(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列モジュールコンバータ（300）であって、
第1の交流「AC」出力信号を提供し、モジュール通信バスに接続された、第1の並列モジュールコンバータモジュール（100、200）と、
第2のAC出力信号を提供し、前記モジュール通信バスに接続された、第2の並列モジュールコンバータモジュール（100、200）と、
前記第1の並列モジュールコンバータモジュール（415-1）及び前記第2の並列モジュールコンバータモジュール（415-2）の1つ以上に第1の負荷（420）を割り当てるマスタ論理コントローラ（320）と、
前記第1の並列モジュールコンバータモジュール及び前記第2の並列モジュールコンバータモジュールを接続する前記モジュール通信バス（140）と、
前記並列モジュールコンバータモジュールと前記マスタ論理コントローラとの間で、および、前記並列モジュールコンバータモジュール間でメッセージをルーティングするために前記モジュール通信バスと前記マスタ論理コントローラとに接続されたマスタ通信コントローラ（315）と
を備える、並列モジュールコンバータ（300）。
【請求項２】
前記マスタ論理コントローラは、前記第1の並列モジュールコンバータモジュールに前記第1の負荷を、前記第2の並列モジュールコンバータモジュールに第2の負荷を割り当てる、請求項1に記載の並列モジュールコンバータ。
【請求項３】
前記マスタ論理コントローラは、電力スイッチングネットワークを使用して前記第1の並列モジュールコンバータモジュール及び前記第2の並列モジュールコンバータモジュールを並列に設け、前記第1の並列モジュールコンバータモジュール及び前記第2の並列モジュールコンバータモジュールに前記第1の負荷を割り当てる、請求項1に記載の並列モジュールコンバータ。
【請求項４】
第3のAC出力信号を提供し、前記モジュール通信バスに接続された、第3の並列モジュールコンバータモジュール（415-3）を更に備え、
前記マスタ論理コントローラは、電力スイッチングネットワークを使用して、前記第1の並列モジュールコンバータモジュール、前記第2の並列モジュールコンバータモジュール、及び前記第3の並列モジュールコンバータモジュールを並列に設け、前記第1の並列モジュールコンバータモジュール、前記第2の並列モジュールコンバータモジュール、及び前記第3の並列モジュールコンバータモジュールに前記第1の負荷を割り当てる、請求項1に記載の並列モジュールコンバータ。
【請求項５】
1つ以上の第1の並列モジュールコンバータモジュール入力及び出力、並びに1つ以上の第2の並列モジュールコンバータモジュール入力及び出力を監視するマスタ保護コントローラ（305）を更に備え、
前記保護コントローラは、故障が検出された場合、前記第1の並列モジュールコンバータモジュール、前記第2の並列モジュールコンバータモジュール、又は前記第1の並列モジュールコンバータモジュール及び前記第2の並列モジュールコンバータモジュールの両方を非活動化する、請求項1に記載の並列モジュールコンバータ。
【請求項６】
前記1つ以上の第1の並列モジュールコンバータモジュール入力、及び前記1つ以上の第2の並列モジュールコンバータモジュール入力は、入力電圧及び入力電流の1つ以上を備える、請求項5に記載に並列モジュールコンバータ。
【請求項７】
前記1つ以上の第1の並列モジュールコンバータモジュール出力、及び前記1つ以上の第2の並列モジュールコンバータモジュール出力は、出力電圧及び出力電流の1つ以上を備える、請求項5に記載の並列モジュールコンバータ。
【請求項８】
1つ以上のデータセットをログ記録するマスタデータロガー（310）と、
前記1つ以上のデータセットを記憶するデータ記憶媒体（335）と
を更に備える、請求項1に記載の並列モジュールコンバータ。
【請求項９】
前記1つ以上のデータセットは、マスタ論理コントローラコマンド、マスタ通信コントローラメッセージ、障害メッセージ、及びセンサ読み取り値の1つ以上を備える、請求項8に記載の並列モジュールコンバータ。
【請求項１０】
前記マスタデータロガーと前記データ記憶媒体とを接続するデータログ記録バス（345）を更に備え、
データログ記録通信は前記データログ記録バスを介して通信され、
制御通信は前記モジュール通信バスを介して通信される、請求項8に記載の並列モジュールコンバータ。
【請求項１１】
電力を提供する方法であって、
並列モジュールコンバータモジュール通信バス（140）を用いて、第1の並列モジュールコンバータモジュール（415-1）、第2の並列モジュールコンバータモジュール（415-2）、及びマスタ論理コントローラ（320）を接続するステップと、
マスタ通信コントローラを用いて、前記第1の並列モジュールコンバータモジュール、前記第2の並列モジュールコンバータモジュール、及び前記マスタ論理コントローラ間で通信をルーティングするステップと、
前記マスタ論理コントローラで1つ以上の航空機システムから1つ以上の負荷要求を受信するステップ（1205）と、
前記マスタ論理コントローラを用いて、前記第1の並列モジュールコンバータモジュール、前記第2の並列モジュールコンバータモジュール、又はその両方に前記1つ以上の負荷要求を割り当てるステップ（1220A、1220B）と
を備える方法であって、前記第1の並列モジュールコンバータモジュールは、第1の交流「AC」信号を提供し、前記第2の並列モジュールコンバータモジュールは、第2のAC信号を提供する、方法。
【請求項１２】
前記マスタ論理コントローラで第1の航空機システムから第1の負荷要求を受信するステップと、
電力スイッチングネットワーク（325）を用いて、前記第1の並列モジュールコンバータモジュール及び前記第2の並列モジュールコンバータモジュールを並列に設けるステップ（1215）と、
前記第1の並列モジュールコンバータモジュール及び前記第2の並列モジュールコンバータモジュールに前記第1の負荷要求を割り当てるステップと
を更に備える、請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
第1の航空機システムから前記マスタ論理コントローラで第1の負荷要求を受信するステップと、
電力スイッチングネットワークを用いて、前記第1の並列モジュールコンバータモジュール、前記第2の並列モジュールコンバータモジュール、及び第3の並列モジュールコンバータモジュールを並列に設けるステップと、
前記第1の並列モジュールコンバータモジュール、前記第2の並列モジュールコンバータモジュール、及び前記第3の並列モジュールコンバータモジュールに前記第1の負荷要求を割り当てるステップと
を更に備え、前記第3の並列モジュールコンバータモジュールは、第3のAC出力信号を提供する、請求項11に記載の方法。
【請求項１４】
前記マスタ論理コントローラで前記1つ以上の航空機システムから第1の負荷要求を受信するステップと、
電力スイッチングネットワークを用いて、前記第1の並列モジュールコンバータモジュール及び前記第2の並列モジュールコンバータモジュールを並列に設けるステップと、
前記マスタ論理コントローラを用いて、前記第1の並列モジュールコンバータモジュール及び前記第2の並列モジュールコンバータモジュールに前記第1の負荷要求を割り当てるステップと、
マスタ保護コントローラ（305）を用いて前記第1の並列モジュールコンバータモジュールにおける故障を検出するステップと、
前記電力スイッチングネットワークを用いて、前記第2の並列モジュールコンバータモジュール及び第3の並列モジュールコンバータモジュールを並列に設けるステップと、
前記マスタ論理コントローラを用いて、前記第2の並列モジュールコンバータモジュール及び前記第3の並列モジュールコンバータモジュールに前記第1の負荷要求を割り当てるステップと、
前記マスタ保護コントローラを用いて前記第1の並列モジュールコンバータモジュールを非活動化するステップと
を更に備える、請求項11に記載の方法。
【請求項１５】
前記マスタ論理コントローラで前記1つ以上の航空機システムから第1の負荷要求及び第2の負荷要求を受信するステップと、
前記マスタ論理コントローラを用いて、前記第1の並列モジュールコンバータモジュールに前記第1の負荷要求を、前記第2の並列モジュールコンバータモジュールに前記第2の負荷要求を割り当てるステップと
を更に備える、請求項11に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、一般的に、電力管理に関し、特に、複数の並列モジュラーコンバータモジュールを用いて複数の負荷に電力供給するための改善されたモジュラー並列コンバータアーキテクチャを提供するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の車両は、多数のエレクトロニクス、モーター、ヒーター、及び他の電動機器を使用する。電気モーターは特に、航空機を含む現代の車両の随所に見られ、油圧ポンプから客室の送風機に至るあらゆるものに電力供給する。従来、これらの電気モーターの各々は、独立したモーターコントローラによって駆動されてきた。各々のモーターコントローラは、そのそれぞれのモーターに過熱又は誤動作なく延長された時間期間にわたりフルパワーで電力供給するために必要とされる最大電流量を所持できるサイズにされる（及び一般的には安全のためにいくらかの追加の容量を含む）。
【０００３】
結果として、各々の航空機は過剰な数のモーターコントローラを所持し、その各々は、オーバーサイズであり、大部分の時間十分に利用されない。すなわち、モーターコントローラは、延長された時間期間にわたりフルパワーでモーターを稼働させるのに十分な容量プラス安全マージンを含むが、モーターは、仮にあるとしても全容量で稼働することは滅多にない。これは、モーター自身がいくらかの安全マージンを組み込んでいるからであり、大部分の時間、モーターはより低い需要の体制で動作しているからである（例えば、客室ファンは常に「高」であるわけではない）。加えて、いくつかのモーターは、たまに又は特定の飛行区間中にしか使用されず、残りの時間は使用されない。結果として、重くて高価なモーターコントローラの航空機補完物の多くは、非活動状態か又はそれらの定格電力出力を大幅に下回った状態のいずれかでそれらの耐用年数の大部分を過ごす。
【０００４】
