本公开总体上涉及功率管理，并且，更具体地说，涉及利用效率计算来控制来自模块化转换器架构内的多个并联逆变器的功率分配。
背景技术：
诸如飞行器这样的现代交通工具使用大量的电子设备、马达、加热器以及其它电动设备。特别是电动机在现代交通工具中普遍存在，并且驱动从液压泵到机舱风扇的任何事物。常规地讲，这些电动机中的每一个都由独立的电动机控制器驱动。每个电动机控制器被调整成，能够承载为按满功率向其电动机供电达延长时段所需的最大电流量(并且通常还包括一些额外的安全容量)，而不会出现过热或失灵。
结果，飞行器承载许多电动机控制器，其中每一个通常都是特大的并且在大多数时间内未被充分利用。换句话说，电动机控制器包括用于按满功率运行电动机达延长时段的足够容量加安全容限，但电动机很少(如果有过的话也)按满容量运行。这是因为电动机本身内置有一些安全容限，并且因为在大多数时间，该电动机在以较低需求状态运转(例如，机舱风扇不总是处于“高”)。另外，一些电动机仅偶尔使用，或在特定飞行区段期间使用，而在其余时间未使用。结果，许多飞行器的定额装备的重型、昂贵的电动机控制器不活动地浪费它们的大半使用寿命或者显著低于它们的额定功率输出而运转。
为更好地利用电动机控制器的容量，模块化转换器系统可以提供多重、模块化、可指配、动态可重配置的电动机控制器，其可以单独地或者与其它并联电动机控制器并联工作，以满足功率控制需求。该转换器系统将并联连接的一个或更多个控制器根据需要连接至飞行器中的每个活动电负载，以满足现有功率需求。增加电动机控制器的利用率可以提供系统重量和成本的对应缩减。
在模块化转换器系统的操作期间，多个逆变器可以并联操作，以向电动机或另一个电负载供电。常规地讲，用于驱动特定电负载的并联逆变器的数量仅基于电负载的功率需求和逆变器的额定功率，而不考虑每个逆变器在这种并联布置内的效率。例如，基于每个并联逆变器用于共同满足功率需求的功率贡献，一个或更多个并联逆变器可以以小于逆变器的最大效率的方式来操作，其倾向于增加能源和成本要求。
技术实现要素：
一个实施方式提供了一种用于控制从多个逆变器到一个或更多个负载的功率分配的方法。所述方法包括以下步骤：利用一个或更多个计算机处理器来确定所述多个逆变器的多个可能组合，以满足与所述一个或更多个负载相对应的负载需求。所述多个可能组合中的每个可能组合都包括所述多个逆变器中的相应一组一个或更多个逆变器。所述方法还包括以下步骤：从与所述一个或更多个计算机处理器联接的存储器存取与所述一个或更多个逆变器相关联的一个或更多个预定效率函数，并且基于所述一个或更多个预定效率函数，从所述多个可能组合中选择一组合。所述方法还包括以下步骤：向与所选定的组合相对应的所述一组一个或更多个逆变器发送控制信号，从而向所述一个或更多个负载供电。
另一实施方式提供了一种用于向一个或更多个负载供电的功率分配系统。所述功率分配系统包括：多个逆变器，和包括一个或更多个计算机处理器的控制器。该控制器被配置成，确定所述多个逆变器的多个可能组合，以满足与所述一个或更多个负载相对应的负载需求。所述多个可能组合中的每个可能组合都包括所述多个逆变器中的相应一组一个或更多个逆变器。该控制器还被配置成，从与所述一个或更多个计算机处理器联接的存储器存取与所述一个或更多个逆变器相关联的一个或更多个预定效率函数，并且基于所述一个或更多个预定效率函数，从所述多个可能组合中选择一组合。该控制器还被配置成向与所选定的组合相对应的所述一组一个或更多个逆变器发送控制信号，从而向所述一个或更多个负载供电。
另一实施方式提供了一种用于控制从多个逆变器到一个或更多个负载的功率分配的方法。所述方法包括以下步骤：利用一个或更多个计算机处理器来确定所述多个逆变器的多个可能组合，以满足与所述一个或更多个负载相对应的负载需求。所述多个可能组合中的每个可能组合都包括所述多个逆变器中的相应一组一个或更多个逆变器。所述方法还包括以下步骤：从与所述一个或更多个计算机处理器联接的存储器存取与所述一个或更多个逆变器相关联的一个或更多个预定效率函数，并且基于所述相应组中的所述一个或更多个逆变器的合成效率，为所述多个可能组合中的每个可能组合指配相应优先级。所述方法还包括以下步骤：基于所述相应优先级从所述多个可能组合中选择一组合，并且向与所选定的组合相对应的所述一组一个或更多个逆变器发送控制信号，从而向所述一个或更多个负载供电。
已经讨论的特征、功能以及优点可以在不同实施方式中独立实现，或者可以在其它实施方式中组合，其进一步细节可以参照下列描述和附图而了解。
附图说明
按照可以详细理解本公开的上述特征的方式，上面简要概述的本公开更具体描述可以参照实施方式进行，其中一些在附图中进行了例示。然而，要注意的是，附图仅例示了本公开的典型实施方式，并由此，不应被视为对其范围的限制，对于本公开来说，可以允许其它等效实施方式。
图1例示了根据一个实施方式的示例性模块化转换器系统。
图2是根据一个实施方式的、用于模块化转换器系统的示例性效率计算控制器的框图。
图3是例示根据一个实施方式的逆变器的示例性效率函数的图形。
图4例示了根据一个实施方式的、控制从多个逆变器到一个或更多个负载的功率分配的示例性方法。
图5、图6以及图7例示了根据各种实施方式的、基于一个或更多个预定效率函数来选择逆变器的组合的示例性方法。
图8例示了根据一个实施方式的、控制从多个逆变器到一个或更多个负载的功率分配的示例性方法。
