用于运载工具系统的分布式发电的制作方法

本主题大体上涉及用于飞行器、陆地运载工具或海上运载工具的分布式电力发电系统。

背景技术：

用于诸如飞行器、汽车运载工具或海上船舶的运载工具的发电系统大体上包括较大规模的发电系统(诸如燃气涡轮发动机或辅助功率单元(apu)燃气涡轮发动机)，以在运载工具的各处提供电功率。常规地，这样的发电系统定尺寸且被优化成由单个单元提供效率较高的电能。例如，用于飞行器推进的燃气涡轮发动机大体上定尺寸且设计成用于在最大限度的起飞状况下提供功率，然而操作、任务或循环时间中的大部分大体上在限定中等功率状况的巡航状况下。

然而，越来越多地由电力或混合电力发电系统提供功率的运载工具大体上限定不同于商用飞行器或其它常规的空中、陆地或海上运载工具的操作或循环时间。这样的电力或混合电力运载工具可更特别地限定相对短的中等功率状况，诸如用于空中滑行目的的竖直起飞和着陆(vtol)式运载工具。由于电力和混合电力运载工具(包括越来越小的运载工具)越来越需要诸如来自apu、马达或发电机的电功率，因此需要向这样的运载工具提供电功率分配的发电系统。

技术实现要素：

本发明的方面和优点将在以下描述中得到部分阐述，或可根据描述而为显然的，或可通过实践本发明而认识到。

本公开的方面涉及一种用于系统中的分布式发电的方法。该方法包括：确定针对系统的操作循环；基于操作循环来确定系统的平均能量需求；将各自对应于负载装置的多个能量源配置成产生对应于系统的平均能量需求的峰值效率；以及耦合能量源以向负载装置提供能量。

在多种实施例中，该方法进一步包括将能量从能量源分配到负载装置。在一个实施例中，将能量从能量源分配到负载装置包括：基于操作循环，以对应于针对负载装置的平均能量需求的峰值效率来分配能量。

在另外的多种实施例中，该方法进一步包括：确定相对于第一负载装置的第一操作循环；以及确定相对于第二负载装置的第二操作循环。在一个实施例中，该方法进一步包括：确定对应于第一负载装置的第一操作循环的第一平均能量需求；以及确定对应于第二负载装置的第二操作循环的第二平均能量需求。在另一实施例中，该方法进一步包括：将第一能量源配置成产生对应于第一平均能量需求的第一峰值效率；以及将第二能量源配置成产生对应于第二平均能量需求的第二峰值效率。在另外的另一实施例中，将能量源耦合到负载装置包括将第一能量源耦合到与耦合到第二负载装置的第二能量源分离的第一负载装置。

在一个实施例中，该方法进一步包括确定系统的总体功率需求。

本公开的另一方面涉及一种用于运载工具中的功率分配的系统。该系统包括耦合到第一负载装置的第一能量源。第一负载装置限定第一操作循环，并且第一能量源限定对应于第一负载装置的第一操作循环的峰值效率。该系统进一步包括耦合到第二负载装置的第二能量源。第二负载装置限定第二操作循环，并且第二能量源限定对应于第二负载装置的第二操作循环的峰值效率。

在一个实施例中，第一能量源耦合到与第二负载装置电分离的第一负载装置。

在多种实施例中，第一负载装置和第二负载装置各自包括推进系统。在一个实施例中，第一负载装置限定对应于起飞状况的特定于提供系统的竖直起飞和着陆的第一平均功率需求。在另一实施例中，第二负载装置限定对应于巡航状况的特定于提供系统的向前推力的第二平均功率需求。

在一个实施例中，第一负载装置包括对应于系统的最大功率需求的大致50%与大致85%之间的功率需求的平均功率需求。该系统至少基于多个负载装置的总和来限定最大功率需求。

在多种实施例中，该系统进一步包括耦合到第三负载装置的第三能量源。第三负载装置限定第三操作循环，并且第三能量源限定对应于第三负载装置的第三操作循环的峰值效率。在一个实施例中，第三负载装置包括航空电子系统或机舱控制系统中的一个或多个。