したがって、必要とされるのは、電力制御ニーズを満たすように単独で又は他の並列モーターコントローラと並列で働き得る、複数の、モジュラーの、割り当て可能で、動的に再構成可能なモーターコントローラの使用を可能にする、システムアーキテクチャである。システムは、既存の電力需要を満たすために必要に応じて1つ以上の並列コントローラが航空機における各々の活動状態の電気負荷に割り当てられることを可能にすべきである。システムは、各々のモーターコントローラの容量がより完全に利用されることを可能にし、システムの重量、コスト、及び複雑性を減じるべきである。本開示の実施形態が主に向けられているのは、そのようなシステムである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この概要は、詳細な説明において以下に更に説明される概念の選択を、単純化された形態で紹介するために提供されている、ということが理解されるべきである。この概要は、特許請求された主題の範囲を限定するために使用されるように意図されたものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の実施形態は、電気負荷のためのモジュラー電力分配及び電力変換システムに関する。システムは、並列モジュールコンバータ（「コンバータ」）を形成するようにリンクさせられた複数の並列モジュールコンバータモジュール（「モジュール」）を含み得る。各々のモジュールは、特定の電力需要を満たすために、単独で、又は他のモジュールと共に、使用され得る。モジュール100はまた、表された負荷の優先順位に基づいて負荷に割り当てられ得る。
【０００７】
本開示の実施形態は、第1の並列モジュールコンバータモジュールであって、第1のパルス幅変調（PWM）周波数及び持続時間を決定し、対応する第1の制御信号を発生させる、論理プロセッサと、第1の制御信号に基づいてPWM信号を発生させるモーター制御デジタルシグナルプロセッサ（DSP）と、PWM信号に基づいて交流（AC）出力信号を生成するためにインバータを活動化するゲートドライバと、第1の並列モジュールコンバータモジュールと第2の並列モジュールコンバータモジュールとの間で通信するモジュール通信バスとを備える、第1の並列モジュールコンバータモジュールを備え得る。
【０００８】
本開示の実施形態はまた、並列モジュールコンバータであって、第1の交流（AC）出力信号を提供し、モジュール通信バスに接続された、第1の並列モジュールコンバータモジュールと、第2のAC出力信号を提供し、モジュール通信バスに接続された、第2の並列モジュールコンバータモジュールと、第1の並列モジュールコンバータモジュール及び第2の並列モジュールコンバータモジュールの1つ以上に第1の負荷を割り当てるマスタ論理コントローラとを備える、並列モジュールコンバータを備え得る。いくつかの実施形態において、モジュール通信バスは、第1の並列モジュールコンバータモジュール及び第2の並列モジュールコンバータモジュールを接続し得る。システムはまた、モジュール通信バスとマスタ論理コントローラとの間でメッセージをルーティングするためにそれらに接続されたマスタ通信コントローラを備え得る。
【０００９】
本開示の実施形態はまた、電力を提供する方法を備え得る。いくつかの実施形態において、方法は、並列モジュールコンバータモジュール通信バスを用いて、第1の並列モジュールコンバータモジュール、第2の並列モジュールコンバータモジュール、及びマスタ論理コントローラを接続するステップと、マスタ通信コントローラを用いて、第1の並列モジュールコンバータモジュール、第2の並列モジュールコンバータモジュール、及びマスタ論理コントローラ間で通信をルーティングするステップと、マスタ論理コントローラで1つ以上の航空機システムから1つ以上の負荷要求を受信するステップとを備え得る。いくつかの実施形態において、方法は更に、マスタ論理コントローラを用いて、第1の並列モジュールコンバータモジュール、第2の並列モジュールコンバータモジュール、又はその両方に1つ以上の負荷要求を割り当てるステップを備え得る。いくつかの実施形態において、第1の並列モジュールコンバータモジュールは、第1のAC信号を提供し得、第2の並列モジュールコンバータモジュールは、第2のAC信号を提供し得る。
【００１０】
本開示の実施形態は更に、電力を提供するための方法であって、マスタ論理コントローラで外部航空機システムから第1の負荷のための要求を受信するステップと、マスタ論理コントローラを用いて第1の並列モジュールコンバータモジュールに第1の負荷を割り当てるステップと、制御スイッチングネットワークを用いて第1の並列モジュールコンバータモジュールに第1のモーター制御アルゴリズムを提供するステップと、電力スイッチングネットワークの第1のスイッチを用いて第1の負荷に第1の並列モジュールコンバータモジュールを接続するステップとを備える、方法を備え得る。
【００１１】
本開示の実施形態は更に、電力を提供するための方法であって、マスタ論理コントローラで第1の外部航空機システムから第1の負荷のための要求を受信するステップと、マスタ論理コントローラで第2の外部航空機システムから第2の負荷のための要求を受信するステップと、電力スイッチングネットワークを用いて、第1の並列モジュールコンバータモジュール及び第2の並列モジュールコンバータモジュールを並列に設けるステップと、マスタ論理コントローラを用いて、第1の並列モジュールコンバータモジュール及び第2の並列モジュールコンバータモジュールに第1の負荷を割り当てるステップと、マスタ論理コントローラを用いて、第3の並列モジュールコンバータモジュールに第2の負荷を割り当てるステップと、マスタ論理コントローラを用いて第2の負荷における増加及び第1の負荷における減少を検出するステップと、電力スイッチングネットワークを用いて、第2の並列モジュールコンバータモジュール及び第3の並列モジュールコンバータモジュールを並列に設けるステップと、マスタ論理コントローラを用いて、第2の負荷に第2の並列モジュールコンバータモジュールを再割り当てするステップとを備える、方法を備え得る。
【００１２】
本開示の実施形態はまた、システムであって、車両コントローラから第1の負荷要求及び第2の負荷要求を受信するマスタ論理コントローラと、複数の制御アルゴリズムを備え、マスタ論理コントローラと通信する、制御スイッチングネットワークと、制御スイッチングネットワークと通信する1つ以上の直流（DC）入力信号を1つ以上のAC出力信号に変換するための複数のインバータと、1つ以上の電気負荷に複数のインバータを接続する複数のスイッチを備える電力スイッチングネットワークとを備える、システムを備え得る。いくつかの実施形態において、コントローラは、第1の負荷要求に応答して、第1の負荷に1つ以上のインバータの第1のグループを接続するために電力スイッチングネットワークにおける1つ以上のスイッチの第1のグループを活動化し得、第2の負荷要求に応答して、第2の負荷に1つ以上のインバータの第2のグループを接続するために電力スイッチングネットワークにおける1つ以上のスイッチの第2のグループを活動化し得る。
【００１３】
本開示の実施形態はまた、電力を提供する方法であって、第1の負荷に電力供給するための要求を第1の外部航空機システムからマスタ論理コントローラで受信するステップと、マスタ論理コントローラを用いて、第1の負荷に提供される電力を決定するステップと、マスタ論理コントローラを用いて、第1の負荷に電力供給するために活動化される第1の複数の並列モジュールコンバータモジュールを決定するステップと、制御スイッチングネットワークを用いて、第1の複数の並列モジュールコンバータモジュールのための第1の制御アルゴリズムの複数のパラメータを決定するステップと、第1の複数の並列モジュールコンバータモジュールを第1の負荷と並列に接続するように電力スイッチングネットワークに命令するステップと、外部航空機システムに第1の負荷を提供するために第1の制御アルゴリズムを活動化するステップとを備える、方法を備え得る。
【００１４】
論じられている特徴、機能、及び利点は、本開示の様々な実施形態において独立して達成され得るか、又は、更なる他の実施形態において組み合わせられ得、その更なる詳細は、以下の説明及び図面を参照して理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本開示のいくつかの実施形態に係る、高電圧DC入力アプリケーションにおける並列モジュラーコンバータにおける使用のための並列モジュラーコンバータモジュール（「モジュール」）を描く電気回路図である。
【図２】本開示のいくつかの実施形態に係る、AC入力アプリケーションにおける並列モジュラーコンバータにおける使用のためのモジュールを描く電気回路図である。
【図３Ａ】本開示のいくつかの実施形態に係る、高電圧DC電流体制において複数のモジュールを使用する並列モジュールコンバータ（「コンバータ」）を描く電気回路図である。
【図３Ｂ】本開示のいくつかの実施形態に係る、高電圧DC電流体制において複数のモジュールを使用する並列モジュールコンバータ（「コンバータ」）を描く電気回路図である。
【図３Ｃ】本開示のいくつかの実施形態に係る、高電圧DC電流体制において複数のモジュールを使用する並列モジュールコンバータ（「コンバータ」）を描く電気回路図である。
【図４】本開示のいくつかの実施形態に係る、出力構成を描く電気回路図である。
【図５】本開示のいくつかの実施形態に係る、高電圧DC入力アプリケーションにおける共有コントローラを有する代替のモジュールを描く電気回路図である。
【図６Ａ】本開示のいくつかの実施形態に係る、高電圧DC入力アプリケーションにおける代替のコンバータを描く電気回路図である。
【図６Ｂ】本開示のいくつかの実施形態に係る、高電圧DC入力アプリケーションにおける代替のコンバータを描く電気回路図である。
【図６Ｃ】本開示のいくつかの実施形態に係る、高電圧DC入力アプリケーションにおける代替のコンバータを描く電気回路図である。
【図７】本開示のいくつかの実施形態に係る、電力スイッチングネットワークを描く電気回路図である。
【図８】本開示のいくつかの実施形態に係る、電力スイッチングネットワークを描く電気回路図である。
【図９Ａ】本開示のいくつかの実施形態に係る、代替のコンバータを描く電気回路図である。
【図９Ｂ】本開示のいくつかの実施形態に係る、代替のコンバータを描く電気回路図である。
【図９Ｃ】本開示のいくつかの実施形態に係る、代替のコンバータを描く電気回路図である。
【図１０】本開示のいくつかの実施形態に係る、コンバータのためのシステムアーキテクチャ全体を描く電気回路図である。
【図１１】本開示のいくつかの実施形態に係る、図10の制御スイッチングネットワーク及び電力スイッチングネットワークを描く詳細な電気回路図である。
【図１２】本開示のいくつかの実施形態に係る、電力を分配する方法を描くフローチャートである。
【図１３】本開示のいくつかの実施形態に係る、複数のモジュールに負荷を再配分するための方法を描くフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本開示において示される各々の図面は提示される実施形態の態様の変形例を示し、差のみが詳細に論じられる。
