阅读说明：本技术 电池电源 (Battery power supply ) 是由 拉塞尔·马克·康普顿 约翰·奥利弗·柯林斯 于 2019-07-15 设计创作，主要内容包括：一种用于配电系统的方法和设备包括从具有通过可选连接件连接的一组可放电电力存储装置的电源提供电力供给至电压输出,并且可切换地将电压输出连接到具有不同的电特性的一组电力输出。(A method and apparatus for a power distribution system includes providing a supply of power to a voltage output from a power source having a set of dischargeable power storage devices connected by selectable connections, and switchably connecting the voltage output to a set of power outputs having different electrical characteristics.)

电池电源

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年12月13日提交的英国专利申请No.1820342.2的权益，该申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及用于操作电力供给器的方法和装置，并且更具体地涉及用于操作电力供给器的可切换输出的系统。

背景技术

配电系统管理从能量源到消耗分布式电力的电气负载的电力分配。在飞行器中，一个或多个涡轮发动机提供飞行器的推进，并且可以进一步提供机械能以产生供给到多个选择性互连的电力总线的电力。电力总线可以通过接触器选择性地连接，并最终为许多不同的附件(例如，环境控制系统(ECS)，机上娱乐系统，挡风玻璃除冰，厨房，燃料泵，和液压泵，例如用于除推进之外的飞行器上所需的功能的设备)供电。例如，现代飞行器利用电力用于与航空电子设备，电动机和其他电气设备相关的电气负载。

发明内容

在一个方面，本公开涉及一种电力供给器，包括：串联布置的一组电力存储单元，每个电力存储单元具有相应的直流(DC)可放电电力存储装置，第一可选连接件，以及第二可选连接件，第一可选连接件被构造为使得能够实现相应的电力存储装置的电压输出，第二可选连接件被构造为使得能够绕过相应的电力存储装置的电压输出；控制器模块，其与一组第一可选连接件和一组第二可选连接件通信连接，并且被构造为选择性地启用至少第一可选连接件的子集或第二可选连接件的子集；以及一组电力存储单元的电压输出，该电压输出被构造为与一组电力输出可切换地连接，其中该一组电力输出具有不同的电特性。

在另一方面，本公开涉及一种供电方法，该方法包括通过控制器模块选择性地为串联布置的一组可放电直流(DC)电力存储单元中的每一个启用电压输出连接或旁路连接中的一个，使得一组电力存储单元的总输出被提供给一组可切换连接的电力输出。

附图说明

在附图中：

图1是根据本文描述的各个方面的飞行器和飞行器的配电系统的俯视示意图。

图2是根据本文描述的各个方面的图1的飞行器的配电系统的示意图。

图3是根据本文描述的各个方面的可以在图1的配电系统中使用的电池电源的示意图。

图4是根据本文描述的各个方面的图3的电池电源的AC波形的电压图的示意图。

图5示出了根据本文描述的各个方面的可以在图2的配电系统中使用的三相AC电源。

图6是示出根据本文描述的各个方面的在配电系统的电力传输事件期间供电的示例图。

图7是根据本文描述的各个方面的将可控电力输出与另一电力输出匹配的示意图。

图8是根据本文描述的各个方面的图1的飞行器的另一配电系统的示意图。

图9是根据本文描述的各个方面的可以在图1的配电系统中使用的另一电池电源的示意图。

图10是根据本文描述的各个方面的可以在图1的配电系统中使用的另一电池电源的示意图。

具体实施方式

本文在飞行器的背景下描述了本公开的各方面，其能够从诸如涡轮发动机，喷气燃料，氢等的能量源产生电力。然而，应该理解的是，本公开不限于此并且对非飞行器应用中的配电系统具有普遍适用性，包括其他移动应用和非移动工业，商业和住宅应用。例如，适用的移动环境可以包括飞行器，航天器，航天运载火箭，卫星，机车，汽车等。商业环境可包括制造设施或发电和配电设施或基础设施。

虽然将描述“一组”各种元件，但应理解，“一组”可包括任何数量的相应元件，包括仅一个元件。术语“近向”或“近向地”的使用是指在朝向另一部件的方向上移动，或着部件与另一参考点相比，相对更靠近另一部件。同样如这里所使用的，虽然传感器可以被描述为“感测”或“测量”相应的值，但是感测或测量可以包括确定指示相应值或与相应值相关的值，而不是直接感测或测量值本身。感测值或测量值可以进一步提供给其他部件。例如，可以将值提供给控制器模块或处理器，并且控制器模块或处理器可以对该值执行处理以确定代表所述值的代表值或电特性。另外，尽管这里可以使用诸如“电压”，“电流”和“功率”的术语，但是对于本领域技术人员来说，当描述电路的各方面或电路操作时，这些术语可以是相互关联的。