为了易于理解，在可能的情况下，使用了相同标号来指定图中共用的相同部件。设想的是，在一个实施方式中公开的部件可以在没有具体讲述的情况下有益地利用在其它实施方式上。这里引用的例示不应被理解为按比例绘制，除非具体指出。而且，为了清楚呈现和阐释，附图通常被简化并省略了细节或组件。附图和讨论用于解释下面讨论的原理，其中，相同标号指示相同部件。
具体实施方式
为了改进模块化转换器布置内的多个并联逆变器的有效使用以向一个或更多个电负载供电，控制器基于与所述多个并联逆变器相关联的一个或更多个预定效率函数，从多个可能组合中选择一种逆变器组合。在一些实施方式中，控制器基于针对所述多个可能组合中的每个可能组合的所确定的总功率损耗值来选择该组合。在一些实施方式中，控制器基于针对所述多个可能组合中的每个可能组合的所确定(合成)的效率值来选择该组合。在一些实施方式中，根据确定效率值对所述多个可能组合进行排序，并指配相对优先级。在一些实施方式中，控制器根据考虑该确定效率值、总功率损耗值、和/或指配相对优先级的预定成本函数来选择该组合。
在一些实施方式中，控制器被配置成，基于所述一组一个或更多个逆变器中的、与选定组合相对应的至少一个逆变器的电力生成能力的变化，和/或所述一个或更多个负载的负载需求的变化，来动态更新选定逆变器组合。以这种方式，模块化转换器布置通常能够增加电动机控制器和其它电负载的利用，这可以导致减少整个系统的重量和成本。
参照图1，模块化转换器系统100控制多个逆变器125，所述多个逆变器125并联设置并且被配置成驱动一个或更多个电负载135。逆变器125可以例如且无限制地包括绝缘栅双极晶体管(igbt：insulated-gatebipolartransistor)、金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet：mosfet)、以及双极结型晶体管(bjt：bipolarjunctiontransistor)中的任一种。电负载135可以包括多个和/或不同类型的交流(ac)或直流(dc)机器，如电动机。如图所示，所述多个逆变器125包括五(5)个逆变器125-1、125-2、123-3、125-4、125-5，并且所述一个或更多个电负载135包括三(3)个负载135-1、135-2、135-3，但是不同的实现可以包括不同数量的逆变器125和/或电负载135。
每个逆变器125在所述多个逆变器125公共的输入节点120处接收输入电力信号(表示为dc电压vdc)。其它实现可以包括提供给选定逆变器125的多个不同的输入信号(例如，具有不同量值的dc电压)。每个逆变器125都基于所接收的输入信号并且基于由并联驱动控制器115提供的逆变器控制信号140，来生成所请求的ac电力输出(例如，具有所请求的电压电平、频率、波形等)。在一些实施方式中，所述多个逆变器125中的每个逆变器都大致相同(例如，具有大致相同的电气额定值和/或其它电特性的相同型号)。在其它实施方式中，所述多个逆变器125包括至少两个不同的逆变器125。
一般来说，每个电负载135可以利用所述多个逆变器125中选定的一个或更多个逆变器来供电。在一些实施方式中，所述一个或更多个逆变器125利用开关控制信号145来选择，该开关控制信号145由并联驱动控制器115生成，并且被应用至设置在逆变器125与电负载135之间的动态可重配置的开关网络130。该开关网络130可以利用任何合适的开关部件来实现，其被描绘为电力开关130-1、130-2、130-3、130-4、130-5。电力开关130-1、130-2、130-3、130-4、130-5的一些非限制例包括：固态继电器、机械继电器、晶体管、以及其它可控电力开关。并联驱动控制器115利用应用至开关网络130的开关控制信号145来控制每个电力开关130-1、130-2、130-3、130-4、130-5的操作。虽然描绘了与五(5)个逆变器125相对应的五(5)个电力开关130-1、130-2、130-3、130-4、130-5，但不同的实现可以包括处于开关网络130内的不同数量的电力开关。而且，在一些实施方式中，开关网络130被操作为短路和/或过电流保护装置。例如，与该短路或过电流负载相关联的开关部件被配置成在检测到故障时断开。
在一些实施方式中，并联驱动控制器115被配置成动态地重新配置开关网络130，以实时提供适当数量的并联逆变器125来驱动电负载135。换句话说，当针对特定电负载135的功率需求增加时，并联驱动控制器115可以发送更新的开关控制信号145，其使得开关网络130并联放置附加逆变器125，以满足增加的功率需求。相反的是，当电负载135的功率需求减小时，并联驱动控制器115可以发送更新的开关控制信号145，其使得开关网络130分离一个或更多个逆变器125。并联驱动控制器115可以随后将分离的逆变器125与其它逆变器125并联放置，以驱动其它电负载135。在一些情况下，并联驱动控制器115可以基于至少一个逆变器的电力生成能力的所确定的变化，来发送更新的开关控制信号145。例如，由于劣化或者由于发生故障，可以减少或消除第一逆变器125的电力产生能力(即，使其不起作用)。并联驱动控制器115可以基于电负载135的功率需求，用具有合适电力生成能力的第二逆变器125响应地增大或替换第一逆变器125。相反的是，当第一逆变器125的电力生成能力增加时，并联驱动控制器115可以分离第二逆变器125。
