特許 6969981 太陽光発電による宇宙船の電力システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6969981

(24)【登録日】2021年11月1日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】太陽光発電による宇宙船の電力システム

(51)【国際特許分類】

   B64G 1/66 20060101AFI20211111BHJP

   H02J 1/00 20060101ALI20211111BHJP

   H02J 1/12 20060101ALI20211111BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20211111BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   B64G1/66 Z

   H02J1/00 306K

   H02J1/12

   H02J7/00 302C

   H02J7/35 K

【請求項の数】14

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-216169(P2017-216169)

(22)【出願日】2017年11月9日

(65)【公開番号】特開2018-76061(P2018-76061A)

(43)【公開日】2018年5月17日

【審査請求日】2020年5月12日

(31)【優先権主張番号】15/348,379

(32)【優先日】2016年11月10日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500107762

【氏名又は名称】ハミルトン・サンドストランド・コーポレイション

【氏名又は名称原語表記】ＨＡＭＩＬＴＯＮ ＳＵＮＤＳＴＲＡＮＤ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100092613

【弁理士】

【氏名又は名称】富岡 潔

(72)【発明者】

【氏名】グレゴリー アイ．ロズマン

(72)【発明者】

【氏名】マイケル アンソニー フットレル

【審査官】 志水 裕司

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００７３７１４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１５−５２７０３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６４Ｇ １／００

Ｈ０２Ｊ １／００

Ｈ０２Ｊ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力システムであって、
第１電源と電子通信接続されるよう構成された第１エネルギ源管理コンバータ（ＥＳＭＣ）と、
第２電源と電子通信接続されるよう構成された第２エネルギ源管理コンバータ（ＥＳＭＣ）と、
マルチチャネルＤＣバスと、を備え、
前記第１電源は、第１最大電力点追跡（ＭＰＰＴ）コンバータを介して前記マルチチャネルＤＣバスに接続された第１ソーラアレイと、第１双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記マルチチャネルＤＣバスに接続された第１バッテリと、第２双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記マルチチャネルＤＣバスに接続された第１スーパキャパシタと、を有し、
前記第２電源は、第２最大電力点追跡（ＭＰＰＴ）コンバータを介して前記マルチチャネルＤＣバスに接続された第２ソーラアレイと、第３双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記マルチチャネルＤＣバスに接続された第２バッテリと、第４双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記マルチチャネルＤＣバスに接続された第２スーパキャパシタと、を有し、
前記第１ＥＳＭＣは、前記マルチチャネルＤＣバスの第１チャネルに給電するよう構成され、
前記第２ＥＳＭＣは、前記マルチチャネルＤＣバスの第２チャネルに給電するよう構成され、
前記マルチチャネルＤＣバスは負荷に給電するよう構成される、前記電力システム。

【請求項2】

前記電力システムはさらに、
電力管理システムを備え、
前記電力管理システムは、
前記第１チャネルから電力を受けるよう構成された第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータと、
前記第２チャネルから電力を受けるよう構成された第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータと、を備える、請求項１に記載の電力システム。

【請求項3】

前記電力システムはさらに、
前記第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータから電力を受けるよう構成されたＤＣバスを備える、請求項２に記載の電力システム。

【請求項4】

前記ＤＣバスが前記第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータから電力を受けるよう構成され、かつ、
前記第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ及び前記第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータが直列接続されることと、
前記電力システムがさらに、前記ＤＣバスから電力を受けるよう構成された配電ユニット（ＰＤＵ）を備え、かつ、
前記マルチチャネルＤＣバス、前記電力管理システム、及び前記ＰＤＵが直列接続され、かつ、
前記ＤＣバスが前記負荷に前記ＰＤＵを介して給電するよう構成されることと、
前記ＤＣバスが、前記負荷が高電圧負荷を備える高電圧直流（ＨＶＤＣ）バス、または、前記負荷が低電圧負荷を備える低電圧直流（ＬＶＤＣ）バス、のいずれかを備えることと、
前記ＤＣバスが無調整ＤＣバスを備え、かつ、前記ＤＣバスがスラスタに給電するよう構成されることと、
前記電力管理システムがさらに、
前記マルチチャネルＤＣバスの第３チャネルから電力を受けるよう構成された第３ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータと、
前記マルチチャネルＤＣバスの第４チャネルから電力を受けるよう構成された第４ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータと、
前記マルチチャネルＤＣバスの第５チャネルから電力を受けるよう構成された第５ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータと、
前記マルチチャネルＤＣバスの第６チャネルから電力を受けるよう構成された第６ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータと、を備え、かつ、
前記第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ、前記第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ、及び前記第３ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータが、直列接続され、第１直列接続ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータセットを備え、かつ、
前記第４ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ、前記第５ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ、及び前記第６ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータが、直列接続され、第２直列接続ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータセットを備え、かつ、
前記第１直列接続ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータセット及び前記第２直列接続ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータセットが、並列接続され、前記ＤＣバスに給電すること、のいずれかである、請求項３に記載の電力システム。

【請求項5】

前記電力システムはさらに、
カスケード型Ｈブリッジインバータと、
配電ユニット（ＰＤＵ）と、を備え、
前記マルチチャネルＤＣバス、前記カスケード型Ｈブリッジインバータ、及び前記ＰＤＵは直列接続され、前記マルチチャネルＤＣバスは、前記カスケード型Ｈブリッジインバータ及び前記ＰＤＵを介して前記負荷に給電するよう構成され、前記負荷は交流（ＡＣ）負荷を備える、請求項１に記載の電力システム。

【請求項6】

電力システムであって、
第１ソーラアレイ、第１スーパキャパシタ、及び第１バッテリを備える第１複数電源と、
第２ソーラアレイ、第２スーパキャパシタ、及び第２バッテリを備える第２複数電源と、
前記第１複数電源と電子通信する第１エネルギ源管理コンバータ（ＥＳＭＣ）と、
前記第２複数電源と電子通信する第２ＥＳＭＣと、
マルチチャネルＤＣバスと、を備え、
前記第１ソーラアレイは、第１最大電力点追跡（ＭＰＰＴ）コンバータを介して前記マルチチャネルＤＣバスに接続され、
前記第１バッテリは、第１双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記マルチチャネルＤＣバスに接続され、
前記第１スーパキャパシタは、第２双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記マルチチャネルＤＣバスに接続され、
前記第２ソーラアレイは、第２最大電力点追跡（ＭＰＰＴ）コンバータを介して前記マルチチャネルＤＣバスに接続され、
前記第２バッテリは、第３双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記マルチチャネルＤＣバスに接続され、
前記第２スーパキャパシタは、第４双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記マルチチャネルＤＣバスに接続され、
前記第１ＥＳＭＣは、前記マルチチャネルＤＣバスの第１チャネルに給電し、
前記第２ＥＳＭＣは、前記マルチチャネルＤＣバスの第２チャネルに給電し、
前記マルチチャネルＤＣバスは負荷に給電する、前記電力システム。