在另外的多种实施例中，各个负载装置耦合到两个或更少的能量源。在一个实施例中，能量源以串联布置耦合到负载装置。在另一实施例中，能量源以并联布置耦合到负载装置。

在一个实施例中，该系统包括陆基运载工具、海基运载工具、飞行器或工业系统中的一个或多个。

技术方案1.一种用于系统中的分布式发电的方法，所述方法包括：

确定针对所述系统的操作循环；

基于所述操作循环来确定所述系统的平均能量需求；

将各自对应于负载装置的多个能量源配置成产生对应于所述系统的所述平均能量需求的峰值效率；以及

耦合所述能量源以向所述负载装置提供能量。

技术方案2.根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

将能量从所述能量源分配到所述负载装置。

技术方案3.根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，将能量从所述能量源分配到所述负载装置包括：基于所述操作循环，以对应于针对所述负载装置的所述平均能量需求的所述峰值效率来分配能量。

技术方案4.根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

确定相对于第一负载装置的第一操作循环；以及

确定相对于第二负载装置的第二操作循环。

技术方案5.根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

确定对应于所述第一负载装置的所述第一操作循环的第一平均能量需求；以及

确定对应于所述第二负载装置的所述第二操作循环的第二平均能量需求。

技术方案6.根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

将第一能量源配置成产生对应于所述第一平均能量需求的第一峰值效率；以及

将第二能量源配置成产生对应于所述第二平均能量需求的第二峰值效率。

技术方案7.根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，将所述能量源耦合到所述负载装置包括将所述第一能量源耦合到与耦合到所述第二负载装置的所述第二能量源分离的所述第一负载装置。

技术方案8.根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

确定所述系统的总体功率需求。

技术方案9.一种用于运载工具中的功率分配的系统，所述系统包括：

耦合到第一负载装置的第一能量源，其中所述第一负载装置限定第一操作循环，并且其中所述第一能量源限定对应于所述第一负载装置的所述第一操作循环的峰值效率；以及

耦合到第二负载装置的第二能量源，其中所述第二负载装置限定第二操作循环，并且其中所述第二能量源限定对应于所述第二负载装置的所述第二操作循环的峰值效率。

技术方案10.根据任意前述技术方案所述的系统，其特征在于，所述第一能量源耦合到与所述第二负载装置电分离的所述第一负载装置。

技术方案11.根据任意前述技术方案所述的系统，其特征在于，所述第一负载装置和所述第二负载装置各自包括推进系统。

技术方案12.根据任意前述技术方案所述的系统，其特征在于，所述第一负载装置限定对应于起飞状况的特定于提供所述系统的竖直起飞和着陆的第一平均功率需求。

技术方案13.根据任意前述技术方案所述的系统，其特征在于，所述第二负载装置限定对应于巡航状况的特定于提供所述系统的向前推力的第二平均功率需求。

技术方案14.根据任意前述技术方案所述的系统，其特征在于，所述第一负载装置包括对应于所述系统的最大功率需求的大致50%与大致85%之间的功率需求的平均功率需求，其中所述系统至少基于多个所述负载装置的总和来限定最大功率需求。

技术方案15.根据任意前述技术方案所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括：

耦合到第三负载装置的第三能量源，其中所述第三负载装置限定第三操作循环，并且其中所述第三能量源限定对应于所述第三负载装置的所述第三操作循环的峰值效率。

技术方案16.根据任意前述技术方案所述的系统，其特征在于，所述第三负载装置包括航空电子系统或机舱控制系统中的一个或多个。

技术方案17.根据任意前述技术方案所述的系统，其特征在于，各个负载装置耦合到两个或更少的能量源。

技术方案18.根据任意前述技术方案所述的系统，其特征在于，所述能量源以串联布置耦合到所述负载装置。

技术方案19.根据任意前述技术方案所述的系统，其特征在于，所述能量源以并联布置耦合到所述负载装置。

技术方案20.根据任意前述技术方案所述的系统，其特征在于，所述系统包括陆基运载工具、海基运载工具、飞行器或工业系统中的一个或多个。

参考以下描述和所附权利要求书，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。结合在本说明书中并构成其部分的附图示出了本发明的实施例，并与描述一起用于阐释本发明的原理。

