(57)【要約】      （修正有）【課題】バッテリモジュールシステムを伴った電力供給システム及び方法を提供する。【解決手段】バッテリモジュールシステムは、少なくとも１つのセル及びバッテリモジュールプロセッサを含む。バッテリモジュールプロセッサは、少なくとも１つのセルに関連するセル信号を受信するように構成され、セル信号は、温度信号、電圧信号、又は電流信号の１つを含む。バッテリモジュールプロセッサはまたセル信号に基づいてセルのステータスを決定するように構成されている。バッテリモジュールシステムは、マスター／モジュール間インターフェースに取り外し可能な状態で接続し１つのセルからの電力をマスター／モジュール間インターフェースへ送るように構成されている。バッテリモジュールシステムはバッテリモジュールプロセッサから１つのセルのステータスを、マスター／モジュール間インターフェースへ伝えるように、構成されている。【選択図】図１
2014197533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を提供するように構成されている少なくとも１つのセル（１０１）と、
前記少なくとも１つのセル（１０１）に関連する少なくとも１つのセル（１０１）信号を受信し、前記少なくとも１つのセル信号に基づいて前記少なくとも１つのセル（１０１）のステータスを決定するように、構成されている、バッテリモジュールプロセッサ（１１０）とを備え、
前記少なくとも１つのセル（１０１）信号は、温度信号、電圧信号、又は電流信号のうちの少なくとも１つを含む、システム（１０）。
【請求項２】
マスター／モジュール間インターフェース（４００）に取り外し可能な状態で接続し、
前記少なくとも１つのセル（１０１）から前記マスター／モジュール間インタフェース（４００）へ前記電力を送り、
前記バッテリモジュールプロセッサ（１１０）から、前記少なくとも１つのセル（１０１）の前記ステータスを、前記マスター／モジュール間インターフェース（４００）へ伝えるように、構成されている、請求項１に記載のシステム（１０）。
【請求項３】
前記バッテリモジュールプロセッサ（１１０）は、前記マスター／モジュール間インターフェース（４００）への前記電力の送達を阻止するように、さらに構成されている、請求項１又は２に記載のシステム（１０）。
【請求項４】
前記バッテリモジュールプロセッサ（１１０）は、
マスター／モジュール間インタフェース（４００）へ、セキュリティー情報又は識別情報のうちの少なくとも１つを伝え、
前記システム（１０）のテストを実行し、
マスター／モジュール間インターフェース（４００）へ前記テストの結果を伝えるように、さらに構成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム（１０）。
【請求項５】
前記マスター／モジュール間インターフェース（４００）は、
第１のバッテリモジュールシステム（１００）に取り外し可能な状態で接続し、
前記第１のバッテリモジュールシステム（１００）の中の少なくとも１つのセル（１０１）から、電力を受信し、
前記第１のバッテリモジュールシステム（１００）の中のバッテリモジュールプロセッサ（１１０）から、前記第１のバッテリモジュールシステム（１００）の中の前記少なくとも１つのセル（１０１）のステータスを、受信するように構成され、
前記マスター／モジュール間インターフェース（４００）は、バッテリマスタープロセッサ（２１０）を含むバッテリマスターシステム（２００）に接続され、
前記バッテリマスターシステム（２００）は、
前記マスター／モジュール間インターフェース（４００）から、前記第１のバッテリモジュールシステム（１００）の中の前記少なくとも１つのセル（１０１）からの前記電力を受信し、
前記マスター／モジュール間インターフェース（４００）から、前記第１のバッテリモジュールシステム（１００）の中の前記少なくとも１つのセル（１０１）の前記ステータスを、前記バッテリマスタープロセッサ（２１０）へ送るように、構成されている、請求項２から４のいずれか一項に記載のシステム（１０）。
【請求項６】
前記マスター／モジュール間インターフェース（４００）は、
第２のバッテリモジュールシステムに取り外し可能な状態で接続し、
前記第２のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセル（１０１）から電力を受信し、
前記第２のバッテリモジュールシステムの中のバッテリモジュールプロセッサ（１１０）から、前記第２のバッテリモジュールシステムの中の前記少なくとも１つのセル（１０１）のステータスを受信するように、さらに構成され、
前記バッテリマスターシステム（２００）は、
前記マスター／モジュール間インターフェース（４００）から、前記第２のバッテリモジュールシステムの中の前記少なくとも１つのセル（１０１）からの前記電力を受信し、
前記マスター／モジュール間インターフェース（４００）から、前記第２のバッテリモジュールシステムの中の前記少なくとも１つのセル（１０１）の前記ステータスを、前記バッテリマスタープロセッサ（２１０）へ送るように、さらに構成されている、請求項５に記載のシステム（１０）。
【請求項７】
前記第１のバッテリモジュールシステム（１００）の中の前記少なくとも１つのセル（１０１）の性質が、前記第２のバッテリモジュールシステムの中の前記少なくとも１つのセル（１０１）の性質と異なっている、請求項６に記載のシステム（１０）。
【請求項８】
前記バッテリマスターシステム（２００）は、
前記第１のバッテリモジュールシステム（１００）の中の前記少なくとも１つのセル（１０１）からの前記電力が、前記マスター／モジュール間インターフェース（４００）から、切断される原因となり、
前記第２のバッテリモジュールシステムの中の前記少なくとも１つのセル（１０１）からの前記電力が、前記マスター／モジュール間インターフェース（４００）から、切断される原因となるように、さらに構成されている、請求項６に記載のシステム（１０）。
【請求項９】
前記バッテリマスターシステム（２００）は、
前記第１のバッテリモジュールシステム（１００）の中の前記少なくとも１つのセル（１０１）からの前記電力が、前記第１のバッテリモジュールシステム（１００）の中の切断を通じて、前記マスター／モジュール間インターフェース（４００）から、切断される原因となり、
前記第２のバッテリモジュールシステムの中の前記少なくとも１つのセル（１０１）からの前記電力が、前記第２のバッテリモジュールシステムの中の切断を通じて、前記マスター／モジュール間インターフェース（４００）から、切断される原因となり、
前記第１のバッテリモジュールシステム（１００）の前記少なくとも１つのセル（１０１）及び前記第２のバッテリモジュールシステムの前記少なくとも１つのセル（１０１）のために、前記マスター／モジュール間インターフェース（４００）へ、再充電電力を供給するように、さらに構成されている、請求項６に記載のシステム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年２月２５日に出願された米国仮特許出願番号６１／７６９，１７３、及び２０１３年９月４日に出願された米国特許出願番号１４／０１８０４７の利益を主張する。
【０００２】
本出願は、概して、例えば航空機などのようなビークルにおける、バッテリモジュールシステムを伴った電力供給に関する。
【発明の概要】
【０００３】
実施形態にしたがって、バッテリモジュールシステムは、少なくとも１つのセル及びバッテリモジュールプロセッサを含む。バッテリモジュールプロセッサは、少なくとも１つのセルに関連する少なくとも１つのセル信号を受信するように構成されており、ここにおいて少なくとも１つのセル信号は、温度信号、電圧信号、又は電流信号のうちの少なくとも１つを含む。バッテリモジュールプロセッサはまた、少なくとも１つのセル信号に基づいて、少なくとも１つのセルのステータス（例えば、充電状態、容量状態、又は健全性）を決定するように構成されている。バッテリモジュールシステムは、取り外し可能な状態でマスター／モジュール間インターフェースに接続し、少なくとも１つのセルからマスター／モジュール間インターフェースへ電力を送るように、構成されている。バッテリモジュールシステムはまた、バッテリモジュールプロセッサから、少なくとも１つのセルのステータスを、マスター／モジュール間インターフェースへ伝えるように、構成されている。