【請求項7】

前記電力システムはさらに、
電力管理システムを備え、
前記電力管理システムは、
前記第１チャネルから電力を受けるよう構成された第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータと、
前記第２チャネルから電力を受けるよう構成された第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータと、
前記第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ及び前記第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータから電力を受けるように構成されたＤＣバスと、を備え、
前記第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ及び前記第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータは直列接続される、請求項６に記載の電力システム。

【請求項8】

前記電力システムはさらに、
前記ＤＣバスから電力を受けるよう構成された配電ユニット（ＰＤＵ）を備え、
前記マルチチャネルＤＣバス、前記電力管理システム、及び前記ＰＤＵは直列配列され、
前記ＤＣバスは前記負荷に前記ＰＤＵを介して給電するよう構成される、請求項７に記載の電力システム。

【請求項9】

前記ＤＣバスが高電圧直流（ＨＶＤＣ）バスを備えかつ前記負荷が高電圧負荷を備えることと、
前記ＤＣバスが低電圧直流（ＬＶＤＣ）バスを備えかつ前記負荷が低電圧負荷を備えること、のいずれかである、請求項８に記載の電力システム。

【請求項10】

前記ＤＣバスは無調整ＤＣバスを備え、前記ＤＣバスはスラスタに給電するよう構成される、請求項７に記載の電力システム。

【請求項11】

前記電力システムはさらに、
カスケード型Ｈブリッジインバータと、
配電ユニット（ＰＤＵ）と、を備え、
前記マルチチャネルＤＣバス、前記カスケード型Ｈブリッジインバータ、及び前記ＰＤＵは直列接続され、前記マルチチャネルＤＣバスは、前記カスケード型Ｈブリッジインバータ及び前記ＰＤＵを介して前記負荷に給電するよう構成され、前記負荷は、交流（ＡＣ）負荷を備える、請求項６に記載の電力システム。

【請求項12】

前記第１ＥＳＭＣは、前記第１ソーラアレイと前記第１チャネルの間に接続されたＨブリッジを備える、請求項６に記載の電力システム。

【請求項13】

第１最大電力点追跡（ＭＰＰＴ）コンバータを介してマルチチャネルＤＣバスに接続された第１ソーラアレイと、第１双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記マルチチャネルＤＣバスに接続された第１バッテリと、第２双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記マルチチャネルＤＣバスに接続された第１スーパキャパシタと、を有した第１複数電源、および第２最大電力点追跡（ＭＰＰＴ）コンバータを介して前記マルチチャネルＤＣバスに接続された第２ソーラアレイと、第３双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記マルチチャネルＤＣバスに接続された第２バッテリと、第４双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記マルチチャネルＤＣバスに接続された第２スーパキャパシタと、を有した第２複数電源を備えてなる電力システムにおいて、負荷へ給電する方法であって、
前記マルチチャネルＤＣバスの第１チャネルが、前記第１複数電源から第１エネルギ源管理コンバータ（ＥＳＭＣ）を介して電力を受けること、
前記マルチチャネルＤＣバスの第２チャネルが、前記第２複数電源から第２ＥＳＭＣを介して電力を受けること、
を備える、前記方法。

【請求項14】

前記方法はさらに、
第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータが前記第１チャネルから電力を受けること、
第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータが前記第２チャネルから電力を受けること、
ＤＣバスが前記第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータから電力を受けること、
前記ＤＣバスが前記第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータから電力を受けること、
前記負荷が前記ＤＣバスから電力を受けること、を備え、
前記第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ及び前記第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータは直列接続される、請求項１３に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に電力システムに関し、特に宇宙船用電力システム設計に関する。

【背景技術】

【0002】

宇宙船では、通常、宇宙船に搭載された多様な電子及び／または電気機械装置に給電する電力システムを使用する。スペーストラベルが遠隔であるため、蓄電容量はスペースフライト中制限され得る。ソーラアレイを使って、電力システム用の再生可能エネルギ源を提供し得る。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

多様な実施形態において、電力システム（ＥＰＳ）を開示する。ＥＰＳは、第１電源と電子通信接続されるよう構成された第１エネルギ源管理コンバータ（ＥＳＭＣ）、第２電源と電子通信接続されるよう構成された第２エネルギ源管理コンバータ（ＥＳＭＣ）、及び、マルチチャネルＤＣバスを備えてもよく、第１ＥＳＭＣは、マルチチャネルＤＣバスの第１チャネルに給電するよう構成され、第２ＥＳＭＣは、マルチチャネルＤＣバスの第２チャネルに給電するよう構成され、マルチチャネルＤＣバスは、負荷に給電するよう構成される。

