智能能量管理架构的制作方法

专利名称：智能能量管理架构的制作方法
技术领域：
本发明涉及管理多个设备之间的电力分配。
背景技术：
复杂系统，如飞行器，包括许多消耗电力的设备。当系统可由能够供应最大电量 的电源支持，且在系统运转过程中的某些点，设备要求超过最大量的可用电力时，就存在难 题。某些设备可能仅在某些时间要求电力。遗憾的是，仅间歇地或周期性地要求电力的许 多设备可能在其他设备也要求电力的相同时间消耗电力，因而导致总计电力需求超过可用 的供电量。常规地，当对电力的需求超过可用供电量时，不能向某些寻求电力的设备提供电 力，且当前被提供电力的某些设备可能被断开。设备可被分配优先级，以便被认为重要的设 备不被关闭或最后关闭。例如，在飞行器系统中，可给予环境控制系统比机内厨房电器或机 上娱乐系统更高的优先级。结果，当电力需求超过可用的电力供应时，机内厨房电器和机上 娱乐系统可在环境控制系统关闭之前关闭。常规的电力分配系统可响应当前需求。因此，在前面的例子中，虽然可以依次提供 电力给机内厨房电器或机上娱乐系统，以便它们都不会突然关闭，但是常规系统仅管理当 前需求。需要控制电力分配系统的更优方法。

发明内容
这里公开的实施例包括若干系统，所述系统根据产生的电力分配计划表与一个或 更多个智能设备和电源通信，从而在运转过程中分派电力分配给交通工具系统。交通工具 电力控制系统包括一个或更多个智能设备，这些设备被配置为在交通工具运转过程中传输 电力需求，并响应指令来减小或增加电力消耗。交通工具电力控制系统也包括一个或更多 个智能电源，所述智能电源被配置为当可用电力比正在消耗的电力多时，在交通工具运转 的各部分过程中收获电力，并使收获的电力在随后的时间点可用。通过与智能设备和智能 电源以及其他设备和电源通信，交通工具电力控制系统可为交通工具的运转产生电力分配 计划表。交通工具电力控制系统可根据管理电力分配的电力分配计划表指示智能设备和智 能电源来分别减小电力消耗或增加电力输出。在一个特定的说明性实施例中，交通工具电力控制系统包括经配置而供应第一电 量给至少一个设备的电源，该至少一个设备被配置为根据第一电力需求消耗电力。该交通 工具电力控制系统也包括智能设备，该智能设备被配置为在交通工具运转过程中为智能设 备确定第二电力需求。该交通工具电力控制系统也包括能量管理系统。该能量管理系统被 配置为就至少一个智能设备的第二电力需求与至少一个智能设备通信，从而在交通工具运 转过程中协调电力分配的调度，以便产生电力分配计划表以解决至少一个设备的第一电力 需求和至少一个智能设备的第二电力需求。该能量管理系统根据至少一个设备的第一电力 需求引导第一电量到至少一个设备，并根据电力分配计划表引导第二电量到至少一个智能
在另一个特定的说明性实施例中，系统是飞行器电力分配系统，其包括被配置为 在飞行过程确定电力需求的一个或更多个设备和一个或更多个智能设备。能量管理系统从 一个或更多个电源接收电力，所述电源包括经配置而产生预期电量的主电源和经配置而由 能量管理系统激活从而接收要存储供以后使用的电力的辅助电源。该能量管理系统就电力 需求与一个或更多智能设备通信，从而协调飞行过程中的电力分配调度并生成电力分配计 划表来解决一个或更多个设备和一个或更多个智能设备的总计电力需求。该电力分配计划 表被修改从而重新调度或切断一个或更多个智能设备的运转并引导电力到一个或更多个 设备和一个或更多个智能设备。在又一个特定的说明性实施例中，提供一种方法。该方法与至少一个智能设备和 至少一个智能电源通信从而协调电力分配的调度。该方法确定智能设备和其他设备要消耗 的总电力需求。该方法也确定可从主电源和至少一个收获并存储电力的智能辅助电源得到 的总电力供应。该方法基于总电力需求和总电力供应生成电力计划表，且然后根据电力计 划表弓I导电力到智能设备和其他设备。上面讨论的特征、功能和优点可在不同实施例中独立实现或可在其他实施例中组 合，其进一步细节可参考下面的说明和附图看出。


图1是电力管理系统的特定说明性实施例的框图；图2是描述装配有主发电机和其他电源的飞行器电力系统的响应的曲线图，其示 出在飞行过程中对总计电力需求变化的响应；图3和图4是利用智能能量管理架构的电力管理系统的特定说明性实施例的框 图；以及图5是使用智能设备交互式管理电力分配的方法的特定说明性实施例的流程图。
