では、第1のインターフェース120は、入力122および第2のインターフェース116のうちの少なくとも1つから外に向けて設けられる。いくつかの実施形態では、後部壁105および側壁107aまたは側壁107bのいずれかが、切欠き壁部109を形成する。切欠き壁部109は、第1のインターフェース120の少なくとも2つの側を囲むことができ、そこでは、第1のインターフェース120が切欠き壁部109の1つの壁上に位置決めされる。 In one or more embodiments, system 100 includes input 122 and at least one of first interface 120 and second interface 116 . In some embodiments, input 122 and second interface 116 are provided on top wall 103 of chassis 102 . In some embodiments, first interface 120 is provided outwardly from at least one of input 122 and second interface 116 . In some embodiments, rear wall 105 and either side wall 107a or side wall 107b form cutout wall portion 109 . The cutout wall 109 can surround at least two sides of the first interface 120 where the first interface 120 is positioned on one wall of the cutout wall 109 .

いくつかの実施形態では、入力122、第1のインターフェース120、および第2のインターフェース116の各々が、キャップ118aおよび端子118bを含む。たとえば、入力122のキャップは、D38999/33W15Nというキャップであってよく、入力の対応する端子は、D38999/24WD97PNであってよい。別の例では、第1のインターフェース120および第2のインターフェース116の各々のためのキャップ118aがMS3181-12Nというキャップであってよく、第1のインターフェース120および第2のインターフェース116の各々のための端子118bがMS3124E12-10Sという端子であってよい。いくつかの例では、キャップは、端子につなぐことができ、取付けリングを含むことができる。他の実施形態では、入力122、第1のインターフェース120、および第2のインターフェース116の各々が、端子118bだけを含む。端子118bは、様々な信号ならびに/または電圧および電流を受け取り送り出すための、1つ以上のピンを有することができる。キャップ118aは、端子118bに着脱自在に接続され、端子118bの1つ以上のピンが、ほこり、水、またはシャーシ102の外側の環境中の物体からの衝撃などの発生源からの損害を受けることから保護するように構成される。端子118bは雌型端子であってよい。いくつかの実施形態では、入力122、第1のインターフェース120、および第2のインターフェース116の各々の端子118bは、ケーブルが入力122、第1のインターフェース120、または第2のインターフェース116と相互接続されるかに基づいて、電力を供給するまたは受け取るためにケーブルで相互接続するように構成される。たとえば、入力122の端子は、外部電力源からの電圧および電流を受け取るためケーブルで相互接続するように構成される。別の例では、第2のインターフェースの端子が、夜間視界222へ電圧および電流を供給するためケーブルで相互接続するように構成される。1つ以上の実施形態では、システム100は、15~25ポンド(6.8~11.34kg)の重さとなる。1つ以上の実施形態では、システム100は、M220 TOW 2兵器システムと相互作用するように構成される。他の実施形態では、システム100は、他の兵器システムと相互作用するように構成される。 In some embodiments, input 122, first interface 120, and second interface 116 each include cap 118a and terminal 118b. For example, the cap of input 122 may be a D38999/33W15N cap and the corresponding terminal of the input may be D38999/24WD97PN. In another example, cap 118a for each of first interface 120 and second interface 116 may be cap MS3181-12N and cap for each of first interface 120 and second interface 116 Terminal 118b may be terminal MS3124E12-10S. In some examples, the cap can connect to the terminal and can include a mounting ring. In other embodiments, each of input 122, first interface 120, and second interface 116 includes only terminal 118b. Terminal 118b can have one or more pins for receiving and sending various signals and/or voltages and currents. Cap 118a is removably connected to terminal 118b to protect one or more pins of terminal 118b from damage from sources such as dust, water, or impact from objects in the environment outside chassis 102. configured to protect against Terminal 118b may be a female terminal. In some embodiments, terminals 118 b of each of input 122 , first interface 120 , and second interface 116 are interconnected by cables with input 122 , first interface 120 , or second interface 116 . are configured to interconnect with cables to supply or receive power, depending on For example, the terminals of input 122 are configured to be interconnected with a cable to receive voltage and current from an external power source. In another example, the terminals of the second interface are configured to interconnect with cables to supply voltage and current to night vision 222 . In one or more embodiments, system 100 weighs 15-25 pounds (6.8-11.34 kg). In one or more embodiments, system 100 is configured to interact with the M220 TOW 2 weapon system. In other embodiments, system 100 is configured to interact with other weapon systems.

1つ以上の実施形態では、入力122は、AC電源のコンセントなどといった、交流(AC)電源、および/または、自動車のシガレットライタレセプタクルなどといった、直流(DC)電源からの電力を受け取るように構成されるコネクタである。いくつかの実施形態では、AC電源から受け取ったAC電力は、システム100に入る前にDC電力に変換される。たとえば、AC電源は、AC-DCアダプタを介して入力122に接続することができ、そこでは、システム100に入る前に、AC-DCアダプタが、AC電力からDC電力に電力を変換する。AC-DCアダプタは、たとえば、商用の市販品(COTS)のAC/DCアダプタであってよい。COTS AC/DCアダプタは、シャーシ102に入る前に、50~60Hzでの100V~240VのAC電力を、24Vの調整したDC電力に変換するように構成される。 In one or more embodiments, input 122 is configured to receive power from an alternating current (AC) power source, such as an AC power outlet, and/or a direct current (DC) power source, such as a car cigarette lighter receptacle. connector. In some embodiments, AC power received from an AC power source is converted to DC power prior to entering system 100 . For example, AC power can be connected to input 122 via an AC to DC adapter, where the AC to DC adapter converts the power from AC power to DC power prior to entering system 100 . The AC-DC adapter may be, for example, a commercial off-the-shelf (COTS) AC/DC adapter. The COTS AC/DC adapter is configured to convert 100V-240V AC power at 50-60Hz to 24V regulated DC power prior to entering chassis 102 .

1つ以上の実施形態では、第1のインターフェース120は、MGSに電力を提供するように構成されるコネクタである。第1のインターフェース120は、各々がMGSに異なる電圧を有する電力を提供するように構成される、3つの出力で構成することができる。第1の出力は、24ボルト(V)、または約24ボルト(V)の電力を提供することができる。たとえば、第1の出力は、最大負荷で+/-2.4Vの線路変動率を有する24Vで電力を提供することができる。第2の出力は、プラス50V、または約プラス50Vの電力を提供することができる。たとえば第2の出力は、プラス50Vで電力を提供することができ、最大負荷で48Vから56Vの間で変動することができる。第3の出力は、マイナス50V、または約マイナス50Vの電力を提供することができる。たとえば第3の出力は、マイナス50Vで電力を提供することができ、最大負荷でマイナス48Vからマイナス56Vの間で変動することができる。1つ以上の実施形態では、第1のインターフェース120の3つの出力は、同時にそれらのそれぞれの電圧で電力を提供するように構成される。他の実施形態では、第1のインターフェース120の3つの出力は、MGSの動作に基づいて、それらのそれぞれの電圧で電力を提供するように構成される。 In one or more embodiments, first interface 120 is a connector configured to provide power to the MGS. The first interface 120 may consist of three outputs, each configured to provide power having a different voltage to the MGS. The first output can provide power at, or about, twenty-four volts (V). For example, the first output may provide power at 24V with a line regulation of +/-2.4V at full load. A second output can provide power at, or about, plus 50V. For example, the second output may provide power at plus 50V and may vary between 48V and 56V at full load. A third output can provide power at, or about, minus 50V. For example, the third output may provide power at -50V and may vary between -48V and -56V at full load. In one or more embodiments, the three outputs of first interface 120 are configured to provide power at their respective voltages simultaneously. In other embodiments, the three outputs of first interface 120 are configured to provide power at their respective voltages based on MGS operation.

1つ以上の実施形態では、第2のインターフェース116は、夜間視界に電力を提供するように構成されるコネクタである。第2のインターフェース116は、各々が夜間視界に異なる電圧を有する電力を提供するように構成される、2つの出力で構成することができる。第1の出力は、16.8V、または約16.8Vの電力を提供することができる。たとえば第1の出力は、16.8Vで電力を提供することができ、最大負荷で17.1Vと16.1Vの間で変動することができる。第2の出力は、4.8V、または約4.8Vの電力を提供することができる。たとえば、第2の出力は、最大負荷で+/-0.3Vの線路変動率を有する4.8Vで電力を提供することができる。1つ以上の実施形態では、第2のインターフェース116の2つの出力は、それらのそれぞれの電圧で同時に電力を提供するように構成される。他の実施形態では、第2のインターフェース116の2つの出力は、夜間視界の動作に基づいて、それらのそれぞれの電圧で電力を提供するように構成される。 In one or more embodiments, second interface 116 is a connector configured to provide power to night vision. The second interface 116 can be configured with two outputs, each configured to provide power having a different voltage to the night vision. The first output can provide power at, or about 16.8V. For example, the first output may provide power at 16.8V and may swing between 17.1V and 16.1V at full load. A second output may provide power at or about 4.8V. For example, the second output may provide power at 4.8V with a line regulation of +/- 0.3V at full load. In one or more embodiments, the two outputs of second interface 116 are configured to provide power at their respective voltages simultaneously. In other embodiments, the two outputs of the second interface 116 are configured to provide power at their respective voltages based on night vision operation.