【0004】

多様な実施形態において、第１電源は、第１ソーラアレイ、第１バッテリ、及び第１スーパキャパシタの少なくとも１つを備え、第２電源は、第２ソーラアレイ、第２バッテリ、及び第２スーパキャパシタの少なくとも１つを備える。ＥＰＳは、第１チャネルから電力を受けるよう構成された第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ、及び、第２チャネルから電力を受けるよう構成された第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータを備える電力管理システムをさらに備えてもよい。ＥＰＳは、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータから電力を受けるよう構成されたＤＣバスをさらに備えてもよい。ＤＣバスは、第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータから電力を受けるよう構成されてもよく、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ及び第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータは直列接続される。ＥＰＳは、ＤＣバスから電力を受けるよう構成された配電ユニット（ＰＤＵ）をさらに備えてもよく、マルチチャネルＤＣバス、電力管理システム、及びＰＤＵは直列接続され、ＤＣバスはＰＤＵを介して負荷に給電するよう構成される。ＤＣバスは、高電圧直流（ＨＶＤＣ）バスを備えてもよく、負荷は高電圧負荷を備える。ＤＣバスは、低電圧直流（ＬＶＤＣ）バスを備えてもよく、負荷は低電圧負荷を備える。ＤＣバスは、スラスタに給電するよう構成された無調整ＤＣバスを備えてもよい。電力管理システムは、マルチチャネルＤＣバスの第３チャネルから電力を受けるよう構成された第３ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ、マルチチャネルＤＣバスの第４チャネルから電力を受けるよう構成された第４ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ、マルチチャネルＤＣバスの第５チャネルから電力を受けるよう構成された第５ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ、及び、マルチチャネルＤＣバスの第６チャネルから電力を受けるよう構成された第６ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータを備えてもよく、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ、第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ、及び第３ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータは、直列接続され、第１直列接続ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータセットを備え、第４ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ、第５ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ、及び第６ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータは直列接続され、第２直列接続ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータセットを備え、第１直列接続ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータセット及び第２直列接続ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータセットは並列接続され、ＤＣバスに給電する。ＥＰＳは、カスケード型Ｈブリッジインバータ及び配電ユニット（ＰＤＵ）をさらに備えてもよく、マルチチャンネルＤＣバス、カスケード型Ｈブリッジインバータ、及びＰＤＵは直列接続され、マルチチャネルＤＣバスは、カスケード型Ｈブリッジインバータ及びＰＤＵを介して、負荷に給電するよう構成され、負荷は交流（ＡＣ）負荷を備える。

【0005】

多様な実施形態において、ＥＰＳを開示する。ＥＰＳは、第１ソーラアレイ、第１スーパキャパシタ、及び第１バッテリの少なくとも１つを備える第１複数電源、第２ソーラアレイ、第２スーパキャパシタ、及び第２バッテリの少なくとも１つを備える第２複数電源、第１複数電源と電子通信する第１ＥＳＭＣ、第２複数電源と電子通信する第２ＥＳＭＣ、及び、マルチチャネルＤＣバスを備えてもよく、第１ＥＳＭＣはマルチチャネル直流（ＤＣ）バスの第１チャネルに給電し、第２ＥＳＭＣはマルチチャネルＤＣバスの第２チャネルに給電し、マルチチャネルＤＣバスは、負荷に給電する。

【0006】

多様な実施形態において、ＥＰＳは、第１チャネルから電力を受けるよう構成された第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ、及び、第２チャネルから電力を受けるよう構成された第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータを備える電力管理システムをさらに備えてもよい。ＥＰＳは、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ及び第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータから電力を受けるよう構成されたＤＣバスをさらに備えてもよく、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ及び第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータは直列接続される。ＥＰＳは、ＤＣバスから電力を受けるよう構成されたＰＤＵをさらに備えてもよく、マルチチャネルＤＣバス、電力管理システム、及びＰＤＵは直列配置され、ＤＣバスはＰＤＵを介して負荷に給電するよう構成される。ＤＣバスは、高電圧直流（ＨＶＤＣ）バスを備えてもよく、負荷は高電圧負荷を備える。ＤＣバスは、低電圧直流（ＬＶＤＣ）バスを備えてもよく、負荷は低電圧負荷を備える。ＤＣバスは、スラスタに給電するよう構成された無調整ＤＣバスを備えてもよい。ＥＰＳは、カスケード型Ｈブリッジインバータ、及びＰＤＵをさらに備えてもよく、マルチチャネルＤＣバス、カスケード型Ｈブリッジインバータ、及びＰＤＵは直列接続され、マルチチャネルＤＣバスはカスケード型Ｈブリッジインバータ及びＰＤＵを介して、負荷に給電するよう構成され、負荷は交流（ＡＣ）負荷を備える。第１ＥＳＭＣは、第１のソーラアレイと第１チャネルとの間に接続されたＨブリッジを備えてもよい。

【0007】

多様な実施形態において、負荷へ給電する方法を開示する。負荷へ給電する方法は、マルチチャネルＤＣバスの第１チャネルが第１複数電源から第１ＥＳＭＣを介して電力を受けること、マルチチャネルＤＣバスの第２チャネルが第２複数電源から第２ＥＳＭＣを介して電力を受けること、を備えてよい。

【0008】

多様な実施形態において、当該方法ではさらに、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータが第１チャネルから電力を受けること、第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータが第２チャネルから電力を受けること、ＤＣバスが第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータから電力を受けること、ＤＣバスが第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータから電力を受けること、及び、負荷がＤＣバスから電力を受けること、を備えてよく、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ及び第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータは直列接続される。

【0009】

上記の特徴、要素、ステップまたは方法は、本明細書において別段に明記しない限り、非排他的に多様な組み合わせで組み合わされてもよい。開示された実施形態のこれらの特徴、要素、ステップまたは方法、ならびに動作は、以下の説明及び添付図面に照らしより明確になるであろう。

【0010】

本開示の主題を具体的に示し、本明細書の結論部において明確に特許請求する。発明を実施するための形態及び請求項を参照し図面（同様の数字は同様の要素を示す）と併せて考察すれば、より本開示の理解が深まるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】多様な実施形態による電力システム（ＥＰＳ）の概略図である。

【図2】多様な実施形態によるエネルギ源管理コンバータ（ＥＳＭＣ）の概略図である。

【図3A】多様な実施形態による、マルチチャネル直流（ＤＣ）バス、及び、マルチチャネルＤＣバスのチャネルと電子通信するスラスタ用電力管理システムを有するＥＰＳの概略図である。