具体实施例方式根据特定的说明性实施例，电力控制系统驱动(engage)报告电力需求和控制智 能设备的电力消耗的智能设备。该电力控制系统包括智能电源，该智能电源被配置为存储 和供应电力从而解决电力需求。该电力控制系统具有描述由智能设备报告的电力需求、其 他设备的电力需求和从智能源和其他源可获得的电力的信息。使用该信息，可建立电力分 配计划表从而解决在交通工具运转期间多少电力可由设备消耗。智能设备和智能电源可被 指示来分别控制电力消耗和控制电源，从而在交通工具运转期间为设备提供可用电力。图1是交通工具电力管理系统的特定说明性实施例的框图，其整体标示为100。交 通工具电力管理系统100包括能量管理系统110。能量管理系统110管理从至少一个电源 120和至少一个智能电源122接收的电力的分配。能量管理系统110可包括一个或更多个 独立的设备，或者能量管理系统110可与电力控制单元或电力分配单元集成在一起，如下 面参考图3和4进一步说明的。能量管理系统110可分配接收的电力给至少一个设备130 和至少一个智能设备132。智能设备132可包括控制器138，其组成与能量管理系统110通 信的设备的传感器反馈环，从而促进智能能量管理架构的运转，如下面进一步说明的。能量管理系统110可被配置为生成电力分配计划表从而说明设备130和132中的哪个在不同运 转点接收电力，以及要由电源120和122提供的电力的可用性。在图1的特定说明性实施例中，假定电源120提供这样的电力供应其可以在整个 交通工具运转期间是恒定的，或者除非能量管理系统110指示电源120为闲置或关闭状态， 其可以在运转的多个阶段中的每个阶段上是恒定的，或者其可在能量管理系统110的控制 下改变。智能电源122可包括构成智能电源122的传感器反馈环的控制器128，其可与能 量管理系统110通信从而促进智能能量管理架构的运转，如下面进一步说明的。智能电源 122可以是自适应电源，其能够选择性供应可变量的电力。智能电源122也可被配置为响 应来自能量管理系统110的指令而存储电力且随后供应再生的电力来补充电源120。电源 120可包括任何类型的电源。在交通工具中，如飞行器、船只或陆地交通工具中，例如，电源 120可包括动力系驱动的发电机，其从引擎的旋转运动产生电力。可替换地，电源120可包 括蓄电池、化学燃料或核燃料电池或被配置为提供一定电量的任何其他类型的电源。智能 电源122可包括任何类型的可控制电源，例如以下类型的电源蓄电池、核电池、燃料电池、 飞轮、电双层超级电容器(超级电容)或超电容器(超电容)、收集废热的热电设备、柴油发 电机、光伏电池、被配置为收获来自RF信号的电力的射频(RF)能量收获器(harvester)、振 动能量收获器或涡轮机。在一个特定说明性实施例中，智能电源122可被配置为按能量管理系统110的指 令收获电力并供应再生的电力。控制器1 可响应命令而收获由其他电源或其他源中的一 个或更多个产生的多余电力，并存储该多余电力直到在存储的电力可用于补充其他电源产 生的电力的随后时间。智能电源122可用于提供电力来补充从电源120可获得的电力。例如，根据能量管 理系统110规划的电力分配计划表，当能量管理系统110确定需要的电力超过电源120可 供应的电力时，能量管理系统110可指示智能电源122提供额外电力分配给终端设备。在 包括被配置为收获电力从而能够在交通工具运转过程中后面的时间点提供额外电力的一 个或更多个智能电源122的实施例中，能量管理系统110可确定在运转过程中哪些点电源 120供应的电力超过预计要消耗的电力并指示智能电源122在这些点收获电力，以存储用 于以后使用。收获并存储的电力可在交通工具运转过程中的以后时间点被汲取以提供额外 的电力。在规划电力分配计划表时，能量管理系统110可考虑设备130和132以及传感器 140和142的电力需求。在运转时，设备130或传感器140可消耗固定的或基本恒定量的电 力，且当系统100在运转时，设备130和传感器140可总是处于运转中，除非能量管理系统 110指示设备130或传感器140处于闲置或关闭状态。