附图说明

在参考附图的说明书中阐述了本发明(包括其最佳模式)的针对本领域普通技术人员的完整且充分的公开，在附图中：

图1是概述用于系统中的功率分配的方法的示例性步骤的流程图；

图2-3是描绘针对实施图1的方法的系统的示例性的效率相对于功率的曲线的曲线图；以及

图4-7是根据本公开的方面的用于功率分配的系统的示例性实施例。

本说明书和附图中的参考字符的重复使用旨在表示本发明的相同或类似的特征或元件。

具体实施方式

现在将详细地参考本发明的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。各个示例通过本发明的阐释而非本发明的限制的方式来提供。事实上，对于本领域技术人员而言将为明显的是，可在不脱离本发明的范围或精神的情况下在本发明中作出多种修改和变型。例如，示出或描述为一个实施例的部分的特征可与另一实施例一起使用以产生另外的其它实施例。因此，意图的是，本发明涵盖如归入所附权利要求书及其等同体的范围内的这样的修改和变型。

如本文中所使用的，用语“第一”、“第二”和“第三”可互换地使用，以将一个构件与另一构件区分开，且不旨在表示单独构件的位置或重要性。

用语“上游”和“下游”指代相对于流体通路中的流体流的相对方向。例如，“上游”指代流体所流自的方向，且“下游”指代流体所流至的方向。

本文中所陈述的近似可包括基于如本领域中所使用的一个或多个测量装置的裕度，诸如但不限于测量装置或传感器的满量程测量范围的百分比。备选地，本文中所陈述的近似可包括比上限值大上限值的10%或比下限值小下限值的10%的裕度。

大体上提供了用于在系统中分配功率的系统和方法的实施例。本文中所显示且描述的系统和方法大体上在陆基、海基或空基运载工具或工业系统内提供改进的功率分配。大体上提供的系统和方法包括按照负载装置来大体上操作多个马达、发电机、电容器(例如，电池、燃料电池等)、产生电能的涡轮发动机(例如，辅助功率单元或apu或燃气发电机)或电机(在下文中共同被称为“能量源”)。负载装置可包括推进系统(例如，风扇、旋翼或螺旋桨)、用于陆基运载工具的轮或履带，或其它运载工具系统。其它运载工具系统可包括电子系统、计算装置、环境控制系统(ecs)、热管理系统(tms)或从能量源向其提供能量的任何其它耗电系统。

分配到各个负载装置的能量源针对负载装置的具体操作而定尺寸且定位在运载工具系统处。与常规能量源(诸如apu，在常规能量源中，能量源定尺寸成针对运载工具的基本上所有的总体功率需求而提供高效率的功率(例如，尺寸相对较大的能量源产生较高的效率，以为运载工具的基本上所有的负载装置提供功率))对比，本文中大体上提供的系统和方法包括将多个能量源定尺寸成仅为运载工具的负载装置的部分提供电力。因此，与限定较高的峰值效率以向运载工具的所有负载装置提供能量的单个较大的能量源对比，本文中所提供的系统和方法大体上可包括多个能量源，其限定相对较低的峰值效率，从而向运载工具的负载装置的部分提供能量。

本文中大体上提供的系统和方法的实施例包括为运载工具的负载装置的部分提供多个尺寸相对较小且效率较低的能量源。本文中提供的系统和方法通过与多个较小的峰值效率较低的能量源相关联的总体运载工具重量减轻来提高总体运载工具效率。在一个实施例中，诸如大体上限定燃机、爆震发动机或燃气发电机的能量源(例如，涡轮发动机，诸如apu，或内燃机)，本文中大体上提供的系统和方法可由于相对较小的能量源的峰值效率降低而增加各个能量源处的比燃料消耗(sfc)，同时改进了总体运载工具效率，诸如由于总体运载工具重量的减轻或能量源相对于向其提供能量的负载装置的局部放置。