【００１７】
本開示の実施形態は、一般的に、電力分配及び電力変換システムに関し、より詳細には、各々の電気負荷での個々のコントローラの必要なしに電気負荷を分配するための並列モジュラーコンバータに関する。コンバータは、各々が所定の定格電力容量にされた、複数のネットワーク化された並列モジュラーコンバータモジュールを利用し得る。航空機システム及びモジュールと通信するマスタコントローラは、様々な電力負荷（例えば、電気モーター）から要求を受信し得、要求された需要を満たすために1つ以上のモジュールを割り振り得る。
【００１８】
説明を単純化し、明確化するために、本開示は、航空機で電力を割り振るためのシステムとして本明細書では説明される。しかしながら、当業者は、本開示がそれに限定されないことを認識するであろう。システムはまた、限定ではなく例として、自動車、他のタイプの車両と共に、及び電力分配ネットワークにおいて、使用され得る。本開示は、必要とされるコントローラの数を減じ、超過のコントローラ容量を解消することにより、多数の状況において制御を改善し、電力を分配するコスト及び費用を減じるために使用され得る。
【００１９】
本開示の様々な要素を構成するものとして以下に説明される材料及び構成要素は、限定的ではなく例示的であるように意図される。本明細書において説明される材料及び構成要素と同一の又は同様の機能を行うであろう多くの適切な材料及び構成要素が、本開示の範囲内に含まれるように意図される。本明細書において説明されないそのような他の材料及び構成要素は、本開示の開発時の後に開発される材料及び構成要素を含み得るが、これに限定されない。
【００２０】
上述されているように、従来の電力分配システムに伴う課題は、一般的に各々の電気負荷が電力分配目的のために個々のコントローラを提供されることである。残念なことにこれは、各々の個々のコントローラが、必要な電気器具が引き出し得る最大負荷を定格としなくてはならないので、コントローラ容量の超過を招く。加えて、大半のケースにおいて、コントローラは実際、たとえ（1）電気負荷自体（例えば、電気モーター）がいくらかの固有の安全マージンを有し得るとしても、及び（2）多くの電気負荷が一般的にはフルパワー未満で使用され、及び／又は、断続的にしか使用されなくても、いくらかの安全マージンを提供するように設計されている。
【００２１】
この目的のために、本開示の実施形態は、既存の電力需要を満たすために、個々に、又は並列で使用され得る、モジュラー電力コントローラのネットワーク化されたシステムに関する。航空機におけるあらゆる電気負荷が同時にオンであることは仮にあったとしても滅多にないであろうから、システムは、「最悪のケースのシナリオ」よりむしろ公称又は平均電力消費（プラスいくらかの安全マージン）とより密接に関連する容量を有するように設計され得る。結果として、必要とされる構成要素の数、構成要素の重量、サイズ、及びコストが減じられ得、システム効率が改善され得、改善されたシステム冗長性が提供され得る。例えば、モーターコントローラの障害時、システムは、機能しているモーターコントローラに負荷を割り当てるように再構成され得、信頼性を改善する。加えて、システムが全容量で動作しているように負荷がなっている場合、たとえいくつかのケースでは減じられた容量であったとしても、全ての負荷が依然として電力供給され得る。
【００２２】
図1に示されているように、システムのビルディングブロックは、以下に論じられる並列モジュラーコンバータ（「コンバータ」）を形成するために共にネットワーク化され得る、複数の並列モジュラーコンバータモジュール（「モジュール」）100を備え得る。いくつかの実施形態では、図1に示されているように、各々のモジュール100は、搭載プロセッサを備え得る。この構成において、モジュール100は、少なくとも3つのプロセッサ、すなわち、モーター制御デジタルシグナルプロセッサ（「DSP」）105、保護プロセッサ110、及び論理プロセッサ115を備え得る。あるいは、保護プロセッサ110は、保護コントローラと表され得、論理プロセッサ115は、論理コントローラと表され得る。
【００２３】
したがって、いくつかの実施形態において、DSP105は、例えば、ゲートドライバ125を活動化するための高周波ゲート駆動パルス幅変調信号（PWM）120を発生させ得る。ゲートドライバ125は本質的に、継電器によく似て、電力モジュール100のスイッチングサイドの役割を果たす。すなわち、モジュール100の出力180は、PWM信号120によって調節される。適切なPWM信号120を決定するために、DSP105は、以下に論じられる、シグナルプロセッサ135を介した様々なセンサからの信号、及び／又は、モジュール通信バス140を介した信号を利用し得る。
【００２４】
いくつかの実施形態において、DSP105は、潜在的に損害を与える状態を検出するために、限定ではなく例として、温度センサ150及びシュートスルーセンサ155を含む、センサを利用し得る。他の実施形態において、DSP105は、電流センサ（過電流状態を検出する）、電圧センサ（過電圧状態を検出する）、モーター速度及び位置センサ（過速度状態を検出する）を含むセンサを利用し得る。加えて、これらのセンサ（例えば、電流、電圧、回転子速度及び位置センサ）の多くはまた、モーター制御を行うためにも使用され得る。いくつかの実施形態において、シグナルプロセッサ135は、センサからの信号を調整し得、アナログデジタルコンバータ（ADC）135aを含み得る。他の実施形態において、ADC135aは、プロセッサ105、110、115に通信インターフェースを介して接続する離散ユニットであり得る。更なる他の実施形態において、ADC135aは、プロセッサ105、110、115の1つ以上に統合され得る。
【００２５】
センサデータは、限定ではなく例として、モジュール入出力電流及び電圧、モーター位置、DCリンクDM（差分モード）及びCM（共通モード）、電圧及び電流、モーター速度、並びに電力モジュール温度を備え得る。いくつかの実施形態において、DSP105のパルス幅変調方法及び出力電力レベルは、論理プロセッサ115によって構成され得る。モジュールプロセッサ105、110、115とモジュール100の外部のコントローラとの間の通信を可能にするために、モジュール通信バス140が利用され得る。いくつかの実施形態において、モジュール100のデバッギング及び検査を向上させるために、例えば、負荷センサ信号及びDSP構成は、以下に論じられるようにマスタデータロガー310に送信されるデータセットを備え得る。
【００２６】
同期出力波形180を発生させるためにモジュール100とモーター制御DSP105との間の基準クロックを同期させることが好ましく、時に必要とされる。基準クロックの同期の失敗は、モーター制御DSP105が、他のモジュール100の波形と位相を異にする波形を発生させる、という結果を生じ得る。これが今度は潜在的に、モジュール100に損害を与え得るか又はモジュール100を破壊し得る短絡を生み出し得る。しかしながら、数ナノ秒は出力波形にほとんど又は全く影響を有しないであろうから、DSP105の高周波システムクロックにおける分散は相対的に重要ではない。基準クロックは好ましくは、少なくとも並列モジュール100（すなわち、同一の負荷に現在電力を送っているモジュール100）間で同期される。いくつかの実施形態では、非常に精確な同期のために、例えば、光ファイバーケーブルによる同期といった、当分野で知られている方法が使用され得る。光ファイバーは、それが電力モジュールスイッチングによって発生させられるEMI雑音に影響を受けないので、有利であり得る。
【００２７】
いくつかの実施形態において、保護プロセッサ110は、モジュール100の安全な動作を可能にし得る。保護プロセッサ110は、出力AC電流及び電圧センサ145、ゲートドライバ及びインバータ温度センサ150、及びシュートスルー電圧センサ155を含むがこれに限定されない、安全でない動作状態のための様々なセンサを監視し得る。いくつかの実施形態において、保護プロセッサ110はまた、例えば、モーターの過速度、過電圧（DCリンク）、入力又は出力での過電流、入力又は出力での過電圧、CM（共通モード）電流、超過電圧リップル、アンバランスな入力／出力電流、欠相、及びコンピュータ障害保護を監視し得る（例えば、DSPに障害がある場合、保護プロセッサ110は独立的にゲートドライバ125をディスエーブルにし得る）。更なる他の実施形態において、保護プロセッサ110はまた、実際のPWM構成をコマンドされたPWM構成と比較し得る。これらの信号が一致しない場合、ゲートドライバ125がまたディスエーブルにされ得る。いくつかの実施形態において、保護プロセッサ110は、ゲートドライバ125に直接接続され得、故障が検出されるとインバータ160のほぼ瞬時のシャットダウンを可能にする。
【００２８】
モジュール100の入力故障保護もまた、モジュール通信バス140にわたってマスタ保護コントローラ305と通信する保護プロセッサ110により提供され得る。例えば、保護プロセッサ110が故障を検出すると、保護プロセッサ110は、モジュール100を外部的にディスエーブルにするようマスタ保護コントローラ305に命令し得る。いくつかの実施形態において、モジュール100の故障はまた、保護プロセッサ110によって記録され得る。いくつかの実施形態において、故障は、保護プロセッサ110のメモリ110a（例えば、不揮発性メモリ）に記憶され得、モジュール100は、それが修理又は置換され得るまでディスエーブルにされ得る。デバッギングを補助するために、いくつかの実施形態において、保護プロセッサ110はまた、マスタデータロガー310を用いて一部又は全部のイベントをログ記録し得る。このように、モジュールの故障、通信、マスタ論理コマンドについての情報、及び他の関連情報は、マスタデータロガー310によってログ記録するためのデータセットを備え得る。
【００２９】
いくつかの実施形態において、論理プロセッサ115は、変調方法及び出力電力を構成することによりDSP105を調節し得る。並列モジュール100における論理プロセッサ115間の協調が、等しい負荷の共有及びクロック同期を可能にし得る。結果として、各々の論理プロセッサ115は、それが現在どの負荷に電力供給するように割り当てられているかについての命令のために、マスタ論理コントローラ320と通信し得る。
【００３０】