いくつかの実施形態では、システム100は、スイッチ108を含む。スイッチ108は、たとえば、トグルスイッチなどといったオン/オフスイッチであってよい。スイッチ108がオンであるとき、スイッチ108が、第1のインターフェース120と第2のインターフェース116の両方に、それぞれ、MGSおよび夜間視界にそれらのそれぞれの出力電圧で電力を提供させるように構成することができる。スイッチ108がオフであるとき、スイッチ108が、第1のインターフェース120と第2のインターフェース116の両方に、それぞれ、MGSおよび夜間視界への電力の提供を止めさせるように構成することができる。いくつかの実施形態では、入力122が、ACまたはDCの外部電源のいずれかに接続されると、システム100は、自動的にシステム100の電池パック124aおよび124bを充電し始める。電池パック124aおよび124bは、再充電可能なリチウムイオン電池であってよい。電池パック124aおよび124bは、非限定の例では、並列に構成され、それによって、充電チップ226a、226b、228a、および228bなどといった2つの充電チップが各電池パック124aおよび124bのために設けられる、2つの14.4Vの公称セクションを各々が有するBB-2590タイプの電池であってもよい。システム100は、ACまたはDCの外部電源のいずれかを使用して電池パック124aおよび124bを充電するように構成される。いくつかの実施形態では、システム100は、100W、または約100Wで電池パック124aおよび124bを充電する。他の実施形態では、システム100は、システム100の設計に基づいた電力値で電池パック124aおよび124bを充電する。いくつかの実施形態では、システム100は、異なる変化量で電池パック124aおよび124bを充電するように構成される。たとえば、システム100は、トリクル充電またはフロート充電設定で設定することができ、ここでは、システム100は、低い電流値を使用して電池パック124aおよび124bを充電し、電池パック124aおよび124bのための充電状態が満容量であるとき、充電プロセスを停止する。別の例では、システム100は、通常充電設定で設定することができ、ここでは、システム100は、電池パックを充電するための典型的な電流値を使用して電池パック124aおよび124bを充電する。さらに別の例では、システム100は、高速充電設定で設定することができ、ここでは、システム100は、高い電流値を使用して電池パック124aおよび124bを充電する。いくつかの例では、システム100の充電設定は、スイッチ114を介して設定することができる。 In some embodiments, system 100 includes switch 108 . Switch 108 may be, for example, an on/off switch such as a toggle switch. configuring the switch 108 to cause both the first interface 120 and the second interface 116 to provide power at their respective output voltages to the MGS and Night Vision, respectively, when the switch 108 is on; can be done. When switch 108 is off, switch 108 can be configured to cause both first interface 120 and second interface 116 to stop providing power to the MGS and night vision, respectively. In some embodiments, system 100 automatically begins charging battery packs 124a and 124b of system 100 when input 122 is connected to either an AC or DC external power source. Battery packs 124a and 124b may be rechargeable lithium-ion batteries. Battery packs 124a and 124b, in a non-limiting example, are configured in parallel such that two charging chips, such as charging chips 226a, 226b, 228a, and 228b, are provided for each battery pack 124a and 124b. It may be a BB-2590 type battery with two 14.4V nominal sections each. System 100 is configured to charge battery packs 124a and 124b using either AC or DC external power sources. In some embodiments, system 100 charges battery packs 124a and 124b at or about 100W. In other embodiments, the system 100 charges the battery packs 124a and 124b with power values based on the system 100 design. In some embodiments, system 100 is configured to charge battery packs 124a and 124b at different increments. For example, the system 100 can be set in a trickle charge or float charge setting, where the system 100 charges the battery packs 124a and 124b using a low current value and charges the battery packs 124a and 124b. Stop the charging process when the charging state is full capacity. In another example, system 100 can be set in a normal charge setting, where system 100 charges battery packs 124a and 124b using a typical current value for charging battery packs. . In yet another example, system 100 can be set in a fast charge setting, where system 100 charges battery packs 124a and 124b using high current values. In some examples, charging settings for system 100 may be set via switch 114 .

いくつかの実施形態では、システム100は、ディスプレイ112およびスイッチ114を含む。ディスプレイ112は、システム100の状態を表示するための、充電状態ディスプレイ(SOC)であってよい。ディスプレイ112は、システム100の、たとえば、電池セル124aおよび電池セル124bといった1つ以上の電池セルに残っている電力の量を表示することができ、またはディスプレイ112は、充電電池パック124aおよび124bの4列の容量レベルの平均を表示することができる。別の例では、ディスプレイ112は、「障害なし」状態を表示することができ、これは、システム100がエラーなしで動作中であることを示す。他の例では、ディスプレイ112は、電池パック124aおよび124bの充電が可能であるという表示器、システム100の内部温度および/または1つ以上の電池列の電圧の表示器を表示することができる。いくつかの実施形態では、スイッチ114は、システム100の1つ以上の機能を提供するように構成される。たとえば、スイッチ114がユーザから押圧タイプの入力を受け取る場合、ディスプレイ112は、システム100の状態を表示することができる。別の例では、スイッチ114がユーザから押下保持タイプの入力を受け取る場合、ディスプレイ112は、様々な輝度レベルを循環して、ユーザが選択することができる。さらに別の例では、スイッチ114がユーザから15秒などといった予め規定された時間量の間の押下保持タイプの入力を受け取る場合、システム100はリセットすることができる。 In some embodiments, system 100 includes display 112 and switch 114 . Display 112 may be a state of charge display (SOC) for displaying the status of system 100 . Display 112 can display the amount of power remaining in one or more battery cells of system 100, e.g., battery cell 124a and battery cell 124b, or display 112 can display the power remaining in one or more battery cells of rechargeable battery packs 124a and 124b. An average of four columns of capacity levels can be displayed. In another example, display 112 may display a "no fault" state, which indicates that system 100 is operating without errors. In other examples, the display 112 may display an indication that the battery packs 124a and 124b are ready for charging, an indication of the internal temperature of the system 100 and/or the voltage of one or more battery strings. In some embodiments, switch 114 is configured to provide one or more functions of system 100 . For example, when switch 114 receives a press-type input from a user, display 112 can display the state of system 100 . In another example, if switch 114 receives a press-and-hold type input from the user, display 112 may cycle through various brightness levels for the user to select. In yet another example, if the switch 114 receives a press-and-hold type input from the user for a predefined amount of time, such as 15 seconds, the system 100 can reset.

図1Bは、本開示の1つ以上の実施形態にしたがった、図1Aのシステム100の内部129の斜視図を図示する。図1Cは、本開示の1つ以上の実施形態にしたがった、組み立てられていない構成での図1Aのシステム100の斜視図を図示する。 FIG. 1B illustrates a perspective view of interior 129 of system 100 of FIG. 1A, in accordance with one or more embodiments of the present disclosure. FIG. 1C illustrates a perspective view of system 100 of FIG. 1A in an unassembled configuration, in accordance with one or more embodiments of the present disclosure.

いくつかの実施形態では、システム100は、シャーシ102の上部壁103上に放熱器106を含む。放熱器106は、熱伝導および対流により、シャーシ102の外に熱を送るように構成されており、シャーシ102では、シャーシ102の内部129内の1つ以上の構成要素によって熱が発生される可能性がある。放熱器106は、上部壁103の中心近くに位置決めすることができる。1つ以上の実施形態では、放熱器106は、複数の放熱突起133を含む。他の実施形態では、放熱器106は、複数の放熱突起133およびハンドルライザ131を含む。いくつかの実施形態では、複数の放熱突起133およびハンドルライザ131がシャーシ102とともに鋳造され、その結果、複数の放熱突起133およびハンドルライザ131がシャーシ102と一体に形成される。ハンドルライザ131は、クロスバーで接続することができ、ここでは、ハンドルライザ131とクロスバーがハンドル104を形成する。いくつかの実施形態では、放熱器106は、6.75インチ幅×3インチ長(17.145cm幅×7.62cm長)の、または約6.75インチ幅×3インチ長の全体サイズを有する。1つ以上の実施形態では、シャーシ102は、MGSのシャーシレセプタクルの中に挿入されると、シャーシレセプタクルは、外部環境に露出される上部壁103を除いて、シャーシ102の各壁をカバーすることができる。たとえば、上部壁103は移動する空気に露出される。いくつかの実施形態では、内部129の様々な構成要素によって発生された熱は、放熱器106を通って移動し、外部環境へと出る。 In some embodiments, system 100 includes heat sink 106 on top wall 103 of chassis 102 . Heat sink 106 is configured to transfer heat out of chassis 102 by thermal conduction and convection, where heat can be generated by one or more components within interior 129 of chassis 102 . have a nature. A heat sink 106 may be positioned near the center of the top wall 103 . In one or more embodiments, heat sink 106 includes multiple heat sink protrusions 133 . In other embodiments, the heat sink 106 includes multiple heat sink protrusions 133 and handle risers 131 . In some embodiments, the plurality of heat radiating protrusions 133 and handle risers 131 are cast with the chassis 102 such that the plurality of heat radiating protrusions 133 and handle risers 131 are integrally formed with the chassis 102 . The handle risers 131 may be connected by a crossbar, where the handle risers 131 and crossbar form the handle 104 . In some embodiments, the radiator 106 has an overall size of 6.75 inches wide by 3 inches long (17.145 cm wide by 7.62 cm long), or about 6.75 inches wide by 3 inches long. . In one or more embodiments, when the chassis 102 is inserted into the chassis receptacle of the MGS, the chassis receptacle covers each wall of the chassis 102 except for the top wall 103 which is exposed to the outside environment. can be done. For example, top wall 103 is exposed to moving air. In some embodiments, heat generated by various components of interior 129 travels through radiator 106 and out to the outside environment.

複数の放熱突起133の各々は、上部壁103から離れて延在する。放熱器133aなどといった放熱フィンは、3インチ長×0.5インチ高×0.09インチ厚、または約3インチ長×0.5インチ高×0.09インチ厚にサイズ決定することができる。複数の放熱突起133は、中心で、0.22インチまたは約0.22インチ離間することができる。いくつかの実施形態では、放熱器106は、27個の放熱器133aを含む。2つの放熱器133aの組は、ハンドルライザ131の各々の外側に位置決めすることができ、残りの23個の放熱器133aは、両方のハンドルライザ131の間に位置決めすることができる。1つ以上の実施形態では、夜間視界および/もしくはMGSがシステム100を放電しているか、または、入力122が電力を調整し24Vに変換して、電池パック124aおよび124bを充電する、ならびに/または電力を第1のインターフェース120および/もしくは第2のインターフェースに供給するかに基づいて、6ワット(W)もしくは約6Wから42Wもしくは約42Wの範囲の熱の量を移動させるように放熱器106が構成される。 Each of the plurality of heat dissipation protrusions 133 extends away from the top wall 103 . Radiator fins, such as radiator 133a, can be sized 3 inches long by 0.5 inches high by 0.09 inches thick, or about 3 inches long by 0.5 inches high by 0.09 inches thick. The plurality of heat dissipating protrusions 133 can be spaced apart by 0.22 inches or about 0.22 inches on center. In some embodiments, heat sink 106 includes 27 heat sinks 133a. A set of two heat sinks 133 a can be positioned outside each of the handle risers 131 and the remaining 23 heat sinks 133 a can be positioned between both handle risers 131 . In one or more embodiments, night vision and/or MGS are discharging system 100 or input 122 regulates and converts power to 24V to charge battery packs 124a and 124b and/or The heat sink 106 transfers an amount of heat ranging from 6 Watts (W), or about 6 W, to 42 W, or about 42 W, based on whether power is supplied to the first interface 120 and/or the second interface. Configured.