在另外的多种实施例中，与包括跨越多个位置而限定基本上相同的效率较高的峰值功率输出的多个常规能量源的运载工具对比，本文中大体上提供的系统和方法包括为运载工具的负载装置的部分提供多个尺寸相对较小且效率较低的能量源。例如，多个常规能量源可包括多发动机型飞行器中的大体上限定相同尺寸和效率的各个推进燃气涡轮发动机处的马达或发电机，并且各个马达/发电机定尺寸成能够向运载工具的基本上所有的负载装置提供能量。

在多种实施例中，能量源专用于运载工具系统的具体负载装置。在一个实施例中，各个负载装置专用一到四个能量源。在另一实施例中，各个负载装置专用一到两个能量源。

本文中大体上提供的系统和方法的另外的多种实施例取决于系统的所命令的功率需求来实现一个或多个分布式能量源的功率循环(例如，开/关操作)。这样的循环可基于运载工具系统操作的改变。例如，在运载工具系统限定飞行器的情况下，循环可基于着陆/起飞循环的改变，以便在起飞状况下产生最大功率输出并且在巡航或进近(approach)状况下产生中间功率输出。作为另一示例(其中运载工具系统限定陆基运载工具)，循环可基于马力或转矩需求的改变。循环可进一步基于陆基运载工具系统的一个或多个轮、齿轮或履带处所必要的功率输出。

参考图1，大体上提供了概述用于向运载工具处的多个负载装置提供电能的方法(在下文中为“方法1000”)的步骤的示例性流程图。大体上在图1中提供的方法1000大体上诸如本文中相对于图2-7而进一步显示并描述的那样来理解。然而，应当认识到，尽管图2-7描绘了运载工具和系统的某些或特定实施例，但是应当认识到，可在不偏离本公开的范围的情况下应用、改变、整体地或部分地利用或重新布置方法1000。

方法1000包括在1010处确定针对包括多个负载装置的系统的操作循环。操作循环包括包括多个负载装置的系统的优选或主要操作模式。例如，在一个实施例中，负载装置可限定用于运载工具的推进单元(例如，用于运载工具的风扇、旋翼或其它推进装置)。运载工具系统可包括限定多个推进或运动单元的多个负载装置。系统可进一步包括限定功率消耗装置的任何组合的多个负载装置。系统可限定如下的操作循环：在该操作循环中，系统命令功率主要在着陆-起飞循环内的巡航状况下操作。例如，系统可限定如下的操作循环：在该操作循环中，多个负载装置基本上在针对推进运载工具系统的总体功率需求的大致50%至大致85%(例如，起飞功率需求的大致50%至大致85%)内操作(诸如在图2处以290描绘的)。

作为另一示例，系统可限定如下的操作循环：在该操作循环中，多个负载装置基本上在针对操作运载工具系统的最大马力或转矩需求的大致50%至大致85%(例如，针对运载工具的期望峰值功率需求的大致50%至大致85%)内操作。

在另外的多种实施例中，系统可限定如下的操作循环：在该操作循环中，(一个或多个)负载装置基本上在针对运载工具系统的最大或峰值功率需求的大致60%至大致75%内操作。例如，诸如关于图2而进一步描绘的，系统限定针对操作该系统的总体或最大功率需求。系统的操作可包括推进或移动，从而为大体上环境控制系统或热管理系统、大体上控制系统或计算装置或辅助系统或运载工具系统处的其它功率消耗装置供应功率。

