[0054]在又一其他实施方式中，如图6A-图6C所示，系统600可以包括更重要的主逻辑控制器320和主数据记录器310，以消除主通信控制器315。在这个配置中，主逻辑控制器320可以连接至每个模块的逻辑通信总线以使得配置能够被传输到模块100。并行模块100之间的功率分配和与外部飞机系统605 (即，系统600外部的飞机系统，不是飞机)的通信可以由主逻辑控制器320控制。主数据记录器310可以连接至每个模块的数据记录通信总线505，允许更高频率的数据记录。在一些实施方式中，可以对主保护控制器305和/或主逻辑控制器320进行额外的连接以用于数据存储，同时可以基本上操作主保护控制器305，正如以上的论述。
[0055]在一些实施方式中，如图7所示，系统700可以包括负载传感器信号处理，该信号处理从单个模块100转移至系统300的输出。在这个配置中，功率切换网络保护控制器405可以监测负载信号，确保没有故障发生(例如，过温度或者过转速条件)。功率切换网络保护控制器405可以将传感器数据(包括但不限于，负载温度705和负载位置710)中继至主逻辑控制器320以进行对模块100的分配。
[0056]图8描述消除参考同步问题(S卩，模块100之间的参考时钟的同步，如以上论述的)的可替换模块800架构。在一些实施方式中，这可以通过将电动机控制器DSP 105转移至主控制302来实现。如上所述的，电动机控制器DSP 105计算PWM状态并且然后将其(例如，通过光纤的开关状态消息)传输至模块800。光纤可以用于模块间通信，例如，以防止未屏蔽的电线上的数据破坏。在这个配置中，光纤收发器805可以接收开关状态消息。
[0057]然后，光纤收发器805内的解码器805a可以生成用于栅极驱动器815的模拟栅极驱动信号810。光纤收发器805可以传输、接收、编码和解码从电域至光域的信号，反之亦然。光纤信号可以是有利的，因为光信号不受由功率切换网络产生的EMI噪声的影响。因此，光介质可以用于将信息传输相对长的距离(例如，模块100之间)。
[0058]解码器805a可以是逻辑电路，例如但不限于，现场可编程门阵列(FPGA)、复杂的可编程逻辑装置(CPLD)、专用集成电路(ASIC)或者处理器。保护处理器110可以通过分别监测电流和电压传感器812，817的DC输入和AC输出、模块装置820的温度、以及逆变器直通825等来提供基本保护。如果发生故障，则保护处理器110可以停用逆变器830并且将故障通知主保护控制器305。在一些实施方式中，保护处理器110可以经由光纤收发器805与主保护控制器305通信。在其他实施方式中，保护处理器110可以经由模块通信总线140与主保护控制器305通信。在一些实施方式中，开关状态消息和保护消息可以以不同的频率传输以使得能够并行通信。在又一其他实施方式中，如图9A-图9C所示，电动机控制器DSP 105可以从模块100转移至主控制器302。通过使电动机控制器DSP105合并，时钟同步由于装置的接近度而变得不那么困难(即，除去同步中大部分的时间延迟元素)。在一些实施方式中，电动机控制器DSP 105可以放置在模块化附件板上以便于系统900的修复。电动机控制器DSP105的数量可以等于由系统900控制的最大同时负载数量K。在这个配置中，每个电动机控制器DSP 105可以计算PWM状态，然后将开关状态消息传输至模块100，并行模块100从相同的电动机控制器DSP 105接收开关状态消息。在一些实施方式中，PWM路由器905可用于将开关状态消息路由至并行模块100。传感器信号(例如负载电流和电压)可以通过负载传感器路由器910路由至各自的电动机控制器DSP 105。
[0059]在一些实施方式中，主逻辑控制器320可以与每个电动机控制器DSP105直接通信，以配置必要的控制变量(例如，脉冲宽度和幅度)。在一些实施方式中，如上所述，光纤收发器805可用于与模块100通信。多个波长/频率还可以用于使得开关状态消息和模块故障消息能够并行传输和/或接收。