1つ以上の実施形態では、アクセスカバー136がシャーシ102の取り外し可能に接続された壁を形成する。アクセスカバー136は、ねじなどといった留め具138でシャーシ102に固定することができる。いくつかの実施形態では、留め具138は、係留留め具であり、その結果、留め具138がシャーシ102から外されているときに、留め具138はアクセスカバー136と一緒に残る。ユーザは、シャーシ102の内部129にアクセスするために、アクセスカバー136を取り外すことができる。1つ以上の実施形態では、シャーシ102の内部129は、第1の基板130、第2の基板132、第3の基板134、ならびに、電池パック124aおよび電池パック124bなどといった1つ以上の電池パックのうちの少なくとも1つを含む。第1の基板130は、上部壁103上に配置することができる。第2の基板132は、後部壁105上に配置することができる。第3の基板134は、側壁107aまたは側壁107bのいずれかに配置することができる。議論のために、本明細書で議論される実施形態は、側壁107b上に配置される第3の基板134の観点で議論されるが、これらの特徴は、第3の基板134が側壁107a上に配置される場合について等しく適用可能であることに留意されたい。基板は、プリント回路板へと搭載する留め具などといった留め具を介して、そのそれぞれの壁に各々固定することができる。 In one or more embodiments, access cover 136 forms a removably connected wall of chassis 102 . Access cover 136 may be secured to chassis 102 with fasteners 138, such as screws. In some embodiments, fasteners 138 are captive fasteners such that fasteners 138 remain with access cover 136 when fasteners 138 are removed from chassis 102 . A user can remove access cover 136 to access interior 129 of chassis 102 . In one or more embodiments, interior 129 of chassis 102 includes first substrate 130, second substrate 132, third substrate 134, and one or more battery packs, such as battery pack 124a and battery pack 124b. at least one of A first substrate 130 can be disposed on the top wall 103 . A second substrate 132 can be placed on the rear wall 105 . A third substrate 134 can be positioned on either sidewall 107a or sidewall 107b. For purposes of discussion, the embodiments discussed herein will be discussed in terms of third substrate 134 disposed on sidewall 107b, but these features will not be apparent if third substrate 134 is on sidewall 107a. Note that it is equally applicable for the case placed in . The boards can each be secured to their respective walls via fasteners, such as fasteners that mount to the printed circuit board.

電池パック124aおよび電池パック124bは、第2の基板132および第3の基板134の前の、シャーシ102の底部壁111上に位置決めすることができる。サポート金具128bを、第2の基板132の一部の上にずらして位置決めすることができる。サポート金具128bは、サポート金具128bおよび第2の基板132を通して延在して、後部壁105へと固定する留め具を介して後部壁105に固定することができる。サポート金具128bは、電池パック124bなどといった電池パックを第2の基板132から分離するように構成される、1つ以上の電池パック受入れ部128bを有することができる。電池パック受入れ部128bは、シャーシ102内にそれぞれの電池パックを位置決めするように構成される1つ以上の電池パック位置決めタブ128dを含むことができる。電池パック位置決めタブ128dは、電池パック受入れ部128bの上端、右側端、および左側端のうちの少なくとも1つに配置することができる。電池パック位置決めタブ128dは、1つ以上の電池パックがシャーシ102内で動くのを防ぎ、それによって、1つ以上の電池パックによって第1の基板130、第2の基板132、および/または第3の基板134が損傷を受けることから保護するように構成することができる。1つ以上の実施形態では、電池パック124aおよび電池パック124bは、第2の基板132に電気的に結合される。電池コネクタ126aは、第2の基板132を電池パック124aに接続することができ、電池コネクタ126bは、第2の基板132を電池パック124bに接続することができる。電池ストラップ128aが、電池パック124aの1つ以上の側部および/または電池パック124bの1つ以上の側部を囲むことができる。電池ストラップ128aは、電池コネクタ126aが、電池パック124aおよび124bから外れるのを防ぐように構成することができる。電池ストラップ128aは、アクセスカバー136と電池パック124aおよび124bとの間に位置決めされて、電池ストラップが電池パックから取れて外れるのを防ぐことができる。電池ストラップ128aは、電池セル124aおよび124bにそれぞれ接続される各電池コネクタ126aおよび126bに固定され、それによって、電池セル124aおよび電池セル124aを電池ストラップ128aに接続するように構成することができる。 Battery pack 124 a and battery pack 124 b may be positioned on bottom wall 111 of chassis 102 in front of second board 132 and third board 134 . The support bracket 128 b can be staggered over a portion of the second substrate 132 . The support bracket 128b can be secured to the rear wall 105 via fasteners that extend through the support bracket 128b and the second substrate 132 and secure to the rear wall 105 . Support bracket 128 b can have one or more battery pack receiving portions 128 b configured to separate a battery pack, such as battery pack 124 b , from second substrate 132 . Battery pack receiving portion 128b may include one or more battery pack positioning tabs 128d configured to position each battery pack within chassis 102 . The battery pack positioning tab 128d can be positioned at least one of the top, right and left edges of the battery pack receiving portion 128b. Battery pack positioning tabs 128d prevent one or more battery packs from moving within chassis 102, thereby preventing one or more battery packs from moving to first substrate 130, second substrate 132, and/or third substrate 130, and/or third substrate 132. can be configured to protect the substrate 134 from being damaged. In one or more embodiments, battery pack 124 a and battery pack 124 b are electrically coupled to second substrate 132 . A battery connector 126a can connect the second substrate 132 to the battery pack 124a, and a battery connector 126b can connect the second substrate 132 to the battery pack 124b. A battery strap 128a can surround one or more sides of battery pack 124a and/or one or more sides of battery pack 124b. Battery strap 128a can be configured to prevent battery connector 126a from disengaging from battery packs 124a and 124b. Battery strap 128a can be positioned between access cover 136 and battery packs 124a and 124b to prevent the battery strap from dislodging from the battery packs. Battery strap 128a can be configured to be secured to respective battery connectors 126a and 126b that connect to battery cells 124a and 124b, respectively, thereby connecting battery cell 124a and battery cell 124a to battery strap 128a.

1つ以上の実施形態では、第1の基板130と第2の基板132が互いに電気的に結合され、第2の基板132と第3の基板134が互いに電気的に結合される。1つ以上の実施形態では、第1の基板130、第2の基板132、および第3の基板134のうちの少なくとも2つがプレスフィットコネクタを含み、そこでは、一方の基板の1つのプレスフィットコネクタが、他方の基板のプレスフィットコネクタと接続するように構成される。たとえば、第1の基板130が1つのプレスフィットコネクタを含むことができ、第2の基板132が、第1の基板130のプレスフィットコネクタを受け入れるように構成される別のプレスフィットコネクタを含むことができる。別の例では、第1の基板130が、第2の基板132上の別の2つのコネクタなどといった対応するプレスフィットコネクタと対合するように構成される2つのコネクタなどといった1つより多いプレスフィットコネクタを含むことができる。第1の基板130および第2の基板132のプレスフィットコネクタは、直角で一体に嵌合するように構成される。プレスフィットコネクタは、1つの基板から別の基板への電流および電圧などといったデータおよび電気信号の伝達を円滑にすることができ、逆も同様である。1つ以上の他の実施形態では、第1の基板130、第2の基板132、および第3の基板134のうちの少なくとも2つが、少なくとも2つの基板間でデータおよび/または電気信号を交換するように構成される他のコネクタシステムを含む。たとえば、第2の基板132および第3の基板134が、配線用ハーネスの端部と対合するように構成される端子を各々有することができ、そこでは、配線用ハーネスに含まれるワイヤを介して第2の基板132と第3の基板134の間で、データおよび/または電気信号が交換される。 In one or more embodiments, first substrate 130 and second substrate 132 are electrically coupled together, and second substrate 132 and third substrate 134 are electrically coupled together. In one or more embodiments, at least two of the first substrate 130, the second substrate 132, and the third substrate 134 include press-fit connectors, where one press-fit connector on one substrate. is configured to mate with a press-fit connector on the other board. For example, the first substrate 130 can include one press-fit connector and the second substrate 132 includes another press-fit connector configured to receive the press-fit connector of the first substrate 130. can be done. In another example, the first substrate 130 has more than one press fit connector, such as two connectors configured to mate with corresponding press fit connectors, such as another two connectors on the second substrate 132 . Can include fit connectors. The press-fit connectors on the first substrate 130 and the second substrate 132 are configured to mate together at right angles. Press-fit connectors can facilitate the transmission of data and electrical signals, such as current and voltage, from one board to another and vice versa. In one or more other embodiments, at least two of the first substrate 130, the second substrate 132, and the third substrate 134 exchange data and/or electrical signals between the at least two substrates. including other connector systems configured to: For example, the second substrate 132 and the third substrate 134 can each have terminals configured to mate with ends of a wiring harness, where wires contained in the wiring harness can be connected via terminals. Data and/or electrical signals are exchanged between the second substrate 132 and the third substrate 134 via the substrate.

図2は、本開示の1つ以上の実施形態にしたがった、図1Aのシステム100の相互接続図200を図示する。 FIG. 2 illustrates an interconnection diagram 200 of system 100 of FIG. 1A, in accordance with one or more embodiments of the present disclosure.

1つ以上の実施形態では、第1の基板130、第2の基板132、および第3の基板134は、熱を発生する電気構成要素を含む。熱を発生する電気構成要素としては、少なくとも24V DC/24V DC電力変換器204、24V DC/16.8V DC電力変換器206、24V DC/24V DC電力変換器208、24V DC/4.8V DC電力変換器214、24V DC/50V DC電力変換器218、24V DC/50V DC電力変換器220、電池パック124aのための充電チップ226aおよび充電チップ228aなどといった少なくとも1つの充電チップ、および電池パック124bのための充電チップ226bおよび充電チップ228bなどといった少なくとも1つの充電チップが挙げられる。いくつかの実施形態では、熱を発生する構成要素は、シャーシ102内の第1の基板130、第2の基板132、および第3の基板134上に位置決めされて、熱を発生する構成要素によって生成された熱を、放熱器106を通して、またはシャーシ102の壁の中に放散する。 In one or more embodiments, first substrate 130, second substrate 132, and third substrate 134 include electrical components that generate heat. Electrical components that generate heat include at least 24V DC/24V DC power converter 204, 24V DC/16.8V DC power converter 206, 24V DC/24V DC power converter 208, 24V DC/4.8V DC At least one charging chip, such as power converter 214, 24V DC/50V DC power converter 218, 24V DC/50V DC power converter 220, charging chip 226a and charging chip 228a for battery pack 124a, and battery pack 124b. at least one charging tip, such as charging tip 226b and charging tip 228b for. In some embodiments, the heat-generating components are positioned on the first substrate 130, the second substrate 132, and the third substrate 134 within the chassis 102 such that the heat-generating components Generated heat is dissipated through radiator 106 or into the walls of chassis 102 .