例如，在飞行器的情形中，设备130 可包括一旦飞行器可运转时就运行的机舱空气循环风扇。类似地，传感器140可包括一旦 飞行器运转时就监视内部机舱温度的自动调温器。只要系统100处于工作中，则设备130 和传感器140的电力消耗可基本相同，因此设备130和传感器140的电力消耗可以是固定 且已知的。可替换地，智能设备132和智能传感器142的电力需求可以可选择地工作并在可 选择的电力水平工作。例如，智能设备132可包括控制机舱温度的环境控制系统，或乘客 舒适性设备，如炉子、饮料机或其他机内厨房电器，其可根据按优先级的其他电力需求被选
7择性激活和去激活。智能设备132也可被配置为在降低的功率水平下运转。例如，环境控 制系统可被配置为响应请求而减小给空调系统的电力，允许机舱温度在可容许的范围内提 高。作为另一例子，机内厨房电器可被配置为在较低的热设定值下运转。类似地，智能传感 器142可包括在飞行的特定阶段不必运转的传感器。智能设备132和智能传感器因此可被 配置为降低电力消耗，呈现智能设备132和智能传感器142可被去激活或完全关闭的待机 状态。此外，智能设备132可被配置为响应请求而增加其电力消耗。例如，当增加的电力消 耗将导致智能设备132的性能的预期改变时，智能设备132可被请求增加其电力消耗。可 替换地，智能设备132可被请求增加电力消耗从而耗散系统中可用的过量电力。除了响应电力消耗指令，智能设备132和智能传感器142可被配置为响应与控制 器或管理系统(如能量管理系统110)通信，或与另一个智能子系统通信。智能设备132和 智能传感器142例如可被配置为响应对关于电力消耗的信息的请求。以其他非连续运转设 备作为例子，可查询飞行中娱乐系统从而确定其在荧屏展开期间、显示操作期间和其他阶 段期间可消耗多少电力，由此能量管理系统110可考虑这类电力需求从而协调电力分配的 调度，以便产生电力分配计划表。包括智能电源122、智能设备132和智能传感器142的智能子系统中的每一个可 包括一个或更多个控制器，从而响应来自能量管理系统110的查询和命令。这些控制器可 包括微控制器或其他设备，其被配置为与能量管理系统110或另一个控制器或管理设备通 信从而协调智能电源、设备或传感器的运转。例如，智能电源122可包括被配置为接收和响 应供电命令的控制器128。进一步，控制器1 可经配置以便智能电源122可供应小于其 最大容量的受控电量。控制器1 也可经配置以便智能电源122可响应针对其当前供电容 量或在随后的运转点其预期的供电容量的请求。智能电源122的控制器1 也可被配置为 接收命令从而收获和存储电力，如下面进一步说明的，从而提供再生的电力来补充电源120 提供的电力。类似地，智能设备132包括控制器138，该控制器响应来自能量管理系统110的关 于在交通工具运转期间的电力需求的查询，并响应电力使用命令，如减少电力消耗、采取睡 眠模式或关闭电源的命令。智能传感器142也包括控制器148，如传感器反馈环，其响应 来自能量管理系统110的关于在交通工具运转期间的电力需求的查询，并响应电力使用命 令。控制器128、138、和148的潜在益处是关联的智能电源122、智能设备132和智能 传感器142分别可以可自动配置，以便其可部署为“即插即用”设备。换句话说，作为例子， 当智能设备142安装在飞行器中时，智能设备142可被配置为与能量管理系统110或另一 个控制器或管理系统通信。作为该通信的一部分，能量管理系统110能够确定智能设备142 的功能和标称的预期电力需求，而无需手动编程或配置能量管理系统110。结果，智能设备 142可自动参与电力分配的协调和调度。图2是曲线图200，其描绘装配有主发电机和其他电源的飞行器电力系统的响应， 并示出对飞行过程中总电力需求的变化的响应。曲线图200示出相对时间220绘出的电力 需求210。总电力需求曲线230是在曲线图210上绘出的，其也包括主发电机输出限250和 最大可用电力输出限260。主发电机输出限250和最大可用电力输出限沈0之间的电力差 是其他电源270的最大电力输出提供的电力。