【図3B】多様な実施形態による、図３ＡのマルチチャネルＤＣバスのチャネルと電子通信する、高電圧ＤＣ負荷及び低電圧ＤＣ負荷用電力管理システムの概略図である。

【図3C】多様な実施形態による、図３ＡのマルチチャネルＤＣバスのチャネルと電子通信する、三相負荷用電力管理システムの概略図である。

【図4】多様な実施形態によるＤＣ／ＤＣコンバータの概略図である。

【図5】多様な実施形態によるＨブリッジインバータの概略図である。

【図6】多様な実施形態による、図３ＡのマルチチャネルＤＣバスのチャネルと電子通信する、複数ＤＣ負荷用電力管理システムの概略図である。

【図7】多様な実施形態による、負荷への給電方法である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本明細書における多様な実施形態の詳細な説明では、多様な実施形態を例示的に示す添付図面を参照する。当業者であれば本発明を実施可能なほど詳細にこれらの多様な実施形態が説明されており、他の実施形態が実施可能で、また、本発明の趣旨及び範囲から逸脱する事無く論理的、化学的及び機械的に変更が可能なことは理解されたい。そのため、本明細書における詳細説明は、単に例示であって限定を目的とするものではない。例えば、方法または工程説明のステップは任意の順序で実行されてもよく、必ずしも提示する順序に限定されない。さらに、単数での記述は、複数での実施形態を含み、複数での構成要素またはステップの記述は、単数での実施形態またはステップを含んでもよい。また、添付された、固定された、接続されたなどの記述は、永久的、取り外し可能、一時的、部分的、完全、及び／または、他の任意の可能な取り付け法を含んでもよい。さらに、非接触（または類似表現）の記述は、少ない接触または最低限での接触を含んでもよい。

【0013】

本明細書での詳細な説明において、「ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（一実施形態）」、「ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（（ある）実施形態）」、「ｖａｒｉｏｕｓ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔｓ（多様な実施形態）」などの記述は、記載された当該実施形態が特定の特徴、構造、または特性を備え得るが、全ての実施形態が必ずしも特定の当該特徴、構造、及び特性を備えるものではないことを示す。さらに、そういった表現は、必ずしも同一の実施形態を意味するものではない。また、特定の特徴、構造、または特性がある実施形態に関連して記載されている場合、明記の如何に関わらず、他の実施形態に関連するそういった特徴、構造、または特性に影響を及ぼすことは、当業者の知識の範囲内である。本説明を読めば、当業者には、代替実施形態において本開示を実施する方法は明らかであろう。

【0014】

システムプログラム命令及び／またはコントローラ命令は、コントローラにより実行されると、コントローラに多様な動作を実行させる命令が保存された非一時的有形コンピュータ可読媒体にロードされてもよい。用語「非一時的（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）」とは、特許請求の範囲から一時的伝達信号それ自体のみを排除するものであるとし、一時的伝達信号それ自体だけではない全ての標準コンピュータ可読媒体に対する権利を放棄するものではない。言い換えれば、用語「非一時的コンピュータ可読媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）」及び「非一時的コンピュータ可読記憶媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ｒｅａｄａｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）」は、Ｉｎ Ｒｅ Ｎｕｉｊｔｅｎにおいて、米国特許法第１０１条に従い特許請求可能内容の範囲外となった一時的コンピュータ可読媒体のタイプのみを排除するものと、解釈すべきである。

【0015】

本明細書で使用する「電子通信（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）」とは、物理接続（例えば、「電気通信（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）」または「電気的に接続された（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ）」）での、または物理接続無く電磁場を介した（例えば、「電磁誘導通信（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）」、「電磁誘導で接続された（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ）」、または「電磁誘導接続（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）」）電子信号通信を意味する。これに関し、用語「電子通信（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）」を使用する場合、「電気通信（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）」及び「電磁誘導通信（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）」の両方が含まれる。

【0016】

本明細書で使用する「接続された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ、またはｃｏｕｐｌｅｄ）」とは、「電子通信状態（ｉｎ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）」を意味する。本明細書で使用する「直接電子通信（ｄｉｒｅｃｔ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）」とは、電線といった電力用コンジット以外は「電子通信（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）」における中間装置が無い電子信号通信を意味する。

【0017】

多様な実施形態において、本明細書で説明する電力システムは、宇宙船の安全なテイクオフ、フライト及びランディングを維持するために負荷への給電において冗長性を持ってもよい。本明細書で説明する電力システムは、通常動作中にパワーエレクトロニクスコンポーネントへの電気的及び熱的ストレスを低減し得る。本明細書で説明する電力システムは、電力システムを大型化することなく、急加速または再生など、一般的にアクチュエータの動作に関連する動的ピーク電力に対応し得る。本明細書で説明する電力システムは、電磁誘導（ＥＭＩ）の放出を大幅に減少させ、その結果ＥＭＩフィルタの重量及びサイズを改善し得る。

【0018】

図１を参照し、多様な実施形態による電力システム（ＥＰＳ）１００を説明する。ＥＰＳ１００は、電源１０２を備えてもよい。電源１０２は、ソーラアレイ１０４、バッテリ１０６、及び／またはスーパキャパシタ１０８を備えてもよい。ソーラアレイ１０４は、太陽光発電システムを備えてもよい。バッテリ１０６は、リチウムイオンバッテリを備えてもよい。ＥＰＳ１００は、マルチチャネルＤＣバス１２０を備えてもよい。多様な実施形態において、マルチチャネルＤＣバス１２０は、無調整バスを備えてもよい。電源１０２は、マルチチャネルＤＣバス１２０に給電してもよい。ソーラアレイ１０４は、マルチチャネルＤＣバス１２０に給電してもよい。バッテリ１０６は、マルチチャネルＤＣバス１２０に給電してもよい。多様な実施形態において、マルチチャネルＤＣバス１２０は、バッテリ１０６に給電してもよい。ソーラアレイ１０４は、例えばバッテリ１０６の電荷量が閾値に満たないことを受け、マルチチャネルＤＣバス１２０を介してバッテリ１０６に給電してもよい。スーパキャパシタ１０８は、マルチチャネルＤＣバス１２０に給電してもよい。多様な実施形態において、マルチチャネルＤＣバス１２０は、スーパキャパシタ１０８に給電してもよい。例えば、ソーラアレイ１０４は、マルチチャネルＤＣバス１２０を介してスーパキャパシタ１０８に給電してもよい。

【0019】

多様な実施形態において、ＥＰＳ１００は、最大電力点追跡（ＭＰＰＴ）コンバータ１１２、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１４、及びＤＣ／ＤＣコンバータ１１６を備えてもよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１４及びＤＣ／ＤＣコンバータ１１６は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを備えてもよい。ＭＰＰＴコンバータ１１２は、ソーラアレイ１０４とマルチチャネルＤＣバス１２０との間に接続されてもよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１４は、バッテリ１０６とマルチチャネルＤＣバス１２０との間に接続されてもよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１６は、スーパキャパシタ１０８とマルチチャネルＤＣバス１２０との間に接続されてもよい。多様な実施形態において、ＭＰＰＴコンバータ１１２、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１４、及びＤＣ／ＤＣコンバータ１１６は、直接電子通信でマルチチャネルＤＣバス１２０に接続されてもよい。