1つ以上の実施形態では、第1の基板130は、24V DC/24V DC電力変換器204、24V DC/16.8V DC電力変換器206、および24V DC/24V DC電力変換器208を含む。いくつかの実施形態では、24V DC/24V DC電力変換器204、24V DC/16.8V DC電力変換器206、および24V DC/24V DC電力変換器208は、放熱器106に面する第1の基板130の背面上に位置決めすることができる。第1の基板130は、システム100との間で取り外しおよび接続するように構成することができる。システム100との間で取り外しおよび接続することができることによって、第1の基板130上の1つ以上の電気構成要素が故障したときに、第1の基板130を容易に交換することができる。他の実施形態では、第1の基板130がいくつかの取り外し可能に接続された基板を含むことができ、ここでは、1つ以上の取り外し可能に接続された基板は、第1の基板130の様々な電気構成要素、ならびに24V DC/24V DC電力変換器204、24V DC/16.8V DC電力変換器206、および24V DC/24V DC電力変換器208のうちの少なくとも1つを含むことができる。たとえば、第1の基板130は、2つの取り外し可能に接続された基板を含むことができ、ここでは、一方の取り外し可能に接続された基板が24V DC/24V DC電力変換器204および24V DC/16.8V DC電力変換器206を含み、他方の取り外し可能に接続された基板が24V DC/24V DC電力変換器208を含む。取り外し可能に接続された基板は互いに電気的に結合することができ、それによって、第1の基板130を形成する。取り外し可能に接続された基板は、システム100との間で取り外しおよび接続するように構成することができる。システム100との間で取り外しおよび接続することができることによって、電力変換器が故障したときに、電力変換器を容易に交換することができる。 In one or more embodiments, first board 130 includes 24V DC/24V DC power converter 204 , 24V DC/16.8V DC power converter 206 , and 24V DC/24V DC power converter 208 . In some embodiments, the 24V DC/24V DC power converter 204, the 24V DC/16.8V DC power converter 206, and the 24V DC/24V DC power converter 208 face the heat sink 106 first. It can be positioned on the back side of substrate 130 . First board 130 can be configured to be detached and connected to system 100 . The ability to disconnect and connect to and from system 100 allows first board 130 to be easily replaced when one or more electrical components on first board 130 fail. In other embodiments, the first substrate 130 can include several detachably connected substrates, where one or more detachably connected substrates are connected to the first substrate 130. May include various electrical components and at least one of 24V DC/24V DC power converter 204, 24V DC/16.8V DC power converter 206, and 24V DC/24V DC power converter 208. . For example, the first board 130 may include two detachably connected boards, where one detachably connected board is the 24V DC/24V DC power converter 204 and the 24V DC/ A 16.8V DC power converter 206 is included while the other detachably connected board includes a 24V DC/24V DC power converter 208 . The removably connected substrates can be electrically coupled together, thereby forming a first substrate 130 . Removably connected boards can be configured to be removed and connected to system 100 . The ability to disconnect and connect to system 100 allows easy replacement of power converters when they fail.

いくつかの実施形態では、24V DC/24V DC電力変換器204、24V DC/16.8V DC電力変換器206、および24V DC/24V DC電力変換器208は、放熱器106と熱的に相互作用するように構成される。たとえば、DC電力変換器のベースプレートは、熱を、DC電力変換器から伝導性ベースプレートを通して、伝熱ペーストまたは伝熱パッドを介して放熱器106などといったシャーシ102の一部の中へと伝達する。伝熱ペーストまたはパッドは、少なくとも5W/mKの熱伝導率を有することができる。すなわち、24V DC/24V DC電力変換器204、24V DC/16.8V DC電力変換器206、および24V DC/24V DC電力変換器208によって発生された熱は、放熱器106に向けられる。いくつかの実施形態では、24V DC/24V DC電力変換器204、24V DC/16.8V DC電力変換器206、および24V DC/24V DC電力変換器208は、最も高い熱を発生する潜在能力を有する熱を発生する電気構成要素である。たとえば、24V DC/24V DC電力変換器204、24V DC/16.8V DC電力変換器206、および24V DC/24V DC電力変換器208が熱を発生して、システム100中の構成要素の中でも最高の温度がもたらされる場合がある。加えて、最も高い熱を発生する潜在能力を有することによって、全負荷において、24V DC/24V DC電力変換器204、24V DC/16.8V DC電力変換器206、および24V DC/24V DC電力変換器208が外部環境へと放散するべき最大量の熱を発生する場合がある。いくつかの例では、24V DC/24V DC電力変換器204、24V DC/16.8V DC電力変換器206、および24V DC/24V DC電力変換器208は、システム100内で発生した全熱の70%または約70%を発生する。 In some embodiments, 24V DC/24V DC power converter 204, 24V DC/16.8V DC power converter 206, and 24V DC/24V DC power converter 208 thermally interact with heat sink 106. configured to For example, the baseplate of the DC power converter transfers heat from the DC power converter through the conductive baseplate and into a portion of chassis 102 such as heat sink 106 via a heat transfer paste or pad. The thermally conductive paste or pad can have a thermal conductivity of at least 5 W/mK. That is, heat generated by 24V DC/24V DC power converter 204 , 24V DC/16.8V DC power converter 206 , and 24V DC/24V DC power converter 208 is directed to heat sink 106 . In some embodiments, 24V DC/24V DC power converter 204, 24V DC/16.8V DC power converter 206, and 24V DC/24V DC power converter 208 have the highest potential to generate heat. It is an electrical component that generates heat with For example, the 24V DC/24V DC power converter 204, the 24V DC/16.8V DC power converter 206, and the 24V DC/24V DC power converter 208 generate heat, the highest among the components in the system 100. may result in a temperature of In addition, 24V DC/24V DC power converter 204, 24V DC/16.8V DC power converter 206, and 24V DC/24V DC power converter at full load by having the highest heat generating potential The vessel 208 may generate the maximum amount of heat to dissipate to the outside environment. In some examples, 24V DC/24V DC power converter 204, 24V DC/16.8V DC power converter 206, and 24V DC/24V DC power converter 208 contribute 70% of the total heat generated in system 100. % or about 70%.

1つ以上の実施形態では、第2の基板132が、充電チップ226a、226b、228a、および228b、ならびに24V DC/4.8V DC電力変換器214を含む。いくつかの実施形態では、充電チップ226a、226b、228a、および228bは、後部壁105に面する第2の基板132の背面上に位置決めされる。第2の基板132は、システム100との間で取り外しおよび接続するように構成することができる。システム100との間で取り外しおよび接続することができることによって、第2の基板132上の1つ以上の電気構成要素が故障したときに、第2の基板132を容易に交換することができる。他の実施形態では、第2の基板132がいくつかの取り外し可能に接続された基板を含むことができ、ここでは、1つ以上の取り外し可能に接続された基板は、第2の基板132の様々な電気構成要素、ならびに、充電チップ226a、226b、228a、および228b、ならびに24V DC/4.8V DC電力変換器214のうちの少なくとも1つを含むことができる。たとえば、第2の基板132は、3つの取り外し可能に接続された基板を含むことができ、ここでは、1つの取り外し可能に接続された基板が充電チップ226aおよび228aを含み、別の取り外し可能に接続された基板が充電チップ226bおよび228bを含み、第3の取り外し可能に接続された基板が24V DC/4.8V DC電力変換器214を含む。取り外し可能に接続された基板は互いに電気的に結合することができ、それによって、第2の基板132を形成する。取り外し可能に接続された基板は、システム100との間で取り外しおよび接続するように構成することができる。システム100との間で取り外しおよび接続することができることによって、電力変換器が故障したときに、電力変換器を容易に交換することができる。 In one or more embodiments, second board 132 includes charging chips 226 a , 226 b , 228 a and 228 b and 24V DC/4.8V DC power converter 214 . In some embodiments, charging chips 226 a , 226 b , 228 a , and 228 b are positioned on the back side of second substrate 132 facing rear wall 105 . A second board 132 can be configured to be detached and connected to the system 100 . The ability to disconnect and connect to and from the system 100 allows the second board 132 to be easily replaced when one or more electrical components on the second board 132 fail. In other embodiments, the second substrate 132 can include several detachably connected substrates, where one or more detachably connected substrates are connected to the second substrate 132. Various electrical components and at least one of charging chips 226a, 226b, 228a, and 228b and 24V DC/4.8V DC power converter 214 may be included. For example, the second substrate 132 can include three detachably connected substrates, where one detachably connected substrate includes charging chips 226a and 228a and another detachably connected substrate. A connected board includes charging chips 226 b and 228 b and a third removably connected board includes 24V DC/4.8V DC power converter 214 . The removably connected substrates can be electrically coupled together, thereby forming a second substrate 132 . Removably connected boards can be configured to be removed and connected to system 100 . The ability to disconnect and connect to system 100 allows easy replacement of power converters when they fail.

1つ以上の実施形態では、充電チップ226a、226b、228a、および228bは、後部壁105と熱的に相互作用するように構成することができ、その結果、充電チップ226a、226b、228a、および228bのうちの1つ以上によって発生した熱は、シャーシ102へと、特に、後部壁105の一部または後部壁105の全部へと熱伝導する。いくつかの例では、各充電チップ226a、226b、228a、および228bは、最大2.5Wの熱を各々が発生し、それによって、最大10Wの熱出力を発生する場合がある。いくつかの実施形態では、24V DC/4.8V DC電力変換器214は、アクセスカバー136に面する第2の基板132の表面上に位置決めされる。いくつかの実施形態では、24V DC/4.8V DC電力変換器214は、シャーシ102の容積、すなわち、内部129の空間と熱的に相互作用するように構成される。24V DC/4.8V DC電力変換器214は、最も低い熱発生の潜在能力を有する、熱を発生する電気構成要素である。 In one or more embodiments, charging tips 226a, 226b, 228a, and 228b can be configured to thermally interact with rear wall 105 such that charging tips 226a, 226b, 228a, and Heat generated by one or more of 228b is thermally conducted to the chassis 102, particularly to a portion of the rear wall 105 or all of the rear wall 105. FIG. In some examples, each charging chip 226a, 226b, 228a, and 228b may each generate up to 2.5W of heat, thereby generating up to 10W of heat output. In some embodiments, 24V DC/4.8V DC power converter 214 is positioned on the surface of second substrate 132 facing access cover 136 . In some embodiments, 24V DC/4.8V DC power converter 214 is configured to thermally interact with the volume of chassis 102, ie, interior 129 space. The 24V DC/4.8V DC power converter 214 is the heat-producing electrical component with the lowest heat-producing potential.