方法1000进一步包括在1020处基于操作循环来确定系统的平均能量需求。系统的平均能量需求可至少部分地基于操作者(例如，飞行员、控制器等)命令来自负载装置的期望操作所用的时间段。例如，在运载工具限定着陆-起飞循环(例如，滑行、起飞、爬升、巡航、进近、着陆、推力反向)的实施例中，系统的平均能量需求可基于操作者命令来自系统的期望操作所用的最大时间段。例如，相对于着陆-起飞循环，限定飞行器的运载工具系统可主要在巡航状况下操作。巡航状况可包括一个或多个负载装置大体上向ecs或tms系统、航空电子设备和计算装置或内部和辅助系统提供功率。巡航状况可进一步包括一个或多个推进单元(诸如推力风扇或升力风扇)在从静止起飞之后或在着陆之前向运载工具系统提供移动。

应当认识到，在1020处的步骤可进一步包括基于一个或多个负载装置增进运载工具系统的性能或操作的操作循环来确定系统的平均能量需求。换句话说，确定系统的平均能量需求特定于针对能量源耦合到其以提供能量的负载装置的操作循环。例如，平均能量需求可至少基于主要用于提供起飞所需能量的负载装置(例如，与其它负载装置结合来提供对于运载工具以最大能量需求操作而言所必要的能量的负载装置)。因此，相对于着陆-起飞循环，负载装置的平均能量需求可对应于运载工具的起飞或最大能量需求。例如，负载装置可专用于基本上仅在由操作者命令针对运载工具的最大能量需求时才提供能量。因此，应当认识到，这样的负载装置可能需要基本上对应于巡航状况与起飞状况之间的差异的平均能量需求。

应当进一步认识到，尽管参考着陆-起飞循环(其包括巡航状况和起飞状况)，但是起飞状况可大体上涉及最大功率需求，并且巡航状况可大体上涉及小于最大功率需求且大于零的任何一个或多个中间功率需求。

方法1000进一步包括在1030处将对应于各个负载装置的能量源配置成各自产生对应于系统的平均能量需求的峰值效率。例如，参考图2至3，大体上提供了描绘针对系统(例如，运载工具)的效率相对于功率的曲线的示例性曲线图200、300。以轴201描绘的效率相对于能量源。以轴202描绘的功率相对于运载工具的总体功率需求。

常规地，运载工具包括单个能量源，该单个能量源配置成提供系统的基本上所有的总体功率需求(诸如沿着功率轴202的长度以曲线210描绘的)。常规的单个能量源进一步限定基于提供系统的基本上所有的总体功率需求的单个能量源的峰值效率(例如，在211处)。尽管常规的单个能量源配置成提供系统的基本上所有的总体功率需求，但是该系统大体上限定在总体功率需求的子集或范围内的平均功率需求(诸如在范围290(图2)内描绘的)。应当理解，尽管运载工具系统可包括多个这样的单个能量源，但是各个能量源大体上配置成提供基本上所有的总体功率需求(诸如以曲线210描绘的)(例如，附接到飞行器的燃气涡轮发动机推进系统的马达/发电机)。

方法1000在运载工具系统处提供多个能量源，其中各个能量源提供系统的总体功率需求的部分(诸如以曲线220、230、240、250描绘的)。由各条曲线220、230、240、250描绘的多个能量源共同提供跨越功率轴202的分布式发电(诸如以270描绘的)。该系统处的分布式发电实现了净操作系统效率(诸如以线260例示的)。参考图2，以曲线260描绘的分布式发电系统的净操作效率相对于以曲线210描绘的常规单个能量源的效率可限定效率差异，这是由于单个效率较高、功率输出较高的能量源(经由曲线210而描绘)相对于提供分布式发电的多个功率输出较低的能量源(经由曲线220、230、240、250而描绘)的尺寸差异，该效率差异以280描绘。在分别在图2-3中描绘的曲线图200、300的示例性实施例中，利用四个能量源(各自由曲线220、230、240和250表示)来向运载工具提供总体功率需求。

