(57)【要約】   本発明は、負荷（１１）の電源用装置（１０）に関するものであり、該装置は少なくとも２つのエネルギー貯蔵要素（１３、１４）、上記負荷（１１）の電力必要量を決定する手段、各エネルギー貯蔵要素（１３、１４）の最大瞬時電力に関する情報を提供し得る各エネルギー貯蔵要素（１３、１４）を監視する手段（１６、１７）、テブナンモデルの起電力（Ｅｂａｔ（ｔ））及び抵抗（Ｒｂａｔ（ｔ））、最大規定電流並びに最大規定電圧に従って最大確保電力を決定する演算器（１９）、そして各エネルギー貯蔵要素（１３、１４）を制御する手段（Ｃｂａｔ（ｔ）、Ｃｓｃ（ｔ））を備え、上記制御手段は上記負荷（１１）の電力必要量及び各エネルギー貯蔵要素（１３、１４）の最大確保電力に従って時間経過に伴い調整される。【選択図】  図３
2016535568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷（１１）の電源用装置（１０）であって：
‐自身の寿命を保証する最大規定放電電流（Ｉｂａｔ．ｍａｘ）及び最小規定電圧（Ｖｂａｔ．ｍｉｎ）を有し、前記負荷（１１）に接続した少なくとも２つのエネルギー貯蔵要素（１３、１４）、
‐前記負荷（１１）の電力必要量（Ｐｃｈｇ（ｔ））を決定する手段、
‐前記エネルギー貯蔵要素（１３、１４）により送られる電力（Ｐｂａｔ（ｔ）、Ｐｓｃ（ｔ））を規定し得る前記各エネルギー貯蔵要素（１３、１４）を制御する手段（Ｃｂａｔ（ｔ）、Ｃｓｃ（ｔ））、
‐前記エネルギー貯蔵要素（１３、１４）に必要となり得る最大瞬時電力（Ｐｂａｔ．ｍａｘ（ｔ））に関する情報を提供し得る前記各エネルギー貯蔵要素（１３、１４）を監視する手段（１６、１７）、
を備え、以下の事項：
‐前記監視手段（１６、１７）は、前記各エネルギー貯蔵要素（１３、１４）の内部状態及び健康状態を反映する前記各エネルギー貯蔵要素のテブナン等価モデルの起電力（Ｅｂａｔ（ｔ））及び抵抗（Ｒｂａｔ（ｔ））に関する情報を提供することが可能であり：
‐前記装置は、前記最大規定電流（Ｉｂａｔ．ｍａｘ）及び前記最小規定電圧（Ｖｂａｔ．ｍｉｎ）に従って、前記起電力（Ｅｂａｔ（ｔ））及び前記抵抗（Ｒｂａｔ（ｔ））に適合した最大確保電力（Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｓｐｅｃ（ｔ））を前記各エネルギー貯蔵要素（１３、１４）のために決定することが可能な演算器（１９）を備え：
‐前記制御手段（Ｃｂａｔ（ｔ）、Ｃｓｃ（ｔ））は、前記負荷（１１）の電力必要量（Ｐｃｈｇ（ｔ））及び前記各エネルギー貯蔵要素（１３、１４）の最大確保電力（Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｓｐｅｃ（ｔ））に従って時間（ｔ）の経過に伴い調整される：
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記エネルギー貯蔵要素（１３、１４）は自身の寿命を保証する最大規定再充電電流（Ｉｂａｔ．ｍａｘ．ｒｅｃｈ）及び最大規定再充電電圧（Ｖｂａｔ．ｍａｘ．ｒｅｃｈ）を有するため、前記演算器（１９）は、前記最大規定再充電電流（Ｉｂａｔ．ｒｅｃｈ．ｍａｘ）及び前記最大規定再充電電圧（Ｖｂａｔ．ｒｅｃｈ．ｍａｘ）に従って、前記各エネルギー貯蔵要素（１３、１４）の前記内部状態及び前記健康状態を反映する前記起電力（Ｅｂａｔ（ｔ））及び抵抗（Ｒｂａｔ（ｔ））に適合した前記最大確保再充電電力（Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｒｅｃｈ．ｓｐｅｃ（ｔ））を前記各エネルギー貯蔵要素（１３、１４）のために決定することが可能であり、前記制御手段（Ｃｂａｔ（ｔ）、Ｃｓｃ（ｔ））は、前記負荷（１１）の前記電力必要量（Ｐｃｈｇ（ｔ））、前記最大確保電力（Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｓｐｅｃ（ｔ））、及び前記各エネルギー貯蔵要素（１３、１４）の前記最大確保再充電電力（Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｒｅｃｈ．ｓｐｅｃ（ｔ））に従って時間（ｔ）の経過に伴い調整されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