1つ以上の実施形態では、第3の基板134が、24V DC/50V DC電力変換器218および24V DC/50V DC電力変換器220を含む。いくつかの例では、24V DC/50V DC電力変換器218および24V DC/50V DC電力変換器220は、最大3Wの熱を各々が発生する場合がある。いくつかの実施形態では、24V DC/50V DC電力変換器218および24V DC/50V DC電力変換器220は、いずれかの側壁107bに面する第3の基板134の背面上に位置決めすることができる。第3の基板134は、システム100との間で取り外しおよび接続するように構成することができる。システム100との間で取り外しおよび接続することができることによって、第3の基板134上の1つ以上の電気構成要素が故障したときに、第3の基板134を容易に交換することができる。他の実施形態では、第3の基板134がいくつかの取り外し可能に接続された基板を含むことができ、ここでは、1つ以上の取り外し可能に接続された基板は、第3の基板134の様々な電気構成要素、ならびに24V DC/50V DC電力変換器218および24V DC/50V DC電力変換器220のうちの少なくとも1つを含むことができる。たとえば、第3の基板134は、2つの取り外し可能に接続された基板を含むことができ、ここでは、一方の取り外し可能に接続された基板が24V DC/50V DC電力変換器218を含み、他方の取り外し可能に接続された基板が24V DC/50V DC電力変換器220を含む。取り外し可能に接続された基板は互いに電気的に結合することができ、それによって、第1の基板130を形成する。取り外し可能に接続された基板は、システム100との間で取り外しおよび接続するように構成することができる。システム100との間で取り外しおよび接続することができることによって、電力変換器が故障したときに、電力変換器を容易に交換することができる。 In one or more embodiments, third board 134 includes 24V DC/50V DC power converter 218 and 24V DC/50V DC power converter 220 . In some examples, 24V DC/50V DC power converter 218 and 24V DC/50V DC power converter 220 may each generate up to 3W of heat. In some embodiments, 24V DC/50V DC power converter 218 and 24V DC/50V DC power converter 220 can be positioned on the back side of third substrate 134 facing either sidewall 107b. . Third board 134 can be configured to be detached and connected to system 100 . The ability to disconnect and connect to and from system 100 allows third board 134 to be easily replaced when one or more electrical components on third board 134 fail. In other embodiments, the third substrate 134 can include several detachably connected substrates, where one or more detachably connected substrates of the third substrate 134 Various electrical components and at least one of 24V DC/50V DC power converter 218 and 24V DC/50V DC power converter 220 may be included. For example, the third board 134 can include two detachably connected boards, where one detachably connected board contains the 24V DC/50V DC power converter 218 and the other includes a 24V DC/50V DC power converter 220 . The removably connected substrates can be electrically coupled together, thereby forming a first substrate 130 . Removably connected boards can be configured to be removed and connected to system 100 . The ability to disconnect and connect to system 100 allows easy replacement of power converters when they fail.

24V DC/50V DC電力変換器218および24V DC/50V DC電力変換器220は、側壁107bと熱的に相互作用するように構成することができ、その結果、24V DC/50V DC電力変換器218および24V DC/50V DC電力変換器220のうちの少なくとも1つによって発生した熱は、シャーシ102へ、特に側壁107bへと熱伝導する。いくつかの例では、24V DC/50V DC電力変換器218および24V DC/50V DC電力変換器220によって発生した熱ポテンシャルは、充電チップ226a、226b、228a、および228bによって発生した熱ポテンシャルよりも小さい。 24V DC/50V DC power converter 218 and 24V DC/50V DC power converter 220 may be configured to thermally interact with sidewall 107b, resulting in 24V DC/50V DC power converter 218 and 24V DC/50V DC power converter 220, heat generated by at least one of them conducts to chassis 102, particularly to sidewall 107b. In some examples, the thermal potential generated by 24V DC/50V DC power converter 218 and 24V DC/50V DC power converter 220 is less than the thermal potential generated by charging chips 226a, 226b, 228a, and 228b. .

1つ以上の実施形態では、第1の基板130は、外部電源からDC電力を受け取るように構成される。AC電力が入力電源として使用される場合では、AC/DCアダプタ202が、AC電力を、入力FI10でシャーシ102に入る前に、DC電力へと外部で変換する。AC/DCアダプタ202は、たとえば、COTS AC/DCアダプタであってよい。いくつかの実施形態では、AC/DCアダプタ202は、AC電力を変換された24VのDC電力へと変換するように構成される。DC電力が入力電源として使用される場合には、第1の基板130は、入力FI7で10V~36VのDC電力を受け取るように構成される。第1の基板130の24V DC/24V DC電力変換器204は、第1の基板130で、10V~36VのDC電力を変換された24VのDC電力へと内部で変換するように構成される。1つ以上の実施形態では、入力122は、FI10と入力FI7の両方を含む。たとえば、入力122の端子D38999/24WD97PNは、12個の接点を含むことができ、そこでは、8個の接点が20ゲージであり、4個の接点が16ゲージである。16ゲージでの4個の接点をDC入力電力のために使用することができ、20ゲージでの4個の接点は、AC/DCアダプタからの入力電力のために使用される。1つ以上の実施形態では、変換されたACおよびDC電力は、第2の基板132および第3の基板134との間で電力を分配および受け取るように構成される24V電力バスに提供される。1つ以上の実施形態では、変換されたACおよびDC電力は、電池パック124aおよび124bを充電するために使用することができ、夜間視界222に電力を提供することができ、ならびに/またはMGS224に電力を提供することができる。 In one or more embodiments, first substrate 130 is configured to receive DC power from an external power source. In cases where AC power is used as the input power source, AC/DC adapter 202 converts the AC power externally to DC power before entering chassis 102 at input FI 10 . AC/DC adapter 202 may be, for example, a COTS AC/DC adapter. In some embodiments, AC/DC adapter 202 is configured to convert AC power to converted 24V DC power. If DC power is used as the input power supply, the first board 130 is configured to receive 10V to 36V DC power at input FI7. The 24V DC/24V DC power converter 204 on the first board 130 is configured to internally convert 10V to 36V DC power to converted 24V DC power on the first board 130 . In one or more embodiments, input 122 includes both FI10 and input FI7. For example, terminal D38999/24WD97PN of input 122 may include 12 contacts, where 8 contacts are 20 gauge and 4 contacts are 16 gauge. Four contacts at 16 gauge can be used for DC input power and four contacts at 20 gauge are used for input power from the AC/DC adapter. In one or more embodiments, converted AC and DC power is provided to a 24V power bus configured to distribute and receive power to and from second board 132 and third board 134 . In one or more embodiments, the converted AC and DC power can be used to charge battery packs 124a and 124b, power night vision 222, and/or power MGS 224. power can be provided.

1つ以上の実施形態では、第2の基板132は、第1の基板130から出力FIO5での変換された24VのDC電力を、入力SI3で受け取るように構成される。いくつかの実施形態では、第2の基板132は、変換された24VのDC電力を使用して、電池パック124aまたは124b内の電池列のうちの少なくとも1つを充電し、夜間視界222およびMGS224を動作させるための電力を供給するように構成される。 In one or more embodiments, the second board 132 is configured to receive the converted 24V DC power at the output FIO5 from the first board 130 at the input SI3. In some embodiments, the second board 132 uses the converted 24V DC power to charge at least one of the battery strings in the battery pack 124a or 124b, night vision 222 and MGS 224. configured to provide power to operate the

いくつかの実施形態では、電池パック124aおよび124bからの電力を使用することなく、変換されたACおよびDC電力を使用して、夜間視界222およびMGS224を動作させることができる。電池パック124aおよび124bからの電力を使用することなく、夜間視界222およびMGS224を動作させるために、スイッチ211aが閉じられ、それによって、電力が夜間視界222およびMGS224へと送られる。1つ以上の実施形態では、スイッチ108がオンになると、スイッチ211aが閉じられる。 In some embodiments, converted AC and DC power can be used to operate night vision 222 and MGS 224 without using power from battery packs 124a and 124b. To operate night vision 222 and MGS 224 without using power from battery packs 124 a and 124 b , switch 211 a is closed, thereby sending power to night vision 222 and MGS 224 . In one or more embodiments, switch 211a is closed when switch 108 is turned on.

スイッチ211aが閉じられる場合、第2の基板132は、出力FIO5からの変換された24V DCの電力を入力SI3で受け取る。変換された24V DCの電力は、第2の基板132上に設けられた電流センサ210へと進む。1つ以上の実施形態では、第1の基板130がFI10またはFI7のいずれかで入力電力を受け取る場合には、システム100が夜間視界222およびMGS224に電力を提供するのと同時に電池パック124aおよび124bを充電するのを避けるように電流センサ210が設けられる。図3は、本開示の1つ以上の実施形態にしたがった、図2の相互接続図200の電流センサ210の概略300を図示する。ミサイルを発射するとき、システム100が、夜間視界222およびMGS224ならびに電池セル124aおよび124bの両方に同時に外部電源からの電力を提供することができない場合がある。いくつかの実施形態では、電流センサ210は、システム100からの出力される電力の量を検知するように構成される。システム100から出力される電力の量が閾値を超える場合、電流センサ210は、マイクロコントローラ302に信号Iを送信し、ミサイルを発射するのに必要な時間の長さに対応する持続時間の間、電池セル124aおよび124bを充電するのを無効化する。マイクロコントローラ302は、充電チップ126a、126b、128a、および128bに信号Oを送信して充電を無効化する。いくつかの実施形態では、ミサイルが発射された後に、電池パック124aおよび124bを再充電するのを自動的に開始するように、システム100が構成される。マイクロコントローラ302は、充電チップ126a、126b、128a、および128bに信号を送信して充電を有効化することができる。いくつかの実施形態では、ミサイルが発射されてから目標にミサイルが衝突するまでの持続時間に基づいて、電池セル124aおよび124bを充電するのを無効化するようにシステム100が構成される。 When switch 211a is closed, second board 132 receives converted 24V DC power from output FIO5 at input SI3. The converted 24V DC power goes to the current sensor 210 provided on the second substrate 132 . In one or more embodiments, if first board 130 receives input power on either FI10 or FI7, system 100 provides power to night vision 222 and MGS 224 at the same time battery packs 124a and 124b are powered. A current sensor 210 is provided to avoid charging the . FIG. 3 illustrates a schematic 300 of current sensor 210 of interconnection diagram 200 of FIG. 2, in accordance with one or more embodiments of the present disclosure. When launching a missile, system 100 may not be able to provide power from an external power source to both night vision 222 and MGS 224 and battery cells 124a and 124b at the same time. In some embodiments, current sensor 210 is configured to sense the amount of power output from system 100 . If the amount of power output from system 100 exceeds a threshold, current sensor 210 sends a signal I to microcontroller 302 for a duration corresponding to the length of time required to launch the missile. Disable charging of battery cells 124a and 124b. Microcontroller 302 sends a signal O to charging chips 126a, 126b, 128a, and 128b to disable charging. In some embodiments, system 100 is configured to automatically begin recharging battery packs 124a and 124b after a missile is launched. Microcontroller 302 can send signals to charging chips 126a, 126b, 128a, and 128b to enable charging. In some embodiments, system 100 is configured to disable charging of battery cells 124a and 124b based on the duration between missile launch and impact of the missile on the target.