连接参考(例如，附接，联接，连接和连结)将被广义地解释，并且可包括元件集合之间的中间构件和元件之间的相对移动，除非另有指示。因此，连接参考不一定推断两个元件直接连接并且处于彼此固定关系。在非限制性示例中，连接或断开连接可以选择性地构造，连接或可连接，以提供，启用，禁用等各个元件之间的电连接。非限制性示例配电总线连接或断开连接可以通过开关，总线连接逻辑或被构造为启用或禁用总线下游或总线之间的电气负载的通电的任何其他连接器来启用或操作。

如本文所使用的，“系统”或“控制器模块”可包括至少一个处理器和存储器。存储器的非限制性示例可以包括随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，闪存，或一种或多种不同类型的便携式电子存储器(例如盘，DVD，CD-ROM等)，或这些类型的存储器的任何合适的组合。处理器可以被构造为运行任何合适的程序或可执行指令，其被设计为执行各种方法，功能，处理任务，计算等，以启用或实现本文描述的技术操作或操作。该程序可以包括计算机程序产品，其可以包括用于承载或具有存储在其上的机器可执行指令或数据结构的机器可读介质。这种机器可读介质可以是任何可用介质，其可以由通用或专用计算机或具有处理器的其他机器访问。通常，这样的计算机程序可以包括例程，程序，对象，部件，数据结构，算法等，其具有执行特定任务或实现特定抽象数据类型的技术效果。

如本文所使用的，可控开关元件或“开关”是可控制以在第一操作模式和第二操作模式之间切换的电气装置，在第一操作模式中，开关“闭合”，旨在将电流从开关输入传输到开关输出，在第二操作模式中，开关“打开”，旨在防止电流在开关输入和开关输出之间传输。在非限制性示例中，诸如由可控开关元件启用或禁用的连接的连接或断开连接可以选择性地构造为提供，启用，禁用等各个元件之间的电连接。

示例性附图仅用于说明的目的，并且附图中反映的尺寸，位置，顺序和相对大小可以变化。

现在参考图1，示出了具有至少一个涡轮发动机的飞行器10，示出为左发动机系统12和右发动机系统14。或者，动力系统可具有更少或额外的发动机系统。左发动机系统12和右发动机系统14可以基本相同，并且还可以包括至少一个电源，分别示为第一发电机18和第二发电机19。第一发电机18或第二发电机19中的至少一个可包括变速或可变输出发电机18,19。在该示例中，变速或可变输出发电机18,19可包括发电机18,19，其适于或构造成在预定范围的输入速度、齿轮箱速度比率等内操作，并且可在预定输出范围(例如，电压输出范围，电流输出范围，频率输出范围或其组合)内产生电力输出。在一个非限制性示例中，可变输出发电机18,19可包括适于或构造成输出在390和410赫兹之间的大约115伏特的AC的发电机。

左发动机系统12和右发动机系统14还可包括另一相应的电源，例如第二电机或一组发电机(未示出)。可以包括本公开的非限制性方面，其中，例如，左发动机系统12包括作为主电源的第一发电机18和作为辅助、备用或冗余电源的附加发电机。飞行器显示为还具有一组耗电部件或电气负载20，例如致动器负载，飞行关键负载和非飞行关键负载。

电气负载20经由配电系统30与发电机18,19中的至少一个电联接，配电系统30包括例如电力传输线22，母线，电力总线(或类似物)和一组配电节点16。飞行器10还可包括一组补充电源24，其可选择地与传输线22连接，并且可操作以提供主电源，补充电源，冗余电源，备用电源，应急电源等的至少一部分。补充电源24的非限制性示例可包括但不限于发电机，例如辅助或应急发电机，太阳能电池板，燃料电池，电池或任何其他电源。如图所示，该组补充电源24可以向该组传输线22提供电力，并因此向该组配电节点16或该组电气负载20提供电力。

在飞行器10中，操作左发动机系统12和右发动机系统14提供机械能，其通常可经由线轴提取，以为该组发电机18,19提供驱动力。接着该组发电机18,19产生电力，例如AC或DC电力，并将所产生的电力提供给传输线22，传输线22将电力传递到位于整个飞行器10中的电气负载20。此外，在操作期间，该组补充电源24可以选择性地与传输线22连接，并且可操作为向电气负载20的子集提供主要或补充电源。

示例性配电管理功能可以包括但不限于，取决于例如可用的配电供应，电气负载20的功能的关键性，或者飞行器操作模式(例如起飞，巡航或地面操作)，选择性地启用或禁用向特定电气负载20的电力输送。在紧急或不充分的发电期间，包括但不限于发动机或发电机故障，至少一个补充电源24可以***作，启用或连接，以向电气负载20提供电力。附加管理功能可以包括在内。

应当理解，虽然在图1的飞行器环境中示出了本公开的各方面，但是本公开不限于此并且可以在各种环境中具有适用性。例如，虽然该描述针对飞行器中的电力系统架构，但是本公开的各方面可以进一步适用于在其他非紧急操作(例如起飞，着陆或巡航飞行操作)中提供电力，补充电力，应急电力，基本电力等。