少なくとも１つの前記エネルギー貯蔵要素（１３、１４）はバッテリ、一式のスーパーキャパシタ又は電池であることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記各エネルギー貯蔵要素（１３、１４）の前記テブナン等価モデルの前記起電力（Ｅｂａｔ（ｔ））は、前記エネルギー貯蔵要素（１３、１４）の利用に従って表される挙動の法則によって決定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記監視手段（１６、１７）は、前記各エネルギー貯蔵要素（１３、１４）の内部状態に関する情報を提供することが可能であり、前記演算器（１９）は前記各エネルギー貯蔵要素（１３、１４）の前記内部状態に従って前記各エネルギー貯蔵要素（１３、１４）の前記テブナン等価モデルの起電力（Ｅｂａｔ（ｔ））及び抵抗（Ｒｂａｔ（ｔ））を決定することが可能であり、前記制御手段（Ｃｂａｔ（ｔ）、Ｃｓｃ（ｔ））は前記起電力（Ｅｂａｔ（ｔ））及び抵抗（Ｒｂａｔ（ｔ））に従って時間（ｔ）の経過に伴い調整されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記起電力（Ｅｂａｔ（ｔ））及び前記抵抗（Ｒｂａｔ（ｔ））は時間（ｔ）の経過に伴い可変であることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記最大確保電力（Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｓｐｅｃ（ｔ））は以下の式：
【数１】
2016535568.tif 000008
により求めることを特徴とする請求項２又は５に記載の装置。
【請求項８】
前記最大確保再充電電力（Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｒｅｃｈ．ｓｐｅｃ（ｔ））は以下の式：
【数２】
2016535568.tif 000009
により求めることを特徴とする請求項２又は５に記載の装置。
【請求項９】
請求項１〜８の１項に記載の電源装置を制御し、命令するための方法であって、以下の工程：
‐第１エネルギー貯蔵要素（１３）の前記最大確保電力（Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｓｐｅｃ（ｔ））を時間（ｔ）の経過に伴い決定する工程（２１）、
‐前記負荷（１１）の前記電力必要量（Ｐｃｈｇ（ｔ））と前記第１エネルギー貯蔵要素（１３）の前記最大確保電力（Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｓｐｅｃ（ｔ））とを比較する工程（２２）、及び
‐前記負荷（１１）の前記電力必要量（Ｐｃｈｇ（ｔ））が前記第１エネルギー貯蔵要素（１３）の前記最大確保電力（Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｓｐｅｃ（ｔ））より大きい場合に第２エネルギー貯蔵要素（１４）を利用するために前記制御手段（Ｃｂａｔ（ｔ）、Ｃｓｃ（ｔ））を調整する工程（２３）
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
以下の工程：
‐前記負荷（１１）の前記電力必要量（Ｐｃｈｇ（ｔ））が前記第１エネルギー貯蔵要素（１３）の前記最大確保電力（Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｓｐｅｃ（ｔ））より小さい場合に利用可能な電力（Ｐｂａｔ．ｄｉｓｐ（ｔ））を時間（ｔ）の経過に伴い決定する工程（２５）、
‐前記第１エネルギー貯蔵要素（１３）の前記利用可能な電力（Ｐｂａｔ．ｄｉｓｐ（ｔ））と前記第２エネルギー貯蔵要素（１４）の最大確保再充電電力（Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｒｅｃｈ．ｓｐｅｃ（ｔ））とを比較する工程（２６）、