1つ以上の実施形態では、夜間視界222に必要な電力を提供するために、第1の基板が夜間視界222に16.8VのDC電力を提供するように構成され、第2の基板が夜間視界222に4.8VのDC電力を提供するように構成される。変換された24V DCの電力は、電流センサ210から、24V DC/16.8V DC電力変換器206、24V DC/24V DC電力変換器208、および24V DC/4.8V DC電力変換器214へと進む。いくつかの実施形態では、24V DC/16.8V DC電力変換器206は、24V DC/24V DC電力変換器204またはAC/DCアダプタ202から提供された、変換された24V DC電力を16.8VのDC電力に変換するように構成される。その後、変換された24V DC電力を変換し、第1の基板130が夜間視界222に16.8V DCを提供する。いくつかの実施形態では、24V DC/4.8V DC電力変換器214は、24V DC/24V DC電力変換器204またはAC/DCアダプタ202から提供された、変換された24V DC電力を4.8VのDC電力に変換するように構成される。その後、変換された24V DC電力を変換し、第2の基板132が夜間視界222に4.8V DCを提供する。 In one or more embodiments, a first board is configured to provide 16.8V DC power to night vision 222 and a second board is configured to provide 16.8V DC power to night vision 222 to provide the necessary power for night vision 222 . It is configured to provide 4.8V DC power to the field of view 222 . The converted 24V DC power is passed from current sensor 210 to 24V DC/16.8V DC power converter 206, 24V DC/24V DC power converter 208, and 24V DC/4.8V DC power converter 214. move on. In some embodiments, 24V DC/16.8V DC power converter 206 converts the converted 24V DC power provided from 24V DC/24V DC power converter 204 or AC/DC adapter 202 to 16.8V DC power. of DC power. The converted 24V DC power is then converted and the first board 130 provides 16.8V DC for night vision 222 . In some embodiments, 24V DC/4.8V DC power converter 214 converts the converted 24V DC power provided from 24V DC/24V DC power converter 204 or AC/DC adapter 202 to 4.8V DC power. of DC power. The converted 24V DC power is then converted and the second board 132 provides 4.8V DC for night vision 222 .

1つ以上の実施形態では、MGS224に必要な電力を提供するため、第1の基板130が、第2の基板132上に設けられるコンデンサ回路216と一緒に、MGS224に24VのDC電力を提供するように構成され、第2の基板132は、変換された24VのDC電力を、第3の基板134上に設けられる24V DC/50V DC電力変換器218および24V DC/50V DC電力変換器220に提供するように構成され、ここで、第3の基板134は、MGS224にプラス50Vおよびマイナス50VのDC電力を提供するように構成される。 In one or more embodiments, the first substrate 130 provides 24V DC power to the MGS 224 along with a capacitor circuit 216 provided on the second substrate 132 to provide the necessary power to the MGS 224. The second board 132 provides the converted 24V DC power to a 24V DC/50V DC power converter 218 and a 24V DC/50V DC power converter 220 provided on the third board 134. wherein third board 134 is configured to provide +50V and -50V DC power to MGS 224 .

変換された24V DCの電力は、電流センサ210から、第2の基板132から、第3の基板134上に設けられる24V DC/50V DC電力変換器218および24V DC/50V DC電力変換器220へと進む。いくつかの実施形態では、24V DC/50V DC電力変換器218は、24V DC/24V DC電力変換器204またはAC/DCアダプタ202から提供された、変換された24V DC電力を50VのDC電力に変換するように構成される。その後、変換された24V DC電力を変換し、第3の基板134がMGS224に50V DCを提供する。いくつかの実施形態では、24V DC/50V DC電力変換器220は、24V DC/24V DC電力変換器204またはAC/DCアダプタ202から提供された、変換された24V DC電力を50VのDC電力に変換するように構成される。その後、変換された24V DC電力を変換し、第3の基板134がMGS224に50V DCを提供する。 The converted 24V DC power is passed from the current sensor 210 to the second board 132 to a 24V DC/50V DC power converter 218 and a 24V DC/50V DC power converter 220 provided on the third board 134. and proceed. In some embodiments, 24V DC/50V DC power converter 218 converts the converted 24V DC power provided from 24V DC/24V DC power converter 204 or AC/DC adapter 202 into 50V DC power. configured to transform. The converted 24V DC power is then converted and third board 134 provides 50V DC to MGS 224 . In some embodiments, 24V DC/50V DC power converter 220 converts the converted 24V DC power provided from 24V DC/24V DC power converter 204 or AC/DC adapter 202 into 50V DC power. configured to transform. The converted 24V DC power is then converted and third board 134 provides 50V DC to MGS 224 .

変換された24V DCの電力は、電流センサ210から、第2の基板132から第1の基板130上に設けられる24V DC/24V DC電力変換器208へと進む。1つ以上の実施形態では、24V DC/24V DC電力変換器208は、スイッチングレギュレータおよび/または24V DC/24V DC電力変換器であってよい。24V DC/24V DC電力変換器208は、たとえば、2.6A +/- 5%で流れる電流を有する20~40秒の出力時間および3つの105ミリ秒の最大持続時間のパルスを必要とする場合がある。すなわち、24V DC/24V DC電力変換器208は、ミサイルが発射されている間の約20~40秒の間動作することができる。第1のパルス期間に、たとえば、14Aの電流スパイクがある。第1のパルス後の1.5秒に、または約1.5秒に、第2の電流スパイクが、たとえば11Aで生じる。第3のスパイクは、たとえば、第2の電流スパイクの後に11Aで生じる。24V DC/24V DC電力変換器208は、20~40秒より持続時間がより短いおよび/またはより長い、持続出力時間に適応するため、異なるアンペア数および最大持続パルスの異なる持続期間で電流を通すことができることに留意されたい。24V DC/24V DC電力変換器208が、ミサイル発射シーケンス期間にMGSによって要求される短い持続期間、大きい電流過渡スパイクに適応できない場合、コンデンサ回路216は、MGSによって要求される電力を貯蔵して、急速に放電し、後続のシーケンスのために電力を回復するように構成することができる。いくつかの実施形態では、24V DC/24V DC電力変換器208によって提供される電力の電流を増やすため、24V DC/24V DC電力変換器208は、MGS224によって要求されるような、24Vで大電流を増加させるために、コンデンサ回路216に生成した電力を最初に提供するように構成される。大電流は、たとえば、105ミリ秒での14Aスパイクであってよく、ここで、スパイクは、1.5秒の間隔より長くない。 The converted 24V DC power passes from the current sensor 210 through the second board 132 to the 24V DC/24V DC power converter 208 provided on the first board 130 . In one or more embodiments, 24V DC/24V DC power converter 208 may be a switching regulator and/or a 24V DC/24V DC power converter. If the 24V DC/24V DC power converter 208, for example, requires an output time of 20-40 seconds with a current flowing at 2.6A +/- 5% and three 105 ms maximum duration pulses There is That is, the 24V DC/24V DC power converter 208 can operate for about 20-40 seconds while the missile is being launched. During the first pulse there is a current spike of, for example, 14A. At or about 1.5 seconds after the first pulse, a second current spike occurs, for example at 11A. A third spike occurs, for example, at 11A after the second current spike. The 24V DC/24V DC power converter 208 conducts current at different amperages and different durations of maximum duration pulses to accommodate sustained output times shorter and/or longer in duration than 20-40 seconds. Note that it is possible to If the 24V DC/24V DC power converter 208 cannot accommodate the short duration, large current transient spikes required by the MGS during the missile launch sequence, the capacitor circuit 216 stores the power required by the MGS and It can be configured to discharge quickly and restore power for subsequent sequences. In some embodiments, in order to increase the current of the power provided by the 24V DC/24V DC power converter 208, the 24V DC/24V DC power converter 208 uses high current at 24V as required by the MGS 224. is configured to first provide the generated power to the capacitor circuit 216 to increase the . A high current may be, for example, a 14A spike in 105 ms, where the spikes are no longer than 1.5 seconds apart.

図4は、本開示の1つ以上の実施形態にしたがった、図2の相互接続図200の24V DC/24V DC電力変換器208およびコンデンサ回路216の概略400を図示する。1つ以上の実施形態では、24V DC/24V DC電力変換器の最初の出力412がコンデンサ回路216に提供される。コンデンサ回路216は、電流制限抵抗器404、コンデンサ406、ツェナーダイオード410、およびパワーダイオード408を含むことができる。いくつかの実施形態では、電流制限抵抗器404は、24V DC/24V DC電力変換器208がコンデンサバンク414の充電期間に過負荷になるのを防ぐように構成される。1つ以上の実施形態では、コンデンサ406は各々が2.7~3ボルトの上限電圧および、要求される過渡電流を提供するのに十分な電気容量を有する。いくつかの例では、10個の15ファラッドコンデンサ406を互いに直列に構成することができる。1つ以上の実施形態では、ツェナーダイオード410は、コンデンサ406の容量が異なる場合に、過電圧に対して保護するように構成される。 FIG. 4 illustrates a schematic 400 of the 24V DC/24V DC power converter 208 and capacitor circuit 216 of the interconnection diagram 200 of FIG. 2, in accordance with one or more embodiments of the present disclosure. In one or more embodiments, the first output 412 of the 24V DC/24V DC power converter is provided to capacitor circuit 216 . Capacitor circuit 216 may include current limiting resistor 404 , capacitor 406 , Zener diode 410 and power diode 408 . In some embodiments, current limiting resistor 404 is configured to prevent 24V DC/24V DC power converter 208 from overloading during charging of capacitor bank 414 . In one or more embodiments, capacitors 406 each have sufficient capacitance to provide an upper voltage limit of 2.7-3 volts and the required transient current. In some examples, ten 15 Farad capacitors 406 may be configured in series with each other. In one or more embodiments, Zener diode 410 is configured to protect against overvoltage when capacitor 406 has a different capacitance.

コンデンサ回路216では、最初の出力412は、電流制限抵抗器404に進む。コンデンサ406が充電すると、電流制限抵抗器404を通過する電流は、ゼロ電流に、または約ゼロ電流に減少する。電流がゼロまたはゼロ近くに減少すると、コンデンサバンク414が充電される。コンデンサバンク414が充電される場合では、電流は、24V DC/24V DC電力変換器208からコンデンサ回路216に流れる。 In capacitor circuit 216 , first output 412 goes to current limiting resistor 404 . As capacitor 406 charges, the current through current limiting resistor 404 decreases to or about zero current. As the current decreases to zero or near zero, capacitor bank 414 charges. When capacitor bank 414 is charged, current flows from 24V DC/24V DC power converter 208 to capacitor circuit 216 .