【０００４】
実施形態にしたがって、電力供給のシステムは、マスター／モジュール間インターフェース及びバッテリマスターシステムを含む。マスター／モジュール間インターフェースは、取り外し可能な状態で第１のバッテリモジュールシステムに接続し、第１のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルから電力を受信するように、構成されている。マスター／モジュール間インターフェースはまた、第１のバッテリモジュールシステムの中のバッテリモジュールプロセッサから、第１のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルのステータスを受信するように、構成されている。バッテリマスターシステムは、マスター／モジュール間インターフェースに接続され、バッテリマスタープロセッサを含む。バッテリマスターシステムは、マスター／モジュール間インターフェースから、第１のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルからの電力を受信し、マスター／モジュール間インターフェースから、第１のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルのステータスを、バッテリマスタープロセッサへ送るように、構成されている。
【０００５】
別の実施形態にしたがって、マスター／モジュール間インターフェースはまた、取り外し可能な状態で第２のバッテリモジュールシステムに接続し、第２のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルから電力を受信するように、構成されている。マスター／モジュール間インターフェースはまた、第２のバッテリモジュールシステムの中のバッテリモジュールプロセッサから、第２のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルのステータスを受信するように、構成されている。バッテリマスターシステムは、マスター／モジュール間インターフェースから、第２のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルからの電力を受信し、マスター／モジュール間インターフェースから、第２のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルのステータスをバッテリマスタープロセッサへ送るように、構成されている。
【０００６】
実施形態にしたがって、航空機における電力供給の方法は、バッテリモジュールの中のバッテリモジュールプロセッサにおいて、バッテリモジュールの中の少なくとも１つのセルに関連する少なくとも１つのセル信号を受信することを含む。そのようなセル信号は、温度信号、電圧信号、又は電流信号を含む。方法はまた、バッテリモジュールプロセッサにより、少なくとも１つのセル信号に基づいて、少なくとも１つのセルのステータス（例えば、充電状態、容量状態、又は健全性）を決定することを含む。方法はまた、バッテリモジュールプロセッサから、少なくとも１つのセルのステータスを、取り外し可能な状態で接続可能なマスター／モジュール間インターフェースへ伝えることを含む。方法はまた、少なくとも１つのセルからマスター／モジュール間インターフェースへ電力を送ることを含む。
【０００７】
実施形態にしたがって、ビークル内のバッテリ検査の方法は、第１のバッテリモジュールからステータス情報を受信すること、第２のバッテリモジュールからステータス情報を受信すること、並びに第１のバッテリモジュールのステータス情報及び第２のバッテリモジュールのステータス情報を検査し、ビークルの所定のミッション要求又は互換性要求のうちの少なくとも１つを満たすことを含む。バッテリモジュールは、異なるセルの性質を有することがある。ビークルが航空機ならば、バッテリモジュールは、飛行のタイプ、飛行の期間、又は飛行の間に使用される装備などのようなミッション要求を満たすように、検査される。
【０００８】
実施形態にしたがって、システムは、電力を提供するように構成される少なくとも１つのセル、及びバッテリモジュールプロセッサを含む。バッテリモジュールプロセッサは：少なくとも１つのセルに関連する少なくとも１つのセル信号を受信するように構成され、ここにおいて、少なくとも１つのセル信号は、温度信号、電圧信号、又は電流信号のうちの少なくとも１つを含み；少なくとも１つのセル信号に基づいて少なくとも１つのセルのステータス（例えば、少なくとも１つのセルの充電状態、少なくとも１つのセルの容量状態、又は少なくとも１つのセルの健全性）を決定するように構成されている。システムは、取り外し可能な状態でマスター／モジュール間インターフェースへ接続し、少なくとも１つのセルから、マスター／モジュール間インターフェースへ電力を送り、バッテリモジュールプロセッサから、少なくとも１つのセルのステータスを、マスター／モジュール間インターフェースへ伝えるように、構成されている。バッテリモジュールプロセッサはまた、セキュリティー情報又は識別情報のうちの少なくとも１つを、マスター／モジュール間インターフェースへ伝える。システムはまた、システムのテストを実行し、テストの結果を、マスター／モジュール間インターフェースへ伝える。
【０００９】
実施形態にしたがって、電力供給のシステムは、取り外し可能な状態で第１のバッテリモジュールシステムに接続するマスター／モジュール間インターフェースを含み、第１のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルから電力を受信し、第１のバッテリモジュールシステムの中のバッテリモジュールプロセッサから、第１のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルのステータス（例えば、第１のバッテリの少なくとも１つのセルの充電状態、第１のバッテリの少なくとも１つのセルの容量状態、又は第１のバッテリの少なくとも１つのセルの健全性、のうちの少なくとも１つ）を受信する。システムはまた、マスター／モジュール間インターフェースに接続され、バッテリマスタープロセッサを含むバッテリマスターシステムを含む。バッテリマスターシステムは、マスター／モジュール間インターフェースから、第１のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルからの電力を受信し、マスター／モジュール間インターフェースから、第１のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルのステータスを、バッテリマスタープロセッサへ送る。
【００１０】
マスター／モジュール間インターフェースは、取り外し可能な状態で第２のバッテリモジュールシステムに接続し、第２のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルから電力を受信し、第２のバッテリモジュールシステムの中のバッテリモジュールプロセッサから、第２のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルのステータスを受信する。バッテリマスターシステムは、マスター／モジュール間インターフェースから、第２のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルからの電力を受信し、マスター／モジュール間インターフェースから、第２のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルのステータスを、バッテリマスタープロセッサへ送る。
【００１１】