‐前記第１エネルギー貯蔵要素（１３）の前記利用可能な電力（Ｐｂａｔ．ｄｉｓｐ（ｔ））により、前記第１エネルギー貯蔵要素（１３）で前記第２エネルギー貯蔵要素（１４）を再充電するために前記制御手段（Ｃｂａｔ（ｔ）、Ｃｓｃ（ｔ））を調整する工程（２７）
を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は負荷の電源用装置に関する。本発明は又、その関連する方法に関する。本発明は特に、「ハイブリッド電源」としても知られているいくつかのエネルギー貯蔵源を備えた電源装置に関する。
【０００２】
スーパーキャパシタのパックに接続したバッテリや燃料電池に接続したバッテリなど、いくつかのエネルギー貯蔵源を備えた電源は、「ハイブリッド電源」と言えば分かり易い。
【０００３】
本発明は、多数の分野で用途があり、航空機や衛星に、又は宇宙機にさえ利用することが可能である。
【背景技術】
【０００４】
負荷に動力供給する数個のエネルギー貯蔵源を利用する公知の装置がいくつか存在する。これらの装置は特に、電気バス、路面電車、又は電気若しくはハイブリッド自動車に備えられえている。これらの装置は、バッテリ及びスーパーキャパシタのパックなどの補充的なエネルギー貯蔵源を実装している。従来技術では特に、この種の装置を記載したフランス特許第２９４７００６号（特許文献１）が知られている。
【０００５】
一般的に、供給源の補充は、エネルギー貯蔵技術を並列又は直列に配備するだけで実行できる。しかし、この技術的解決策は、エネルギー貯蔵源の効率的な利用を可能にするものではない。負荷の電力必要量は時間経過に伴い変化する。本発明の目的の１つは、異なるエネルギー貯蔵源の間でこれらの電力必要量を共有することである。
【０００６】
更に、航空機又は宇宙機の枠組みの中でハイブリッド電源の利用は、エネルギー貯蔵源の老朽化の防止に関する更なる問題を課している。実際は、通常１０年程度のシステム寿命を重視してエネルギー貯蔵源の老朽化を制御する必要がある。
【０００７】
先行技術では、「Ｆｏｕｒｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  ａｎｄ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，ＩＣＩＩＳ  ２００９，２８‐３１  Ｄｅｃｅｍｂｅｒ  ２００９，Ｓｒｉ  Ｌａｎｋａ」の発行時に発表された「Ａｎ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ａ  Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｕｌｔｒａｃａｐａｃｉｔｏｒ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ」（非特許文献１）と題する科学出版物、及び雑誌「ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＶＥＨＩＣＵＬＡＲ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ，ＶＯＬ．６１，ＮＯ．４，ＭＡＹ  ２０１２」で発表された「Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｏｒ  Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｌｉｆｅ  ｉｎ  ａ  Ｂａｔｔｅｒｙ／Ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ」（非特許文献２）と題する科学出版物が知られている。これらの文献は、各エネルギー貯蔵要素の最大確保電力を静的に固定する制御及び命令の法則を記載しており、記憶要素の内部状態や劣化状態の変化は考慮していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】フランス特許第２９４７００６号