コンデンサバンク中のコンデンサ406の容量が等しい場合では、各コンデンサ406が2.4V DCに、または約2.4V DCに充電し、それによって、24V DCを24V DC/24V DC電力変換器208に戻して出力する。その後、24V DC/24V DC電力変換器208は、変換された24V DCの電力を有する電力をMGS224に渡す。いくつかの実施形態では、第2の基板132は、入力SI5およびMGS 224への出力SO7において、第2の基板132を通るより大きいゲージ数の配線を経路指定するための区域を含む。より大きいゲージ数の配線を使用して、24V DC/24V DC電力変換器208からMGS224に変換された24V DCの電力を供給することができる。 If the capacitors 406 in the capacitor bank are of equal capacity, each capacitor 406 charges to 2.4V DC, or about 2.4V DC, thereby returning 24V DC to the 24V DC/24V DC power converter 208. output. The 24V DC/24V DC power converter 208 then passes power with the converted 24V DC power to the MGS 224 . In some embodiments, second substrate 132 includes areas for routing higher gauge wires through second substrate 132 at input SI5 and output SO7 to MGS 224 . Higher gauge wiring can be used to supply converted 24V DC power from the 24V DC/24V DC power converter 208 to the MGS 224 .

コンデンサ406の容量が、コンデンサバンク414中の他のコンデンサ406の容量より小さい場合、電圧が他のコンデンサ406より迅速に増加し、それによって、電圧が2.7V DCの上限を超える場合、コンデンサ406を損傷する危険がもたらされる場合がある。コンデンサ406の電圧が上限に近いとき、電流は、並列なツェナーダイオード410を通って流れ、それによって、コンデンサ406を2.7V DCに制限する一方で、依然として電流がコンデンサバンク414中の残りのコンデンサ406を流れることが可能になる。 If the capacitance of the capacitor 406 is less than that of the other capacitors 406 in the capacitor bank 414, the voltage will increase faster than the other capacitors 406, so that if the voltage exceeds the upper limit of 2.7V DC, the capacitor 406 will may pose a risk of damage to the When the voltage on capacitor 406 is near the upper limit, current flows through parallel Zener diode 410, thereby limiting capacitor 406 to 2.7V DC while still allowing current to flow through the remaining capacitors in capacitor bank 414. 406 is allowed to flow.

いくつかの実施形態では、高い過渡負荷402が電力を引き込むように構成される。1つ以上の実施形態では、高い過渡負荷402が電力を引き込むと、24V DC/24V DC電力変換器208が出力電圧を減少させ、コンデンサバンク414のコンデンサ電圧が出力電圧より高いことに基づいて、パワーダイオード408が導通し始める。いくつかの実施形態では、パワーダイオード408は、パワーダイオード408を通って流れるコンデンサバンク414の出力電圧を、24V DCにまたは約24V DCに維持するように構成される。こうして、いくつかの実施形態では、コンデンサバンク414の電流は、出力電圧が23.5V DCまたは約23.5V DCに低下するまで流れない。 In some embodiments, high transient loads 402 are configured to draw power. In one or more embodiments, when a high transient load 402 draws power, the 24V DC/24V DC power converter 208 reduces the output voltage and based on the capacitor voltage in capacitor bank 414 being higher than the output voltage, Power diode 408 begins to conduct. In some embodiments, power diode 408 is configured to maintain the output voltage of capacitor bank 414 flowing through power diode 408 at or about 24V DC. Thus, in some embodiments, current in capacitor bank 414 does not flow until the output voltage drops to or about 23.5V DC.

いくつかの実施形態では、出力電圧が23.5V DCに減少すると、より低い電圧への過渡期間に基づいて、コンデンサバンク414が放電するように構成される。コンデンサバンク414が放電される場合には、すなわち、放電過渡事象の期間に、電流はコンデンサ回路216から24V DC/24V DC電力変換器208にパワーダイオード408を介して流れる。その後、過渡期間が終了したら、コンデンサバンク414が再充電するように構成される。 In some embodiments, when the output voltage decreases to 23.5V DC, capacitor bank 414 is configured to discharge based on the duration of the transition to the lower voltage. When capacitor bank 414 is discharged, ie, during a discharge transient, current flows from capacitor circuit 216 to 24V DC/24V DC power converter 208 through power diode 408 . Thereafter, capacitor bank 414 is configured to recharge once the transient period has ended.

FI10またはFI7のいずれかにおける入力電力が利用できない場合、スイッチ211bが閉じられ、それによって、電力が電池セル124aおよび124bから夜間視界222およびMGS224へと送られる。1つ以上の実施形態では、マイクロコントローラを使用して、スイッチ211aおよび211bを開閉することができる。いくつかの実施形態では、スイッチ108がオンになると、マイクロコントローラにスイッチ211aを閉じスイッチ211bを開くように命令する信号がマイクロコントローラに送信される。いくつかの実施形態では、スイッチ108がオフになると、マイクロコントローラにスイッチ211aを開きスイッチ211bを閉じるように命令する信号がマイクロコントローラに送信される。1つ以上の実施形態では、スイッチ211bが閉じるとき、電池パック124aおよび124bが、夜間視界222およびMGS224に要求される電力を提供するように構成される。1つ以上の実施形態では、電力は、電池パック124aおよび124bから24V DC/4.8V DC電力変換器214、24V DC/16.8V DC電力変換器に、その後夜間視界222へと、前記電力が電流センサ210を通った後の外部発生源から供給されるACまたはDC電力と同様の様式で流れる。1つ以上の実施形態では、電力は、電池パック124aおよび124bから24V DC/24V DC電力変換器208、コンデンサ回路に、その後MGS224に、また24V DC/50V DC電力変換器218、および24V DC/50V DC電力変換器220に、その後MGS224にと、前記電力が電流センサ210を通った後の外部発生源から供給されるACまたはDC電力と同様の様式で流れる。 If input power at either FI10 or FI7 is not available, switch 211b is closed, thereby directing power from battery cells 124a and 124b to night vision 222 and MGS 224. In one or more embodiments, a microcontroller can be used to open and close switches 211a and 211b. In some embodiments, when switch 108 is turned on, a signal is sent to the microcontroller instructing it to close switch 211a and open switch 211b. In some embodiments, when switch 108 is turned off, a signal is sent to the microcontroller instructing it to open switch 211a and close switch 211b. In one or more embodiments, battery packs 124a and 124b are configured to provide the power required for night vision 222 and MGS 224 when switch 211b is closed. In one or more embodiments, power is routed from battery packs 124a and 124b to 24V DC/4.8V DC power converter 214, 24V DC/16.8V DC power converter and then to night vision 222, said power flows in a manner similar to AC or DC power supplied from an external source after passing through current sensor 210 . In one or more embodiments, power is supplied from battery packs 124a and 124b to 24V DC/24V DC power converter 208, capacitor circuit 208, then to MGS 224, 24V DC/50V DC power converter 218, and 24V DC/ The power flows to the 50V DC power converter 220 and then to the MGS 224 in a manner similar to AC or DC power supplied from an external source after the power has passed through the current sensor 210 .

上で記載した様々な実施形態は、説明のためにだけ提供されており、ここで添付される請求項を制限するとみなすべきでない。当業者は、本明細書で図示され記載された例示的な実施形態および応用例にしたがうことなく、また以下の請求項の真の精神および範囲から逸脱することなく、様々な修正および変更を行うことができることを容易に理解されよう。 The various embodiments described above are provided for illustration only and should not be taken as limiting the claims appended hereto. Those skilled in the art will make various modifications and changes without following the exemplary embodiments and applications shown and described herein and without departing from the true spirit and scope of the following claims. It can be easily understood that

100 一体型電力システム
102 シャーシ
103 上部壁
104 ハンドル
105 後部壁
106 放熱器
107a 側壁
107b 側壁
108 スイッチ
109 切欠き壁部
110 留め具
112 ディスプレイ
114 スイッチ
116 第2のインターフェース
118a キャップ
118b 端子
120 第1のインターフェース
122 入力
124a 電池パック、電池セル
124b 電池パック、電池セル
126a 電池コネクタ
126b 電池コネクタ
128a 電池ストラップ
128b サポート金具
128d 電池パック位置決めタブ
129 内部
130 第1の基板
131 ハンドルライザ
132 第2の基板
133 放熱突起
133a 放熱器
134 第3の基板
136 アクセスカバー
138 留め具
202 AC/DCアダプタ
204 24V DC/24V DC電力変換器
206 24V DC/16.8V DC電力変換器
208 24V DC/24V DC電力変換器
210 電流センサ
211a スイッチ
211b スイッチ
214 24V DC/4.8V DC電力変換器
216 コンデンサ回路
218 24V DC/50V DC電力変換器
220 24V DC/50V DC電力変換器
222 夜間視界
224 MGS
226a 充電チップ
226b 充電チップ
228a 充電チップ
228b 充電チップ
302 マイクロコントローラ
402 過渡負荷
404 電流制限抵抗器
406 コンデンサ
408 パワーダイオード
410 ツェナーダイオード
412 出力
414 コンデンサバンク
100 integrated power system 102 chassis 103 top wall 104 handle 105 rear wall 106 radiator 107a sidewall 107b sidewall 108 switch 109 notched wall 110 fastener 112 display 114 switch 116 second interface 118a cap 118b terminal 120 first interface 122 Input 124a Battery pack, Battery cell 124b Battery pack, Battery cell 126a Battery connector 126b Battery connector 128a Battery strap 128b Support bracket 128d Battery pack positioning tab 129 Inside 130 First substrate 131 Handle riser 132 Second substrate 133 Heat dissipation protrusion 133a Heatsink 134 Third Board 136 Access Cover 138 Clamp 202 AC/DC Adapter 204 24V DC/24V DC Power Converter 206 24V DC/16.8V DC Power Converter 208 24V DC/24V DC Power Converter 210 Current Sensor 211a switch 211b switch 214 24V DC/4.8V DC power converter 216 capacitor circuit 218 24V DC/50V DC power converter 220 24V DC/50V DC power converter 222 night vision 224 MGS
226a charging chip 226b charging chip 228a charging chip 228b charging chip 302 microcontroller 402 transient load 404 current limiting resistor 406 capacitor 408 power diode 410 zener diode 412 output 414 capacitor bank

Claims (23)