第１のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルの性質は、第２のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルの性質と異なる可能性がある。バッテリマスターシステムは、第１のバッテリモジュールシステムが第２のバッテリモジュールシステムと互換性があるか否かを、決定する。バッテリマスターシステムは、第１のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルからの電力が、マスター／モジュール間インターフェースから切断される原因となり、第２のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルからの電力が、マスター／モジュール間インターフェースから切断される原因となる。バッテリマスターシステムは、第１のモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルからの電力が、第１のバッテリモジュールシステムの中の切断を通じて、マスター／モジュール間インターフェースから切断される原因となり、第２のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルからの電力が、第２のバッテリモジュールシステムの中の切断を通じて、マスター／モジュール間インターフェースから切断される原因となる。バッテリマスターシステムは、第１のバッテリモジュールの少なくとも１つのセル及び第２のバッテリモジュールの少なくとも１つのセルのために、マスター／モジュール間インターフェースへ再充電電力を供給する。
【００１２】
実施形態にしたがって、航空機における電力供給の方法は、バッテリモジュールの中のバッテリモジュールプロセッサにおいて、バッテリモジュールの中の少なくとも１つのセルに関連する少なくとも１つのセル信号を受信することを含み、ここにおいて、少なくとも１つのセル信号は、温度信号、電圧信号、又は電流信号のうちの少なくとも１つを含む。方法はまた、バッテリモジュールプロセッサにより、少なくとも１つのセル信号に基づいて、少なくとも１つのセルのステータスを決定することを含む。方法はまた、バッテリモジュールプロセッサから、少なくとも１つのセルのステータスを、取り外し可能な状態で接続可能なマスター／モジュール間インターフェースへ伝えることを含む。方法はまた、少なくとも１つのセルからマスター／モジュール間インターフェースへ電力を送ることを含む。電力は、航空機の所定のミッション要求、規制要求、及び互換性要求が満たされる場合に送られる。
【００１３】
実施形態にしたがって、方法は、少なくとも１つのモジュールからステータス情報を受信することを含み、ここにおいて、少なくとも１つのモジュールはビークルにおける電力を供給するように構成され、少なくとも１つのモジュールのステータス情報を検査することは、ビークルの所定のミッション要求、規制要求、又は互換性要求のうちの少なくとも１つを満たす。少なくとも１つのモジュールは、複数のセルを含み、互換性要求は、複数のセルが互いに互換性を有することの検査を含む。ミッション要求は、定義されたミッション及び予期される使用期間の間において電力を要求する装備をリストアップすることを含む。方法は、所定のミッション要求、規制要求、及び互換性要求が満たされる場合に、少なくとも１つのモジュールからビークルの中の航空機上位システムへ電力を送ることを含む。
【００１４】
実施形態にしたがって、バッテリモジュールシステムは、少なくとも１つのセル及びバッテリモジュールプロセッサを含む。バッテリモジュールプロセッサは、少なくとも１つのセルに関連する少なくとも１つのセル信号を受信するように構成されており、ここにおいて、少なくとも１つのセル信号は、温度信号、電圧信号、又は電流信号のうちの少なくとも１つを含む。バッテリモジュールプロセッサはまた、少なくとも１つのセル信号に基づいて、少なくとも１つのセルのステータス（例えば、充電状態、容量状態、又は健全性）を決定するように、構成されている。バッテリモジュールシステムは、マスター／モジュール間インターフェースに取り外し可能な状態で接続し、少なくとも１つのセルからマスター／モジュール間インターフェースへ電力を送るように、構成されている。バッテリモジュールシステムはまた、バッテリモジュールプロセッサから、少なくとも１つのセルのステータスを、マスター／モジュール間インターフェースへ伝えるように、構成されている。
【００１５】
実施形態にしたがって、電力供給のシステムは、マスター／モジュール間インターフェース及びバッテリマスターシステムを含む。マスター／モジュール間インターフェースは、第１のバッテリモジュールシステムに取り外し可能な状態で接続し、第１のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルから電力を受信するように、構成されている。マスター／モジュール間インターフェースはまた、第１のバッテリモジュールシステムの中のバッテリモジュールプロセッサから、第１のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルのステータスを受信するように、構成されている。バッテリマスターシステムは、マスター／モジュール間インターフェースに接続され、バッテリマスタープロセッサを含む。バッテリマスターシステムは、マスター／モジュール間インターフェースから、第１のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルからの電力を受信し、マスター／モジュール間インターフェースから、第１のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルのステータスを、バッテリマスタープロセッサへ送るように、構成されている。
【００１６】
別の実施形態にしたがって、マスター／モジュール間インターフェースはまた、第２のバッテリモジュールシステムに取り外し可能な状態で接続し、第２のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルから電力を受信するように、構成されている。マスター／モジュール間インターフェースはまた、第２のバッテリモジュールシステムの中のバッテリモジュールプロセッサから、第２のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルのステータスを受信するように、構成されている。バッテリマスターシステムは、マスター／モジュール間インターフェースから、第２のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルからの電力を受信し、マスター／モジュール間インターフェースから、第２のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルのステータスを、バッテリマスタープロセッサへ送るように、構成されている。
【００１７】
実施形態にしたがって、航空機における電力供給の方法は、バッテリモジュールの中のバッテリモジュールプロセッサにおいて、バッテリモジュールの中の少なくとも１つのセルに関連する少なくとも１つのセル信号を受信することを含む。そのようなセル信号は、温度信号、電圧信号、又は電流信号を含む。方法はまた、バッテリモジュールプロセッサにより、少なくとも１つのセル信号に基づいて、少なくとも１つのセルのステータス（例えば、充電状態、容量状態、又は健全性）を、決定することを含む。方法はまた、バッテリモジュールプロセッサから、少なくとも１つのセルのステータスを、取り外し可能な状態で接続可能なマスター／モジュール間インターフェースへ、伝えることを含む。方法はまた、少なくとも１つのセルからマスター／モジュール間インターフェースへ電力を送ることを含む。
【００１８】
さらに、本開示は、下記の条項にしたがう実施形態を含む。
【００１９】
条項１
電力を提供するように構成されている少なくとも１つのセルと、
前記少なくとも１つのセルに関連する少なくとも１つのセル信号を受信し、前記少なくとも１つのセル信号に基づいて、前記少なくとも１つのセルのステータスを決定するように構成されている、バッテリモジュールプロセッサとを備え、
前記少なくとも１つのセル信号は、温度信号、電圧信号、又は電流信号のうちの少なくとも１つを含む、システム。
【００２０】
条項２
取り外し可能な状態でマスター／モジュール間インターフェースに接続し、
前記少なくとも１つのセルから前記マスター／モジュール間インターフェースへ前記電力を送り、
前記バッテリモジュールプロセッサから、前記少なくとも１つのセルの前記ステータスを、前記マスター／モジュール間インターフェースへ伝えるように構成されている、条項１に記載のシステム。
【００２１】
条項３
前記バッテリモジュールプロセッサが、前記マスター／モジュール間インターフェースへの前記電力の送達を阻止するように、さらに構成されている、条項２に記載のシステム。