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ａｎ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ａ  Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｕｌｔｒａｃａｐａｃｉｔｏｒ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ（「Ｆｏｕｒｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  ａｎｄ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，ＩＣＩＩＳ  ２００９，２８‐３１  Ｄｅｃｅｍｂｅｒ  ２００９，Ｓｒｉ  Ｌａｎｋａ」に掲載）
【非特許文献２】Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｏｒ  Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｌｉｆｅ  ｉｎ  ａ  Ｂａｔｔｅｒｙ／Ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ（「ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＶＥＨＩＣＵＬＡＲ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ，ＶＯＬ．６１，ＮＯ．４，ＭＡＹ  ２０１２」に掲載）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、第１の態様に従って、負荷の電源用装置を提案することにより、エネルギー貯蔵源の老朽化及び利用の最適化の問題に対応することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の趣旨で、本発明は、自身の寿命を保証する最大規定放電電流及び最小規定電圧を有して上記負荷に接続された少なくとも２つのエネルギー貯蔵要素、上記負荷の電力必要量を決定する手段、上記エネルギー貯蔵要素により送られる電力を規定し得る各エネルギー貯蔵要素を制御する手段、及び上記エネルギー貯蔵要素に必要となり得る最大瞬時電力に関する情報を提供できる各エネルギー貯蔵要素を監視する手段を備える装置に関連しており、上記監視手段は、各エネルギー貯蔵要素の内部状態及び健康状態を反映する各エネルギー貯蔵要素のテブナン等価モデルの起電力及び抵抗に関する情報を提供することが可能であり、上記装置は、上記最大規定電流及び最小規定電圧に従って、起電力及び抵抗に適合した最大確保電力を各エネルギー貯蔵要素のために決定することが可能な演算器を備え、上記制御手段は、上記負荷の電力必要量及び各エネルギー貯蔵要素の最大確保電力に従って時間経過に伴い調整される。
【００１２】
従って本発明により、メーカーが規定した電流及び電圧パラメータの範囲内に利用を制限することにより、エネルギー貯蔵要素の乱用が時間経過に伴い制限される。これらのパラメータの範囲はエネルギー貯蔵要素の寿命を通常１０年間程度保証する。従って本発明は時間経過に伴い上記エネルギー貯蔵要素への損傷を軽減する。
【００１３】
一実施形態によれば、上記エネルギー貯蔵要素は自身の寿命を保証する最大規定再充電電流及び最大規定再充電電圧を有し、演算器は、最大規定再充電電流及び最大規定再充電電圧に従って、各エネルギー貯蔵要素の内部状態及び健康状態を反映する起電力及び抵抗に適合した最大確保再充電電力を各エネルギー貯蔵要素のために決定することが可能であり、上記制御手段は、上記負荷の電力必要量、各エネルギー貯蔵要素の最大確保電力及び最大確保再充電電力に従って時間経過に伴い調整される。この実施形態により、例えば、負荷の電力必要量が第１エネルギー貯蔵要素の最大確保電力より低い場合、第１エネルギー貯蔵要素は第２エネルギー貯蔵要素を再充電するために利用可能となる。
【００１４】
一実施形態によれば、少なくとも１つのエネルギー貯蔵要素はバッテリ、一式のスーパーキャパシタ又は電池である。この実施形態により、一式のスーパーキャパシタなどの高速充放電速度の第１エネルギー貯蔵要素が、バッテリなどの充放電速度が低い第２エネルギー貯蔵要素と共に組み立てることが可能になる。
【００１５】