此外，图1中描绘的各种部件的数量和布置也是与本公开相关联的方面的非限制性示例。例如，虽然已经示出了相对飞行器10的位置的各种部件(例如，飞行器10的机翼上的电气负载20等)，但是本公开的各方面不限于此，并且部件不基于他们的示意性描绘而被限制。设想了额外的飞行器10构造。

现在参考图2，示出了可以在飞行器10中使用的示例性配电系统30的示意图。配电系统30示出为具有例如第一发电机18和第二发电机19的一组电源。虽然示出了两个发电机18,19，但是根据需要，本公开的各方面可以包括任何数量的发电机18,19或电源。另外，该组发电机18,19可以包括相应的电力输出40，用于向各种系统部件供电。虽然类似地示出了该组发电机18,19，但是可以预期该组发电机18,19可以供给或产生基本相似的电力输出特性或变化的电力输出特性。

每个发电机18,19可以经由电力输出40选择性地连接到配电系统30的相应电力总线，示为可与第一发电机18连接的第一电力总线32和可与第二发电机连接的第二电力总线34。接触器54可以在每个发电机18,19和其相应的电力总线32,34之间用作继电器或开关，以选择性地将发电机18,19连接到电力总线32,34。如这里所使用的，接触器54可以包括可选择性控制的装置，该装置适于或构造成能够在各个部件之间切换，连接或断开连接。该组电力总线32,34还可以与相应的一组电气负载20连接。在一个非限制性示例中，电气负载20的子集可以通过至少一个变压整流器(TRU)56与相应的电力总线32,34连接。如本文所使用的，TRU 56可以被构造成或适于将来自电力总线32,34的供给电力的电力特性转换或校正为给定电气负载20的另一个不同的替代的或适当的电力特性。另外，多个电力总线32,34可以通过接触器54选择性地连接或耦接在一起，例如以将一个电力总线32与至少另一个电力总线34连接。在这种情况下，诸如第一发电机18的电源或电力供给器可以选择性地或可操作地向第一电力总线32供电，其可以通过接触器54与第二电力总线34进一步共享，供给或补充。

配电系统30还可以包括至少一个附加电池电源60，其可以例如通过接触器54选择性地连接到至少一个电力总线32,34。电池电源60可包括控制器模块79以及一组电力存储单元62，控制器模块79包括处理器81和存储器83。每个电力存储单元62或该组电力存储单元62可包括至少一个DC电力存储装置，以及相关联的电路(例如开关模块)，以实现DC电力存储装置的AC电压输出或DC电力输出。电力存储单元62或电力存储装置的非限制性示例可包括可放电的DC电力存储装置，诸如电池，电池组，电池单元，超级电容器，燃料电池，氢电池，或连续或半连续的电力转换或供给装置，例如太阳能电池，风力涡轮等。电力存储单元62或电力存储装置还可包括可放电或可再充电的电力存储装置。

与处理器81和存储器83结合，电池电源60的各方面可以适于或构造成可操作地控制该组电力存储单元62的启用，以提供电池电源60的可控制的电力输出。在另一个非限制性示例中，电池电源60可以包括一个或多个电力传感器，其被构造为感测电池电源60的可放电电力输出，例如，以确保被供给期望的电力输出。

电池电源60可以被构造或适于向相应的电力总线32,34提供可控的电力供给，包括但不限于AC电力的可控供给。如所描述的，电池电源60可以提供“可控制的”电力供给，使得电力供给的特定输出特性(包括但不限于电压输出范围，电流输出范围，频率输出范围，相位，或其组合)可以被控制，修改，调整等，以供给预定的，感测的，预测的或目标的电力供给。在这种意义上，即使在将来自电池电源60的电力供给到相应的电力总线32,34时，也可以动态地改变，调整，变化或修改来自电池电源60的可控电力供给。然而，可以包括本公开的各方面，其中电源60的总可用，峰值，或连续电力供给，瓦数等可以与其他电源不同。

配电系统30还可包括具有处理器75和存储器77的电力系统控制器模块73。在这个意义上，电力系统控制器模块73可以与每个相应的接触器54，电池电源60，发电机18,19等通信地连接(例如，通过通信线路76)。响应于由电力系统控制器模块73产生的控制信号或指令信号，接触器54可以选择性地启用或禁用各个部件之间的电连接。还响应于由电力系统控制器模块73产生的控制信号或指令信号，电池电源60可以例如通过将一组电力存储单元62选择性地放电到相应的电力总线32,34而选择性地供给预定的或可控的AC电力供给。

转到图3，示出了电池电源60，其中一组电力存储单元62串联布置以限定与电力总线32,34连接的电力输出64。电力过滤元件66也可以包括在电力输出64处的电池电源60中。在一个非限制性示例中，电力过滤元件66可以被构造为根据需要平滑功率或电压输出的突然增大或减小。在另一个非限制性示例中，电力过滤元件66可以被构造为平滑切换噪声或周期性波形，例如AC波形。