【００２２】
条項４
前記少なくとも１つのセルの前記ステータスは、前記少なくとも１つのセルの充電状態、前記少なくとも１つのセルの容量状態、又は前記少なくとも１つのセルの健全性を含む、条項１に記載のシステム。
【００２３】
条項５
前記バッテリモジュールプロセッサは、セキュリティー情報又は識別情報のうちの少なくとも１つを、前記マスター／モジュール間インターフェースへ伝えるように、さらに構成されている、条項１に記載のシステム。
【００２４】
条項６
前記バッテリモジュールプロセッサは、前記システムのテストを実行し、前記テストの結果を前記マスター／モジュール間インターフェースへ伝えるように、さらに構成されている、条項１に記載のシステム。
【００２５】
条項７
第１のバッテリモジュールシステムに取り外し可能な状態で接続し、前記第１のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルから電力を受信し、前記第１のバッテリモジュールシステムの中のバッテリモジュールプロセッサから、前記第１のバッテリモジュールシステムの中の前記少なくとも１つのセルのステータスを受信するように、構成されているマスター／モジュール間インターフェースと、
前記マスター／モジュール間インターフェースに接続され、バッテリマスタープロセッサを含み、前記マスター／モジュール間インターフェースから、前記第１のバッテリモジュールシステムの中の前記少なくとも１つのセルからの前記電力を受信し、前記マスター／モジュール間インターフェースから、前記第１のバッテリモジュールシステムの中の前記少なくとも１つのセルの前記ステータスを、前記バッテリマスタープロセッサへ送るように、構成されているバッテリマスターシステムとを備える、電力供給システム。
【００２６】
条項８
前記マスター／モジュール間インターフェースは、第２のバッテリモジュールシステムに取り外し可能な状態で接続し、前記第２のバッテリモジュールシステムの中の少なくとも１つのセルから電力を受信し、前記第２のバッテリモジュールシステムの中のバッテリモジュールプロセッサから、前記第２のバッテリモジュールシステムの中の前記少なくとも１つのセルのステータスを受信するように、さらに構成され、
前記バッテリマスターシステムは、前記マスター／モジュール間インターフェースから、前記第２のバッテリモジュールシステムの中の前記少なくとも１つのセルからの前記電力を受信し、前記マスター／モジュール間インターフェースから、前記第２のバッテリモジュールシステムの中の前記少なくとも１つのセルの前記ステータスを、前記バッテリマスタープロセッサへ送るように、さらに構成されている、条項７に記載のシステム。
【００２７】
条項９
前記第１のバッテリモジュールシステムの中の前記少なくとも１つのセルの性質は、前記第２のバッテリモジュールシステムの中の前記少なくとも１つのセルの性質と異なっている、条項８に記載のシステム。
【００２８】
条項１０
前記バッテリマスターシステムは、前記第１のバッテリモジュールシステムが前記第２のバッテリモジュールシステムと互換性があるか否かを決定するように、さらに構成されている、条項８に記載のシステム。
【００２９】
条項１１
前記バッテリマスターシステムは、前記第１のバッテリモジュールシステムの中の前記少なくとも１つのセルからの前記電力が、前記マスター／モジュール間インターフェースから切断される原因となり、前記第２のバッテリモジュールシステムの中の前記少なくとも１つのセルからの前記電力が、前記マスター／モジュール間インターフェースから切断される原因となるように、さらに構成されている、条項８に記載のシステム。
【００３０】
条項１２
前記バッテリマスターシステムは、前記第１のバッテリモジュールシステムの中の前記少なくとも１つのセルからの前記電力が、前記第１のバッテリモジュールシステムの中の切断を通じて、前記マスター／モジュール間インターフェースから切断される原因となり、
前記第２のバッテリモジュールシステムの中の前記少なくとも１つのセルからの前記電力が、前記第２のバッテリモジュールシステムの中の切断を通じて、前記マスター／モジュール間インターフェースから切断される原因となるように、さらに構成されている、条項８に記載のシステム。
【００３１】
条項１３
前記バッテリマスターシステムは、前記第１のバッテリモジュールの前記少なくとも１つのセル及び前記第２のバッテリモジュールの前記少なくとも１つのセルのために、再充電電力を前記マスター／モジュール間インターフェースへ供給するように、さらに構成されている、条項８に記載のシステム。
【００３２】
条項１４
前記第１のバッテリの前記少なくとも１つのセルの前記ステータスは、前記第１のバッテリの前記少なくとも１つのセルの充電状態、前記第１のバッテリの前記少なくとも１つのセルの容量状態、又は前記第１のバッテリの前記少なくとも１つのセルの健全性のうちの少なくとも１つを含む、条項７に記載のシステム。
【００３３】
条項１５
バッテリモジュールの中のバッテリモジュールプロセッサにおいて、前記バッテリモジュールの中の少なくとも１つのセルに関連する少なくとも１つのセル信号を受信することを含み、前記少なくとも１つのセル信号は、温度信号、電圧信号、又は電流信号のうちの少なくとも１つを含み、
前記バッテリモジュールプロセッサにより、前記少なくとも１つのセル信号に基づいて、前記少なくとも１つのセルのステータスを決定することと、
前記バッテリモジュールプロセッサから、前記少なくとも１つのセルの前記ステータスを、取り外し可能な状態で接続可能なマスター／モジュール間インターフェースへ伝えることと、
前記少なくとも１つのセルから前記マスター／モジュール間インターフェースへ電力を送ることとを含む、航空機における電力供給の方法。
【００３４】
条項１６
航空機の所定のミッション要求、規制要求、及び互換性要求が満たされる場合に、前記電力が送られる、条項１５に記載の方法。
【００３５】
条項１７
少なくとも１つのモジュールからステータス情報を受信することを含み、前記少なくとも１つのモジュールは、ビークルにおける電力を供給するように構成され、
前記少なくとも１つのモジュールの前記ステータス情報を検査することは、前記ビークルの所定のミッション要求、規制要求、又は互換性要求のうちの少なくとも１つを満たす、方法。
【００３６】
条項１８
前記少なくとも１つのモジュールは、複数のセルを含み、前記互換性要求は、前記複数のセルが互いに互換性を有することの検査を含む、条項１７に記載の方法。
【００３７】
条項１９
前記規制要求は、米国連邦航空局（ＦＡＡ）により課される規制要求を含む、条項１７に記載の方法。
【００３８】
条項２０
前記所定のミッション要求は、定義されたミッション及び予期される使用期間の間において電力を要求する装備をリストアップすることを含む、条項１７に記載の方法。
【００３９】
条項２１
前記所定のミッション要求、規制要求、及び互換性要求が満たされる場合に、前記少なくとも１つのモジュールから前記ビークルの中の航空機上位システムへ電力を送ることをさらに含む、条項１７に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本出願の技術にしたがった、バッテリ電力を供給するシステムを表す。
【図２】図２は、本出願の技術にしたがった、バッテリ電力を供給するシステムを表す。
【図３】図３は、本出願の技術にしたがった、バッテリ電力を供給するシステムを表す。
【図４Ａ】図４Ａは、本出願の技術にしたがった、バッテリモジュールシステムを表す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本出願の技術にしたがった、バッテリマスターシステムを表す。
【図５】図５は、本出願の技術にしたがった、バッテリモジュールプロセッサ及びバッテリマスタープロセッサを表す。
【図６】図６は、本出願の技術にしたがった、航空機における電力供給の方法のフローチャートを表す。
【００４１】