示されているように、モジュール100は、外部整流器ユニットによって整流された高電圧DC電力（HVDC）を受け付け得る。いくつかの実施形態において、入力電流及び電圧は、電流及び電圧センサ165によって監視され得る。DC波形が、DC電磁干渉（EMI）フィルタ170によってフィルタリングされ得、それは、DCバスでの雑音を減じ得、入力電流及び電圧を安定させ得る。インバータモジュール160が続いて、AC波形を発生させ得、それは、システム負荷による使用のために、出力AC EMIフィルタ175によってフィルタリングされ得る。いくつかの実施形態では、追加のフィルタ及びプロセッサが、スイッチング過渡現象を除去し、出力波形を滑らかにするために使用され得る。いくつかの実施形態において、各々のモジュール100は、例えば、各々の負荷のための、1つの小さな入力EMIフィルタ170、及びより大きな出力EMIフィルタ175を備え得る（EMIフィルタを直列に接続することはフィルタの減衰を改善する）。
【００３１】
電流及び電圧波形はまた、出力AC EMIフィルタの後の追加のセンサ145によって監視され得る。いくつかの実施形態において、モジュール100の1つ以上の電圧及び／又は電流センサ並びに負荷サイドの1つ以上の電圧及び／又は電流センサ。これは、以下に論じられる電力スイッチングネットワーク325における故障検出を可能にし得る。
【００３２】
図2に示されているように、いくつかの実施形態では、外部整流器を使用するよりむしろ、整流器205がモジュール200に統合され得る。この構成では、モジュール200は、三相AC電力入力のようなAC電力入力を利用し得る。整流器205は、限定ではなく例として、活動状態のフロントエンド（ソリッドステートスイッチを備える）、又は従来の受動整流器（例えば、マルチパルス単巻変圧器整流器ユニット、変圧器整流器ユニット、若しくはダイオード整流器）を備え得る。この構成は、例えば、整流器205の障害が1つのモジュール200にしか影響を及ぼさないので、増大した信頼性を提供し得る。加えて、モジュール200間の循環電流もまた減少するので（すなわち、各々のモジュール200が他のモジュール200から隔離され得るので）、信頼性及び安全性が改善される。当然ながら、このアプローチは、追加の構成要素205、210の結果として、モジュール200のコスト、重量、体積、及び複雑性のわずかな増大を招く。いくつかの実施形態において、追加の電流及び電圧センサ210が、故障状態を検知するために整流器205の後に使用され得る。
【００３３】
図3Aから図3Cは、コンバータのためのシステム300のアーキテクチャ全体を描く。マスタコントローラ302は、限定ではなく例として、マスタ通信コントローラ315、マスタ論理コントローラ320、マスタ保護コントローラ305、マスタデータロガー310若しくはマスタデータログ記録コントローラ、及び電力スイッチングネットワーク（PSN）325を備え得る。マスタ通信コントローラ315は、各々のモジュールを、モジュール100間のメッセージ交換を可能にする各々のモジュール100のモジュール通信バス140を介して接続し得る。加えて、マスタ論理コントローラ320からのメッセージもまた、マスタ通信コントローラ315によってそれらのそれぞれの宛先に（例えば、モジュール100、外部航空機システム350、等に）ルーティングされ得る。
【００３４】
いくつかの実施形態において、デバッギングを補助するために、マスタ通信コントローラ315によって処理されたメッセージは、複製され、それらが並行した解析又は将来の解析のために記録されるマスタデータロガー310に送信され得る。いくつかの実施形態において、マスタ通信コントローラ315は、モジュール100と外部航空機システム350（例えば、電力を要求するシステム300の外部の航空機システム350）との間の通信を容易にし得る。いくつかの実施形態において、マスタ論理コントローラ320は、外部航空機システムから、指定された電力レベル（すなわち、電流及び／又は電圧）での負荷のための要求を受信し得る。マスタ論理コントローラ320は続いて、それに応じてモジュール100及び電力スイッチングネットワーク325を選択し、構成することにより、電力要求を満足するためにモジュール100を割り振り得る。
【００３５】
システム300において生じる任意の故障状態が検出及び阻止されることを保証するために、マスタ保護コントローラ305は、限定ではなく例として、高電圧DCバス及び低電圧DCバスの入力電流及び電圧波形を含む、各々のモジュール100への入力及び出力を監視し得る。いくつかの実施形態において、故障が生じると、マスタ保護コントローラ305は、モジュール100を切断するために、対応する電力スイッチ330にシグナリングし、マスタ保護コントローラメモリ305aに障害を記録し、マスタデータロガー310に障害のメッセージを送出し得る。マスタ保護コントローラ305は、モジュール100を、それが例えば修理又は置換されるまでディスエーブルにし得る。
【００３６】
一方で、制御メッセージ及びセンサ読み取り値のログ記録は、マスタデータロガー310によって取り扱われ得る。マスタデータロガー310は、それが受信するデータを、データ記憶インターフェース（DSI）310aを介して通信し得るデータログ記録バス345を介して、データ記憶媒体335に記録し得る。いくつかの実施形態において、例えば、高頻度のセンサ読み取り値がデータストレージに書き込まれる場合、高速の大容量記憶デバイスが使用され得る。いくつかの実施形態において、システム300の信頼性は、マスタコントローラ（例えば、マスタ保護コントローラ305、マスタデータロガー310、マスタ通信コントローラ315、及びマスタ論理コントローラ320）並びにモジュール100のプロセッサ（例えば、モーター制御DSP105、保護プロセッサ110、及び論理プロセッサ115）への冗長低電圧DC接続を使用して向上させられ得る。
【００３７】
この構成において、モジュール100は、モジュール100の外部の整流器ユニット（整流器）340を通じて電力供給され得る。各々の整流器340は、N個（任意の数）のモジュール100に電力供給し得る。当然ながら、各々の整流器340によって電力供給される数Nを減じることは、増大した重量及び複雑性を犠牲にして、信頼性を増大させ得る。結果として、例えば、M個の整流器340が存在する場合、これは、合計N*M個のモジュール100という結果を生じるであろう。上述したように、整流器340は、限定ではなく例として、AFE、受動ダイオード、又はマルチパルス単巻変圧器ユニット整流器であり得る。
【００３８】
いくつかの実施形態では、図4に示されているように、出力システム400が電力スイッチングネットワーク325を含み得る。電力スイッチングネットワーク325は、負荷接続のアレイ（420-1から420-K）を通じて、モジュール100の出力のアレイ（415-1から415-N）をそれらの割り当てられた負荷にスイッチし得る。負荷の故障の識別及び阻止が、電力スイッチングネットワーク保護コントローラ405による電流及び電圧波形の監視によって提供され得る。電力スイッチングネットワーク保護コントローラ405が故障状態を検出すると、それは、負荷に接続された一部又は全部の電力スイッチングネットワーク325のスイッチ410を開き得る。いくつかの実施形態において、電力スイッチングネットワーク保護コントローラ405はまた、スイッチ410を再び閉じるか（すなわち、故障が修正された場合）又はスイッチ410を永久的に切断するか（例えば、それが置換されるまで）のいずれかにより補助するために、NVMにおける故障を記録し得る。電力スイッチングネットワーク保護コントローラ405はまた、電力スイッチングネットワーク325に故障を知らせ得る。電力スイッチングネットワーク325は続いて、負荷に接続された全部のスイッチを開き得、それによって冗長システム保護を提供する。いくつかの実施形態において、システム300の出力は、必要とされる場合、EMI減衰の最終ステージを含み得る。各々の負荷は、全ての並列モジュール100からの組み合わせられた波形をフィルタリングし得る1つ以上の専用AC出力EMIフィルタを有し得る。いくつかの実施形態において、スイッチ410は、限定ではなく例として、ソリッドステートスイッチ又は電気機械接触器であり得る。
【００３９】
いくつかの実施形態では、図5に示されているように、複数のモジュールコントローラ（例えば、モーター制御DSP105、保護プロセッサ110、及び論理プロセッサ115）よりむしろ、モジュール100は、主にモーター制御DSP105によって制御され得る。この構成において、論理プロセッサ115の機能をマスタ論理コントローラ320に移すことは、モジュール100によって必要とされるプロセッサの数を減じ得る。いくつかの実施形態において、これはまた、例えば、各々のモジュールの論理プロセッサ115間の電力分配交渉処理を解消することができる。この構成において、モーター制御DSP105は、マスタ論理コントローラ320によって構成され得る。負荷センサ信号が、必要に応じて、マスタ論理コントローラ320によりモーター制御DSP105に送信され得る。加えて、同期波形を発生させるためのシステム300の基準クロック同期が更に、モーター制御DSP105によって提供され得る。
【００４０】
この構成において、保護プロセッサ110の機能は、同期波形を発生させるための基準クロック同期に統合され得る。大半のケースにおいて、相対的に少数の追加の信号を処理することがモーター制御DSP105に追加する負担はわずかである。モーター制御DSP105が故障状態を識別すると、モーター制御DSP105は、単にPWM信号120を停止することにより、モジュール100をディスエーブルにし得る。
【００４１】
いくつかの実施形態において、モジュール通信バス140の帯域幅要求を減じるために、モジュール100はまた、別個のデータログ記録通信バス505を備え得る。このように、相対的に高帯域幅のデータログ記録通信がデータログ記録通信バス505によって取り扱われ得る一方で、相対的に低帯域幅で信頼性の高い通信である制御通信510は、モジュール通信バス140に残り得る。このように、モーター制御DSP105は、両方のタイプの通信を可能にする両方の通信バス505、510に接続され得る。
【００４２】
更なる他の実施形態では、図6Aから図6Cに示されているように、システム600は、マスタ通信コントローラ315の解消を可能にする、より卓越したマスタ論理コントローラ320及びマスタデータロガー310を備え得る。この構成において、マスタ論理コントローラ320は、構成がモジュール100に送信されることを可能にするために、あらゆるモジュールの論理通信バスに接続し得る。並列モジュール100間の電力分配、及び、外部航空機システム605（すなわち、航空機ではない、システム600の外部の航空機システム）との通信が、マスタ論理コントローラ320によって制御され得る。マスタデータロガー310は、より高い頻度のデータログ記録を可能にする、各々のモジュールのデータログ記録通信バス505に接続し得る。いくつかの実施形態において、追加の接続がデータ記憶のためにマスタ保護コントローラ305及び／又はマスタ論理コントローラ320に対しなされ得る一方で、マスタ保護コントローラ305は、実質的には上述されているように動作し得る。