[0060]以上论述的架构可以提供高可靠性，这是因为每个模块100的控制器几乎单独操作。在大多数情况下，与其他控制器的相互作用限于各个模块100的逻辑处理器115之间的功率分配的配给和主逻辑控制器320对负载和功率的分配。在这个配置中，例如，模块100故障不会影响其他模块100的操作。此外，当模块通信总线140提供各个模块处理器(例如，DSP 105、保护处理器110和逻辑处理器115)和主控制器之间的连接时，通信被简化。然而，这个架构会稍微减少成本效益并且更加难以执行。对于最小任务使用专用的逻辑控制器例如会导致未使用的处理功率，从而增加模块成本。另一方面，将逻辑控制器功能整合至诸如主逻辑控制器320的其他控制器将减少成本和模块复杂度。同步的参考时钟的实施会增加模块的复杂度和成本。
[0061]包括图1-图9C中论述的子系统的整个系统架构在图10和图11中示出，系统1000可以控制并行模块化逆变器1015的系统以驱动多个和/或不同类型AC或DC机器1010。系统1000可以包括并行连接的多个并行模块化逆变器1015，每个逆变器能够被配置为经由可重新配置的控制切换网络1025接收嵌入在控制系统1020中的多个控制算法1022a、1022b、1022c中的任意一个。每个并行模块化逆变器1015可以被配置为经由可重新配置的功率切换网络1030驱动负载侧上的多个AC机器1010中的一个或多个。
[0062]这个配置使得能够例如动态重新配置控制切换网络1025和功率切换网络1030两者。此外，并行的多个逆变器1015中的任意一个可用来驱动负载侧上的多个电动机1010中的任何电动机(或者其他电负载)，并且嵌入在系统1000中的多个控制算法1022中的任何控制算法可用于控制多个逆变器1015中的任意一个。因此，一个或多个逆变器1015可以根据需要驱动一个电动机1010以满足负载需求，和/或可以同时驱动负载侧上的多个电动机1010，每个电动机可以利用一个或多个逆变器1015驱动。此外，在负载侧上的多个电动机1010可以利用相同的控制算法(例如，1020a)或者不同的控制算法(例如，1020b)同时驱动。
[0063]如图10所示，系统可以包括被配置为与交通工具控制器1040通信的系统控制器1035，例如，以从交通工具控制器1040获得操作指令并且将系统1000状态信号提供至交通工具控制器1040等。在一些实施方式中，系统控制器1035还可以重新配置功率切换网络1030以提供合适数量的并行逆变器模块1015以实时驱动电动机1010。换言之，当来自电动机1010的负载增加时，系统控制器1035可以发送信号至功率切换网络1030以并行放置更多的逆变器模块1015。相反地，当然，当电动机负载减少时，系统控制器1035可以发送信号至功率切换网络1030以断开一个或多个逆变器模块1015。如必要的话，系统控制器1035然后可以将他们放置为与其他逆变器模块1015并行以驱动其他负载1010。
[0064]在一些实施方式中，系统控制器1035还可以重新配置控制切换网络1025以便将合适电动机控制算法提供至驱动一个或多个电动机类型的一个或多个逆变器模块1015。系统控制器1035可以提供关于，例如但不限于，磁场定向控制(F0C)，直接转矩控制(DTC)，电压/频率控制(V/F)的算法。这可以用于例如有效驱动特定的电动机类型(例如，感应电动机、同步电动机、永磁同步电动机、无刷直流电动机等)。
[0065]在一些实施方式中，系统控制器1035还可以将，例如但不限于，电动机转速、转矩或者功率参考值发送至相应的电动机1010(或者电动机控制器)。在一些实施方式中，系统控制器1035可以存储在嵌入式控制器上并且在嵌入式控制器上运行。系统控制器1035可以包括，例如但不限于，微控制器处理器、FPGA或者ASIC。在一些实施方式中，系统控制器1035可以使用实时模拟器/仿真器或者可以实时运行。