前述の概要は、以下の本出願の特定の技術の詳細な説明と同様に、添付の図面と併せて読まれる場合に、より良く理解される。説明する目的で、特定の技術は、図面に示される。しかしながら、特許請求の範囲は、添付の図面において示される配列及び手段に限定されるものではない、とういことが理解されるべきである。さらに、図面に示される外観は、公表されるシステムの機能を獲得するために採用され得る、多くの装飾的な外観のうちの１つである。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１は、本出願の技術にしたがった、バッテリ電力を供給するシステムを表す。システム１０は、1以上のバッテリモジュールシステム１００、バッテリマスターシステム２００、及び航空機上位システム３００を含む。バッテリモジュールシステム１００（単純化のために、「バッテリモジュールシステム」は、「モジュール」又は「モジュールシステム」として言及され得る）の各々は、マスター／モジュール間インターフェース４００に、取り外し可能な状態で接続可能である。本明細書中の記述を単純化するために、１つのモジュール１００の記述は、付加的なモジュール１００に適用され得る。１以上のモジュール１００は、バッテリを形成するために、連続して又は平行に（又はそれらのいくつかの組み合わせとして）、組み合わされる。モジュール１００の数及び構成は、望ましい電圧及びバッテリ容量にしたがって、決定される。
【００４３】
バッテリマスターシステム２００（単純化のために、「バッテリマスターシステム」は、「マスター」又は「マスターシステム」として言及され得る）は、マスター／モジュール間インターフェース４００に接続される。マスターシステム２００は、航空機／マスター間インターフェース５００を通じて、航空機上位システム３００と整合する。
【００４４】
図２に表されるように、電力、データ、情報、又は信号が、マスター／モジュール間インターフェース４００を介して、モジュール１００およびマスター２００の間（例えば、行ったり来たり）で、伝えられ、送られ、又は移送される。データのラインは、電力又は信号のラインから分離されている。このことは、例えば、複数のモジュール１００が存在する場合又は規制要求目的において、有用である。データは、光学的に、デジタル電子ライン、データバス、アナログ電子ライン、無線、又はそれらのようなものにより、送信される。
【００４５】
熱はまた、マスター／モジュール間インターフェース４００の中へ（又は、それを介して）移送される。例えば、熱は、モジュール１００からマスター／モジュール間インターフェース４００の中へ移送され、マスター／モジュール間インターフェース４００では、熱が、例えば、水、対流空気、伝導、又はヒートパイプを伴って消散する。
【００４６】
図３に表されるように、電力、データ、及び信号は、航空機／マスター間インターフェース５００を介して、マスター２００及び航空機上位システム３００の間で、伝えられ、送られ、又は移送される。データは、光学的に、デジタル電子ライン、データバス、アナログ電子ライン、無線、又はそれらのようなものにより、送信される。熱はまた、航空機／マスター間インターフェース５００の中へ（又は、それを介して）移送される。例えば、熱は、マスター２００から航空機／マスター間インターフェース５００の中へ移送され、航空機／マスター間インターフェース５００では、熱が、例えば、水、対流空気、伝導、又はヒートパイプを伴って消散する。
【００４７】
図４Ａ及び図４Ｂは、本出願の技術にしたがった、バッテリモジュールシステム１００及びバッテリマスターシステム２００を表す。モジュール１００は、１以上のセル１０１を含む。セル１０１（明確化のために、複数として言及されるが、またただ１つのセルとしても言及され得る）は、連続して又は平行に接続される１以上のエネルギー貯蔵ユニットを含み、十分なエネルギー及び電力のエネルギー貯蔵ユニットを形成し、モジュール１００の意図された機能を実行する。エネルギー貯蔵ユニットは、例えば、電気化学的なバッテリ、キャパシター、ウルトラ／スーパー・キャパシター、リチウムイオン・キャパシター、又は他のエネルギー貯蔵装置である。電気化学的なバッテリは、例えば、リチウムイオン、ニッケルカドミウム、鉛酸、又は他の実行可能な要素である。
【００４８】
セル１０１はまた、熱センサ、電気的インターフェース、電圧センサ、バランシング・タップ、又は抵抗器などのような関連する電気回路を含むと、考えられる。セル１０１は、冷却／加熱・熱的インターフェースを含む。電気出力は、電力バスを介してセル１０１へ、及びセル１０１から流れる。セル１０１は、電力を、マスター／モジュール間インターフェース４００へ及びマスター／モジュール間インターフェース４００を通して送り、並びにバッテリマスターシステム２００へ送る。
【００４９】
モジュール１００はまた、セル１０１において再充電機能を実行する、充電器１０２を含む。充電器１０２は、航空機上位システム５００から送られる電力（例えば、未規制の電力）を受信する。充電器１０２は、マスター／モジュール間インターフェース４００から再充電電力を受信し、再充電電力をセル１０１へ送る。充電器１０２は、受信した再充電電力を、規制されて制御された電力に変換し、使用される装置により決定されるように、安全に又は効率的にセル１０１を充電する。
【００５０】
充電器１０２は、充電アルゴリズムを含むか、又は充電アルゴリズムにしたがって制御される。充電アルゴリズムは、アナログ充電器設定としてか、又は不揮発性メモリ装置の中に保存されているデジタル設定によるかのどちらかで、実施される。
【００５１】
モジュール１００はまた、１以上の電流センサ１０３を含む。各々のセル１０１に１つの電流センサが、又は全てのセル１０１若しくはセル１０１の一部分に１つの電流センサが、存在する。電流センサ１０３は、電力バスを通って流れる電流の大きさに対応する信号を発生する。
【００５２】
モジュール１００はまた、切断１０４を含む。切断１０４は、モジュール１００からマスター／モジュール間インターフェース４００へ、及びマスター２００へ送られる電力を阻止することができる。切断１０４は、切断１０４にモジュール１００からの電力の流れを阻止するか否かの情報を与える、モジュール切断ロジック１０６からの１以上の信号を受信する。切断１０４は、リレー（例えば、ソリッドステートリレー）又は他のスイッチ型の装置を含む。
【００５３】
モジュール切断ロジック１０６は、図４Ａ及び図４Ｂにおいて表されるように、様々な信号を受信する。これらの信号の状態に基づいて、モジュール切断ロジック１０６は、切断１０４に信号を出力し、モジュール１００から流れている電力を阻止するという情報を、切断１０４に与える。切断１０４は、通常、電気的に切断されていて、（マスター／モジュール間インターフェース４００を介して）モジュール１００がマスター２００の中に差し込まれることを可能にする。切断１０４は、マスター切断ロジック１０６による許可又は制御に電気的に関係する。続いて、切断１０４は、特定の条件に反応して、モジュール１００をマスター／モジュール間インターフェース４００及びマスター２００から電気的に切断する。そのような条件は、検知された過電流、セル１０１又は全モジュールの電圧が高過ぎるか又は低過ぎるか、セル１０１又は全モジュールが熱すぎるか又は冷たすぎるか、又は他の不具合条件を含む。そのような条件は、例えば、電流センサ１０３、セル１０１、バッテリモジュールプロセッサ１１０、高電流測定器／警報器、及び／又はモジュール切断ロジック１０６により、測定され及び／又は決定される。別の選択肢として、モジュール切断ロジック１０６は、（マスター／モジュール間インターフェース４００を介して）マスター２００から、マスター又は航空機システム５００の中で短絡イベントがあった、という信号又はデータを受信する。そのような場合、モジュール切断ロジック１０６は、切断１０４がモジュール１００をマスター２００及びマスター／モジュール間インターフェース４００から電気的に切断する原因となり、マスター２００がそれ自身をモジュール１００、航空機システム５００、又はそれらの間のインターフェースから電気的に切断するための時間を許容する。
【００５４】
モジュール１００はまた、電流センサ１０３から信号を受信し、電流が与えられている閾値を超えるか否かを決定する、高電流測定器又は警報器１０５を含む。高電流測定器又は警報器１０５は、モジュール切断ロジック１０６と連絡をとり、モジュール１００からの電力がマスター２００へ流れることから切断されるべきか否かの情報を、提供する。
【００５５】