【００４３】
いくつかの実施形態では、図7に示されているように、システム700は、個々のモジュール100からシステム300の出力に再配置された負荷センサ信号処理を備え得る。この構成において、電力スイッチングネットワーク保護コントローラ405は、負荷信号を監視して、故障（例えば、過温度又は過速度状態）が生じないことを保証し得る。電力スイッチングネットワーク保護コントローラ405は、負荷温度705及び負荷位置710を含むがこれに限定されないセンサデータを、モジュール100への分配のためにマスタ論理コントローラ320に中継し得る。
【００４４】
図8は、基準同期の問題（すなわち、上述されたモジュール100間の基準クロックの同期）を解消する代替のモジュール800のアーキテクチャを描く。いくつかの実施形態において、これは、モーターコントローラDSP105をマスタ制御302に再配置することにより達成され得る。上述されているように、モーターコントローラDSP105は、PWM状態を演算し、続いてそれらを（例えば、光ファイバーによるスイッチ状態メッセージを介して）モジュール800に送信する。光ファイバーは、例えば、シールドされていない電気配線でのデータ破損を防止するために、モジュール間通信のために使用され得る。この構成において、光ファイバートランシーバ805は、スイッチ状態メッセージを受信し得る。
【００４５】
光ファイバートランシーバ805内のデコーダ805aが続いて、ゲートドライバ815のためのアナログゲート駆動信号810を発生させ得る。光ファイバートランシーバ805は、信号を送信し、受信し、電気ドメインから光学へ及びその逆に符号化し、復号し得る。光学信号は電力スイッチングネットワークによって発生させられるEMI雑音の影響を受けないので、光ファイバー信号は有利であり得る。したがって、光学媒体は、相対的に長い距離にわたって（例えば、モジュール100間で）情報を送信するのに有用であり得る。
【００４６】
デコーダ805aは、限定ではなく例として、フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）、コンプレックスプログラマブル論理デバイス（CPLD）、特定用途向け集積回路（ASIC）、又はプロセッサといった、論理回路であり得る。保護プロセッサ110は、とりわけ、DC入力及びAC出力のための、それぞれ、電流及び電圧センサ812、817、モジュールデバイスの温度820、及びインバータシュートスルー825を監視することにより、基本的な保護を提供し得る。故障が生じると、保護プロセッサ110は、インバータ830をディスエーブルにし、マスタ保護コントローラ305に故障を知らせ得る。いくつかの実施形態において、保護プロセッサ110は、光ファイバートランシーバ805を介してマスタ保護コントローラ305と通信し得る。他の実施形態において、保護プロセッサ110は、モジュール通信バス140を介してマスタ保護コントローラ305と通信し得る。いくつかの実施形態において、スイッチ状態メッセージ及び保護メッセージは、並行した通信を可能にするために異なる周波数で送信され得る。
【００４７】
更なる他の実施形態では、図9Aから図9Cに示されているように、モーターコントローラDSP105は、モジュール100からマスタコントローラ302に再配置され得る。モーターコントローラDSP105を連結することにより、クロック同期は、デバイスの密接に起因して困難でない（すなわち、時間遅延要素の大半が同期から除去される）。いくつかの実施形態において、モーターコントローラDSP105は、システム900の修理を容易にするためにモジュラーアクセサリーボード上に設けられ得る。モーターコントローラDSP105の数は、システム900によって制御される最大同時負荷数Kと等しいものであり得る。この構成において、各々のモーターコントローラDSP105は、PWM状態を計算し、続いてスイッチ状態メッセージをモジュール100に送信し得、並列モジュール100は、同一のモーターコントローラDSP105からスイッチ状態メッセージを受信する。いくつかの実施形態では、PWMルータ905が、並列モジュール100にスイッチ状態メッセージをルーティングするために使用され得る。例えば、負荷電流及び電圧といったセンサ信号が、負荷センサルータ910によってそれぞれのモーターコントローラDSP105にルーティングされ得る。
【００４８】
いくつかの実施形態において、マスタ論理コントローラ320は、必要な制御変数（例えば、パルスの幅及び大きさ）を構成するために、各々のモーターコントローラDSP105と直接通信し得る。いくつかの実施形態では、上記のごとく、光ファイバートランシーバ805が、モジュール100と通信するために使用され得る。複数の波長／周波数がまた、スイッチ状態メッセージ及びモジュール故障メッセージの並行した送信及び／又は受信を可能にするために使用され得る。
【００４９】
上述されたアーキテクチャは、各々のモジュール100のコントローラがほぼ独立して動作するので、高い信頼性を提供し得る。大半のケースにおいて、他のコントローラとの対話は、様々なモジュール100の論理プロセッサ115間の電力分配の割り振り、並びにマスタ論理コントローラ320による負荷及び電力の分配に限定される。この構成では、例えば、モジュール100の障害は、他のモジュール100の動作に影響を及ぼさないであろう。加えて、モジュール通信バス140が様々なモジュールプロセッサ（例えば、DSP105、保護プロセッサ110、及び論理プロセッサ115）とマスタコントローラとの間のインターフェースを提供するので、通信が単純化される。しかしながら、このアーキテクチャは、実現するにはいくらかコスト効率が悪く、より困難であり得る。例えば、最小タスクのための専用論理コントローラの利用は、使用されない処理電力がモジュールコストを増大させるという結果を生じ得る。一方、論理コントローラ機能のマスタ論理コントローラ320のような他のコントローラへの統合は、コスト及びモジュールの複雑性を減少させるであろう。同期させられた基準クロックの実現は、モジュールに複雑性及びコストを追加し得る。
【００５０】
図1から図9Cにおいて論じられたサブシステムを含むシステムアーキテクチャ全体が、図10及び図11に示され、システム1000は、複数の及び／又は異なるタイプのAC又はDCマシン1010を駆動するように並列モジュラーインバータ1015のシステムを制御し得る。システム1000は、並列に接続された複数の並列モジュラーインバータ1015を備え得、その各々は、制御システム1020に埋め込まれた複数の制御アルゴリズム1022a、1022b、1022cのいずれかを、再構成可能な制御スイッチングネットワーク1025を介して受信するように構成されることが可能である。並列モジュラーインバータ1015の各々は、再構成可能な電力スイッチングネットワーク1030を介して、負荷サイドの複数のACマシン1010の1つ以上を駆動するように構成され得る。
【００５１】
この構成は、例えば、制御スイッチングネットワーク1025及び電力スイッチングネットワーク1030の両方を動的に再構成する能力を可能にする。加えて、並列の複数のインバータ1015からのインバータのいずれかが、負荷サイドの複数のモーター1010（又は他の電気負荷）のいずれかのモーターを駆動するためにアクセス可能であり、システム1000に埋め込まれた複数の制御アルゴリズム1022のいずれかの制御アルゴリズムが、複数のインバータ1015のいずれかを制御するためにアクセス可能である。結果として、1つ以上のインバータ1015が、負荷要求を満たすために必要に応じて1つのモーター1010を駆動し得、及び／又は、負荷サイドの複数のモーター1010が、同時に駆動され得、その各々が、1つ以上のインバータ1015によって駆動され得る。加えて、負荷サイドの複数のモーター1010は、同一の制御アルゴリズム（例えば、1020a）又は異なる制御アルゴリズム（例えば、1020b）によって同時に駆動され得る。
【００５２】
図10に示されているように、システムは、例えば、とりわけ、車両コントローラ1040から動作コマンドを取得し、車両コントローラ1040にシステム1000の状態信号を提供するために、車両コントローラ1040と通信するように構成された、システムコントローラ1035を備え得る。いくつかの実施形態において、システムコントローラ1035はまた、リアルタイムでモーター1010を駆動する並列の適切な数のインバータモジュール1015を提供するように電力スイッチングネットワーク1030を再構成し得る。すなわち、モーター1010からの負荷が増大した場合、システムコントローラ1035は、より多くのインバータモジュール1015を並列に設けるように電力スイッチングネットワーク1030にシグナリングし得る。当然ながら、逆に、モーター負荷が減少した場合、システムコントローラ1035は、1つ以上のインバータモジュール1015を切り離すように電力スイッチングネットワーク1030にシグナリングし得る。必要な場合、システムコントローラ1035は続いて、それらを、他の負荷1010を駆動する他のインバータモジュール1015と並列に設け得る。
【００５３】
いくつかの実施形態において、システムコントローラ1035はまた、1つ以上のモータータイプを駆動するインバータモジュール1015の1つ以上に適切なモーター制御アルゴリズム1022を提供するように制御スイッチングネットワーク1025を再構成し得る。システムコントローラ1035は、限定ではなく例として、フィールド指向制御（FOC）、直接トルク制御（DTC）、電圧対周波数制御（V/F）に関連するアルゴリズムを提供し得る。これは、例えば、特定のモータータイプ（例えば、誘導モーター、同期モーター、永久磁石同期モーター、ブラシレスDCモーター、等）を効率的に駆動するのに有用であり得る。
【００５４】
いくつかの実施形態において、システムコントローラ1035はまた、限定ではなく例として、モーター速度、トルク、又は電力基準値を、対応するモーター1010（又はモーターコントローラ）に送出し得る。いくつかの実施形態において、システムコントローラ1035は、埋め込まれたコントローラ上で記憶され、実行され得る。システムコントローラ1035は、限定ではなく例として、マイクロコントローラプロセッサ、FPGA、又はASICを備え得る。いくつかの実施形態において、システムコントローラ1035は、リアルタイムシミュレータ／エミュレータを使用し得るか、又はリアルタイムで実行され得る。