应当认识到，能量源(由各条曲线220、230、240、250表示)的数量可基于系统处的负载装置的数量而不同。因此，在如本文中所描述的多种实施例中，系统可包括专用于各个负载装置的一个或多个能量源。更进一步，曲线图200、300可描绘包括由四个能量源(由曲线220、230、240、250表示)提供功率的单个负载装置的运载工具系统。备选地，曲线图200、300可描绘包括由对应于各个负载装置的一个或多个能量源提供功率的两个到四个负载装置的运载工具系统。例如，曲线图200、300可描绘如下的运载工具系统：其包括在1:1的能量源与负载装置的比(即，描绘耦合到四个能量源的四个负载装置)与4:1的能量源与负载装置的比(例如，描绘耦合到一个能量源的四个或更少的负载装置，其中四个负载装置中的任何差异的更少的负载装置耦合到一个或多个剩余能量源)之间的能量源和负载装置。此外，应当认识到，尽管曲线图200、300描绘了四条曲线(220、230、240、250)，但是可描绘额外的曲线，其各自表示额外的能量源。

参考图2，在一个实施例中，各个能量源限定基本上类似的效率相对于功率的曲线220、230、240、250。换句话说，各个能量源可向其相应的负载装置提供能量，其中各个能量源(经由曲线220、230、240、250而描绘)限定相对于彼此而基本上类似的效率相对于功率的曲线。

参考图3，在另一实施例中，两个或更多的能量源可限定彼此不同的效率相对于功率的曲线。例如，在图3中大体上提供的示例性实施例中，由曲线230、240和对应的峰值效率231、241表示的能量源描绘了与由曲线220、250和对应的峰值效率221、251表示的那些能量源不同的效率相对于功率的曲线。例如，在大体上提供的实施例中，由曲线230、240表示的能量源配置成以比包括由曲线210表示的常规能量源的运载工具更高的峰值效率产生峰值功率，并且不同于由曲线220、250表示的能量源，其配置成以比包括由曲线210表示的常规能量源的运载工具更低的峰值效率产生峰值功率。

返回参考图1，在另一示例性实施例中，方法1000包括在1011处确定相对于系统的第一负载装置的第一操作循环，以及在1012处确定相对于系统的第二负载装置的第二操作循环，步骤1011和步骤1012各自诸如关于步骤1010而描述的。如本文中大体上所描述的，在一个实施例中，第一操作循环可类似于第二操作循环(诸如关于图2而描绘的)。然而，在另一实施例中，第一操作循环可不同于第二操作循环(诸如关于图3而描绘的)。

应当认识到，在多种实施例中，方法1000(诸如在1010、1011和1012处)包括确定相对于各个负载装置的操作循环，一个或多个能量源针对各个负载装置而向系统的负载装置提供能量。例如，方法1000在1011处大体上包括确定相对于耦合到第一能量源(或专用的多个能量源)的第一负载装置的第一操作循环，该步骤与方法1000在1012处的步骤分开，在1012处相对于耦合到第二能量源(或专用的多个能量源)的第二负载装置而确定第二操作循环。

在另外的另一示例性实施例中，方法1000包括在1021处确定对应于第一负载装置的第一操作循环的第一平均能量需求，以及在1022处确定对应于第二负载装置的第二操作循环的第二平均能量需求，步骤1021和步骤1022各自诸如关于步骤1020而描述的。如本文中大体上所描述的，在一个实施例中，第一平均能量需求可类似于第二平均能量需求(诸如关于图2经由沿着功率轴202延伸的曲线220、230、240、250而描绘的)。然而，在另一实施例中，第一平均能量需求可不同于第二平均能量需求(诸如关于图3经由不同于曲线230、240的沿着功率轴202延伸的曲线220、250而描绘的)。

在另外的另一示例性实施例中，方法1000包括在1031处将第一能量源配置成产生与对应于第一负载装置的第一能量需求对应的第一峰值效率，以及在1032处将第二能量源配置成产生与对应于第二负载装置的第二平均能量需求对应的第二峰值效率(诸如关于步骤1030而描述的)。

方法1000可进一步包括在1040处耦合(例如，电耦合)能量源以向负载装置提供能量。方法1000可进一步包括在1041处耦合第一能量源以向第一负载装置提供能量，以及在1042处耦合第二能量源以向第二负载装置提供能量。如本文中所描述的，在多种实施例中，第一能量源可包括耦合到第一负载装置的多个第一能量源。另外或备选地，第二能量源可包括耦合到第二负载装置的多个第二能量源。