【0020】

多様な実施形態において、ＥＰＳ１００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０及び高電圧直流（ＨＶＤＣ）バス１４０を備えてもよい。多様な実施形態において、ＨＶＤＣバス１４０は、調整バスを備えてもよい。マルチチャネルＤＣバス１２０は、ＨＶＤＣバス１４０に給電してもよい。マルチチャネルＤＣバス１２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０を介してＨＶＤＣバス１４０に給電してもよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０は、マルチチャネルＤＣバス１２０とＨＶＤＣバス１４０との間に直列接続されてもよい。多様な実施形態において、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０は、マルチチャネルＤＣバス１２０とＨＶＤＣバス１４０との間に直接電子通信で直列接続されてもよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０はガルバニック絶縁されてもよい。

【0021】

多様な実施形態において、マルチチャネルＤＣバス１２０は、低電圧直流（ＬＶＤＣ）バス２４０に給電してもよい。多様な実施形態において、ＬＶＤＣバス２４０は、調整バスを備えてもよい。マルチチャネルＤＣバス１２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０を介してＬＶＤＣバス２４０に給電してもよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０は、マルチチャネルＤＣバス１２０とＬＶＤＣバス２４０との間に直列接続されてもよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０はガルバニック絶縁されてもよい。多様な実施形態において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０は、マルチチャネルＤＣバス１２０とＬＶＤＣバス２４０との間に電子通信で直列接続されてもよい。多様な実施形態において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０は、マルチチャネルＤＣバス１２０とＬＶＤＣバス２４０との間に直接電子通信で直列接続されてもよい。

【0022】

多様な実施形態において、ＥＰＳ１００は、配電ユニット（ＰＤＵ）１５０を備えてもよい。多様な実施形態において、ＰＤＵ１５０は、ＨＶＤＣバス１４０に直接電子通信で接続されてもよい。ＰＤＵ１５０は、ＨＶＤＣバス１４０からＨＶＤＣ負荷１５２に配電してもよい。ＰＤＵ１５０は、固体電力制御装置（ＳＳＰＣ）、電気ヒューズ、または回路遮断器を備えてもよい。多様な実施形態において、ＥＰＳ１００はＰＤＵ２５０を備えてもよい。多様な実施形態において、ＰＤＵ２５０は、ＬＶＤＣバス２４０と電子通信接続されてもよい。多様な実施形態において、ＰＤＵ２５０は、ＬＶＤＣバス２４０に直接電子通信接続されてもよい。ＰＤＵ２５０は、ＬＶＤＣバス２４０からＬＶＤＣ負荷２５２に配電してもよい。

【0023】

多様な実施形態において、ＥＰＳ１００はＰＤＵ１７０を備えてもよい。マルチチャネルＤＣバス１２０はＰＤＵ１７０に給電してもよい。ＰＤＵ１７０は、当該電力を交流（ＡＣ）負荷１７２に配電してもよい。多様な実施形態において、ＡＣ負荷１７２は、アクチュエータ、モータ、照明、またはＡＣ電力を受けるよう構成された他の電子デバイスを備えてもよい。マルチチャネルＤＣバス１２０は、カスケード型Ｈブリッジインバータ１６０を介してＰＤＵ１７０に給電してもよい。これに関し、カスケード型Ｈブリッジインバータ１６０は、マルチチャネルＤＣバス１２０とＰＤＵ１７０との間に直列接続されてもよい。多様な実施形態において、カスケード型Ｈブリッジインバータ１６０は、マルチチャネルＤＣバス１２０とＰＤＵ１７０との間に直接電子通信で直列接続されてもよい。

【0024】

多様な実施形態において、ＥＰＳ１００は、無調整ＤＣバス１９０を備えてもよい。マルチチャネルＤＣバス１２０は、無調整ＤＣバス１９０に給電してもよい。マルチチャネルＤＣバス１２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８０を介して無調整ＤＣバス１９０に給電してもよい。これに関し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８０は、マルチチャネルＤＣバス１２０と無調整ＤＣバス１９０との間に直列接続されてもよい。無調整ＤＣバス１９０は、スラスタ１９２に給電してもよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ１８０はガルバニック絶縁されてもよい。

【0025】

図２、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図４及び図５を参照し、図１における表示と同様に要素ナンバリングされた要素は同一であることを意図し、明瞭化のために必ずしも再言及しない。

【0026】

図２を参照し、多様な実施形態によるエネルギ源管理コンバータ（ＥＳＭＣ）２００を説明する。ＥＳＭＣ２００は、Ｈブリッジ２１０を備えてもよい。多様な実施形態において、Ｈブリッジ２１０は、ソーラアレイ２０４から第１チャネル２２０への配電を調整してもよい。多様な実施形態において、図１を一時的に参照すると、ＭＰＰＴコンバータ１１２はＨブリッジ２１０を備えてもよい。

【0027】

ＥＳＭＣ２００は、Ｈブリッジ２１２、高周波トランス２１４、及びＨブリッジ２１６を備えてもよい。多様な実施形態において、Ｈブリッジ２１２は、高周波トランス２１４を介して、Ｈブリッジ２１６と電子通信してもよい。多様な実施形態において、Ｈブリッジ２１２、高周波トランス２１４、及びＨブリッジ２１６は、バッテリ２０６から第１チャネル２２０への配電を調整してもよい。多様な実施形態において、一時的に図１を参照すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１４は、Ｈブリッジ２１２、高周波トランス２１４、及びＨブリッジ２１６を備えてもよい。

【0028】

ＥＳＭＣ２００は、ハーフＨブリッジ２１８を備えてもよい。スーパキャパシタ２０８は、ハーフＨブリッジ２１８を介して第１チャネル２２０に給電してもよい。多様な実施形態において、図１を一時的に参照すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１６はハーフＨブリッジ２１８を備えてもよい。多様な実施形態において、マルチチャネルＤＣバス１２０は、第１チャネル２２０を備えてもよい。