図５を参照すると、バッテリモジュールプロセッサ１１０は、１以上のプロセッサ（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、又はそれらのようなもの）、及び関連するメモリ（例えば、フラッシュメモリ、電気的消去可能型読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、又はそれらのようなもの）を含む。バッテリモジュールプロセッサ１１０は、関連するメモリなどのような１以上のコンピュータ読み取り可能型媒体に保存されているソフトウェア命令を遂行する。
【００５６】
バッテリモジュールプロセッサ１１０は、アナログ・デジタル変換要素１１７、及びデータロギングメモリ要素１１８を含む。アナログ・デジタル変換要素１１７は、温度信号、電圧信号、又は電流信号などのようなセル１０１において発生される又はセル１０１と関連するアナログ信号を受信する。アナログ・デジタル変換要素１１７は、そのような信号を、バッテリモジュールプロセッサ１１０によるさらなる処理の対象となるデジタルデータに変換する。
【００５７】
データロギングメモリ要素１１８は、長期間にわたるデータを保存し、さらなる処理に有用なデータ履歴を供給する。アナログ・デジタル変換要素１１７により発生されるデジタルデータの少なくともいくつかは、データロギングメモリ要素１１８の中に保存される。
【００５８】
バッテリモジュールプロセッサ１１０はまた、テスト要素１１１を含む。このテスト要素は、モジュール１００の中の１以上の要素を用いて、内部電力提供電圧をテストし、セル１０１の健全性をテストし、始動、連続、又はオンデマンド基準における他の機能的なチェックを実行する。そのようなテストの結果は、（マスター／モジュール間インターフェース４００を介して）マスター２００へ伝えられ、モジュール１００の全体的な健全性を決定し、必要に応じて潜在的にモジュール１００に修理／交換の注意を促す。不具合コードは、１以上の要素の不具合の特定の細目を詳述しながら、届けられる。結果はまた、モジュール１００の機能を抑止するために、使用される。
【００５９】
バッテリモジュールプロセッサ１１０はまた、容量状態要素１１２、充電状態要素１１３、及び健全性要素１１４を含む。これらの要素の各々は、セル１０１の異なるステータスを計算する。
【００６０】
容量状態要素１１２は、セル１０１（独立してか集団としてかのどちらか）の容量状態のステータスを計算する。容量状態は、実際に保存されているエネルギーの量とは独立した、セル１０１により与えられる時間において保存されることができるエネルギーの量である。セル１０１の容量状態は、セル１０１の温度及び寿命の履歴データを使用して、計算される。別の選択肢として、セル１０１の容量状態は、セル１０１の放電速度、長期間にわたるセル１０１の電圧、負荷変化に反応するセル１０１の電圧、セル１０１のインピーダンス変化、又はバッテリ容量損失を検知する他の技術などのような、過去又は現在の電流性能パラメータを使用して、計算される。
【００６１】
充電状態要素１１３は、セル１０１（独立してか集団としてかのどちらか）の充電状態のステータスを計算する。充電状態は、与えられる時間におけるセルの容量状態と比較した、セルの中に現在保存されているエネルギーのパーセンテージとして表現される。セル１０１の充電状態は、セル１０１の電圧を測定すること、長期間にわたり測定されるセル１０１の電流を統合すること（例えば、クーロン・カウンティング）、予測モデルに基づく方法を使用すること、及び／又は他の技術により計算される。
【００６２】
健全性要素１１４は、セル１０１（独立してか集団としてかのどちらか）の健全性のステータスを決定する。健全性は、セル１０１の全体的な健全性を表示するデータパラメータ又はパラメータのセットであり、差し迫った不具合又は性能の欠如に基づいて将来の交換を予定に入れるために使用される。健全性は、負荷に反応するセル１０１の１以上の電圧、セル１０１のインピーダンス変化、モジュール１００の中のセル１０１の間の電圧の不安定、全体的なモジュール１００のカレンダー寿命、セル１０１のインピーダンスの変化速度、セル１０１の容量状態の変化速度、検知される電気的な不具合を評価することにより、又は他のそのような技術により計算される。
【００６３】
容量状態要素１１２、充電状態要素１１３、又は健全性要素１１４により計算されるセル１０１のステータスは、マスター／モジュール間インターフェース４００へ、及びマスター／モジュール間インターフェースを通して、伝えられる。セル１０１のステータスは、バッテリマスタープロセッサ２１０へ伝えられる。同様に、テストの結果はまた、マスター／モジュール間インターフェース４００へ伝えられ、及びマスター／モジュール間インターフェースを通して伝えられ、並びにバッテリマスタープロセッサ２１０へ伝えられる。
【００６４】
生データ要素１１５は、処理されたデータよりもむしろ、生のデータを供給するように構成されている。例えば、生データ要素１１５は、データロギングメモリ要素１１８の中に保存されるデータ、又はアナログ・デジタル変換要素により発生されるデータの流れを出力するように、構成されている。生データは、マスター／モジュール間インターフェース４００へ伝えられる。
【００６５】
セキュリティー／識別要素１１６は、モジュール１００の識別に関する情報を保存する。例えば、識別情報は、モジュール製造者、化学的なタイプ、セルの数、シリアル番号、製造日、質量、新しい及び古い容量データ、最小及び最大の動作電圧、最小及び最大の安全電圧、最大の電流要求、予期される寿命年数、校正パラメータ、航空機システム５００とモジュールの互換性を定義するコード、又はそれらと同様なものなどのような、モジュール１００の異なる態様を識別する。識別情報は、バッテリモジュールプロセッサ１１０からマスター／モジュール間インターフェース４００へ伝えられ、及びマスター／モジュール間インターフェース４００を通して伝えられ、並びにバッテリマスタープロセッサ２１０へ伝えられる。
【００６６】
セキュリティー／識別要素１１６はまた、セキュリティー手順又はセキュリティープロトコルを実施するために使用され得る、セキュリティー情報を保存する。データは、暗号化され、さもなければ改変から防御されて、改ざん、権限のない修理、又はにせのモジュールがアプリケーションの中に設置されることを妨げる。セキュリティー情報は、バッテリモジュールプロセッサから、マスター／モジュール間インターフェース４００へ伝えられ、及びマスター／モジュール間インターフェース４００を通して伝えられ、並びにバッテリマスタープロセッサ２１０へ伝えられる。
【００６７】
バッテリマスターシステム２００は、切断２０１、マスター切断ロジック２０２、電流センサ２０３、切断２０４、ヒューズ２０５、短絡保護２０６、避雷２０７、及びバッテリマスタープロセッサ２１０を含む。切断２０１は、切断１０４のそれと同様なやり方で機能する。マスター切断ロジック２０２のステータスに基づいて、モジュール１００からマスター／モジュール間インターフェース４００へ受信される、及びマスター／モジュール間インターフェースを通して受信される電力は、マスター２００の中へ流れることから切断される。切断２０４は、規制要求及びフェールセーフ目的で実施される余剰の切断装置であり、随意のものである。
【００６８】
マスター切断ロジック２０２は、各々のモジュール１００と連絡をとる。与えられるモジュールの切断１０４が電気的に接続される場合、マスター切断ロジック２０２は、不具合がバッテリシステムの外部で検知されるならば、短絡のイベントにおいて、モジュール１００が切断１０４を開くことを妨げる。与えられるモジュールの切断１０４が電気的に切断される場合、マスター切断ロジック２０２は、モジュール１００の構成が正しくない、モジュール１００のシリアル番号又は互換性コードが非互換性を表示する、又はモジュール１００が不具合若しくは範囲を逸脱した値を表示する、などのような何らかの不具合が存在するならば、切断１０４が電気的に接続されることを抑止する（又は、切断１０４が電気的に切断される原因となる）。複数のモジュール１００を伴うシステムにおいて、マスター切断ロジック２０２は、与えられるモジュール１００の電圧又は充電状態が他のモジュールと互換性がないならば、切断１０４が電気的に接続されることを抑止する（又は、切断１０４が電気的に切断される原因となる）。そのような場合において、セル１０１は、与えられるモジュールの切断１０４が電気的に接続されることを可能にする前に、再充電されてセル１０１の電圧を許容範囲内に運ぶ。このことは、比較的に大きな電流が、与えられるモジュール１００の中へ流れること、又は与えられるモジュール１００から他のモジュール１００の中へ流れることを妨げる。