[0066]在一些实施方式中，电动机控制器算法1022的数量可以由不同的电动机负载的数量确定。如果系统1000具有待驱动的三个不同类型的电动机1010，例如，可以开发三个电动机控制器算法1022，每个电动机控制算法1022专用于电动机负载。当然，如果所有三个电动机1010执行与相同电动机相同的功能，则可以使用相同的算法1022供电所有三个负载。
[0067]控制切换网络1025可以动态地配置一个或多个逆变器1015，每个逆变器可以由特定控制算法1022或者共同的控制算法1022驱动，控制算法按照来自系统控制器1035的每个命令而通过控制切换网络1025路由。在一些实施方式中，控制切换网络1025的输入和输出信号之间的时间延迟可以最小化以改善电动机驱动性能。
[0068]控制切换网络1025可以是，例如，以软件或硬件实现。在一些实施方式中，软件编码的控制切换网络1025可以，例如但不限于，在嵌入式控制器、实时模拟器或者计算机上运行。在其他实施方式中，控制切换网络1025可以使用硬件装置实现，例如但不限于，CPLD、ASIC 或者 FPGA。
[0069]在一些实施方式中，功率切换网络1030可以动态地配置一个或多个逆变器以按照来自系统控制器1035的一个或多个特定控制算法驱动一个或多个电动机。在一些实施方式中，功率切换网络1030可以起到短路和/或过电流保护装置的作用。在这种情况下，当检测到故障时，与短路或者过电流负载相关联的电源开关1030a断开。
[0070]功率切换网络1030可以使用，例如但不限于，固态继电器、机械继电器、晶体管、以及其他可控制的功率开关来实现。当然，逆变器1015将DC功率转换成请求的AC功率(例如，不同的电压电平、频率、波形等)以便按照来自系统控制器1035的每个电动机算法1022驱动各个AC机器(例如，AC电动机1010)。逆变器可以包括，例如但不限于，绝缘的栅极双极晶体管(IGBT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(M0SFET)以及双极结型晶体管(BJT)。
[0071]在又一其他实施方式中，系统1000可以基于负载优先级因素分配负载。换言之，如果，例如，由外部飞机系统1040( S卩，在系统1000以外)请求的负载的数量大于可以由模块100提供的，则系统1000可以通过负载优先级因素分配负载，较高优先级的负载在较低优先级的负载之前供电。如果飞机1040进行大的负载的请求，例如降低起落架，例如，则系统1000可以临时重新分配一些或者全部模块1015以供电起落架电动机。当起落架向下并锁定时，进而，系统1000可以重新分配模块1015至他们先前的负载(或者至现在现有的负载)。所以，例如，机舱风机可以临时停用以支持起落架并且然后当起落架降下时重新启动。
[0072]在一些实施方式中，诸如当存在共同超过系统1000的额定功率的过多的低优先级负载时，系统1000可以以降低的设置供电一些或者全部负载。以这种方式，所有负载被供电，但是会以更低的转速或者容量操作。所以，例如，飞机机舱风机、照明以及娱乐系统可以超过系统1000额定值同时请求供电。因此，系统1000可以，例如，提供全功率至娱乐系统，但是稍微减少机舱风机速度和照明强度以减少总功率需要。
[0073]如图12所示，本公开的实施方式还可以包括用于分配功率的方法1200。在一些实施方式中，方法1200可以包括接收1205来自交通工具的负载请求(例如，来自交通工具控制器1040的负载请求)。然后控制器可以确定1210请求的负载是在单个模块的额定功率以上还是以下。如果负载请求在单个模块的额定值以下，则控制器可以将负载分配1220a至单个模块。另一方面，如果负载大于单个模块可以供电的负载，则控制器可以将供电负载需