如前面所述，其他电源可包括燃料电池和蓄电池，以及一个或更多个智能电源，如可用于补充主发电机的电力输出的可充电电池或超 级电容器。总电力需求曲线230包括许多峰顶232、234和236，其表示超过主发电机输出限 250的电力需求。在电力需求的这些峰顶期间，可从其他电源汲取电力从而提供所需的额外 电力。其他电源的电力输出由总电力需求曲线230和主发电机输出限250之间的虚线242 表示。主发电机和其他电源的最大组合输出由最大可用电力输出260表示；因此，总电力需 求曲线230不能超过最大可用电力输出限沈0。然而，总电力需求曲线230可达到最大可用 电力输出限260，如由达到最大可用电力输出限沈0的峰顶236反映的。如前面所述，智能 设备或智能传感器的电力消耗可能减少，从而总电力需求保持在系统的最大可用电力输出 内。总电力需求曲线230示出在不同时间，总电力需求可在主发电机输出限250以下。 在由谷底238和240表示的这些时间，主发电机提供过量电力。在这些时间，包括智能电 源的其他电源可收获过量电力，以便在总电力需求超过主发电机输出限250的其他时间使 用。可用于获得的过量电力由虚线244表示。根据本公开的说明性实施例，能量管理系统可对总电力需求中的变化做出反应从 而选择性减小一个或更多个智能设备或传感器的电力消耗，或通过利用一个或更多个智能 电源选择性增加电力供应。此外，某些智能设备和智能传感器能够预测其电力需求从而使 得能够协调电力分配调度。图3是电力管理系统的特定说明性实施例的框图，整体标示为300，其在包括多个 智能或“智慧”设备的飞行器系统中采用智能能量管理架构，从而使得能够控制总电力消耗 和总电力容量，以提供飞行器的整个运转期间可能遇到的电力需求。如参考图1所述的，电 力管理系统300包括普通电源、设备和传感器，以及智能电源、智能设备和智能传感器，从 而提供对电力消耗和容量的控制。电力管理系统300包括电力分配面板360，消耗电力的设备330和传感器340连 接到其上，且电源322-3 也可连接到其上，从而提供电力给设备330和传感器340。设备 330、传感器340和电源322-3 可直接连接到或间接地经远程单元(下面进一步说明)连 接到电力分配面板360。根据本公开的实施例，总线电力控制单元370可被配置为自动重新 配置电力总线从而保持飞行关键操作。总线电力控制单元370可结合电力分配面板360运 转从而执行快速总线切换。例如，如果来自用于供应电力给飞行关键系统的一个电源的电 力损失掉，或如果用于供应那个电力的总线丢失，则总线电力控制单元370快速执行总线 切换从而将电力改变方向或改道发送给飞行关键系统。在一个实施例中，总线电力控制单 元370也可被配置为采用确定性状态机(deterministic state machine)，该确定性状态机 监视当前电力需求和当前电力供应，并且当需求超过供应时，其自动关闭非飞行关键设备 或卸下负载从而确保有足够的电力用于飞行关键操作。电力管理系统300的说明性实施例也包括能量管理系统310，该能量管理系统可 经配置而与智能设备、传感器和电源一起工作，从而辅助控制总电力容量和总电力消耗，并 产生电力分配计划表，以便容量至少满足消耗需求。能量管理系统310可与电力分配面板 360 一起工作从而选择性地弓I导电力到智能设备和传感器，并从智能电源汲取电力。电力管理系统300可从可用作主电源的主发电机322接收电力。在飞行器中，主电源可包括耦合到一个或更多引擎的主发电机，从而从飞行器引擎旋转产生的机械能产生 电能。电力管理系统300也从额外的“非智能”电源3M接收电力。电源3M可包括可用 于紧急电力需求的蓄电池。能量管理系统310可被配置为从主发电机322和电源3M汲取 电力。然而，如缺失到主发电机322的反馈路径所指明的那样，能量管理系统310在主发电 机322运转时不能控制，但可被配置为在电源3M运转时控制从而提供电力来补充主发电 机322。可替换地，虽然图3中没有示出，但能量管理系统310可被配置为控制主发电机322 以及包括在系统300中的其他电源的运转。