在另外的多种实施例中，电耦合到第一负载装置的第一能量源与第二负载装置电分离，并且电耦合到第二负载装置的第二能量源与第一负载装置电分离。例如，第一能量源专用于第一负载装置，并且第二能量源专用于第二负载装置。

仍参考图1，在又一实施例中，方法1000可包括在1050处将能量从能量源分配到负载装置。方法1000在1050处可包括基于多个负载装置的操作循环以对应于针对系统的平均能量需求的峰值效率来分配能量。

现在参考图4，大体上提供了用于将电能分配到多个负载装置的系统100的示例性的示意性实施例。系统100包括总体功率需求(诸如在图2-3中沿着功率轴202描绘的)。针对系统100的总体功率需求是针对系统100中的各个负载装置131、132、133、134的功率需求的总和。应当认识到，各个负载装置131、132、133、134限定特定于各个负载装置的平均功率需求。在一个实施例中，各个负载装置131、132、133、134大体上可将各个平均功率需求限定为基本上相等(诸如关于图2而描绘的)。在另一实施例中，两个或更多的负载装置可限定不同的平均功率需求。

系统100包括耦合到第一负载装置131的第一能量源111和耦合到第二负载装置132的第二能量源112(诸如本文中且关于方法1000而描述的)。第一能量源111可限定诸如关于曲线220(图2-3)而显示且描述的效率相对于功率的曲线。第二能量源112可限定诸如关于曲线230(图2-3)而显示且描述的效率相对于功率的曲线。

关于图4而描绘的系统100的示例性实施例可进一步包括耦合到第三负载装置133的第三能量源113和耦合到第四负载装置134的第四能量源114(诸如本文中关于方法1000而描述的)。第三能量源113和第四能量源114可各自限定诸如分别关于曲线240和曲线250(图2-3)而显示且描述的效率相对于功率的曲线。

在本文中所描述的系统100和方法1000的多种实施例中，负载装置可耦合到成并联布置的多个能量源(诸如关于耦合到第一负载装置131的(一个或多个)第一能量源和耦合到第二负载装置132的(一个或多个)第二能量源而描绘的)。在其它实施例中，负载装置可耦合到成串联布置的多个能量源(诸如关于耦合到第三负载装置133的(一个或多个)第三能量源和耦合到第四负载装置134的(一个或多个)第四能量源而描绘的)。

在另外的另一实施例中，方法1000可包括在1060处确定系统的总体功率需求(诸如沿着图2-3中的曲线图200、300处的功率轴202的长度描绘的)。如本文中所描述的，系统的总体功率需求可包括针对下者的总体功率需求：推进限定运载工具(例如，飞行器、陆运工具(landcraft)或海船(seacraft))的系统的一个或多个负载装置、用以为运载工具系统的环境或热控制系统、计算装置、辅助系统或其它子系统提供能量的一个或多个负载装置。关于图4-7而大体上提供了针对诸如关于图1-3而描述的运载工具系统的多个负载装置的分布式发电的实施例。

现在参考5，大体上提供了限定飞行器的系统500的实施例的自顶向下示意图。限定飞行器的系统500包括总体功率需求(诸如分别关于图2-3中的曲线图200、300沿着功率轴202显示且描述的)。限定飞行器的系统500包括各自耦合到分别专用的能量源的多个负载装置(诸如关于方法1000(图1)、曲线图200、300以曲线220、230、240、250(图2-3)描述的，或关于关于图4的系统100的多种实施例而显示且描述的)。