【００５５】
いくつかの実施形態において、モーターコントローラアルゴリズム1022の数は、異なるモーター負荷の数によって決定され得る。例えば、システム1000が駆動すべき3つの異なるタイプのモーター1010を有する場合には、3つのモーターコントローラアルゴリズム1022が展開され得、各々のモーター制御アルゴリズム1022はモーター負荷に固有である。当然ながら、全ての3つのモーター1010が同一のモーターを用いて同一の機能を行う場合、全ての3つの負荷が同一のアルゴリズム1022を使用して電力供給され得ることが可能である。
【００５６】
制御スイッチングネットワーク1025は、1つ以上のインバータ1015を動的に構成し得、その各々は、特定の制御アルゴリズム1022又は共通の制御アルゴリズム1022によって駆動され得、それは、システムコントローラ1035からのコマンドに従って制御スイッチングネットワーク1025を通じてルーティングされる。いくつかの実施形態では、制御スイッチングネットワーク1025に出入りする信号間の時間遅延が、モーター駆動性能を改善するために最小化され得る。
【００５７】
制御スイッチングネットワーク1025は、例えば、ソフトウェア又はハードウェアの実現におけるものであり得る。いくつかの実施形態において、ソフトウェアコーディングされた制御スイッチングネットワーク1025は、限定ではなく例として、埋め込まれたコントローラ、リアルタイムシミュレータ、又はコンピュータ上で実行され得る。他の実施形態において、制御スイッチングネットワーク1025は、限定ではなく例として、CPLD、ASIC、又はFPGAといったハードウェアデバイスを使用して実現され得る。
【００５８】
いくつかの実施形態において、電力スイッチングネットワーク1030は、システムコントローラ1035からの1つ以上の特定の制御アルゴリズムに従って1つ以上のモーターを駆動するように1つ以上のインバータを動的に構成し得る。いくつかの実施形態において、電力スイッチングネットワーク1030は、短絡及び／又は過電流保護デバイスの役割を果たし得る。このケースにおいて、短絡又は過電流負荷に関連づけられた電力スイッチ1030aは、故障が検出された場合に開く。
【００５９】
電力スイッチングネットワーク1030は、限定ではなく例として、ソリッドステートリレー、機械リレー、トランジスタ、及び他の制御可能な電力スイッチを使用して実現され得る。当然ながら、インバータ1015は、モーターアルゴリズム1022及びシステムコントローラ1035に従って様々なACマシン（例えば、ACモーター1010）を駆動するために、DC電力を（例えば、異なる電圧レベル、周波数、波形、等の）要求されたAC電力に変換する。インバータは、限定ではなく例として、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（IGBT）、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（MOSFET）、及びバイポーラ接合トランジスタ（BJT）を備え得る。
【００６０】
更なる他の実施形態において、システム1000は、負荷優先順位ファクターに基づいて負荷を割り当て得る。すなわち、例えば、外部（すなわち、システム1000の外部）の航空機システム1040によって要求された負荷の数がモジュール100によって提供され得るより多い場合、システム1000は、負荷優先順位ファクターによって負荷を割り当て得、より高い優先順位の負荷は、より低い優先順位の負荷の前に電力供給される。例えば、航空機1040が、ランディングギアを下げるといった大きな負荷のための要求をする場合、システム1000は、ランディングギアのモーターに電力供給するためにモジュール1015の一部又は全部を一時的に再割り当てし得る。ランディングギアが下がってロックされると、今度は、システム1000は、モジュール1015をそれらの以前の負荷（又は現在存在している負荷）に再割り当てし得る。よって、例えば、客室送風機は、ランディングギアのために一時的に非活動化され得、続いてギアが下がると再起動される。
【００６１】
いくつかの実施形態において、例えば、システム1000の電力定格を集合的に超過する低優先順位負荷の超過が存在する場合、システム1000は、減じられた設定で負荷の一部又は全部に電力供給し得る。このように、全ての負荷が電力供給されるが、より低い速度又は容量で動作し得る。よって、例えば、航空機の客室の送風機、照明、及び娯楽システムが、システム1000の定格を超過して同時に電力を要求し得る。結果として、システム1000は、例えば、娯楽システムに全電力を提供し得るが、電力需要全体を減じるために、客室の送風機の速度及び照明の強度をわずかに減じ得る。
【００６２】
図12に示されているように、本開示の実施形態はまた、電力を分配するための方法1200を備え得る。いくつかの実施形態において、方法1200は、車両からの負荷要求（例えば、車両コントローラ1040からの負荷要求）を受信するステップ1205を備え得る。コントローラは続いて、要求された負荷が単一のモジュールのための電力定格を上回るか又は下回るかを決定し得る1210。負荷要求が単一のモジュールのための定格を下回る場合、コントローラは、単一のモジュールに負荷を割り当て得る1220a。一方、負荷が、単一のモジュールが電力供給し得るより大きい場合、コントローラは、負荷に電力供給するために必要とされる数（「X個」）のモジュールを共に並列にし得1215、続いてX個のモジュールに負荷を割り当て得る1220b。コントローラは続いて、必要な負荷を提供するモジュールを活動化し得る1225。
【００６３】
車両がもはや電力供給を必要としない（例えば、ランディングギアが下がった）場合、車両は、負荷が切断されることを要求し得1230、コントローラが、単数のモジュール又は複数のモジュールを切断し得る1235。いくつかの実施形態において、システムはまた、現在のシステム要求を連続的又は定期的にチェックし得1240、必要に応じてモジュールを再割り当てし得る。
【実施例１】
【００６４】
一例において、各々のモジュール100は、10Aの定格を有し得る。したがって、コンバータ300における10個のモジュール100により、コンバータは100Aを提供し得る。例えば、航空機がランディングギア用の油圧モーターに電力供給するために25Aの負荷を要求する場合、システム300は、負荷が少なくとも3つのモジュール100を必要とすると決定し、3つのモジュール100を並列に設け、続いて、3つのモジュール100を負荷に割り当て、活動化し得る。例えば、ランディングギアの動作中に電力要求が変化する場合、例えば、モーターを起動するために必要とされる電力がモーターを稼働させるための連続的な電力より大きい場合、システム300は、負荷の変化に伴いモジュール100を除去（又は追加）し得る。
【００６５】
同様に、図13に示されているように、本開示の実施形態はまた、複数の負荷のための電力を分配するための方法1300を備え得る。いくつかの実施形態において、方法1300は、車両からの少なくとも2つの負荷要求を受信するステップ1305を備え得る。コントローラは続いて、負荷要求が単一のモジュールのための電力定格を上回るか又は下回るかを決定し得る1310。負荷要求が単一のモジュールのための定格を下回る場合、コントローラは、単一のモジュールに各々の負荷を割り当て得る1320b。一方、いずれか（又は両方）の負荷が、単一のモジュールが電力供給し得るより大きい場合、コントローラは、必要に応じて、2つ以上のモジュールを共に並列にし得1315a、1315c、続いて並列モジュールに負荷を割り当て得る1320a、1320c。システムは続いて、モジュールを活動化し得る1325。いくつかの実施形態において、システムはまた、現在のシステム要求を連続的又は定期的にチェックし得1340、必要に応じてモジュールを再割り当てし得る1320。車両がもはや1つ又は両方の負荷のための電力供給を必要としない場合、車両は、負荷が切断されることを要求し得1330、コントローラが、その負荷のための単数のモジュール又は複数のモジュールを切断し得る1335。
【実施例２】
【００６６】
別の例において、上記のごとく、各々のモジュール100は、再び10Aの定格を有し得、合計100Aの容量のためのコンバータ300における10個のモジュール100を有し得る。例えば、航空機が、ランディングギア用の油圧モーターに電力供給するための第1の15Aの負荷、及び、客室送風機を低にするための第2の7.5Aの負荷を要求する場合、システム300は、負荷が少なくとも3つのモジュール100を必要とすると決定し得る。システム300は、第1のモジュール100及び第2のモジュール100を並列に設け得る。システム300は続いて、第1のモジュール100及び第2のモジュール100に第1の負荷を、第3のモジュール100に第2の負荷を割り当て得る。
【００６７】
システム300は再び、車両の電力要求が変化したかどうかを連続的又は断続的にチェックし得る1340。例えば、ランディングギアの動作中に電力要求が変化する場合、例えば、モーターを起動するために必要とされる電力がモーターを稼働させるための連続的な電力より大きい場合、及び／又は、客室送風機が高にされることを車両が要求する場合、システム300は、負荷の変化に伴い、第1及び第2のモジュールを分断し得1315c、第2及び第3のモジュールをペアにし得、第1の負荷（ランディングギア）を第1のモジュール100に、第2の負荷（客室送風機）を第2及び第3のモジュール100に割り当て得る1320c。
【００６８】
更に、本開示は、以下の条項に係る実施形態を備える。
条項1．第1の並列モジュールコンバータモジュールであって、第1のパルス幅変調（PWM）周波数及び持続時間を決定し、対応する第1の制御信号を発生させる、論理プロセッサと、第1の制御信号に基づいてPWM信号を発生させるモーター制御デジタルシグナルプロセッサ（DSP）と、PWM信号に基づいて交流（AC）出力信号を生成するためにインバータを活動化するゲートドライバと、第1の並列モジュールコンバータモジュールと第2の並列モジュールコンバータモジュールとの間で通信するモジュール通信バスとを備える、第1の並列モジュールコンバータモジュール。
【００６９】
条項2．AC出力信号から雑音を除去するAC電磁干渉（EMI）フィルタを更に備える、条項1に記載のモジュール。
【００７０】
条項3．1つ以上の第1の並列モジュールコンバータモジュール入力及び1つ以上の第1の並列モジュールコンバータモジュール出力を監視する保護プロセッサを更に備え、保護プロセッサは、故障が検出された場合、第1の並列モジュールコンバータモジュールを非活動化する、条項1に記載のモジュール。