能量管理系统310可直接或通过另一线路可更 换单元(LRU)控制电源324。应该注意，主发电机322自身可以是智能电源。主发电机322可被配置为包括控 制器(图3中未示出)，从而使得主发电机322能够响应关于当前或预期的电力容量和能力 的查询，或响应调节其电力输出的命令。为了示例说明，图3中所示的电力管理系统300的实施例包括两个智能或“智慧” 电源3 和328。智慧电源3 和3 和主发电机322和电源3M —样，可耦合到能量管理 系统310，使得能量管理系统310能够从智慧电源3 和3 适当汲取电力，从而满足电力 消耗需求。智慧电源3 和3 每个都包括控制器128，如图1中的智能电源122所示。如 前面的说明，控制器1 可使得各个智慧电源3 和3 响应关于电力容量、当前或计划的 供电能力的请求，或供应受控量的其可用电力。进一步，在一个实施例中，智能电源3 和 328也可耦合以接收来自能量管理系统310的输入，使得能量管理系统310指示智能电源 326和3 收获电力并存储电力从而满足随后的电力消耗需求。图3示出两个智慧电源3 到328，从而表示可包括多个智能电源以便选择性且独立地运转，以满足电力消耗需求。能量管理系统310也可控制到多个设备330的电力供应。所述设备包括“非智能” 设备，如飞行器运转时汲取电力的设备332。能量管理系统310可被配置或不配置为查询设 备332或控制设备332是否接收电力。在一个实施例中，能量管理系统310可被配置为控 制系统300内的所有系统和设备。可替换地，某些飞行关键设备的运转可不在能量管理系 统310的控制下，从而确保例如在运转过程中某些指定的设备将不会部分或全部关闭。同 时，其他设备和智能设备可在能量管理系统310的控制下，从而使得能量管理系统310能够 管理这些设备来控制总电力消耗。系统300中的设备330可包括多个智能或“智慧”设备， 如智慧设备334和336，它们可被查询电力消耗并使其电力消耗被能量管理系统310控制从 而控制总电力消耗。电力管理系统300可包括由能量管理系统310控制的一个或更多个远 程电力分配单元(RPDU) 338。因此，能量管理系统310可控制哪个设备330接收电力。能量管理系统310也可控制到多个传感器340的电力供应。这些传感器包括“非 智能”传感器，如传感器342。非智能传感器342可被配置为在飞行器处于运转时汲取电力， 并可不被配置为响应来自能量管理系统310的查询或可不在能量管理系统310的控制下。 另一方面，传感器340可包括多个智能或“智慧”传感器，如智慧传感器344，其可被查询电 力消耗并使其电力消耗由能量管理系统310控制，从而控制总电力消耗。电力管理系统300 可包括在能量管理系统310控制下的一个或更多个远程数据集中器(RDC) 346。RDC 346类 似于RPDU338，其使得能够在数据总线348上多路复用来自传感器340的信号，且因此使得 能够减小传感器340和“黑盒” 350以及读取传感器输出的其他系统之间的布线复杂性。图4是电力管理系统的另一个特定说明性实施例的框图，整体标示为400，其在包括多个智能或“智慧”设备的飞行器系统中采用智能能量管理架构，以使得能够控制总电力 消耗和总电力容量，从而使得在飞行器的整个运转期间可满足电力需求。除了一点之外，电 力管理系统400的零件和运转可与图3的电力管理系统300相同。图3的电力管理系统300 包括单独的总线电力控制单元370和单独的能量管理系统310。相反，电力管理系统400包 括集成的能量管理系统410。集成的能量管理系统410包括能量管理系统310的功能和图 3中总线电力控制单元370的功能，从而控制对所有交通工具设备和系统的电力供应和预 备(provision)。图5是使用如前面参考图1-3所述的智能设备来交互管理电力分配的方法的特定 说明性实施例的流程图500。在502，可以和至少一个智能设备和至少一个智能电源建立通 信，从而协调电力分配的调度，如前面所述。在504，可为运转过程中的多个时间段确定由至 少一个智能设备和其他设备消耗的合计或总电力需求。例如，可确定设备如飞行器控制设备的电力需求、气候控制系统的电力需求和智 能设备如机内厨房电器的电力需求。