【0029】

図３Ａを参照し、多様な実施形態による電力システム（ＥＰＳ）３００を説明する。多様な実施形態において、図１を一時的に参照すると、ＥＰＳ１００は、ＥＰＳ３００に類似していてもよい。ＥＰＳ３００は、電源３０２を備えてもよい。図１を一時的に参照すると、電源３０２は電源１０２に類似していてもよい。電源３０２は、ソーラアレイ（本明細書では第１ソーラアレイともいう）３０４、バッテリ（本明細書では第１バッテリともいう）３０６、スーパキャパシタ（本明細書では第１スーパキャパシタともいう）３０８を備える第１複数電源３７１を備えてもよい。電源３０２は、第２複数電源３７２を備えてもよい。第２複数電源３７２は、第１複数電源３７１と類似していてもよい。同様に、電源３０２は、第３複数電源３７３、第４複数電源３７４、第５複数電源３７５、及び第６複数電源３７６を備えてもよい。

【0030】

多様な実施形態において、ＥＰＳ３００は、第１ＥＳＭＣ３１１、第２ＥＳＭＣ３１２、第３ＥＳＭＣ３１３、第４ＥＳＭＣ３１４、第５ＥＳＭＣ３１５、及び第６ＥＳＭＣ３１６を備える複数のＥＳＭＣを備えてもよい。第１複数電源３７１は、第１ＥＳＭＣ３１１に給電してもよい。これに関し、第１複数電源３７１は、第１ＥＳＭＣ３１１と電子通信してもよい。図２を一時的に参照すると、第１ＥＳＭＣ３１１は、ＥＳＭＣ２００と類似していてもよい。第２複数電源３７２は、第２ＥＳＭＣ３１２に給電してもよい。同様に、第３複数電源３７３、第４複数電源３７４、第５複数電源３７５、及び第６複数電源３７６は、それぞれ、第３ＥＳＭＣ３１３、第４ＥＳＭＣ３１４、第５ＥＳＭＣ３１５、及び第６ＥＳＭＣ３１６に給電してもよい。

【0031】

多様な実施形態において、ＥＰＳ３００は、マルチチャネルＤＣバス３２０を備えてもよい。図１を一時的に参照すると、マルチチャネルＤＣバス３２０は、マルチチャネルＤＣバス１２０に類似していてもよい。マルチチャネルＤＣバス３２０は、ＥＳＭＣに関連付けられた正極端子及び負極端子を備える複数のチャネルを備えてもよい。これに関し、マルチチャネルＤＣバス３２０は、第１ＥＳＭＣ３１１に関連付けられた正極端子１Ｐ及び負極端子１Ｎを備える第１チャネル３２１を備え、それによりマルチチャネルＤＣバス３２０は、第１ＥＳＭＣ３１１から電力を受けてもよい。同様に、マルチチャネルＤＣバス３２０は、第２ＥＳＭＣ３１２に関連付けられた正極端子２Ｐ及び負極端子２Ｎを備える第２チャネル３２２を備え、それによりマルチチャネルＤＣバス３２０は、第２ＥＳＭＣ３１２から電力を受けてもよい。同様に、マルチチャネルＤＣバス３２０は、第３ＥＳＭＣ３１３、第４ＥＳＭＣ３１４、第５ＥＳＭＣ３１５、及び第６ＥＳＭＣ３１６に、それぞれ関連付けられた、正極端子３Ｐ及び負極端子３Ｎを備える第３チャネル３２３、正極端子４Ｐ及び負極端子４Ｎを備える第４チャネル３２４、正極端子５Ｐ及び負極端子５Ｎを備える第５チャネル３２５、及び、正極端子６Ｐ及び負極端子６Ｎを備える第６チャネル３２６を備えてもよい。

【0032】

多様な実施形態において、図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、多様な負荷が多様な電力管理システムを介してマルチチャネルＤＣバス３２０に接続されてもよい。

【0033】

引き続き図３Ａを参照すると、ＥＰＳ３００は、電力管理システム３８０を備えてもよい。電力管理システム３８０は、例えばスラスタなどのプロパルサ用電力管理システムを備えてもよい。電力管理システム３８０は、マルチチャネルＤＣバス３２０と電子通信してもよい。電力管理システム３８０は、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８１、第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８２、第３ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８３、第４ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８４、第５ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８５、及び第６ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８６を備えてもよい。電力管理システム３８０は、直列接続された第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８１、第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８２、及び第３ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８３を備える第１直列接続ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータセットを備えてもよい。電力管理システム３８０は、直列接続された第４ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８４、第５ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８５、及び第６ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８６を備える第２直列接続ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータセットを備えてもよい。当該第１セットは、当該第２セットと並列接続されてもよい。第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８１は、マルチチャネルＤＣバス３２０の第１チャネル３２１と電子通信してもよい。これに関し、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８１は、第１チャネル３２１から電力を受けてもよい。第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８２は、マルチチャネルＤＣバス３２０の第２チャネル３２２と電子通信してもよい。これに関し、第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８２は、第２チャネル３２２から電力を受けてもよい。多様な実施形態において、図１を一時的に参照すると、電力管理システム３８０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８０と類似していてもよい。

【0034】

ＥＰＳ３００は、無調整ＤＣバス３９０を備えてもよい。無調整ＤＣバス３９０は、電力管理システム３８０から電力を受けてもよい。当該電力は、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８１、第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８２、及び第３ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８３の個々の電圧の合計によって規定される電圧を含んでもよい。当該電力は、第４ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８４、第５ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８５、及び第６ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８６の個々の電圧の合計によって規定される電圧を含んでもよい。これに関し、当該２つの直列接続ＤＣ／ＤＣコンバータセット（すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ３８１、３８２及び３８３、及び、ＤＣ／ＤＣコンバータ３８４、３８５及び３８６、それぞれ）を並列接続し、無調整ＤＣバス３９０に給電してもよい。無調整ＤＣバス３９０は、スラスタ３９２と電子通信してもよい。これに関し、スラスタ３９２は、電力管理システム３８０から電力を受けてもよい。多様な実施形態において、図１を一時的に参照すると、無調整ＤＣバス３９０は、無調整ＤＣバス１９０と類似していてもよい。