【００７１】
条項4．保護プロセッサは、故障が検出された場合、第1の並列モジュールコンバータモジュールを非活動化するためにゲートドライバと通信する、条項3に記載のモジュール。
【００７２】
条項5．保護プロセッサは、ゲートドライバ温度、インバータ温度、及びAC出力温度の1つ以上を監視する1つ以上の温度センサを備え、ゲートドライバ温度、インバータ温度、及びAC出力温度の1つ以上が所定の温度を上回る場合、故障が検出される、条項3に記載のモジュール。
【００７３】
条項6．保護プロセッサは、第1の並列モジュールコンバータモジュール出力の1つ以上におけるシュートスルー電流を検出する1つ以上のシュートスルーセンサを備え、第1の並列モジュールコンバータモジュール出力の1つ以上におけるシュートスルー電流が所定の電流を上回る場合、故障が検出される、条項3に記載のモジュール。
【００７４】
条項7．並列モジュールコンバータであって、第1の交流（AC）出力信号を提供し、モジュール通信バスに接続された、第1の並列モジュールコンバータモジュールと、第2のAC出力信号を提供し、モジュール通信バスに接続された、第2の並列モジュールコンバータモジュールと、第1の並列モジュールコンバータモジュール及び第2の並列モジュールコンバータモジュールの1つ以上に第1の負荷を割り当てるマスタ論理コントローラと、第1の並列モジュールコンバータモジュール及び第2の並列モジュールコンバータモジュールを接続するモジュール通信バスと、モジュール通信バスとマスタ論理コントローラとの間でメッセージをルーティングするためにそれらに接続されたマスタ通信コントローラとを備える、並列モジュールコンバータ。
【００７５】
条項8．マスタ論理コントローラは、第1の並列モジュールコンバータモジュールに第1の負荷を、第2の並列モジュールコンバータモジュールに第2の負荷を割り当てる、条項7に記載の並列モジュールコンバータ。
【００７６】
条項9．マスタ論理コントローラは、電力スイッチングネットワークを使用して第1の並列モジュールコンバータモジュール及び第2の並列モジュールコンバータモジュールを並列に設け、第1の並列モジュールコンバータモジュール及び第2の並列モジュールコンバータモジュールに第1の負荷を割り当てる、条項7に記載の並列モジュールコンバータ。
【００７７】
条項10．第3のAC出力信号を提供し、モジュール通信バスに接続された、第3の並列モジュールコンバータモジュールを更に備え、マスタ論理コントローラは、電力スイッチングネットワークを使用して、第1の並列モジュールコンバータモジュール、第2の並列モジュールコンバータモジュール、及び第3の並列モジュールコンバータモジュールを並列に設け、第1の並列モジュールコンバータモジュール、第2の並列モジュールコンバータモジュール、及び第3の並列モジュールコンバータモジュールに第1の負荷を割り当てる、条項7に記載の並列モジュールコンバータ。
【００７８】
条項11．1つ以上の第1の並列モジュールコンバータモジュール入力及び出力、並びに1つ以上の第2の並列モジュールコンバータモジュール入力及び出力を監視するマスタ保護コントローラを更に備え、保護コントローラは、故障が検出された場合、第1の並列モジュールコンバータモジュール、第2の並列モジュールコンバータモジュール、又は第1の並列モジュールコンバータモジュール及び第2の並列モジュールコンバータモジュールの両方を非活動化する、条項7に記載の並列モジュールコンバータ。
【００７９】
条項12．1つ以上の第1の並列モジュールコンバータモジュール入力、及び1つ以上の第2の並列モジュールコンバータモジュール入力は、入力電圧及び入力電流の1つ以上を備える、条項11に記載に並列モジュールコンバータ。
【００８０】
条項13．1つ以上の第1の並列モジュールコンバータモジュール出力、及び1つ以上の第2の並列モジュールコンバータモジュール出力は、出力電圧及び出力電流の1つ以上を備える、条項11に記載の並列モジュールコンバータ。
【００８１】
条項14．1つ以上のデータセットをログ記録するマスタデータロガーと、1つ以上のデータセットを記憶するデータ記憶媒体とを更に備える、条項7に記載の並列モジュールコンバータ。
【００８２】
条項15．1つ以上のデータセットは、マスタ論理コントローラコマンド、マスタ通信コントローラメッセージ、障害メッセージ、及びセンサ読み取り値の1つ以上を備える、条項14に記載の並列モジュールコンバータ。
【００８３】
条項16．マスタデータロガーとデータ記憶媒体とを接続するデータログ記録バスを更に備え、データログ記録通信はデータログ記録バスを介して通信され、制御通信はモジュール通信バスを介して通信される、条項14に記載の並列モジュールコンバータ。
【００８４】
条項17．電力を提供する方法であって、並列モジュールコンバータモジュール通信バスを用いて、第1の並列モジュールコンバータモジュール、第2の並列モジュールコンバータモジュール、及びマスタ論理コントローラを接続するステップと、マスタ通信コントローラを用いて、第1の並列モジュールコンバータモジュール、第2の並列モジュールコンバータモジュール、及びマスタ論理コントローラ間で通信をルーティングするステップと、マスタ論理コントローラで1つ以上の航空機システムから1つ以上の負荷要求を受信するステップと、マスタ論理コントローラを用いて、第1の並列モジュールコンバータモジュール、第2の並列モジュールコンバータモジュール、又はその両方に1つ以上の負荷要求を割り当てるステップとを備える方法であって、第1の並列モジュールコンバータモジュールは、第1の交流（AC）信号を提供し、第2の並列モジュールコンバータモジュールは、第2のAC信号を提供する、方法。
【００８５】
条項18．マスタ論理コントローラで第1の航空機システムから第1の負荷要求を受信するステップと、電力スイッチングネットワークを用いて、第1の並列モジュールコンバータモジュール及び第2の並列モジュールコンバータモジュールを並列に設けるステップと、第1の並列モジュールコンバータモジュール及び第2の並列モジュールコンバータモジュールに第1の負荷要求を割り当てるステップとを更に備える、条項17に記載の方法。
【００８６】
条項19．第1の航空機システムからマスタ論理コントローラで第1の負荷要求を受信するステップと、電力スイッチングネットワークを用いて、第1の並列モジュールコンバータモジュール、第2の並列モジュールコンバータモジュール、及び第3の並列モジュールコンバータモジュールを並列に設けるステップと、第1の並列モジュールコンバータモジュール、第2の並列モジュールコンバータモジュール、及び第3の並列モジュールコンバータモジュールに第1の負荷要求を割り当てるステップとを更に備え、第3の並列モジュールコンバータモジュールは、第3のAC出力信号を提供する、条項17に記載の方法。
【００８７】
条項20．マスタ論理コントローラで1つ以上の航空機システムから第1の負荷要求を受信するステップと、電力スイッチングネットワークを用いて、第1の並列モジュールコンバータモジュール及び第2の並列モジュールコンバータモジュールを並列に設けるステップと、マスタ論理コントローラを用いて、第1の並列モジュールコンバータモジュール及び第2の並列モジュールコンバータモジュールに第1の負荷要求を割り当てるステップと、マスタ保護並列モジュールコンバータモジュールを用いて第1の並列モジュールコンバータモジュールにおける故障を検出するステップと、電力スイッチングネットワークを用いて、第2の並列モジュールコンバータモジュール及び第3の並列モジュールコンバータモジュールを並列に設けるステップと、マスタ論理コントローラを用いて、第2の並列モジュールコンバータモジュール及び第3の並列モジュールコンバータモジュールに第1の負荷要求を割り当てるステップと、マスタ保護コントローラを用いて第1の並列モジュールコンバータモジュールを非活動化するステップとを更に備える、条項17に記載の方法。
【００８８】
条項21．マスタ論理コントローラで1つ以上の航空機システムから第1の負荷要求及び第2の負荷要求を受信するステップと、マスタ論理コントローラを用いて、第1の並列モジュールコンバータモジュールに第1の負荷要求を、第2の並列モジュールコンバータモジュールに第2の負荷要求を割り当てるステップとを更に備える、条項17に記載の方法。
【００８９】
条項22．電力を提供するための方法であって、マスタ論理コントローラで外部航空機システムから第1の負荷のための要求を受信するステップと、マスタ論理コントローラを用いて第1の並列モジュールコンバータモジュールに第1の負荷を割り当てるステップと、制御スイッチングネットワークを用いて第1の並列モジュールコンバータモジュールに第1のモーター制御アルゴリズムを提供するステップと、電力スイッチングネットワークの第1のスイッチを用いて第1の負荷に第1の並列モジュールコンバータモジュールを接続するステップとを備える、方法。
【００９０】
条項23．電力スイッチングネットワークを用いて、第1の並列モジュールコンバータモジュール及び第2の並列モジュールコンバータモジュールを並列に設けるステップと、マスタ論理コントローラを用いて、第1の並列モジュールコンバータモジュール及び第2の並列モジュールコンバータモジュールに第1の負荷を割り当てるステップとを更に備える、条項22に記載の方法。
【００９１】
条項24．マスタ論理コントローラで外部航空機システムから第2の負荷のための要求を受信するステップと、マスタ論理コントローラを用いて第2の並列モジュールコンバータモジュールに第2の負荷を割り当てるステップと、制御スイッチングネットワークを用いて第2の並列モジュールコンバータモジュールに第2のモーター制御アルゴリズムを提供するステップと、電力スイッチングネットワークの第2のスイッチを用いて第2の負荷に第2の並列モジュールコンバータモジュールを接続するステップとを更に備える、条項22に記載の方法。
【００９２】
条項25．第1のモーター制御アルゴリズム、第2のモーター制御アルゴリズム、又は第1及び第2のモーター制御アルゴリズムの両方は、フィールド指向制御（FOC）アルゴリズムを備える、条項24に記載の方法。
【００９３】
条項26．第1の制御アルゴリズム、第2の制御アルゴリズム、又は第1及び第2のモーター制御アルゴリズムの両方は、直接トルク制御（DTC）アルゴリズムを備える、条項24に記載の方法。
【００９４】
条項27．第1の制御アルゴリズム、第2の制御アルゴリズム、又は第1及び第2のモーター制御アルゴリズムの両方は、電圧対周波数（V/F）アルゴリズムを備える、条項24に記載の方法。
【００９５】