每个电力存储单元62可包括至少一个DC电力存储装置70，构造成或适于实现DC电力存储装置70的电压输出的第一可选连接件71(例如，开关)，以及构造成或适于使得能够绕过DC电力存储装置70的电压输出的第二可选连接件72。电力存储装置70的非限制性示例可包括可放电的DC电力存储装置，例如电池，电池组，电池单元，超级电容器，燃料电池，氢电池，或连续或半连续电力转换或供给装置，例如太阳能电池，风力涡轮机等。在另一个非限制性示例中，电力存储装置70可包括可放电或可再充电的电力存储装置。在第一连接件71处于打开状态而第二连接件72处于闭合状态的一个示例中，可以绕过DC电力存储装置70，例如，不在电力输出64处利用存储在DC电力存储装置70中的电力。在第一连接件71处于闭合状态并且第二连接件72处于打开状态的另一示例中，DC电力存储装置70可以在电力输出64处贡献其电力供给。此外，每个电力存储单元62还可以包括电力传感器74，其被构造为感测DC电力存储装置70的可放电电力输出。

电池电源60还可包括具有处理器81和存储器83的控制器模块79。对于每个电力存储单元62，控制器模块79可以与第一可选连接件71和第二可选连接件72以及电力传感器74通信地连接。虽然描述了“电力”传感器74，但是电力传感器的非限制性方面可以被调整或构造为感测或测量电力，电力相关值或可以影响电力存储单元62的操作的其他值，包括但不限于DC电力存储装置70的电压，DC电力存储装置70或电力存储单元62的温度等。图3示出了仅与一个电力存储单元(例如，第一电力存储单元62A)连接的控制器模块79，以简化和易于理解。还预期控制器模块79可以与电池电源60内的每个电力存储单元62的第一可选连接件71和第二可选连接件72中的每一个通信连接。因此，控制器模块79可以被构造为根据需要选择性地启用第一可选连接件71的至少一个子集或第二可选连接件72的子集。可以包括本公开的非限制性方面，其中第一可选连接件71或第二可选连接件72中的一个一次处于闭合状态。控制器模块79还可以包括AC波形轮廓86，例如通过存储在存储器83中。

控制器模块79可以被构造为选择性地启用预选数量的第一可选连接件71或第二可选连接件72。可以理解，电力存储单元70之间的串联连接可以提供电力输出64处的最大可供给电压的增加或减少。在一个非限制性示例中，控制器模块79可以可控地启用第一电力存储单元62A和第二电力存储单元62B中的每一个的第一可选连接件71，并且还禁用第一电力存储单元62A和第二电力存储单元62B中的每一个的第二可选连接件72。相应地，控制器模块79可以可控制地对于每个剩余的电力存储单元62启用第二可选连接件72。以这种方式，第一电力存储单元62A和第二电力存储单元62B一起可以通过它们的串联连接将它们的总电力提供给电力输出64，同时绕过剩余的电力存储单元62的电压输出。应当理解，电池电源60可以包括任何数量的电力存储单元62，其中任何子集或所有单元62可以由控制器模块79控制。

图4展示了一个非限制性示例电压图80，其示出了用于电池电源60的理想的，期望的或目标AC波形输出轮廓82。如图所示，可控制地或顺序地启用和禁用电池电源60的电力存储单元62(由步进电压输出84示出)可以在正负电压波形上共同表示总AC电池电源输出86。在一个示例中，电力过滤元件可以产生，平均或“平滑”AC电池电源输出86。在这个意义上，可控AC电池电源输出86可以模拟AC波形输出轮廓82。根据需要，可控AC电池电源输出86还可以通过电池电源60的处理器81可控地产生，或者响应于来自电力系统控制器模块73的控制信号或指令信号可控地产生，以改变或修改电池电源输出86的频率，相位，定时，电压输出等。在一个非限制性示例中，可控AC电池电源输出86可被控制或可控制以与现有AC电力供给器(例如第一发电机18或第二发电机19)，或电力总线32,34的另一电力供给器匹配，对应或一致。

虽然图4的方面示出了可选择地操作电池电源60以产生或以其他方式供给AC电池电源输出86，但是可以进一步包括本公开的非限制性方面，其中一组第一可选连接件71和一组第二可选连接件72的可控切换允许或启用DC电池电源输出，其中电力存储单元62的至少一个子集的总和的一系列DC电力输出被供给至图3的电力输出64。

图5示出了可以在图1和2的配电系统30中使用的另一AC电池电源系统160。如图所示，AC电池电源系统160可以包括一组电池电源60，其与电力系统控制器模块73可控制地并且通信地连接，并且具有通过接触器54与AC电力总线32,34连接的一组输出。在这个意义上，一组单相AC电池电源输出86(如图4所示)可以组合，以将多相AC电池电源系统160输出提供到AC电力总线32,34。在所示的示例中，可以可控地操作三个单相AC电池电源60，以将三相AC电池电源供给到电力总线32,34。虽然示出并描述了三相AC电池电源系统160，但是应当理解，可以包括本公开的各方面，以将一组AC电池电源60分组为任意数量的相输出，包括但不限于，两相，四相，六相输出等。