一実施形態によれば、各エネルギー貯蔵要素のテブナン等価モデルの起電力は、エネルギー貯蔵要素の利用に従って表される挙動の法則によって決定する。この実施形態により、各エネルギー貯蔵要素の内部状態及び健康状態が時間に応じて知ることができる。
【００１６】
一実施形態によれば、監視手段は、各エネルギー貯蔵要素の内部状態に関する情報を提供することが可能であり、演算器は各エネルギー貯蔵要素の内部状態に従って各エネルギー貯蔵要素のテブナン等価モデルの起電力及び抵抗を決定することが可能であり、上記制御手段は起電力及び抵抗に従って時間経過に伴い調整される。この実施形態により、各エネルギー貯蔵要素の内部変動の算入が可能になる。例えば、この実施形態により、エネルギー貯蔵要素の温度変動を算入し、エネルギー貯蔵要素の利用を、その寿命を保証する温度数値の範囲に限定することが可能になる。
【００１７】
一実施形態によれば、起電力及び抵抗は時間経過に伴い可変である。この実施形態により、テブナン等価モデルの起電力及び抵抗が正確に評価できる。
【００１８】
一実施形態によれば、上記最大確保電力は以下の式により求める：
【００１９】
【数１】
2016535568.tif 000003
【００２０】
一実施形態によれば、上記最大確保再充電電力は以下の式により求める：
【００２１】
【数２】
2016535568.tif 000004
【００２２】
第２の態様によれば、本発明は、電源装置を制御し、命令するための方法に関連しており、該方法は以下の工程：第１エネルギー貯蔵要素の上記最大確保電力を時間経過に伴い決定する工程、負荷の電力必要量と第１エネルギー貯蔵要素の最大確保電力とを比較する工程、及び負荷の電力必要量が第１エネルギー貯蔵要素の最大確保電力より大きい場合に第２エネルギー貯蔵要素を利用するために制御手段を調整する工程、を含む。この実施形態により、第１エネルギー貯蔵要素を保持し、第２エネルギー貯蔵要素の利用を低減することが可能になる。
【００２３】
一実施形態によれば、該方法は以下の工程：負荷の電力必要量が第１エネルギー貯蔵要素の最大確保電力より小さい場合に利用可能な電力を時間経過に伴い決定する工程、第１エネルギー貯蔵要素の利用可能な電力と第２エネルギー貯蔵要素の最大確保再充電電力とを比較する工程、第１エネルギー貯蔵要素の利用可能な電力により第２エネルギー貯蔵要素を再充電するために制御手段を調整する工程、を含む。この実施形態により、負荷の需要が高い場合に第２エネルギー貯蔵要素がバックアップ電源として利用可能になる。負荷の必要量がその寿命を保証する主電源の生産能力より小さい場合、バックアップ電源はその後、主電源により再充電する。
【００２４】
図面を参照しながら、単なる説明的表現で以下に述べる、発明の実施形態の説明により本発明は更に理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は本発明の実施形態に従った負荷の電源用装置の電力概略図である。
【図２】図２は図１の第１エネルギー貯蔵要素のテブナン等価モデルの概略図である。
【図３】図３は図１の装置の制御及び監視手段の概略図である。
【図４】図４は図１で示した装置の制御及び命令アルゴリズムを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は負荷１１の電源用装置１０を示す。負荷１１の電力必要量Ｐｃｈｇ（ｔ）は２つのエネルギー貯蔵要素１３及び１４により時間経過に伴い充足させる。この実施形態では、第１エネルギー貯蔵要素１３は電力Ｐｂａｔ（ｔ）を送る一式のバッテリに対応し、第２エネルギー貯蔵要素１４は電力Ｐｓｃ（ｔ）を送る一式のスーパーキャパシタに対応する。変形例として、これらのエネルギー貯蔵要素は発明を変えずに変更可能である。負荷１１はサーボアクチュエータなどの所与のアクチュエータに対応する。
【００２７】
各エネルギー貯蔵要素１３、１４は、テブナン等価モデルによりモデル化する。このモデルは第１貯蔵要素１３の図２に示している。等価モデルは抵抗器Ｒｂａｔ（ｔ）と直列に接続している電圧源Ｅｂａｔ（ｔ）を備える。電圧源Ｅｂａｔ（ｔ）は電源の劣化の法則及び電源の内部状態に基づいて算定した時間ｔでの電源の起電力を表している。抵抗器Ｒｂａｔ（ｔ）は又、電源の内部状態に従って算定する。この等価モデルにより、時間ｔでの電源端子において、電源放電電流Ｉｂａｔ（ｔ）及び電圧Ｖｂａｔ（ｔ）がモデル化できる。