【0035】

図３Ａ及び図３Ｂを併せて参照すると、ＥＰＳ３００は、電力管理システム３３０を備えてもよい。電力管理システム３３０は、例えばアクチュエータモータ制御装置などの、ＨＶＤＣ負荷用電力管理システムを備えてもよい。電力管理システム３３０は、マルチチャネルＤＣバス３２０と電子通信してもよい。電力管理システム３３０は、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３１、第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３２、第３ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３３、第４ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３４、第５ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３５、及び第６ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３６を備えてもよい。第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３１、第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３２、第３ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３３、第４ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３４、第５ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３５、及び第６ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３６は、直列接続されてもよい。第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３１は、マルチチャネルＤＣバス３２０の第１チャネル３２１と電子通信してもよい。これに関し、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３１は、第１チャネル３２１から電力を受けてもよい。第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３２は、マルチチャネルＤＣバス３２０の第２チャネル３２２と電子通信してもよい。これに関し、第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３２は、第２チャネル３２２から電力を受けてもよい。多様な実施形態において、図１を一時的に参照すると、電力管理システム３３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０と類似していてもよい。

【0036】

ＥＰＳ３００はＨＶＤＣバス３４０を備えてもよい。ＨＶＤＣバス３４０は、電力管理システム３３０から電力を受けてもよい。当該電力は、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３１、第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３２、第３ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３３、第４ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３４、第５ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３５、及び第６ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３６の個々の電流の合計により規定される電流を含んでもよい。ＨＶＤＣバス３４０は、ＨＶＤＣ負荷３５２と電子通信してもよい。これに関し、ＨＶＤＣ負荷３５２は、電力管理システム３３０から電力を受けてもよい。多様な実施形態において、図１を一時的に参照すると、ＨＶＤＣバス３４０は、ＨＶＤＣバス１４０と類似していてもよい。ＰＤＵ３５０は、電力管理システム３３０とＨＶＤＣ負荷３５２との間に接続されてもよい。図１を一時的に参照すると、ＰＤＵ３５０は、ＰＤＵ１５０と類似していてもよい。

【0037】

図３Ａ及び図３Ｂを併せて参照すると、ＥＰＳ３００は電力管理システム３３９を備えてもよい。電力管理システム３３９は、例えば光源などの、ＬＶＤＣ負荷用電力管理システムを備えてもよい。電力管理システム３３９は、マルチチャネルＤＣバス３２０と電子通信してもよい。電力管理システム３３９は、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４１、第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４２、第３ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４３、第４ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４４、第５ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４５、及び第６ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４６を備えてもよい。第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４１、第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４２、第３ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４３、第４ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４４、第５ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４５、及び第６ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４６は、直列接続されてもよい。第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４１は、マルチチャネルＤＣバス３２０の第１チャネル３２１と電子通信してもよい。これに関し、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４１は、第１チャネル３２１から電力を受けてもよい。第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４２は、マルチチャネルＤＣバス３２０の第２チャネル３２２と電子通信してもよい。これに関し、第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４２は、第２チャネル３２２から電力を受けてもよい。多様な実施形態において、図１を一時的に参照すると、電力管理システム３３９はＤＣ／ＤＣコンバータ２３０と類似していてもよい。

【0038】

ＥＰＳ３００はＬＶＤＣバス３４９を備えてもよい。ＬＶＤＣバス３４９は、電力管理システム３３９から電力を受けてもよい。当該電力は、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４１、第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４２、第３ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４３、第４ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４４、第５ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４５、及び第６ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４６の個々の電流の合計で規定される電流を含んでもよい。ＬＶＤＣバス３４９は、ＬＶＤＣ負荷３５３と電子通信してもよい。これに関し、ＬＶＤＣ負荷３５３は、電力管理システム３３９から電力を受けてもよい。多様な実施形態において、図１を一時的に参照すると、ＬＶＤＣバス３４９はＬＶＤＣバス２４０と類似していてもよい。ＰＤＵ３５１は、電力管理システム３３９とＬＶＤＣ負荷３５３との間に接続されてもよい。図１を一時的に参照すると、ＰＤＵ３５１はＰＤＵ２５０に類似していてもよい。

【0039】

図３Ａ及び図３Ｃを併せて参照すると、ＥＰＳ３００は電力管理システム３６０を備えてもよい。電力管理システム３６０は、例えばモータなどの、ＡＣ負荷用電力管理システムを備えてもよい。電力管理システム３６０は、三相５レベルモータドライバを備えてもよい。電力管理システム３６０は、マルチチャネルＤＣバス３２０と電子通信してもよい。電力管理システム３６０は、第１Ｈブリッジ３６１、第２Ｈブリッジ３６２、第３Ｈブリッジ３６３、第４Ｈブリッジ３６４、第５Ｈブリッジ３６５、及び第６Ｈブリッジ３６６を備えてもよい。第１Ｈブリッジ３６１は、マルチチャネルＤＣバス３２０の第１チャネル３２１と電子通信してもよい。これに関し、第１Ｈブリッジ３６１は、第１チャネル３２１から電力を受けてもよい。第２Ｈブリッジ３６２は、マルチチャネルＤＣバス３２０の第２チャネル３２２と電子通信してもよい。これに関し、第２Ｈブリッジ３６２は、第２チャネル３２２から電力を受けてもよい。多様な実施形態において、図１を一時的に参照すると、電力管理システム３６０は、カスケード型Ｈブリッジインバータ１６０と類似していてもよい。

【0040】

ＥＰＳ３００は三相バス３７０を備えてもよい。三相バス３７０は、電力管理システム３６０から電力を受けてもよい。電力管理システム３６０は、三相５レベルインバータを備えてもよい。電力管理システム３６０はマルチレベルモータドライバを備えてもよい。三相バス３７０は、三相負荷３６９と電子通信してもよい。これに関し、三相負荷３６９は、電力管理システム３６０から電力を受けてもよい。多様な実施形態において、三相バス３７０は、電力管理システム３６０と三相負荷３６９との間に接続されてもよい。多様な実施形態において、図１を一時的に参照すると、三相バス３７０はＰＤＵ１７０を備えてもよい。

【0041】

多様な実施形態において、複数の電力管理システム３６０はマルチチャネルＤＣバス３２０に並列接続されてもよい。各電力管理システム３６０は、別個の三相負荷３６９または類似の三相負荷３６９に接続されてもよい。

【0042】

図４を参照し、多様な実施形態によるＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ４００を説明する。さらに図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８１、ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３１、及び／またはＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４１は、ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ４００のトポロジに類似していてもよい。