在本公开的另一非限制性示例中，电池电源系统160被示出为包括电力传感器176，其适于或构造成感测至少一个电池电源60的电力输出，如本文所述。

本公开的各方面可以通过利用一个或多个电池电源60或电池电源系统160来提供或启用适于在选择性连接的电力总线32,34或选择性连接的电源(例如，第一发电机18和第二发电机19)之间传输电力的配电系统30，如本文所述。

在发电操作期间，多个电源(例如多个发电机18,19，次级发电机，辅助电力单元(APU)等)提供冗余或替代电源，其可以向电力总线32,34中的一个或多个供电。在某些情况下，多个电源在相位或频率上不同步。因此，为了在不同电源之间提供电力传输，可以匹配传输电源的频率和相位(有时是电压)，使得电源可以与电力总线32,34临时并联连接(例如“无缝”或“不间断”电力传输，其中电力不会中断到电力总线32,34)。在该示例中，不同的电源可以在对电力总线32,34通电之前协调一致。或者，为了在不同电源之间提供电力传输，在第二电源与电力总线32,34连接之前，第一电源可以与电力总线32,34断开连接(例如，具有“中断”电力传输，其中连续电力供给“中断”)。在中断电力传输的示例中，不需要电源之间的协调。

返回参考图4，本公开的方面可以为从诸如第一发电机18的第一电源到诸如第二发电机19的第二电源的电力总线32,34(例如第一电力总线32)提供或启用“不间断”电力传输配电系统30。“不间断”电力传输可以包括利用至少一个电池电源60在第一发电机18断开连接的时间段期间且在第二发电机19连接之前向第一电力总线32供电，并且其中可以在供电的同时可控制地修改或改变至少一个电池电源60的可控电力供给，以在第一发电机18的电力输出特性(例如电压输出，电流输出，频率输出，相位等)到第二发电机19的电力输出特性之间变化。在这个意义上，至少一个电池电源60可以“桥接”第一发电机18和第二发电机19之间的电力传输，其中第一发电机18和第二发电机19不需要如所描述的那样协调。

图6示出了示例图200，其示出配电系统30在一段时间内的不间断电力传输。示例图200示出了在不间断电力传输的时段内哪些电力供给正在向例如第一电力总线32供电的代表性二进制指示。如图所示，第一信号202表示通过第一发电机18的电力供给，第二信号204表示通过电池电源60,160的电力供给，第三信号206表示通过第二发电机19的电力供给。

在第一时间208，在不间断电力传输操作开始之前或开始时，仅第一发电机18以一组第一电力输出特性向第一电力总线32供给或提供电力(例如，第一信号202“接通”)。在第一时间208，第二信号204表示电池电源60,160不供电，第三信号206表示第二发电机19不供电(例如第二信号204和第三信号206为“断开”)。仅在非限制性示例中，第一时间208可以指示电力系统控制器模块73指示将第一电力总线32的电力供给从第一发电机18传输到第二发电机19的请求的时刻。

第二时间210指示电池电源60,160开始向第一电源总线32供电或提供电力(例如，第二信号204“接通”)，使得第一发电机18和电池电源60，160二者都向第一电力总线32供电或共同供电。在一个非限制性示例中，电池电源60,160可以响应于由电池电源60从电力系统控制器模块73接收的控制或指令信号而开始供电，以使得能够产生电池电源输出86，如本文所述。另外，在第二时间210，电力系统控制器模块73可以选择性地指示电池电源60,160和第一电力总线32之间的接触器54以选择性地连接部件。在本公开的另一个非限制性方面，在第一时间208和第二时间210之间的时间段期间，电力系统控制器模块73可以感测，测量或以其他方式传送第一电力输出特性的各方面(即，第一发电机18输出或第一电力总线32的电力供给特性)，例如电压输出，电流输出，频率输出，相位等，到电池电源60,160。因此，当启用电池电源60,160时，其可以供给与第一电力输出特性一致，协调或以其他方式匹配的电力。

第三时间212指示第一发电机18停止供电或者禁止向第一电力总线32供电(例如，第一信号202“断开”)。在一个示例中，这可以通过接触器54响应于由电力系统控制器模块73提供或产生的控制或指令信号，将第一发电机18的输出40与第一电力总线32断开连接而发生。在第三时间212之后，电池电源60,160是向第一电力总线32供电的唯一电源或电力供给器。