在一些实施方式中，并联驱动控制器115被存储并在嵌入式控制器上运行。并联驱动逆变器115可以例如且无限制地包括微控制器、处理器、现场可编程门阵列(fpga)、或专用集成电路(asic)。在一些实施方式中，并联驱动控制器115使用实时模拟器/仿真器或者实时运行。
并联驱动转换器115被配置成，根据一个或更多个预定算法来提供逆变器控制信号140。逆变器125通常将诸如电流和/或电压值这样的反馈信号提供给并联驱动控制器115，其被应用于选定算法。在一个或更多个负载135包括电动机的情况下，并联驱动转换器115选择用于生成逆变器控制信号140的恰当电动机控制算法。电动机控制算法的一些非限制例包括：场定向控制(foc：field-orientedcontrol)、直接转矩控制(dtc：directtorquecontrol)、以及电压过频控制(v/f：voltageoverfrequencycontrol)。不同的电动机控制算法可以有用于有效地驱动关联交通工具的各种电动机类型(例如，感应电动机、同步电动机、永磁(pm)同步电动机、无刷dc电动机等)。例如，典型交通工具可以包括用于主发动机的起动器电动机-发电机(pm型电动机)、冲压风机(感应电动机)、环境控制系统(ecs)压缩机电动机(pm型电动机)、以及一个或更多个同步电动机，所有这些都可以具有不同的功率需求。
尽管未描绘，但模块化转换器系统100还可以包括基于软件或基于硬件的控制开关网络，其被配置成将多个预定算法中的选定算法应用于一个或更多个选定逆变器125。控制开关网络可以被包括在并联驱动控制器115内，或分离地实现。
在一些实施方式中，模块化转换器系统100包括效率计算控制器110，效率计算控制器110被配置成基于与逆变器125相关联的效率信息来选择逆变器125的特定组合。在一些实施方式中，效率计算控制器110被包括在并联驱动控制器115内。在其它实施方式中，效率计算控制器110被包括在分离集成电路(ic)中。系统控制器105被配置成，与诸如交通工具控制器这样的外部装置通信，以获取来自交通工具控制器的操作命令，并向交通工具控制器提供操作反馈信号(例如，状态信号)和/或其它信息。如图所示，效率计算控制器110从系统控制器105接收一个或更多个负载请求(即，负载需求信号155)，并且选择逆变器125的相对有效组合以满足负载请求。效率计算控制器110将组合选择信号150发送至并联驱动控制器115，其影响由并联驱动控制器115生成的开关控制信号145和/或逆变器控制信号140。在一些实施方式中，组合选择信号150仅包括组合信息(即，多个逆变器125中的哪一个被包括在选定组合中以向特定电负载135供电)。在这种情况下，并联驱动控制器115可以确定如何在选定组合的逆变器125之间分配负载。例如，并联驱动转换器115可以在选定逆变器125之间平均分配负载。在其它实施方式中，组合选择信号150可以包括附加信息，如选定组合的逆变器125之间的功率分布。
图2中描绘了效率计算控制器110的一个示例性实现。效率计算控制器110包括处理器205和存储器210。处理器205通常包括能够执行本文所述的各种功能的任何处理部件。虽然在效率计算控制器110内描绘为单个部件，但处理器205旨在表示单处理器、多处理器、具有多个核心的一处理器或多个处理器，以及它们的组合。存储器210可以包括为相对性能或其它能力选择的各种计算机可读介质：易失性和/或非易失性介质、可去除和/或不可去除介质等。存储器210可以包括：高速缓冲存储器、随机存取存储器(ram)、存储部等。包括在存储器110中的存储部通常为效率计算控制器110提供非易失性存储器，并且可以包括一个或更多个不同的存储部件，如闪速存储器、硬盘驱动器、固态驱动器、光学存储装置、和/或磁性存储装置。
效率计算转换器110被配置成，确定用于满足与一个或更多个电负载相对应的负载需求的逆变器的多个可能组合215(组合215-1、215-2、…、215-k)。在一些实施方式中，效率计算转换器110针对与电负载相对应的特定负载请求，确定为满足电负载的功率需求所需的最小数量的逆变器。所述多个可能组合215可以包括至少一个组合，其包括比所确定的最小数量更多的逆变器。
在一些实施方式中，每个可能组合215都表示指配特定逆变器，以向所述一个或更多个电负载供电，而不指定要由每个单独逆变器生成的电力量。在一个非限制例中，第一组合指配逆变器125-1、122-2向电负载135-1供电，指配逆变器125-3向电负载135-2供电，并指配逆变器125-4向电负载135-3供电。逆变器125-5在第一组合中保持未被指配，而是可用于动态负载需求。在一些实施方式中，每个可能组合215都假设包括在其中的逆变器的预定负载分配。例如，可能组合215可以假设在该可能组合215内的每个逆变器的相等负载(即，均衡地划分功率需求量)。
在其它实施方式中，每个可能组合215都表示指配特定逆变器和关联负载分配。例如，第一组合可以根据第一负载分配来指定三个逆变器(125-1、125-2、123-3)向电负载供电(例如，每个逆变器被指配1/3的功率需求)，而第二组合可以以第二负载分配来指定相同的三个逆变器(例如，逆变器125-1为50％、逆变器125-2为25％，而逆变器125-3为25％)。在一些情况下，可以基于处于不同电力生成水平的逆变器的相对效率、逆变器的不同电力额定值等，来选择针对特定可能组合215的逆变器的负载分配。