【００２８】
テブナン等価モデルのこれらの成分Ｅｂａｔ（ｔ）及びＲｂａｔ（ｔ）により、電源に必要となり得る最大瞬時電力Ｐｂａｔ．ｍａｘ（ｔ）が下記式に従って演算できるようになる：
【００２９】
【数３】
2016535568.tif 000005
【００３０】
更に、各エネルギー貯蔵要素１３、１４はその寿命を保証する特定の条件において機能するように統合されている。利用時の放電条件は最大規定放電電流Ｉｂａｔ．ｍａｘや最小規定許容電圧Ｖｂａｔ．ｍｉｎによって、又は規定操作温度範囲によっても規定される。同様に、利用時の充電条件は最大規定再充電電流Ｉｂａｔ．ｒｅｃｈ．ｍａｘや最大規定再充電電圧Ｖｂａｔ．ｒｅｃｈ．ｍａｘによって、又は規定操作温度範囲によっても規定される。
【００３１】
この情報により、電源に利用可能な全ての規格値を重視するという制約下で電源に必要となり得る最大瞬時放電電力Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｓｐｅｃ（ｔ）が演算できるようになる。この最大確保電力Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｓｐｅｃ（ｔ）は下記式に従って決定できる：
【００３２】
【数４】
2016535568.tif 000006
【００３３】
この情報により、電源に利用可能な全ての規格値を重視するという制約下で電源に必要となり得る最大瞬時再充電電力Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｒｅｃｈ．ｓｐｅｃ（ｔ）も演算できるようになる。この最大確保再充電電力Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｒｅｃｈ．ｓｐｅｃ（ｔ）は下記式に従って決定できる：
【００３４】
【数５】
2016535568.tif 000007
【００３５】
好ましくは、これらの電力Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｓｐｅｃ（ｔ）及びＰｂａｔ．ｍａｘ．ｒｅｃｈ．ｓｐｅｃ（ｔ）は各エネルギー貯蔵要素１３、１４のために決定する。これらの電力Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｓｐｅｃ（ｔ）及びＰｂａｔ．ｍａｘ．ｒｅｃｈ．ｓｐｅｃ（ｔ）は図３に示す演算器１９で算定する。演算器１９は、２つの制御手段Ｃｂａｔ（ｔ）及びＣｓｃ（ｔ）を介して、エネルギー貯蔵要素１３及び１４により送られた電力Ｐｂａｔ（ｔ）及びＰｓｃ（ｔ）を定義することが可能な２つのコンバータ３０及び３１も制御する。制御手段Ｃｂａｔ（ｔ）及びＣｓｃ（ｔ）は、負荷１１の電力必要量Ｐｃｈｇ（ｔ）並びに各エネルギー貯蔵要素１３、１４の最大確保電力Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｓｐｅｃ（ｔ）に従って、時間ｔの経過に伴い調製する。
【００３６】
図４は演算器１９の機能過程を示すフローチャートである。第１工程２１では、演算器１９は第１貯蔵要素１３の最大確保電力Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｓｐｅｃ（ｔ）を決定する。その後、第２工程２２においてこの最大確保電力Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｓｐｅｃ（ｔ）は負荷１１の電力必要量Ｐｃｈｇ（ｔ）と比較する。
【００３７】
負荷１１の電力必要量Ｐｃｈｇ（ｔ）が最大確保電力Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｓｐｅｃ（ｔ）より大きい場合、第１エネルギー貯蔵要素１３はそれ自体では、制約を重視しながら負荷１１が必要とする電力を供給することができず、それに伴い、演算器１９は工程２３中、制御手段Ｃｂａｔ（ｔ）及びＣｓｃ（ｔ）を調整する。第１エネルギー貯蔵要素１３は最大確保電力Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｓｐｅｃ（ｔ）を最大限に送り、第２エネルギー貯蔵要素１４は必要電力の余剰分を送る。すなわち負荷１１の電力必要量Ｐｃｈｇ（ｔ）から第１エネルギー貯蔵要素１３の最大確保電力Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｓｐｅｃ（ｔ）を差し引く。