【００６９】
短絡保護要素２０６は、電流センサ２０３と相互作用することにより、バッテリ出力電流を測定する。短絡保護２０６はまた、（図示せぬ）切断２０１及び（図示せぬ）電流センサ１０３に接続される。短絡保護２０６は、過電流（短絡）イベントの位置を決定し、不具合位置及び大きさに基づいてどの切断が開くかを決定する、ロジックを包含する。
【００７０】
避雷２０７は、過渡電圧サプレッサ、火花ギャップ、ダイオード、ツェナー・ダイオード、又は落雷から生じて注入される雷電流を吸収し制御するために適切な他の装置を含む、能動素子又は受動素子である避雷要素を包含する。
【００７１】
バッテリマスタープロセッサ２１０は、信号入力をマスター切断ロジック２０２に供給する。プロセッサ２１０はまた、航空機／マスター間インターフェース５００へ、及び航空機／マスター間インターフェース５００を通して、並びに航空機上位システム３００へ、データを伝える。
【００７２】
バッテリマスタープロセッサ２１０はまた、バッテリマスターシステム２００により送られる、マスター／モジュール間インターフェース４００からのデータを受信する。データは、バッテリモジュールプロセッサ１１０から供給され又は伝えられる。バッテリマスタープロセッサ２１０は、１以上のモジュール１００がシステム１０の中に存在するならば、複数のバッテリモジュールプロセッサ１１０から供給されるデータを受信する。バッテリマスタープロセッサ２１０は、複数のバッテリモジュールプロセッサ１１０からのデータにおいて供給される情報を集める。例えば、バッテリマスタープロセッサ２１０は、充電状態情報及び容量状態情報を集める。バッテリマスタープロセッサ２１０はまた、健全性状態情報を集める。そのような集合は、全体のバッテリシステムの全体的な容量、充電状態、及び健全性状態を決定する。そのような情報は、航空機／マスター間インターフェース５００へ伝えられ、及び航空機／マスター間インターフェースを通して伝えられ、並びに航空機上位システム３００へ伝えられる。
【００７３】
バッテリマスタープロセッサ２１０はまた、モジュール１００の様々な性能基準を比較し、それを要求されるバッテリ性能と比較する。モジュール１００が十分なレベルの性能を供給できなければ、その後、バッテリマスタープロセッサ２１０は、不具合情報を航空機上位システム３００へ伝え、又はマスター２００がモジュール１００から切断される若しくは航空機上位システム３００から切断される原因となることなどのような、他の働きをする。
【００７４】
バッテリマスタープロセッサ２１０はまた、１以上のモジュール１００が互いに互換性があるか否かを決定する。例えば、異なるモジュール１００が異なる化学的なタイプを有していれば、そのような異なるモジュール１００が互換性を持つか否かを決定することが、可能である。
【００７５】
図６は、本出願の技術にしたがった、航空機における電力供給の方法のフローチャート６００を表す。フローチャート６００のステップは、異なる順序で実行され、又は全体的に若しくは部分的に平行して実行され得る。フローチャート６００のステップのいくつかは、省略され得る。フローチャート６００により表される方法は、例えばシステム１０に類似するシステムにより、実施され得る。
【００７６】
ステップ６１０において、少なくとも１つのセルに関連する少なくとも１つのセル信号が、受信される。例えば、そのような信号は、バッテリモジュールプロセッサ１１０により受信される。そのような信号は、少なくとも１つのセルにより供給される温度、電圧、又は電流を反映する。ステップ６２０において、少なくとも１つのセルのステータスは、少なくとも１つの信号に基づいて、決定される。例えば、そのようなステータスは、バッテリモジュールプロセッサ１１０により決定される。そのようなステータスは、例えば、少なくとも１つのセルの充電状態、容量状態、又は健全性を含む。
【００７７】
ステップ６３０において、ステータスは、インターフェース４００などのような、取り外し可能な状態で接続可能なマスター／モジュール間インターフェースに伝えられる。ステータスは、バッテリモジュールプロセッサ１１０により伝えられる。ステップ６４０において、少なくとも１つのセルからマスター／モジュール間インターフェースへ、電力が送られる。ステップ６５０において、少なくとも１つのセルへ送られる電力は、例えば、切断１０４により阻止される。
【００７８】
方法はまた、例えば、バッテリモジュールプロセッサ１１０において、セキュリティー情報又は識別を保存するなどのような、付加的なステップを含み得る。セキュリティー又は識別情報は、例えば、バッテリモジュールプロセッサ１１０により、取り外し可能な状態で接続可能なマスター／モジュール間インターフェース４００へ伝えられる。
【００７９】
バッテリマスタープロセッサ２１０はまた、例えば、航空機上位システム３００により、モジュール１００の特性における変化を受け入れるように、再プログラミングされる。
【００８０】
本明細書中の様々な実施形態により説明される、モジュール１００、マスター２００、及びマスター／モジュール間インターフェース４００を実装することにより、モジュール１００をマスター／モジュール間インターフェース４００から切断すること、及び異なる特性を伴う新しいものを付加することにより、バッテリシステムの中の変化を実践することがより容易になる。バッテリモジュールプロセッサ１１０は、セル１０１の充電状態、容量状態、及び健全性などのようなステータスを決定することにより、この過程を容易にする。
【００８１】
マスター２００の中よりもむしろモジュール１００の中のそのようなステータスを決定することにより、システム１０は、モジュール１００を再構成すること又は異なる性質などのような異なる特性を伴うモジュール１００を受け入れることに対して、より適用可能になる。例えば、航空機部品の認証及び規制認可は、比較的に広範囲のテストを要求する。内蔵ユニットのようなモジュール１００に対して要求される変化の範囲を区分けすることは、これらの認証及び認定テストが、モジュール１００それ自身においてのみ要求されることを可能にする。一旦、モジュール１００がテストされ標準的インターフェース及び最小要求に適合すると、バッテリマスターシステム２００は、実質的に付加的な改変を要求せず、それ故、再認証の必要性を避けることができる。このことは、モジュール１００が単一の航空機プラットフォームの範囲内で又は複数のプラットフォームにわたり複数の場合において使用されることを可能にするような単一の認定計画を可能にするとともに、被験物質のテスト及び費用に関する実質的な費用及びスケジュールの利点をもたらし、スケールメリットを実現し、複数の利益を得る製品にわたりテスト費用を償却する。 
【００８２】
１以上のモジュール１００が電力バスに加えられれば、マスター２００が一体となって働くように実施することもまた可能である。マスター２００は、互換性要求のリストを有している。モジュール１００がインターフェース４００に接続される場合、モジュール１００の構成は、マスタープロセッサ２１０により互換性要求と比較される。モジュール１００が互換性要求に適合しない場合、その後、マスター２００は、例えば、モジュール１００を切断２０１を伴って切断することにより、モジュール１００が電力バスに接続されることを妨げる。モジュール１００に互換性がないならば、マスタープロセッサ２１０は、航空機上位システム３００との連絡のために、適切なエラーメッセージを発生する。マスタープロセッサ１２０はまた、メカニックがどのモジュール１００が互換性がないかを決定することを補助する、可視的な表示をもたらす。
【００８３】
一旦、モジュール１００がマスター２００と互換性があることが決定されると、マスター２００は、モジュール１００が既に電力バスに接続されている他のモジュールと互換性があるか否かを決定する。モジュール１００が他のモジュールと互換性がないならば、その後、マスター２００は、例えば、切断２０１を伴ってモジュール１００を切断することにより、モジュール１００が電力バスと接続することを妨げる。モジュール１００が他のモジュールと互換性がないならば、マスタープロセッサ２１０は、航空機上位システム３００との連絡のために、適切なエラーメッセージを発生する。マスタープロセッサ２１０はまた、メカニックがどのモジュール１００が互換性がないかを決定することを補助する、可視的な表示をもたらす。