对于多个可能组合215中的每一个(即，组合215-1、215-2、…、215-k)，效率计算控制器110利用组合215-1、215-2、…、215-k，确定与向所述一个或更多个电负载供电相关联的效率值η1、η2、…、ηk(即，eta-sub1、eta-sub2等)。基于与包括在特定可能组合215-1、215-2、…、215-k中的每个逆变器的操作相关联的一个或更多个效率函数230来确定该效率值η1、η2、…、ηk。通常，效率函数230描述处于特定电力生成水平的逆变器的效率。例如，逆变器可以具有与不同电力生成水平相对应的不同开关损耗，从而影响逆变器的整体效率。在图3的标绘图300中描绘了示例效率函数230。在理想情况下，包括在特定组合中的每个逆变器将在操作点305处以其相应最大效率值ηmax_inv(即，eta-sub(max_inv))操作。在最大效率值ηmax_inv下，逆变器生成功率电平pηmax_inv。然而，可能的是，由电负载要求的功率(并且其可以在操作期间动态地改变)将不对应于功率电平pηmax_inv，并且一特定组合中的一个或更多个逆变器远离最大效率值ηmax_inv而操作。
返回至图2，在一些实施方式中，效率值η1、η2、…、ηk表示合成效率值-换句话说，与该特定逆变器相关联的多个效率值(来自效率函数230)的组合。例如，如果一特定可能组合215包括以相同功率电平操作的三个电气上相同的逆变器(即，导致每个逆变器以相同的效率值ηinv操作)(即，eta-sub(inv))，则该组合的合成效率值将是该不同效率值的乘积，或(ηinv)3。在其它示例中，逆变器可以具有不同的电气特性，和/或可以按不同功率水平操作，使得使用更复杂的算术函数(例如，逆变器效率值的加权组合)来计算一确定合成效率值。
在一些实施方式中，效率计算控制器110确定所述多个可能组合215的最有效的组合220，其中最有效组合220对应于所述多个效率值η1、η2、…、ηk中的最大效率值ηmax。在一些情况下，最有效组合220可以被选择为用于向一特定电负载供电的选定组合225，但这不是要求。例如，在维护、调试或任何强制性操作情形的情况下，选定组合225可以比最有效组合220更低效。在一些实施方式中，一个或更多个外部系统(如飞行控制管理系统)可以被配置成超驰(override)选定组合225。
在一些实施方式中，效率计算控制器110基于所述多个效率值η1、η2、…、ηk，确定用于所述多个可能组合215中的每一个可能组合的相应优先级2351、2352、…、235k(即，235-sub1、235-sub2等)。例如，利用k个可能组合215，可以为最有效组合220指配最大优先级值(例如，优先级值1)，以及为所述多个组合215中的最低效组合指配最小优先级值(例如，优先级值k)。在一些实施方式中，当根据一预定成本函数240选择选定组合225时，考虑针对不同可能组合215的相对优先级值。例如，通过将优先级值应用至包括在该预定成本函数240内的预定权重矢量245，可以对选择可能组合215中的、不是最有效组合220的可能组合进行处罚。
而且，在一些实施方式中，效率计算控制器110为所述多个可能组合215中的每一个可能组合确定功率损耗值ploss,1、ploss,2、…、ploss,k(即，p-sub(loss,1)、p-sub(loss-2)等)。该功率损耗值ploss,1、ploss,2、…、ploss,k可以基于所述多个效率值η1、η2、…、ηk。针对最有效组合220，通过效率计算控制器10确定最小功率损耗值ploss,min(即，p-sub(loss,min))。在一些实施方式中，在选择选定组合225时，预定成本函数240考虑功率损耗值ploss,1、ploss,2、…、ploss,k与最小功率损耗值ploss,min之差。在一个非限制例中，预定成本函数240包括：将预定权重矢量245视为一阶项而将平方功率损耗差之和视为二阶项的混合整数二次函数。下面，参照图8对作为预定成本函数240的混合整数二次函数的示例进行更详细讨论。在其它实施方式中，该预定成本函数240可以是基于效率值η1、η2、…ηk、功率损耗值ploss,1、ploss,2、…、ploss,k、以及优先级2351-235k中的一个或更多个的任何合适函数。
在一些实施方式中，效率计算控制器110应用预定成本函数240来为所述多个可能组合215中的每个可能组合确定成本值2501、2502、…、250k。在这种情况下，效率计算控制器110确定成本值2501、2502、…、250k对应于最小成本值250min，并选择对应于最小成本值250min的可能组合215。具有最小成本值250min的选定组合225可以对应于最有效组合220，但这不是要求。
图4例示了根据一个实施方式的、控制从多个逆变器到一个或更多个电负载的功率分配的示例性方法400。方法400通常由一个或更多个控制器的一个或更多个计算机处理器来执行，如参照图1描述的并联驱动控制器或效率计算控制器。方法400开始于框405，其中，使用一个或更多个计算机处理器来确定所述多个逆变器中的多个可能组合，以满足对应于所述一个或更多个负载的负载需求。所述多个可能组合中的所述多个组合中的每个可能组合包括：所述多个逆变器中的相应一组一个或更多个逆变器。