飞行器控制设备的电力需求在起飞和当飞行器攀爬到 巡航高度时的随后阶段中是高的，气候控制系统的电力需求在飞行的每个时间段中可基本 恒定。另一方面，智能的机内厨房电器的电力需求可在起飞阶段和攀爬阶段超过可用的电 量。因此在起飞阶段和攀爬阶段期间，可减小或削减给机内厨房电器的电力，并随后在后续 阶段期间提供给机内厨房电器。类似地，在其他交通工具中，如火车、公共汽车、轮船和其他 动力推动的交通工具中，在引擎、交通工具控制设备或对交通工具运转更重要的设备及子 系统需要电力时，可减小或削减给娱乐系统或不涉及安全或运动的其他系统的电力。在506，可确定整个运转时间段中可从至少一个主电源和至少一个智能电源得到 的合计或总电力供应或容量。如前面在一个特定实施例中所述，智能电源可被配置为可用 于收获电力并适当供应补充的电力，以便满足电力消耗需求。在508，基于运转时间段中的 总电力需求和总电力供应，针对运转生成电力计划表。如前所述，电力分配计划表可以以时 间顺序的时间段或距运转开始或运转过程中的另一个标记点如起飞时间的相对时间为单 位生成。电力分配计划表也可使用可与不同运转事件如起飞、达到巡航高度、开始下降等关 联的时间周期。在510，在运转过程中，电力被分配给至少一个智能设备和其他设备。这里所述的实施例的说明是为了提供对不同实施例结构的总的理解。说明不是为 了用来作为利用这里所述结构或方法的装备和系统的所有元件和特征的完整描述。许多其 他实施例对阅读了本公开的本领域技术人员来说是显而易见的。其他实施例可被利用和从 本公开获得，以便可以做出结构和逻辑替换及变化，而不偏离本公开的范畴。例如，方法步 骤可以与图中所示不同的顺序执行，或一个或更多方法步骤可被省略。因此，本公开和附图 被认为是说明性的而非限制性的。而且，虽然这里已经示出和描述了特定实施例，但应该理解，设计用来实现相同或 类似结果的任何后续的装置可替代所示的特定实施例。本公开要涵盖不同实施例的任何和 所有后续的适应或变化。上面的实施例的组合和这里没有特别说明的其他实施例对阅读了 本说明的本领域技术人员来说是显而易见的。在前面的具体实施方式
中，为了使本公开连成一个整体，不同特征可分组在一起 或在单个实施例中描述。不将本公开解读为反映这样的意图要求保护的实施例要求比每 个权利要求中明确表述的特征更多的特征。更确切地，如下面权利要求的反映的，可指示要求保护的主题少于这里任何公开实施例的所有特征。
权利要求
1.一种交通工具电力控制系统，其包括电源，其被配置为供应第一电量到至少一个设备，所述至少一个设备被配置为基于第 一电力需求消耗所述第一电量；智能设备，所述智能设备被配置为确定交通工具运转过程中所述智能设备的第二电力 需求；以及能量管理系统，其被配置为就所述第二电力需求与所述至少一个智能设备通信从而协调在所述交通工具运转过 程中的电力分配的调度；生成电力分配计划表从而解决所述至少一个设备的所述第一电力需求和所述至少一 个智能设备的所述第二电力需求；根据所述至少一个设备的所述第一电力需求引导所述第一电量到所述至少一个设备；以及根据所述电力分配计划表弓I导所述第二电量到所述至少一个智能设备。
2.根据权利要求1所述的交通工具电力控制系统，其中所述电力分配计划表为所述交 通工具运转过程中的一个或更多个时间段的每一个指派电力分配，其中所述一个或更多个 时间段的每一个包括下列各项中的一个或更多个出现在所述交通工具运转过程中规定时间的时间段；以及 响应在所述交通工具运转过程中事件的发生而出现的事件时间段。
3.根据权利要求1所述的交通工具电力控制系统，进一步包括可调适电源，所述可调 适电源包括被配置为生成预期电量的主电源；以及 下列各项中的至少一个补充电源，其被配置为提供可用于补充所述主电源的一定量的保存电力；以及 智能电源，其被配置为执行下列项中的至少一项 提供受控的电量；以及响应关于当前电力容量或预期电力容量之一的查询。
4.根据权利要求3所述的交通工具电力控制系统，其中所述智能电源进一步被配置为 接收从至少一个其他源的运转收获的过量电力并存储该电力用于以后使用。