【0043】

図５を参照し、多様な実施形態によるＨブリッジ５００を説明する。さらに図３Ｃを参照し、Ｈブリッジ３６１は、Ｈブリッジ５００のトポロジに類似していてもよい。

【0044】

図３Ａ及び図６を併せて参照すると、ＥＰＳ３００は、多様な実施形態による電力管理システム６４０を備えてもよい。電力管理システム６４０は、例えば、光源などのＬＶＤＣ負荷用電力管理システムを備えてもよい。電力管理システム６４０は、例えば、アクチュエータモータ制御装置などのＨＶＤＣ負荷用電力管理システムを備えてもよい。電力管理システム６４０は、マルチチャネルＤＣバス３２０と電子通信してもよい。電力管理システム６４０は、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ６４１、第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ６４２、第３ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ６４３、第４ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ６４４、第５ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ６４５、及び第６ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ６４６を備えてもよい。第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ６４１は、マルチチャネルＤＣバス３２０の第１チャネル３２１と電子通信してもよい。これに関し、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ６４１は、第１チャネル３２１から電力を受けてもよい。第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ６４２は、マルチチャネルＤＣバス３２０の第２チャネル３２２と電子通信してもよい。これに関し、第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ６４２は、第２チャネル３２２から電力を受けてもよい。

【0045】

多様な実施形態において、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ６４１は、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ６４１の両端に接続された第１負荷６５１に給電してもよい。第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ６４２は、第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ６４２の両端に接続された第２負荷６５２に給電してもよい。第３ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ６４３は、第３ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ６４３の両端に接続された第３負荷６５３に給電してもよい。第４ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ６４４は、第４ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ６４４の両端に接続された第４負荷６５４に給電してもよい。第５ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ６４５は、第５ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ６４５の両端に接続された第５負荷６５５に給電してもよい。第６ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ６４６は、第６ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ６４６の両端に接続された第６負荷６５６に給電してもよい。

【0046】

図７を参照し、多様な実施形態による負荷への給電方法７００を説明する。方法７００は、第１チャネルが第１複数電源から電力を受ける（ステップ７１０）ことを含む。方法７００は、第２チャネルが第２複数電源から電力を受ける（ステップ７２０）ことを含む。方法７００は、第１コンバータが第１チャネルから電力を受ける（ステップ７３０）ことを含む。方法７００は、第２コンバータが第２チャネルから電力を受ける（ステップ７４０）ことを含む。方法７００は、ＤＣバスが第１コンバータから電力を受ける（ステップ７５０）ことを含む。方法７００は、ＤＣバスが第２コンバータから電力を受ける（ステップ７６０）ことを含む。方法７００は、負荷がＤＣバスから電力を受ける（ステップ７７０）ことを含む。

【0047】

図１、図３Ａ、図３Ｂ及び図７を併せて参照すると、ステップ７１０は、マルチチャネル直流（ＤＣ）バス３２０の第１チャネル３２１が第１複数電源３７１から第１ＥＳＭＣ３１１を介して電力を受けることを含んでもよい。ステップ７２０は、マルチチャネルＤＣバス３２０の第２チャネル３２２が第２複数電源３７２から第２ＥＳＭＣ３１２を介して電力を受けることを含んでもよい。ステップ７３０は、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８１が第１チャネル３２１から電力を受けることを含んでもよい。ステップ７４０は、第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８２が第２チャネル３２２から電力を受けることを含んでもよい。しかし、図３Ｃを一時的に参照すると、ステップ７３０及びステップ７４０は、それぞれ、第１Ｈブリッジ３６１が第１チャネル３２１から電力を受け、第２Ｈブリッジ３６２が第２チャネル３２２から電力を受けることを含んでもよい。ステップ７５０は、ＤＣバス（すなわち、ＨＶＤＣバス１４０、ＬＶＤＣバス２４０、及び／または無調整ＤＣバス１９０）が、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ（すなわち、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８１、第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３１、及び／または第１ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４１）から電力を受けることを含んでもよい。ステップ７６０は、ＤＣバスが、第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ（すなわち、第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３８２、第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３３２、及び／または第２ＤＣ／ＤＣ絶縁コンバータ３４２）から電力を受けることを含んでもよい。ステップ７７０は、負荷（すなわち、スラスタ３９２、ＨＶＤＣ負荷３５２、及び／またはＬＶＤＣ負荷３５３）が、ＤＣバスから電力を受けることを含んでもよい。

【0048】

特定の実施形態に関し、本明細書では利益、他の利点、及び課題解決法を説明してきた。さらに、本明細書に含む多様な図に示す接続線は、多様な要素間の多様な機能的関係及び／または物理接続を表すものである。実際のシステムでは、機能的関係または物理接続の代替または追加が多数存在し得ることに留意されたい。しかし、利益、利点、課題解決法、及び、利益、利点または解決法を可能にするか明白にし得る全ての要素は、本発明の重要、必須または本質的な特徴または要素として解釈されるものではない。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求でのみ限定され、単数で言及された要素は、明記されない限り、「ｏｎｅ ａｎｄ ｏｎｌｙ ｏｎｅ（１のみ）」を意味するものではなく、「ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ（１以上）」を意味する。さらに、「ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ ｏｆ Ａ， Ｂ， ｏｒ Ｃ（Ａ、Ｂ、またはＣの少なくとも１つ）」などの表現が特許請求で用いられる場合、当該表現は、ある実施形態ではＡのみが存在してもよく、ある実施形態ではＢのみが存在してもよく、ある施形態ではＣのみが存在してもよく、または、ある一実施形態では要素Ａ、Ｂ及びＣの任意の組み合わせ、例えばＡ及びＢ、Ａ及びＣ、Ｂ及びＣ、または、Ａ及びＢ及びＣが存在し得ることを意味すると解釈されることを意図している。全ての図面において、各部分が異なることを示すためにクロスハッチングを変えて用いているが、必ずしも同一材料または異なる材料を示すものではない。

【0049】

さらに、本開示における要素、構成要素及び方法ステップのいずれも、要素、構成要素または方法ステップが特許請求に明記されているかどうかに関係なく公開することを意図していない。クレーム要素が表現「ｍｅａｎｓ ｆｏｒ（手段）」を使って明記されない限り、いずれのクレーム要素も、米国特許法第１１２条（ｆ）項が適用されるものではない。本明細書で使用する用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（備える）」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備えている）」、または任意の他の変形は、非排他的な包含を対象とすることを意図しており、要素の一覧を含む工程、方法、項目または装置は、これらの要素を含むだけでなく、そういった工程、方法、項目及び装置に明示的に挙げられず内在されない他の要素を含んでもよい。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】