在框415处，从与所述一个或更多个计算机处理器联接的存储器存取与所述一个或更多个逆变器相关联的一个或更多个预定效率函数。在一些情况下中，所述多个逆变器中的每个逆变器具有大致相同的电额定值和/或其它电特性，使得单个效率函数对应于所述多个逆变器中的每个逆变器的操作。
在框425处，所述一个或更多个计算机处理器基于所述一个或更多个预定效率函数，从所述多个组合中选择一组合。在框435处，所述一个或更多个计算机处理器向与所选定的组合相对应的所述一组一个或更多个逆变器发送控制信号，从而向所述一个或更多个负载供电。
在框445处，所述一个或更多个计算机处理器确定：(1)所述一组一个或更多个逆变器中的、与所选定的组合相对应的至少一个逆变器的电力生成能力的变化，或(2)所述一个或更多个负载的负载需求的变化。
在框455处，所述一个或更多个计算机处理器基于所述一个或更多个预定效率函数和所确定的变化，而从所述多个可能组合中选择第二组合。在框465处，所述一个或更多个计算机处理器向与所选定的第二组合相对应的所述一组一个或更多个逆变器发送控制信号，从而向所述一个或更多个负载供电。在一些实施方式中，与第一组合相对应的组因至少一个逆变器而不同于与第二组合相对应的组。方法400在框465完成之后结束。
图5、6以及7例示了根据各种实施方式的、基于一个或更多个预定效率函数来选择逆变器的组合的示例性方法。例如，图5、6以及7中所示的方法可以对应于上述方法400的框425。
图5的方法开始于框505，其中，所述一个或更多个处理器基于所述一个或更多个预定效率函数，来计算与所述多个可能组合相对应的最大效率值。在框515处，所述一个或更多个处理器计算与最大效率值相对应的最小功率损耗值。在框525处，所述一个或更多个处理器针对所述多个可能组合中的每个可能组合并且基于所述一个或更多个预定效率函数，来计算针对该可能组合的相应功率损耗值。在框535处，所述一个或更多个处理器将相应功率损耗值应用至一成本函数。在一些实施方式中，应用相应功率损耗值包括：基于功率损耗值和最小功率损耗值之差来确定该成本函数。在框545处，所述一个或更多个处理器基于应用至该成本函数的相应功率损耗值，而选择来自所述多个可能组合并具有最低成本的组合。图5的方法在框545完成之后结束。
图6的方法开始于框605，其中，所述一个或更多个处理器确定针对所述多个可能组合中的每个可能组合的效率值。在框615处，所述一个或更多个处理器确定与最大效率值相对应的最大效率组合。在框625处，所述一个或更多个处理器基于所确定的效率值，向每个可能组合指配相应优先级。在框635处，所述一个或更多个处理器基于该优先级来确定权重矢量。在框645处，所述一个或更多个处理器基于被配置成应用权重矢量以处罚选择具有比最大效率组合小的效率值的组合的预定成本函数，而选择来自所述多个可能组合并具有最低成本的组合。图6的方法在框645完成之后结束。
图7的方法开始于框705，其中，所述一个或更多个处理器基于相应组中的所述一个或更多个逆变器的合成效率，为所述多个可能组合中的每个可能组合指配相应优先级。在框715处，所述一个或更多个处理器基于相应优先级来选择一组合。图7的方法在框715完成之后结束。
图8例示了根据一个实施方式的、控制从多个逆变器到一个或更多个负载的功率分配的示例性方法800。一般来说，方法800可以由一个或更多个控制器结合本文讨论的一个或更多个实施方式来执行。例如，方法800提供了上面参照图4讨论的方法400的一个非限制例。而且，方法800使用如图1所示的五(5)个逆变器和三个(3)负载(“load(负载)-1”、“load(负载)-2”以及“load(负载)-3”)的示例配置，但不同的数量也是可以的。
方法800开始于框805，其中，所述一个或更多个控制器加载逆变器效率曲线。该逆变器效率曲线通常对应于上面讨论的预定效率函数。在框810处，所述一个或更多个控制器设置等于零的时间变量(t)。在框815处，该时间变量t用δt更新。
在框820处，所述一个或更多个控制器从系统控制器接收描述为负载需求信号pload-1(t)、pload-2(t)以及pload-3(t)的负载需求信号。在框825处，所述一个或更多个控制器确定系统在时间t是否具有一个或更多个负载需求。如果负载需求信号pload-1(t)、pload-2(t)以及pload-3(t)为零(指示空载状态)(“否”分支)，则所述一个或更多个控制器返回至框815，并等待下一个负载需求信息。如果负载需求信号pload-1(t)、pload-2(t)以及pload-3(t)中的任一个不为零(“是”分支)，则该方法进行至框830。
在该示例内，每个“逆变器组合(invertercombination)”表示并联组合以驱动特定负载的一个或更多个逆变器。更具体地说，逆变器组合(invertercombination)-1驱动load-1，invertercombination-2驱动load-2，而invertercombination-3驱动load-3。因为每个负载的功率需求可以作为时间的函数而变化，所以可以动态地改变(即，增加和/或减少)包括在每个逆变器组合内的逆变器的数量，以便满足所盖壁的功率需求。利用load-1和invertercombination-1为例，在一个时刻，因为load-1的功率需求相对较小，所以在invertercombination-1中可能只有一(1)个逆变器。在另一时刻，因为load-1的功率需求非常高，所以invertercombination-1可以包括并联的五(5)个逆变器。在又一时刻，随着load-1的功率需求为零，invertercombination-1可以包括零(0)个逆变器。