条項28．電力を提供するための方法であって、マスタ論理コントローラで第1の外部航空機システムから第1の負荷のための要求を受信するステップと、マスタ論理コントローラで第2の外部航空機システムから第2の負荷のための要求を受信するステップと、電力スイッチングネットワークを用いて、第1の並列モジュールコンバータモジュール及び第2の並列モジュールコンバータモジュールを並列に設けるステップと、マスタ論理コントローラを用いて、第1の並列モジュールコンバータモジュール及び第2の並列モジュールコンバータモジュールに第1の負荷を割り当てるステップと、マスタ論理コントローラを用いて、第3の並列モジュールコンバータモジュールに第2の負荷を割り当てるステップと、マスタ論理コントローラを用いて第2の負荷における増加及び第1の負荷における減少を検出するステップと、電力スイッチングネットワークを用いて、第2の並列モジュールコンバータモジュール及び第3の並列モジュールコンバータモジュールを並列に設けるステップと、マスタ論理コントローラを用いて、第2の負荷に第2の並列モジュールコンバータモジュールを再割り当てするステップとを備える、方法。
【００９６】
条項29．マスタ論理コントローラで第1の負荷を切断するための要求を受信するステップと、電力スイッチングネットワークを用いて第1の負荷から第1の並列モジュールコンバータモジュールを切断するステップとを更に備える、条項28に記載の方法。
【００９７】
条項30．マスタ論理コントローラで第2の負荷を切断するための要求を受信するステップと、電力スイッチングネットワークを用いて、第2の負荷から第2の並列モジュールコンバータモジュール及び第3の並列モジュールコンバータモジュールを切断するステップとを更に備える、条項28に記載の方法。
【００９８】
条項31．第1の負荷及び第2の負荷のための要求は、第1の負荷タイプ及び第2の負荷タイプを備え、第1の負荷を割り当てるステップは、制御スイッチングネットワークを用いて第1の制御アルゴリズムを割り当てるステップを更に備え、第2の負荷を割り当てるステップは、制御スイッチングネットワークを用いて第2の制御アルゴリズムを割り当てるステップを更に備える、条項28に記載の方法。
【００９９】
条項32．システムであって、車両コントローラから第1の負荷要求及び第2の負荷要求を受信するマスタ論理コントローラと、複数の制御アルゴリズムを備え、マスタ論理コントローラと通信する、制御スイッチングネットワークと、制御スイッチングネットワークと通信する1つ以上の直流（DC）入力信号を1つ以上の交流（AC）出力信号に変換するための複数のインバータと、1つ以上の電気負荷に複数のインバータを接続する複数のスイッチを備える電力スイッチングネットワークとを備えるシステムであって、コントローラは、第1の負荷要求に応答して、第1の負荷に1つ以上のインバータの第1のグループを接続するために電力スイッチングネットワークにおける1つ以上のスイッチの第1のグループを活動化し、コントローラは、第2の負荷要求に応答して、第2の負荷に1つ以上のインバータの第2のグループを接続するために電力スイッチングネットワークにおける1つ以上のスイッチの第2のグループを活動化する、システム。
【０１００】
条項33．制御スイッチングネットワークは、1つ以上のインバータの第1のグループに第1の制御アルゴリズムを、1つ以上のインバータの第2のグループに第2の制御アルゴリズムを割り当てる、条項32に記載のシステム。
【０１０１】
条項34．電力を提供する方法であって、第1の負荷に電力供給するための要求を第1の外部航空機システムからマスタ論理コントローラで受信するステップと、マスタ論理コントローラを用いて、第1の負荷に提供される電力を決定するステップと、マスタ論理コントローラを用いて、第1の負荷に電力供給するために活動化される第1の複数の並列モジュールコンバータモジュールを決定するステップと、制御スイッチングネットワークを用いて、第1の複数の並列モジュールコンバータモジュールのための第1の制御アルゴリズムの複数のパラメータを決定するステップと、第1の複数の並列モジュールコンバータモジュールを第1の負荷と並列に接続するように電力スイッチングネットワークに命令するステップと、外部航空機システムに第1の負荷を提供するために第1の制御アルゴリズムを活動化するステップとを備える、方法。
【０１０２】
条項35．1つ以上の温度センサを用いて第1の複数の並列モジュールコンバータモジュールの温度を監視するステップと、第1の複数の並列モジュールコンバータモジュールの第1の並列モジュールコンバータモジュールの温度が所定の値を超える場合、第1の並列モジュールコンバータモジュールから第1の制御アルゴリズムを除去し、それを第2の並列モジュールコンバータモジュールに適用するステップとを更に備える、条項34に記載の方法。
【０１０３】
条項36．第2の負荷に電力供給するための要求を第2の外部航空機システムからマスタ論理コントローラで受信するステップと、マスタ論理コントローラを用いて、第2の負荷に提供される電力を決定するステップと、マスタ論理コントローラを用いて、第2の負荷に電力供給するために活動化される第2の複数の並列モジュールコンバータモジュールを決定するステップと、制御スイッチングネットワークを用いて、第2の制御アルゴリズムの複数のパラメータを決定するステップと、第2の複数の並列モジュールコンバータモジュールを第2の負荷と並列に接続するように電力スイッチングネットワークに命令するステップと、第2の外部航空機システムに第2の負荷を提供するために第2の制御アルゴリズムを活動化するステップとを更に備える、条項34に記載の方法。
【０１０４】
いくつかの可能な実施形態が上に開示されているが、本開示の実施形態はそれに限定されない。例えば、並列モジュールコンバータの構成要素のためのいくつかの可能な構成が開示されているが、他の適切な構成及び構成要素が、本開示から逸脱せずに選択され得る。加えて、例えば、モジュールの数、使用されるエレクトロニクスのタイプ、等といった、本開示の実施形態の様々な特徴のために使用される箇所及び構成は、例えば、航空機のサイズ若しくは構成、又は、重量若しくは電力の制約に起因して、わずかな変形を必要とする、特定の航空機又は応用例に応じて変形され得る。そのような変更は、本開示の範囲内に含まれるように意図される。
【０１０５】
特定の構成、材料の選定、並びに様々な要素のサイズ及び形状は、本開示の原理に従って構築されるデバイス、システム、又は方法を必要とする、特定の設計仕様又は制約に応じて変形され得る。そのような変更は、本開示の範囲内に含まれるように意図される。したがって、現在開示されている実施形態は、全ての点において、限定的ではなく例示的であるとみなされる。本開示の範囲は、上記説明よりもむしろ添付の請求項によって示され、その均等物の意味及び範囲内に入る全ての変更が、それに含まれるように意図される。
【符号の説明】
【０１０６】
110  モジュール
105  プロセッサ
110  保護プロセッサ
110a  メモリ
115  論理プロセッサ
120  PWM信号
125  ゲートドライバ
135  シグナルプロセッサ
140  モジュール通信バス
145  電圧センサ
150  ゲートドライバ及びインバータ温度センサ
155  シュートスルーセンサ、シュートスルー電圧センサ
160  インバータモジュール、インバータ
165  電流及び電圧センサ
170  入力EMIフィルタ
175  出力EMIフィルタ
180  出力波形、出力
200  モジュール
205  整流器
210  電流及び電圧センサ
300  コンバータ、システム
302  マスタ制御、マスタコントローラ
305  マスタ保護コントローラ
305a  マスタ保護コントローラメモリ
310  マスタデータロガー
315  マスタ通信コントローラ
320  マスタ論理コントローラ
325  電力スイッチングネットワーク
330  電力スイッチ
335  データ記憶媒体
340  整流器
345  データログ記録バス
350  航空機システム
400  出力システム
405  電力スイッチングネットワーク保護コントローラ
410  スイッチ
505  データログ記録通信バス
510  制御通信
600  システム
605  外部航空機システム
700  システム
705  負荷温度
710  負荷位置
800  モジュール
805  光ファイバートランシーバ
805a  デコーダ
810  アナログゲート駆動信号
812  電流及び電圧センサ
815  ゲートドライバ
817  電流及び電圧センサ
820  モジュールデバイスの温度
825  インバータシュートスルー
830  インバータ
900  システム
905  PWMルータ
910  負荷センサルータ
1000  システム
1010  ACマシン、ACモーター、AC又はDCマシン、負荷、モーター
1015  モジュール、インバータ、並列モジュラーインバータ、インバータモジュール
1020  制御システム
1022  モーターコントローラアルゴリズム、モーターアルゴリズム、モーター制御アルゴリズム、制御アルゴリズム
1022a  制御アルゴリズム
1022b  制御アルゴリズム
1022c  制御アルゴリズム
1025  制御スイッチングネットワーク
1030  電力スイッチングネットワーク
1030a  電力スイッチ
1035  システムコントローラ
1040  車両コントローラ、航空機、航空機システム
1205  ステップ
1305  ステップ
DSP105  モーターコントローラ、モーター制御
【図１】
0006626657.tif 000002
【図２】
0006626657.tif 000003
【図３Ａ】
0006626657.tif 000004
【図３Ｂ】
0006626657.tif 000005
【図３Ｃ】
0006626657.tif 000006
【図４】
0006626657.tif 000007
【図５】
0006626657.tif 000008
【図６Ａ】
0006626657.tif 000009
【図６Ｂ】
0006626657.tif 000010
【図６Ｃ】
0006626657.tif 000011
【図７】
0006626657.tif 000012
【図８】
0006626657.tif 000013
【図９Ａ】
0006626657.tif 000014
【図９Ｂ】
0006626657.tif 000015
【図９Ｃ】
0006626657.tif 000016
【図１０】
0006626657.tif 000017
【図１１】
0006626657.tif 000018
【図１２】
0006626657.tif 000019
【図１３】
0006626657.tif 000020