第四时间214指示第三时间212与第五时间216之间的任意时间，其中，当电池电源60,160仅向第一电力总线32供电时，电力系统控制器模块73可以对第二发电机19输出的一组第二电力输出特性的各方面(例如电压输出，电流输出，频率输出，相位等)进行感测，测量或以其他方式传送到电池电源60,160。在此期间，第二发电机19输出40未被供给到第一电力总线32，但是电池电源60,160开始调节或修改供给到第一电力总线32的可控输出，以与第二电力输出特性一致，协调或以其他方式匹配。在第四时间214和第五时间216之间的时间段中，电池电源60,160可以可控制地调整或修改电压输出，电流输出，频率输出，相位或其组合中的至少一个，使得在第四时间214和第五时间216之间由电池电源60,160供给至第一电力总线32的电力在与第一发电机18同步的电力输出和与第二发电机19同步的电力输出之间转换。仅在非限制性示例中，电池电源60,160的可控输出的调整或修改可以通过一系列连续的小调整或修改发生，包括但不限于延迟，相移，延长或缩短频率周期等。在一个非限制性示例中，可控制地转换可控电力供给可以包括首先匹配第二组电特性的相位，然后匹配第二组电特性的频率。到第五时间216，电池电源60,160已经与第二发电机19的第二电力输出特性同步。

在该时间段期间(在第四时间214和第五时间216之间)，向第一电力总线32供给可控电力输出特性不会停止，不被停止，并且不会中断第一电力总线32的电力需求。换句话说，第一电力总线32或与之一起的电气负载20的电力需求不会中断，断电或操作危险。另外，电池电源60,160的大小适于供给足够量的电力以操作与第一电力总线连接的一组电气负载20至少一段时间，以使可控电力输出特性从匹配第一电力输出特性转换到匹配第二电力输出特性。

第五时间216指示第二发电机19开始或启动向第一电力总线32供电或提供电力(例如，第三信号206“接通”)，使得电池电源60,160和第二发电机19都向或共同向第一电力总线32供电。在一个示例中，这可以通过位于第一电力总线32和第二电力总线34之间的接触器54发生，接触器54响应于由电力系统控制器模块73提供或产生的控制或指令信号，将第二发生器19的输出40与第一电力总线32连接。在第五时间216之后，电池电源60,160和第二发电机19正在供给与第二电力输出特性一致，协调或以其他方式匹配的电力。

最后，第六时间218指示电池电源60,160停止向第一电力总线32供电或者被禁止向第一电力总线32供电(例如，第二信号204“断开”)。在一个示例中，这可以通过接触器54响应于由电力系统控制器模块73提供或产生的控制或指令信号将电池电源60,160与第一电力总线32断开连接而发生。在第六时间218之后，第二发电机19是向第一电力总线32供电的唯一电源或电力供给器。此时，配电系统30的不间断电力传输已经完成。

在一个非限制性示例中，电池电源60,160向第一电力总线32供电的总时间段(例如，第二时间210和第六时间218之间的时间段)可以小于一秒。

虽然本公开的各方面描述了第一电力总线32的不间断电力传输的示例，但是不间断电力传输的非限制性方面适用于任何电力总线32,34，配电系统30等。

图7进一步示出了示出在图6的第四时间214和第五时间216之间调整或修改电池电源60,160的可控输出的示例性图300。图300示出了第一AC波形302以及第二发电机19的感测或测量的第二电力输出特性的第二AC波形304，第一AC波形302示出了电池电源60,160的实际可控输出。在一个非限制性示例中，第二AC波形304可以表示第二发电机19的实际感测或测量的第二电力输出特性(例如，如由电力系统控制器模块73感测的)，或者可以表示从电池电源60,160预期的预测或目标电力供给，如本文所述。

如图所示，可以在多个顺序连续的电力或波形周期上引入一系列小的定时延迟306,308，直到第一AC波形304与第二AC波形304匹配，协调或一致(例如，以协调波310示出)。在本公开的一个非限制性方面，每个小的定时延迟306,308可以短于与第一电力总线32连接的一组电气负载20的断电或重置断电。在一个非限制性实例中，“断电”或重置断电可以包括停止供电的时间长于断电或电力重置时间段。在这个意义上，本公开的方面包括“不间断”或“不断电”的电力传输。

所描绘的序列仅用于说明性目的，并不意味着以任何方式限制本公开的方面，因为应理解，本申请公开的部分可以以不同的逻辑顺序进行，可以包括附加或干预部分，或者可以将所描述的方法的部分分成多个部分，或者可以省略方法的所述部分而不偏离所描述的方法。

图8示出了根据本公开另一方面的配电系统430。配电系统430类似于配电系统30；因此，除非另有说明，否则相同的部件将被标识为相同数字增加400，应理解，配电系统30的相同部件的描述适用于配电系统430。一个区别在于电池电源被示为AC/DC电池电源460，其可以选择性地与AC电源总线32,34或DC电源总线433连接。如图所示，DC电力总线433的一个非限制性示例可以包括28伏DC电力总线，但是任何DC电压电力总线可以包括在本公开的方面中。

可以包括配电系统430的非限制性方面，其中AC/DC电池电源460可以由至少一个控制器模块73,79可控地操作，以将AC电力输出供给至AC电力总线32,34，在AC电力总线32,34之间执行不间断电力传输，或者将DC电力输出供给至DC电力总线433。