在表1中提供了用于根据方法800选择逆变器组合的变量的示例集合，而表2中提供了约束条件的示例集合。
表1
表2
在框830处，所述一个或更多个控制器根据来自load-1、-2，以及-3的功率需求，为每个逆变器组合计数确定最小大小：invertercombination-1、-2，以及-3中的n1(t)、n2(t)，以及n3(t)。表3中提供给用于确定最小大小的一组示例步骤。
表3
在框835处，所述一个或更多个控制器计算所有可能的逆变器组合w(m)并将它们记录在表中。所述一个或更多个控制器还可以确定处于空载状态的负载的计数。表4中提供了用于确定最小大小的一组示例步骤，表5中提供了用于记录指配的一组示例步骤，而表6中提供了一组示例指配。
表4
表5
表6
在框840处，所述一个或更多个控制器根据表6中确定的可能逆变器组合，为每个逆变器计算功率输出。表7中提供了被用于计算功率输出的一组示例方程。
表7
在框845处，所述一个或更多个控制器利用加载的逆变器效率曲线，获取效率值ηinv_combin-1,2,3和最大效率值ηinv_max。表8中提供了用于获取不同效率值的一组示例方程。
表8
在框850处，所述一个或更多个控制器创建逆变器组合(invertercombination)配置优先级表，以按优先级次序来排序针对load-1、-2，以及-3的每个逆变器组合，使得针对每个负载，具有更高效率值的逆变器组合具有更高的优先级次序。更高的优先级暗示，逆变器组合将导致更高的系统效率，因此应首先实现。
针对每个负载，具有最大效率值的逆变器组合是最理想的，并且其将具有最高优先级数。另一方面，在每个负载中具有最小效率值的逆变器组合是最不理想的，并且其将具有最低优先级数。如果每个负载中的一个以上的逆变器组合具有相同的效率值，则所述一个或更多个控制器将这些逆变器组合指配给同一次序的优先级数。
如果load-n处于空载状态，则不使用逆变器，并且其效率值ηinv_combin-n为零。在这种特殊情况下，针对每个逆变器组合的优先级数应该是恒定的，因为该负载没有权重因子来确定最佳逆变器组合(在框860中)。
在框855处，所述一个或更多个控制器计算针对表6中描述的每个逆变器组合的总功率损耗，并且还计算最小总功率损耗。表9提供了被用于计算总功率损耗和最小总功率损耗的一组示例方程。
表9
在框860处，所述一个或更多个控制器通过解决混合整数控制问题来确定具有最大整体系统效率的逆变器组合。表10中提供了用于确定逆变器组合的一组示例步骤。
表10
在框865处，所述一个或更多个控制器利用确定的最佳逆变器组合来控制电动机驱动系统。在框870处，所述一个或更多个控制器确定是否已经从系统控制器接收到停止命令。如果没有(“否”分支)，则该方法返回至框815，以等待来自系统控制器的进一步的负载需求信号。如果接收到停止命令(“是”分支)，则方法800结束。
而且，本公开包括根据下列条款的示例：
条款1.一种控制从多个逆变器到一个或更多个负载的功率分配的方法，该方法包括以下步骤：
利用一个或更多个计算机处理器来确定所述多个逆变器的多个可能组合，以满足与所述一个或更多个负载相对应的负载需求，所述多个可能组合中的每个可能组合都包括所述多个逆变器中的相应一组一个或更多个逆变器；
从与所述一个或更多个计算机处理器联接的存储器存取与所述一个或更多个逆变器相关联的一个或更多个预定效率函数；
基于所述一个或更多个预定效率函数，从所述多个可能组合中选择一组合；以及
向与所选定的组合相对应的所述一组一个或更多个逆变器发送控制信号，从而向所述一个或更多个负载供电。
条款2.根据条款1所述的方法，其中，从所述多个可能组合中选择一组合的步骤包括以下步骤：
针对所述多个可能组合中的每个可能组合并且基于所述一个或更多个预定效率函数，计算针对所述可能组合的相应功率损耗值；以及
基于应用至预定成本函数的所述相应功率损耗值，来选择来自所述多个可能组合中并具有最低成本的组合。
条款3.根据条款2所述的方法，其中，所述预定成本函数包括混合整数二次函数。
条款4.根据条款2所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
基于所述一个或更多个预定效率函数，计算与所述多个可能组合相对应的最大效率值；以及
计算与所述最大效率值相对应的最小功率损耗值，其中，所述预定成本函数基于所述功率损耗值与所述最小功率损耗值之差。
条款5.根据条款1所述的方法，其中，从所述多个可能组合中选择一组合的步骤包括以下步骤：
确定针对所述多个可能组合中的每个可能组合的效率值；
确定与最大效率值相对应的最大效率组合；以及
基于被配置成应用权重矢量以处罚选择具有比所述最大效率组合小的效率值的组合的预定成本函数，选择来自所述多个可能组合中并具有最低成本的组合。
条款6.根据条款5所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
基于所确定的效率值，向每个所述可能组合指配相应优先级；以及
基于所述优先级来确定所述权重矢量。