【００３８】
負荷１１の電力必要量Ｐｃｈｇ（ｔ）が最大確保電力Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｓｐｅｃ（ｔ）より小さい場合、第１エネルギー貯蔵要素１３はそれ自体で、負荷１１が必要とする電力を供給することができる。演算器１９は工程２５中、負荷１１の最大確保電力Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｓｐｅｃ（ｔ）と電力必要量Ｐｃｈｇ（ｔ）との差に対応する利用可能な電力Ｐｂａｔ．ｄｉｓｐ（ｔ）を決定する。その後、工程２６中、この利用可能な電力Ｐｂａｔ．ｄｉｓｐ（ｔ）を第２のエネルギー貯蔵要素１４の最大確保再充電電力Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｒｅｃｈ（ｔ）と比較する。
【００３９】
利用可能な電力Ｐｂａｔ．ｄｉｓｐ（ｔ）が第２エネルギー貯蔵要素１４の最大確保再充電電力Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｒｅｃｈ．ｓｐｅｃ（ｔ）より小さい場合、演算器は工程２８中、制御手段Ｃｂａｔ（ｔ）及びＣｓｃ（ｔ）を調整し、そうすることで、第１エネルギー貯蔵要素１３は最大確保電力Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｓｐｅｃ（ｔ）を供給し、負荷１１の電力必要量Ｐｃｈｇ（ｔ）を充足させ、第２エネルギー貯蔵要素１４を再充電する。
【００４０】
利用可能な電力Ｐｂａｔ．ｄｉｓｐ（ｔ）が第２エネルギー貯蔵要素１４の最大確保再充電電力Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｒｅｃｈ．ｓｐｅｃ（ｔ）より大きい場合、演算器は工程２７中、制御手段Ｃｂａｔ（ｔ）及びＣｓｃ（ｔ）を調整し、そうすることで、第１エネルギー貯蔵要素１３は、負荷１１の電力必要量Ｐｃｈｇ（ｔ）を充足させ、その最大確保再充電電力Ｐｂａｔ．ｍａｘ．ｒｅｃｈ．ｓｐｅｃ（ｔ）に従って第２エネルギー貯蔵要素１４を再充電させ得る電力を供給する。
【００４１】
従って、本発明により、２つのエネルギー貯蔵要素１３及び１４の利用可能な電力の分配が効率的になる。変形例として、本発明の装置はエネルギー貯蔵要素を、２つを超えて備えることも可能である。いくつかのエネルギー貯蔵要素に対する電源の分配により、航空機又は宇宙機に設置されたエネルギー貯蔵要素の重量が削減又は最適化される。更に本発明はエネルギー貯蔵要素の利用を、利用の規定条件に限定することで、エネルギー貯蔵要素の老朽化を防止することができる。
【００４２】
本発明は航空宇宙産業用ハイブリッド電源の寿命について条件を付けるための具体的かつ重要な解決策をもたらす。このことは、ハイブリッド電源のコンセプトにおいて航空宇宙産業での用途がより多く見つかるほど一層重要である。特に以下のものを挙げたい：
‐特にスペースランチャーにノズルを配置させるための航空機の電気機械サーボ駆動装置に電力を供給するためのハイブリッド電源；
‐特にレーザー遠隔検出システム用人工衛星への電力の需要を管理するためのハイブリッド電源
‐航空機の非常用発電機を駆動する風力タービンのハイブリッド電源；及び
‐ヘリコプタータービンの起動装置に電力を供給するためのハイブリッド電源。
【図１】
2016535568.tif 000010
【図２】
2016535568.tif 000011
【図３】
2016535568.tif 000012
【図４】
2016535568.tif 000013
【国際調査報告】
2016535568.tif 000014
2016535568.tif 000015
2016535568.tif 000016
2016535568.tif 000017