图9示出了根据本公开的方面的AC/DC电池电源460的各方面。由于AC/DC电池电源460可以类似于电池电源60，因此为简洁起见未示出一些特征。如图所示，AC/DC电池电源460的电力输出64可以包括第三开关490或一组第三开关，其适于或构造成从与电力总线32,34,433连接的一组电力输出中进行选择。例如，如图所示，第三开关490可以从控制器模块79接收控制信号或命令，以将电力输出64与DC电力总线433的电力输入492，第一AC电力总线32的电力输入494，或第二AC电力总线34的电力输入496电连接。

当AC/DC电池电源460的电力输出64与DC电力总线433的电力输入492连接时，可以通过控制器模块79选择性地操作电池电源460以提供DC电力输出64，诸如28伏DC。当AC/DC电池电源460的电力输出64与第一AC电力总线32的电力输入494或第二AC电力总线34的电力输入496连接时，电池电源可以通过控制器模块79操作，以提供AC电力输出64或不间断电力传输电力输出64，如本文所述。

在又一个非限制性示例中，AC/DC电池电源460可以包括用于第三开关的可选的第二极498，由此第二极498可以操作以镜像第三开关490的操作。在这个意义上，第三开关490的每个可切换输出可以包括与AC/DC电池电源460的电力返回导体匹配或对应的可切换连接。在一个非限制性示例中，第二极498可以操作以限定不同的电接地(例如用于DC电力总线433的接地499)，或用于相应AC电力总线32,34的中性线。

虽然本公开的非限制性方面示出并描述了一个或多个控制器模块73,79，但是可以包括本公开的各方面，其中单个控制器模块73,79或附加控制器模块包括在所描述的控制模式中。例如，控制器模块73可以可操作地控制控制器模块79的各方面，或者可以以其他方式产生用于控制模块79操作的命令，反之亦然。

图10示出了电池电源560的另一示例。电池电源560类似于电池电源60；因此，除非另有说明，否则相同的部件将被标识为相同数字增加500，应理解的是，电池电源60的类似部件的描述适用于电池电源560。一个区别在于电池电源560可以包括在电力存储单元562的相应子集中的并联布置的DC电力存储装置570。如图所示，电力存储单元562可以彼此相邻地串联布置。另一个不同之处在于电池电源560可以包括第二电力输出564，其可以例如向另一个电力目的地或电气负载(示出为DC电力总线433)提供可选择的或可切换的电压输出。在该构造中，电池电源560可选择地或可操作地提供双电力输出，其中第一电力输出64从电力存储单元62A，62B和562供电，而第二电力输出564从电力存储单位562供电。电力存储单元562的并联布置的DC电力存储装置570可以被选择，布置，编号等，使得从电力存储单元562向两个电力输出64,564供电就足够了(例如可靠电力供给，冗余电力供给，电力供给64,564或双供电时的较长输出持续时间等)。

另外，虽然未示出，但是图9中描述和示出的本公开的各方面，特别是第三开关490和第三开关的可选的第二极498可以结合到图10的方面中。例如，电力输出64,564可以包括另外的可切换元件，以选择性地使得能够从电力输出64,564向任何数量的电力输出(例如，图9中示出为492,494,496)供电。利用第三开关490或其改编的示例可选电力输出64,564可包括在电力输出64,564中的一个或两个处的AC或DC总线32,34,433的任何置换或组合。

除了以上附图中所示的方面和构造之外，本公开还预期许多其他可能的方面和构造。例如，本公开的方面可以应用于附加的电力传输操作，包括但不限于，将在基于飞行器地面的电力供给器(例如，地面电源车或终端电源)之间的电力(例如，在电力总线上)传输到辅助电力单元，或最近启动的发电机。另外，虽然已经将本公开的方面描述为允许或实现可变频率发电机之间的电力传输能力，但是本公开可以用于允许或实现一个或多个可变频率发电机，一个或多个恒定频率发电机，应急电源(例如冲压空气涡轮机)等，或其组合之间的匹配，协调或以其他方式不间断电力传输能力。

本文所公开的方面提供了一种用于从一组DC电源(例如电池)中可选择地操作一组AC或DC电力输出的方法和装置。另外，这些方面提供了一种通过利用可控电池电源在多个电源之间进行不间断电力传输的方法和装置。

技术效果是上述方面能够通过利用DC电源来为一组AC或DC电力总线供电。另外，这些方面通过利用来自电池电源的可控电力输出来在多个周期内桥接第一电力供给特性和第二电力供给特性，在具有第一电力供给特性的第一电源和具有第二电力供给特性的第二电源之间实现不间断电力传输，其中第一电力供给特性和第二电力供给特性不同。

可以在以上方面中实现的一个优点是，上述方面允许或能够使用不同的发电机或电源来可操作地向电气负载供电。在这种意义上，在调整或切换电源时不会中断电气负载，从而允许在改变电源的同时无缝地传输电力。在上述方面中可以实现的另一个优点是，本公开使得电池电源(例如电池组等)能够提供足够的临时电力供给来完全支持配电系统的电力需求，而无需其他来源。在这个意义上，电池电源可以根据配电系统的需要或要求而提供补充电力，应急电力或不间断过渡电力。此外，通过在本公开的方面的操作期间将电池电源操作为过渡电源或桥接电源，不启用或禁用电源需要对相应电源的操作，操作特性或控制方案(例如，发电机控制单元)进行任何改变。本公开的又一个优点是电池电源可以用配电系统进行改装而无需大的修改来实现不间断电力传输。