条款7.根据条款1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
确定如下各项：所述一组一个或更多个逆变器中的、与所选定的组合相对应的至少一个逆变器的电力生成能力的变化，或者所述一个或更多个负载的负载需求的变化；
基于所述一个或更多个预定效率函数和所确定的变化，从所述多个可能组合中选择第二组合；以及
向与所选定的第二组合相对应的所述一组一个或更多个逆变器发送控制信号，从而向所述一个或更多个负载供电。
条款8.根据条款1所述的方法，其中，从所述多个可能组合中选择一组合的步骤包括以下步骤：
基于所述相应组中的所述一个或更多个逆变器的合成效率，而针对所述多个可能组合中的每个可能组合指配相应优先级；并且基于所述相应优先级选择一组合。
条款9.一种用于向一个或更多个负载供电的功率分配系统，该功率分配系统包括：
多个逆变器；以及
控制器，该控制器包括一个或更多个计算机处理器，并且被配置成进行如下操作：
确定所述多个逆变器的多个可能组合，以满足与所述一个或更多个负载相对应的负载需求，所述多个可能组合中的每个可能组合都包括所述多个逆变器中的相应一组一个或更多个逆变器；
从与所述一个或更多个计算机处理器联接的存储器存取与所述一个或更多个逆变器相关联的一个或更多个预定效率函数；
基于所述一个或更多个预定效率函数，从所述多个可能组合中选择一组合；以及
向与所选定的组合相对应的所述一组一个或更多个逆变器发送控制信号，从而向所述一个或更多个负载供电。
条款10.根据条款9所述的功率分配系统，其中，从所述多个可能组合中选择一组合的步骤包括以下步骤：
针对所述多个可能组合中的每个可能组合并且基于所述一个或更多个预定效率函数，来计算针对所述可能组合的相应功率损耗值；以及
基于应用至一预定成本函数的所述相应功率损耗值，来选择来自所述多个可能组合并具有最低成本的组合。
条款11.根据条款10所述的功率分配系统，其中，所述预定成本函数包括混合整数二次函数。
条款12.根据条款10所述的功率分配系统，其中，所述控制器还被配置成进行如下操作：
基于所述一个或更多个预定效率函数，来计算与所述多个可能组合相对应的最大效率值；以及
计算与所述最大效率值相对应的最小功率损耗值，其中，所述预定成本函数基于所述功率损耗值与所述最小功率损耗值之差。
条款13.根据条款9所述的功率分配系统，其中，从所述多个可能组合中选择一组合的步骤包括以下步骤：
确定针对所述多个可能组合中的每个可能组合的效率值；确定与最大效率值相对应的最大效率组合；以及
基于被配置成应用权重矢量以处罚选择具有比所述最大效率组合小的效率值的组合的预定成本函数，来选择来自所述多个可能组合并具有最低成本的组合。
条款14.根据条款13所述的功率分配系统，其中，所述控制器还被配置成进行如下操作：
基于所确定的效率值，向每个所述可能组合指配相应优先级；以及
基于所述优先级确定所述权重矢量。
条款15.根据条款9所述的功率分配系统，其中，所述控制器还被配置成进行如下操作：
确定如下各项：所述一组一个或更多个逆变器中的、与所选定的组合相对应的至少一个逆变器的电力生成能力的变化，或者所述一个或更多个负载的负载需求的变化；
基于所述一个或更多个预定效率函数和所确定的变化，从所述多个可能组合中选择第二组合；以及
向与所选定的第二组合相对应的所述一组一个或更多个逆变器发送控制信号，从而向所述一个或更多个负载供电。
条款16.根据条款9所述的功率分配系统，其中，从所述多个可能组合中选择一组合的步骤包括以下步骤：
基于所述相应组中的所述一个或更多个逆变器的合成效率，针对所述多个可能组合中的每个可能组合指配相应优先级；以及
基于所述相应优先级选择一组合。
条款17.一种控制从多个逆变器到一个或更多个负载的功率分配的方法，该方法包括以下步骤：
利用一个或更多个计算机处理器来确定所述多个逆变器的多个可能组合，以满足与所述一个或更多个负载相对应的负载需求，所述多个可能组合中的每个可能组合都包括所述多个逆变器中的相应一组一个或更多个逆变器；
从与所述一个或更多个计算机处理器联接的存储器存取与所述一个或更多个逆变器相关联的一个或更多个预定效率函数；
基于所述相应组中的所述一个或更多个逆变器的合成效率，针对所述多个可能组合中的每个可能组合指配相应优先级；
基于所述相应优先级从所述多个可能组合中选择一组合；以及
向与所选定的组合相对应的所述一组一个或更多个逆变器发送控制信号，从而向所述一个或更多个负载供电。
条款18.根据条款17所述的方法，其中，所述指配优先级被应用至预定成本函数，并且其中，基于所述相应优先级从所述多个可能组合中选择一组合的步骤包括以下步骤：
针对所述多个可能组合中的每个可能组合并且基于所述预定成本函数，来确定针对所述可能组合的相应成本；以及
选择来自所述多个可能组合并具有最低成本的组合。
条款19.根据条款17所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
基于所指配的优先级来确定权重矢量，其中，预定成本函数应用所述权重矢量以处罚选择具有比具有最大合成效率的所述最大效率组合小的效率值的组合。
条款20.根据条款17所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