【００８４】
モジュール１００がマスター２００と互換性があり、及び／又は他のモジュールと互換性があるならば、モジュール１００からのステータス情報（例えば、セルの性質、充電状態、容量状態、又は健全性）が、マスター２００により受信され評価される。マスター２００は、モジュール１００の最小要求をチェックする。例えば、マスター２００は、バッテリの寿命が容認できるか否かを見るチェックを行う。いくつかの場合において、厳格な満了日がモジュール１００の中へプログラムされる。同様に、モジュール１００の残っている寿命の量が評価される。別の例として、保守間隔が航空機上位システム３００の中へプログラムされる。マスター２００は、次に予定されている保守チェックまで存続できないモジュールを表示する。このことは、効率の良さを可能にするが、将来の保守タスクを予定に入れることを要求する。別の例として、内蔵式のテスト又は内部回路のチェックが、モジュール１００の上で評価される。他のバッテリパラメータは、それらが航空機上位システム３００により決定される最小要求に準拠するか否かを決定するために、評価される。そのような最小要求は、航空機ごとに変化する。最小要求が満たされなければ、マスター２００は、モジュール１００が電力バスに接続することを妨げる。マスタープロセッサ２１０はまた、メカニックがどのモジュール１００が最小要求を満たしていないかを決定することを補助する、可視的な表示をもたらす。
【００８５】
モジュール１００が最小要求を満たしていれば、モジュール１００の充電状態が、マスター２００により評価される。モジュール１００の充電状態が全体的なバッテリシステムに準拠するならば、モジュール１００（又は、他のモジュール）は、電力バスに接続することが可能となるのに先立って、充電又は放電することを要求される。そのようなテストは、平行及び連続の両構成において充電状態のバランスが重要なので、モジュールの平行及び連続の両接続に対して適用可能である。一旦、モジュール１００の充電状態が許容範囲内で残りのバッテリシステムと調和されると、モジュール１００は、電力バスに接続される。
【００８６】
１以上のモジュール１００のステータス情報を評価することにより、モジュール１００が、航空機などのようなビークルの所定のミッション、規制要求、又は互換性要求を満たすことを、検査することが可能になる。例えば、そのような検査は、異なるセルの性質を有するモジュール１００に対して、そのような性質の互換性をチェックするために行われる。ステータス情報に基づいて、モジュール１００がビークルのミッション要求を満たすか否かを、検査することが可能である。
【００８７】
ミッション要求は、電力要求を含む。航空機に対しては、ミッション要求は、飛行の種類、飛行の期間、又は飛行の間に使用される装備に関する。バッテリの観点から見た航空機のミッションは、全体で、要求される最大の可能性の放電計画に到達する、一連の連続的な放電要求又は様々な放電要求の組み合わせである。特定の既知の技術にしたがって、このことは、要求される単一のバッテリエネルギー／容量の値に足し合わされ、それは、慣行的に開発されたバッテリの寿命が終了する基準をほのめかす。より洗練された負荷管理技術を楽しみにしながら、利用可能なバッテリエネルギーは、航空機による最小要求ミッションの計算の一要素となり、全ての航空機のミッションを実行することができないバッテリが、所望のミッションを実行する補助となることを可能にし、それ故、容量要求が可能にする厳格な寿命の終了よりも長いバッテリ寿命を効果的に可能とする。
【００８８】
規制要求は、異なるレベルの規制要求を有する様々な適用及び設置位置を含む。様々なモジュール１００が、電力源利用可能性に対する異なるレベルの規制基準を満たすことが可能である。付加的に、モジュール１００は、不具合に対する様々な規制要求レベルに対する資格があり、これらのレベルは、設置及び航空機プラットフォーム要求に基づいて変化する可能性があり、又はモジュール１００よりもむしろマスター２００の中に内蔵されるシステムに基づいて、異なる可能性がある。規制要求のチェックは、適切なレベルの利用可能性及びレベルが、設置されるモジュール１００により満たされることを確実にする。規制要求は、ＦＡＡが命令する要求に由来し、又はそれに関する。
【００８９】
互換性要求は、異なる電圧放電曲線を有する様々なバッテリ技術を含み得る。バッテリのタイプは、平行して利用されることが可能であり、一方、他のものは、放電曲線の異なる形状により不可能であり得る。いくつかの状況は、連続したバッテリに対しても正しいが、この場合、モジュール１００が損傷のない他のものと同じ電流を供給する能力は、特定の電圧放電曲線よりも非常に重要である。最後に、特殊な負荷に対して、バッテリ電圧放電曲線は動作に影響し、モジュール１００の特定のタイプだけが、これらの適用における使用に対して可能となる。互換性チェックは、モジュール１００の放電特性が、最終使用負荷要求と、複数のモジュールの構成において設置される他のモジュールとの両者に対して、互換性があることを確実にする。
【００９０】
本明細書中において使用されるように、「少なくとも１つ」という言い回しは、列挙された項目と一緒に使用される場合、１以上の列挙された項目の異なる組み合わせが使用され得ることを意味するが、列挙された項目の中のただ１つの項目のみが最低限必要とされる。項目は、特定の対象、物、又はカテゴリーである。言い換えると、「少なくとも１つ」は、項目の任意の組み合わせ及び項目の任意の数が、列挙された項目から使用され得るが、列挙された項目の中の全ての項目が要求されるわけではない、ということを意味する。
【００９１】
例えば、「項目Ａ、項目Ｂ、及び項目Ｃのうちの少なくとも１つ」は、例えば、項目Ａ、項目Ｂ、及び項目Ｃ、又は、項目Ｂのみ、を含み得るが、それに限定されるものではない。例えば、「項目Ａ、項目Ｂ、又は項目Ｃのうちの少なくとも１つ」は、項目Ａ；項目Ａ及び項目Ｂの両者；項目Ａ、項目Ｂ、及び項目Ｃ；又は項目Ｂ及び項目Ｃ、を含み得るが、それに限定されるものではない。他の例において、「少なくとも１つ」は、例えば、２つの項目Ａ、１つの項目Ｂ、及び１０の項目Ｃ；４つの項目Ｂ及び７つの項目Ｃ；又はいくつかの他のタイプの組み合わせ、であり得るが、それに限定されるものではない。
【００９２】
本出願において開示された新規な技術の範囲から逸脱することなく、様々な変形が行われ、等価物が代替され得る、ということは当業者に理解されるだろう。加えて、本開示の範囲から逸脱することなく、特定の状況又は材料を新規な技術の教示に適合させるために、多くの修正が加えられることが可能である。したがって、新規な技術は、開示された特定の技術に限定されるものではなく、添付された特許請求の範囲内に含まれる全ての技術を含む、ことが意図されている。
【符号の説明】
【００９３】
１０  システム
１００  バッテリモジュールシステム
１０１  セル
１０２  充電器
１０３  電流センサ
１０４  切断
１０５  高電圧測定器／警報器
１０６  モジュール切断ロジック
１１０  バッテリモジュールプロセッサ
１１１  セルフテスト要素
１１２  容量状態要素
１１３  充電状態要素
１１４  健全性要素
１１５  生データ要素
１１６  セキュリティー／識別要素
１１７  アナログ・デジタル変換要素
１１８  データロギングメモリ要素
２００  バッテリマスターシステム
２０１  切断
２０２  マスター切断ロジック
２０３  電流センサ
２０４  切断
２０５  ヒューズ
２０６  短絡保護
２０７  避雷
２１０  バッテリマスタープロセッサ
３００  航空機上位システム
４００  マスター／モジュール間インターフェース
５００  航空機／マスター間インターフェース
６１０  フローチャートのステップ
６２０  フローチャートのステップ
６３０  フローチャートのステップ
６４０  フローチャートのステップ
６５０  フローチャートのステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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2014197533000003.pdf
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