第1の基板、第2の基板、および第3の基板を収納するように構成される、放熱器を含んだシャーシを備え、前記第1の基板、前記第2の基板、および前記第3の基板が互いに電気的に結合される電力システムであって、
前記第1の基板が、電力を受け取り、第1の電圧および第2の電圧で電力を出力するように構成され、
前記第2の基板が、前記第1の基板から、または前記第2の基板に電気的に結合された少なくとも1つの内部電池から電力を受け取り、少なくとも2つの電圧を使用して電力を出力するように構成され、
前記第3の基板が、前記第2の基板から電力を受け取り、2つの電圧で電力を出力するように構成され、
前記第1の基板、前記第2の基板、および前記第3の基板の各々が、前記受け取った電力をそれぞれの前記出力電力へと変換するように構成される1つ以上の変換器を含み、
前記1つ以上の変換器が、前記シャーシのそれぞれの部分へと熱伝導するように、前記シャーシの1つ以上の部分と熱的に相互作用し、
前記第1の基板に装着された変換器から発生した熱は、前記放熱器に向けられる、電力システム。
a chassis configured to house a first substrate, a second substrate, and a third substrate and including a heat sink; A power system in which substrates are electrically coupled to each other, comprising:
said first substrate configured to receive power and output power at a first voltage and a second voltage;
such that the second substrate receives power from the first substrate or from at least one internal battery electrically coupled to the second substrate and outputs power using at least two voltages; configured to
said third substrate is configured to receive power from said second substrate and output power at two voltages;
each of the first substrate, the second substrate, and the third substrate including one or more converters configured to convert the received power to the respective output power;
the one or more transducers thermally interact with one or more portions of the chassis to conduct heat to the respective portions of the chassis ;
The power system of claim 1, wherein heat generated from a transducer mounted on said first substrate is directed to said heat sink .
前記第1の基板が、交流電源または直流電源のいずれかから前記電力を受け取るようにさらに構成される、請求項1に記載の電力システム。 2. The power system of claim 1, wherein said first board is further configured to receive said power from either an AC power source or a DC power source. 前記第1の基板が、外部電源から受け取った入力電力の電圧を変換するように構成される第1の変換器、ならびに前記第2の基板から受け取った電力の電圧を変換するように構成される第2の変換器および第3の変換器を含み、
前記第2の変換器が前記第1の電圧で電力を出力するように構成され、
前記第3の変換器が前記第2の電圧で電力を出力するように構成される、請求項1に記載の電力システム。
The first substrate is configured to convert the voltage of input power received from an external power source as well as a first converter configured to convert the voltage of power received from the second substrate. including a second transducer and a third transducer;
wherein the second converter is configured to output power at the first voltage;
2. The power system of claim 1, wherein said third converter is configured to output power at said second voltage.
前記第2の変換器が前記第1の電圧で電力を夜間視界に出力するように構成される、請求項3に記載の電力システム。 4. The power system of claim 3, wherein said second converter is configured to output power to night vision at said first voltage. 前記第3の変換器が前記第2の電圧で電力をミサイル誘導セットに出力するように構成される、請求項3に記載の電力システム。 4. The power system of claim 3, wherein said third converter is configured to output power to a missile guidance set at said second voltage. 前記第3の変換器が前記第2の電圧で提供される前記出力電力の電流を増加させるように構成されるコンデンサ回路に電気的に結合される、請求項3に記載の電力システム。 4. The power system of claim 3, wherein said third converter is electrically coupled to a capacitor circuit configured to increase the current of said output power provided at said second voltage. 前記第1の変換器、前記第2の変換器、および前記第3の変換器が、前記シャーシの上部壁に面する前記第1の基板の面上に位置決めされる、請求項3に記載の電力システム。 4. The method of claim 3, wherein the first transducer, the second transducer and the third transducer are positioned on the side of the first substrate facing the top wall of the chassis. power system. 前記第1の変換器、前記第2の変換器、および前記第3の変換器が、前記シャーシの前記上部壁の一部および前記上部壁の放熱器のうちの少なくとも1つと熱的に相互作用する、請求項7に記載の電力システム。 The first converter, the second converter, and the third converter thermally interact with at least one of a portion of the top wall of the chassis and a radiator in the top wall. 8. The power system of claim 7, wherein: 前記放熱器が、熱伝導および対流により、前記第1の変換器、前記第2の変換器、および前記第3の変換器のうちの少なくとも1つから外部環境に熱を送るように構成される、請求項8に記載の電力システム。 The radiator is configured to transfer heat from at least one of the first converter, the second converter, and the third converter to an external environment by thermal conduction and convection. 9. The power system of claim 8. 前記第1の変換器、前記第2の変換器、および前記第3の変換器の各々が、前記第1の基板、前記第2の基板、および前記第3の基板上に設けられる前記変換器の中でも最も高い熱を発生する潜在能力を有する、請求項3に記載の電力システム。 said first transducer, said second transducer, and said third transducer each provided on said first substrate, said second substrate, and said third substrate; 4. The electric power system of claim 3, having the highest heat generating potential of. 前記第2の基板が、前記少なくとも1つの内部電池を充電し、少なくとも1つの夜間視界またはミサイル誘導セットに出力電力を供給するように構成される少なくとも1つの充電チップを含む、請求項1に記載の電力システム。 2. The second substrate of claim 1, wherein the second board includes at least one charging chip configured to charge the at least one internal battery and to provide output power to at least one night vision or missile guidance set. power system. 前記少なくとも1つの充電チップが前記シャーシの後部壁に面する前記第2の基板の面上に位置決めされ、前記少なくとも1つの充電チップが前記後部壁と熱的に相互作用し、
前記後部壁の一部が前記少なくとも1つの充電チップから熱を熱伝導するように構成される、請求項11に記載の電力システム。
said at least one charging chip positioned on a side of said second substrate facing a rear wall of said chassis, said at least one charging chip thermally interacting with said rear wall;
12. The power system of claim 11, wherein a portion of said rear wall is configured to thermally conduct heat from said at least one charging tip.
前記第2の基板が、前記シャーシの内部に面する前記第2の基板の面上に位置決めされる第4の変換器を含む、請求項1に記載の電力システム。 2. The power system of claim 1, wherein the second board includes a fourth converter positioned on the side of the second board facing the interior of the chassis. 前記第4の変換器が前記第1の基板から受け取った電力の電圧を変換するように構成される、請求項13に記載の電力システム。 14. The power system of claim 13, wherein the fourth converter is configured to convert voltage of power received from the first substrate. 前記第4の変換器が前記シャーシの前記内部の空間と熱的に相互作用するように構成され、その結果、前記第4の変換器が前記シャーシの前記内部の空間へと熱伝導するように構成される、請求項13に記載の電力システム。 The fourth transducer is configured to thermally interact with the interior space of the chassis such that the fourth transducer conducts heat to the interior space of the chassis. 14. The power system of claim 13, comprising: 前記第4の変換器が、前記第1の基板、前記第2の基板、および前記第3の基板上に設けられる前記変換器の中でも最も低い熱を発生する潜在能力を有する、請求項13に記載の電力システム。 14. The method of claim 13, wherein said fourth transducer has the lowest heat generating potential of said transducers provided on said first substrate, said second substrate and said third substrate. Power system as described. 前記第1の基板、前記第2の基板、前記第3の基板が電力を出力している間に、前記少なくとも1つの内部電池の充電を避けるように構成される電流センサ回路を、前記第2の基板が含む、請求項1に記載の電力システム。 a current sensor circuit configured to avoid charging the at least one internal battery while the first substrate, the second substrate, and the third substrate output power; 2. The power system of claim 1, wherein the substrate of . 前記第3の基板が第5の変換器および第6の変換器を含み、該第5の変換器および第6の変換器の各々は、前記第2の基板から受け取った電力の電圧を変換するように構成される、請求項1に記載の電力システム。 The third board includes a fifth converter and a sixth converter, each of the fifth converter and the sixth converter converting the voltage of the power received from the second board. 2. The power system of claim 1, configured to: 前記第5の変換器および前記第6の変換器が、前記シャーシの側壁に面する前記第3の基板の面上に位置決めされる、請求項18に記載の電力システム。 19. The power system of claim 18, wherein the fifth converter and the sixth converter are positioned on the side of the third substrate facing sidewalls of the chassis. 前記第5の変換器および前記第6の変換器が、前記シャーシの側壁と熱的に相互作用するように構成され、
前記シャーシの前記側壁が、前記第5の変換器および前記第6の変換器からの熱を熱伝導するように構成される、請求項18に記載の電力システム。
the fifth transducer and the sixth transducer configured to thermally interact with sidewalls of the chassis;
19. The power system of claim 18, wherein the sidewalls of the chassis are configured to thermally conduct heat from the fifth converter and the sixth converter.
第1の基板および第2の基板を収納するように構成される、放熱器を含んだシャーシを備え、前記第1の基板と前記第2の基板が互いに電気的に結合される電力システムであって、
前記第1の基板が、入力電力を受け取り、第1の電圧および第2の電圧で電力を出力するように構成され、
前記第2の基板が、前記第1の基板から、または前記第2の基板に電気的に結合された少なくとも1つの内部電池から電力を受け取り、少なくとも2つの電圧を使用して電力を出力するように構成され、
前記第1の基板および前記第2の基板の各々が、前記受け取った電力をそれぞれの前記出力電力へと変換するように構成される1つ以上の変換器を含み、
前記1つ以上の変換器が、前記シャーシのそれぞれの部分へと熱伝導するように、前記シャーシの1つ以上の部分と熱的に相互作用し、
前記第1の基板に装着された変換器から発生した熱は、前記放熱器に向けられる、電力システム。
1. A power system comprising a chassis configured to house a first substrate and a second substrate , the chassis including a heat sink , the first substrate and the second substrate being electrically coupled to each other. hand,
the first substrate configured to receive input power and output power at a first voltage and a second voltage;
such that the second substrate receives power from the first substrate or from at least one internal battery electrically coupled to the second substrate and outputs power using at least two voltages; configured to
each of the first substrate and the second substrate comprising one or more converters configured to convert the received power to the respective output power;
the one or more transducers thermally interact with one or more portions of the chassis to conduct heat to the respective portions of the chassis;
The power system of claim 1, wherein heat generated from a transducer mounted on said first substrate is directed to said heat sink .
前記シャーシが、前記第1の基板および前記第2の基板に電気的に結合される第3の基板を収容するようにさらに構成され、
前記第3の基板が、前記第2の基板から電力を受け取り、2つの電圧で電力を出力するように構成され、
前記第3の基板が、前記第2の基板から受け取った前記電力を変換するように構成される少なくとも1つの変換器を含む、請求項21に記載の電力システム。
wherein the chassis is further configured to house a third substrate electrically coupled to the first substrate and the second substrate;
said third substrate is configured to receive power from said second substrate and output power at two voltages;
22. The power system of claim 21, wherein said third board includes at least one converter configured to convert said power received from said second board.
前記第3の基板の前記少なくとも1つの変換器が、前記シャーシの前記1つ以上の部分と熱的に相互作用するように構成される、請求項22に記載の電力システム。 23. The power system of Claim 22, wherein the at least one converter of the third substrate is configured to thermally interact with the one or more portions of the chassis.
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