5.根据权利要求3所述的交通工具电力控制系统，其中所述智能电源包括下列各项中 的一个或更多个热电设备； 柴油发电机； 光伏电池； 射频能量收获器； 振动能量收获器； 涡轮机； 蓄电池； 电双层电容器； 核电池；燃料电池；以及 飞轮。
6.根据权利要求1所述的交通工具电力控制系统，其中所述至少一个智能设备进一步 被配置为响应来自所述能量管理系统的命令从而指示所述至少一个智能设备执行下列各 项之一减小电力消耗； 增加电力消耗；采取待机状态，所述至少一个智能设备在被所述能量管理系统重新起动后可从该状态 恢复运转；以及 关闭。
7.根据权利要求1所述的交通工具电力控制系统，其中所述至少一个智能设备包括 被配置为执行动作的设备；以及用于所述设备的传感器反馈环。
8.根据权利要求1所述的交通工具电力控制系统，进一步包括设置在所述至少一个智 能设备内的控制器，所述控制器被配置而为所述至少一个智能设备确定交通工具行程期间 一个或更多个时间段内的所述第二电力需求，并响应从所述能量管理系统到所述至少一个 智能设备的关于所述一个或更多个时间段中每个时间段的所述第二电力需求的通信。
9.根据权利要求8所述的交通工具电力控制系统，其中所述能量管理系统被配置为识 别所述控制器并自动建立与所述至少一个智能设备的通信。
10.根据权利要求1所述的交通工具电力控制系统，进一步包括至少一个远程数据集 中器，其经配置用于从一个或更多个传感器接收数据；以及 将所述数据传输到所述能量管理系统。
11.根据权利要求1所述的交通工具电力控制系统，进一步包括至少一个远程电力分 配单元，所述至少一个远程电力分配单元被配置用于执行下列至少一项接收所述能量管理系统引导的所述第一电量并分配所述第一电量到所述至少一个设 备；以及接收所述能量管理系统引导的所述第二电量并分配所述第二电量到所述至少一个智 能设备。
12.根据权利要求1所述的交通工具电力控制系统，其中所述能量管理系统被配置为 根据确定性模型生成所述电力分配计划表，其中所述确定性模型包括状态机，所述状态机 被配置为当总电力需求超过总电力容量时，基于优先级列表去除一个或更多个负载；以及 当可用电力存在从而恢复提供电力给所述一个或更多负载时，基于所述优先级列表恢 复所述一个或更多个负载。
13.根据权利要求1所述的交通工具电力控制系统，其中所述交通工具是飞行器。
14.一种在交通工具中控制电力的方法，其包括与至少一个智能设备和至少一个智能电源通信，从而协调电力分配的调度； 确定要由所述至少一个智能设备和至少一个额外设备消耗的总电力需求；确定从至少一个主电源和至少一个可用以提供额外电力的智能电源可得到的总电力供应；基于所述总电力需求和所述总电力供应生成针对运转的电力计划表；以及 引导电力到所述至少一个智能设备和至少一个额外设备。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述至少一个智能电源被配置为在所述运转过 程中收获和存储电力供应并根据需求提供所存储的电力供应。
16.根据权利要求14所述的方法，进一步包括指示一个命令到所述至少一个智能设 备，从而根据所述电力计划表调整电力消耗。
全文摘要
本发明公开了用于包括智能设备的电力控制系统的系统和方法。一种交通工具电力控制系统包括电源，该电源被配置为向至少一个设备提供第一电量，该至少一个设备被配置为基于第一电力需求消耗电力。该交通工具电力控制系统也包括智能设备，该智能设备被配置为确定交通工具运转过程中智能设备的第二电力需求。该交通工具电力控制系统也包括能量管理系统。该能量管理系统被配置为就至少一个智能设备的第二电力需求与至少一个智能设备通信，从而在交通工具运转过程中协调电力分配的调度，以便生成电力分配计划表来解决至少一个设备的第一电力需求和至少一个智能设备的第二电力需求。该能量管理系统根据至少一个设备的第一电力需求引导第一电量到至少一个设备，并根据电力分配计划表引导第二电量到至少一个智能设备。
文档编号H02J3/14GK102144344SQ200980134860
公开日2011年8月3日 申请日期2009年9月18日 优先权日2008年10月24日
发明者J·S·布雷特, K·J·卡瑞米, S·B·海尔顿, T·M·莱博 申请人:波音公司