确定如下各项：所述一组一个或更多个逆变器中的、与所选定的组合相对应的至少一个逆变器的电力生成能力的变化，或者所述一个或更多个负载的负载需求的变化；
基于所述一个或更多个预定效率函数和所确定的变化，从所述多个可能组合中选择第二组合；以及
向与所选定的第二组合相对应的所述一组一个或更多个逆变器发送控制信号，从而向所述一个或更多个负载供电。
出于例示的目的，呈现了对本公开的各个实施方式的描述，但不是旨在排它或限制成所公开的实施方式。在不脱离所述实施方式的范围和精神的情况下，本领域普通技术人员应当明白许多修改例和变型例。在此使用的术语被选择成最佳地说明这些实施方式的原理，实践应用或超过在市场中找到的技术的技术改进，或者使得本领域普通技术人员能够理解在此公开的实施方式。
如本领域技术人员应当清楚，本公开的多个方面可以被具体实施为系统、方法或计算机程序产品。因此，本公开的多个方面可以采取全部硬件实施方式、全部软件实施方式(包括固件、常驻软件、微代码等)，或者组合硬件和软件方面的实施方式(在此通常都可以称为“电路”、“模块”或“系统”)的形式。而且，本公开的多个方面可以采用计算机程序产品的形式，其在具有具体实施在其上的计算机可读程序代码的一个或更多个计算机可读介质中具体实施。
可以利用一个或更多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是，但不限于：电气、磁性、光学、电磁、红外或者半导体系统、装置或设备，或者前述的任何合适组合。计算机可读存储介质的更具体示例(非详尽列表)包括以下：具有一条或更多条导线的电气连接部、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或闪速存储器)、光纤，便携式光盘只读存储器(cd-rom)、光学存储装置、磁存储装置，或者前述的任何合适组合。在本文档的上下文中，计算机可读存储介质可以是可以包含或存储用于供或者结合指令执行系统、装置或设备使用的程序的任何有形介质。
计算机可读信号介质可以包括其中具体实施有计算机可读程序代码的传播数据信号(例如在基带中或作为载波的一部分)。这种传播信号可以采取多种形式中的任一种，包括但不限于：电磁、光学，或其任何合适组合。计算机可读信号介质可以是：不是计算机可读存储介质，并且可以传送、传播或者传输用于供和/或结合指令执行系统、装置或设备使用的程序的任何计算机可读介质。
在计算机可读介质上具体实施的程序代码可以利用任何合适介质来发送，包括但不限于：无线、有线、光缆、rf，或者前述的任何合适组合。
用于执行针对本公开的多个方面的操作的计算机程序代码可以采用一种或更多种编程语言的任何组合来编写，包括诸如java、smalltalk、c++等的面向对象编程语言，和诸如“c”编程语言或类似编程语言这样的常规过程化编程语言。该程序代码可以全部在用户的计算机上、部分地在用户的计算机上、作为独立软件包、一部分在用户的计算机上而一部分在远程计算机上或者全部在远程计算机或服务器上执行。在后一情况下，该远程计算机可以经由任何类型的网络(包括局域网(lan)或广域网(wan))连接至用户的计算机，或者可以针对外部计算机进行该连接(例如，经由利用因特网服务提供商的因特网)。
本公开的多个方面在上面参照根据本公开多个实施方式的方法、装置(系统)以及计算机程序产品的流程图例示和/或框图进行描述。应当明白，这些流程图例示和/或框图中的每一个框，以及这些流程图例示和/或框图中的框的组合可以通过计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机的处理器、专用计算机或者用于生成机器的其它可编程数据处理装置，使得经由该计算机的处理器或其它可编程数据处理装置执行的这些指令创建用于实现在该流程图或框图框或多个框中指定的功能/动作的装置。
这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读介质中，其可以指导计算机、其它可编程数据处理装置、或其它装置按特定方式起作用，以使存储在计算机可读介质中的指令生成包括用于实现在该流程图和/或框图框或多个框中指定的功能的指令的制造品。
该计算机程序指令还可以加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或者其它装置上，以使在该计算机、其它可编程装置或其它装置上执行一系列可操作步骤，来生成计算机实现处理，使得在该计算机或其它可编程装置上执行的这些指令提供用于实现在该流程图或框图框或多个框中指定的功能/动作的处理。
附图中的流程图和框图例示了根据本公开的各种实施方式的系统、方法以及计算机程序产品的可能实现的架构、功能以及操作。在这点上，该流程图或框图中的每一个框都可以表示模块、区段、或指令的一部分，其包括用于实现所指定逻辑功能的一个或更多个可执行指令。在一些另选实现中，该框中提到的功能可以出现在图中所提到的次序之外。例如，根据所涉及的功能，接连示出的两个框事实上可以大致同时执行，或者这些框有时可以按逆序执行。还应注意到，这些框图和/或流程图例示中的每一个框，和这些框图和/或流程图例示中的框的组合，可以通过执行该指定功能或动作或者执行专用硬件与计算机指令的组合的基于专用硬件的系统来实现。
虽然前述致力于本公开的实施方式，但可以在不脱离本公开的基本范围的情况下，设想本公开的其它和进一步的实施方式，并且其范围通过所附的权利要求书来确定。