在未描述的范围内，各个方面的不同特征和结构可以根据需要彼此组合使用。该一个特征不能在所有方面中示出，并不意味着被解释为它不能有，而是为了描述的简洁而这样做。因此，可以根据需要混合和匹配不同方面的各种特征以形成新方面，无论是否明确地描述了新方面。本公开内容涵盖本文描述的特征的组合或置换。

本公开的各种特性，方面和优点还可以体现在本公开的方面的任何置换中，包括但不限于在列举的方面中限定的以下技术方案：

1.一种电力供给器，包括：

一组电力存储单元，该一组电力存储单元串联布置，每个电力存储单元具有相应的直流(DC)可放电电力存储装置，第一可选连接件，以及第二可选连接件，第一可选连接件被构造为能够实现相应的电力存储装置的电压输出，第二可选连接件被构造为能够绕过相应的电力存储装置的电压输出；

控制器模块，控制器模块与一组第一可选连接件和一组第二可选连接件通信连接，并且被构造为选择性地启用至少第一可选连接件的子集或第二可选连接件的子集；和

一组电力存储单元的电压输出，该电压输出被构造为与一组电力输出可切换地连接，其中该一组电力输出具有不同的电特性。

2.根据任何所公开方面的电力供给器，其中该一组电力输出中的至少一个是DC电力输出。

3.根据任何所公开方面的电力供给器，其中该一组电力输出中的至少一个是交流(AC)电力输出。

4.根据任何所公开方面的电力供给器，其中控制器模块被构造为选择性地启用至少第一可选连接件的子集或第二可选连接件的子集，并且其中选择性地启用模拟在电力输出处的AC波形。

5.根据任何所公开方面的电力供给器，其中该一组电力存储单元包括第一组电力存储单元和第二组电力存储单元，第一组电力存储单元串联布置并与电压输出连接，第一组电力存储单元具有正电压DC可放电电力存储装置，第二组电力存储单元串联布置并与电压输出连接，第二组电力存储单元具有负电压DC可放电电力存储装置。

6.根据任何所公开方面的电力供给器，其中该一组电力输出包括至少一个DC电力输出和至少一个AC电力输出。

7.根据任何所公开方面的电力供给器，其中该一组电力输出包括至少第一DC电力输出和第二DC电力输出，其中第一DC电力输出的电特性不同于第二DC电力输出的电特性。

8.根据任何所公开方面的电力供给器，其中该一组电力输出包括至少第一AC电力输出和第二AC电力输出，其中第一AC电力输出的电特性不同于第二AC电力输出的电特性。

9.根据任何所公开方面的电力供给器，其中该一组电力输出中的至少一个电力输出是AC电力输出，并且AC电力输出的电特性通过选择性地启用至少第一可选连接件的子集或第二可选连接件的子集而可变。

10.根据任何所公开方面的电力供给器，还包括第三可选连接件，其与控制器模块通信地连接，并且能够操作以可切换地将电压输出与该一组电力输出中的所选择的一个电力输出连接。

11.根据任何所公开方面的电力供给器，其中该一组电力输出包括一组电力总线。

12.根据任何所公开方面的电力供给器，其中该一组电力总线是用于飞行器配电系统的一组电力总线。

13.根据任何所公开方面的电力供给器，还包括第二电力输出，其被构造为从电力存储单元的子集供给第二电压输出。

14.根据任何所公开方面的电力供给器，其中电压输出和第二电压输出可以同时从该一组电力存储单元供电。

15.根据任何所公开方面的电力供给器，其中每个电力存储单元还包括电力传感器，其被构造为感测相应的电力存储装置的可放电电力输出。

16.根据任何所公开方面的电力供给器，其中电压输出使得在该一组电力输出处可连接的电力总线之间不间断电力传输。

17.根据权利要求1所述的电力供给器，其中该一组电力存储单元包括电池，电池组，电池单元，超级电容器，燃料电池，氢电池，太阳能电池或风力涡轮中的至少一个。

18.一种供电方法，该方法包括：

通过控制器模块选择性地为串联布置的一组可放电直流(DC)电力存储单元中的每一个启用电压输出连接或旁路连接中的一个，使得该一组电力存储单元的总输出被提供给一组可切换连接的电力输出。

19.根据任何所公开方面的方法，还包括通过电力传感器感测至少可放电电力存储单元的子集的可放电电力值。

本书面描述使用示例来公开本公开的各方面，包括最佳模式，并且还使本领域的任何技术人员能够实践本公开的各方面，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本公开的可专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差别的等效结构元件，则这些其他示例意图落入权利要求的范围内。