图5中所描绘的系统500包括多个负载装置(诸如关于图4中的负载装置131、132、133、134而显示且描述的)。在一个实施例中，系统500包括限定航空电子系统和其它座舱负载装置的第一负载装置231。第一负载装置231耦合到第一能量源111(诸如关于图1-4而显示且描述的)。在另一实施例中，系统100包括限定机舱电气系统和其它机舱负载装置的第二负载装置232。第二负载装置232耦合到第二能量源112(诸如关于图1-4而显示且描述的)。在另外的另一实施例中，系统100包括第三负载装置233和第四负载装置234，第三负载装置233和第四负载装置234各自限定环境控制系统(ecs)、热管理系统(tms)或其它飞行器系统中的一个或多个。

应当认识到，根据本文中所描述的方法1000和系统100的多种实施例，所描绘的能量源或额外的专用能量源可耦合到额外的负载装置或本文中大体上所描绘的负载装置的子集。系统500大体上包括提供靠近于负载装置而定位的能量源，并且使能量源较接近于专用于负载装置的具体能量源的峰值效率来操作。

现在参考图6，大体上提供了限定竖直起飞和着陆(vtol)式飞行器的系统600的另一示例性实施例。系统600配置成与关于方法1000(图1)、曲线图200、300(图2-3)以及关于图4-5而显示且描述的系统100、500的多种实施例而描述的系统基本上类似。

大体上描绘vtol运载工具的系统600可包括多个负载装置631、632、633、634、635，其各自限定提供限定vtol运载工具的系统600的推力、升力或其它运动的推进装置。例如，负载装置631、632、633、634可各自限定能够分开控制的竖直升力旋翼或旋转机翼。各个负载装置631、632、633、634分开耦合到专用能量源611、612、613、614(诸如关于与图4-5有关的负载装置和能量源而描述的)。负载装置631、632、633、634大体上可提供系统600的初始升力或起飞。例如，各自分别耦合到各个负载装置611、612、613、614的能量源可限定特定于提供系统600的初始竖直起飞和/或着陆的平均功率需求。系统600可进一步包括负载装置635，负载装置635限定耦合到专用能量源615的推进旋翼或风扇，专用能量源615限定特定于提供系统600的向前推力或移动的平均功率需求。例如，限定推进旋翼或风扇的负载装置635可包括限定对应于系统600在初始竖直起飞之后并且在进近和着陆之前的基本上稳定状态的速度或巡航速度的平均功率需求的能量源。

在一个实施例中，分别耦合到各个负载装置631、632、633、634的(一个或多个)能量源611、612、613、614可各自限定对应于针对系统600的起飞和着陆的功率需求(例如，系统600的最大功率需求)的平均功率需求。

在另一实施例中，耦合到负载装置635的(一个或多个)能量源615可限定对应于系统600的最大功率需求的大致50%与大致85%之间(诸如对应于系统的基本上稳定状态的速度或巡航速度)的功率需求的平均功率需求。

在另外的另一实施例中，系统600可包括耦合到能量源616的负载装置636，其中负载装置636限定航空电子系统或其它飞行控制系统。在另外的又一实施例中，系统600可包括耦合到能量源617的负载装置637，其中负载装置637限定机舱控制系统(例如，照明、ecs、tms等)。

现在参考图7，大体上提供了限定陆基运载工具的系统700的另一示例性实施例。系统700配置成与关于方法1000(图1)、曲线图200、300(图2-3)以及关于图4-6而显示且描述的系统100、500、600的多种实施例而描述的系统基本上类似。

大体上描绘陆基运载工具的系统700可包括多个负载装置731、732、733、734，其各自操作轮(或在其它实施例中，履带或蜗轮等)，从而提供限定陆基运载工具的系统700的运动。例如，负载装置731、732、733、734可各自限定能够分开控制的轮，以便彼此独立地分配功率。各个负载装置731、732、733、734、735分开耦合到专用能量源711、712、713、714、715(诸如关于与图4-6有关的负载装置和能量源而描述的)。分别耦合到限定前轮的负载装置731、732的能量源711、712可各自限定不同于分别耦合到限定后轮的负载装置733、734的能量源713、714的平均功率需求。

在本文中未描绘的另外的其它实施例中，本文中大体上所描述的系统和方法可应用于限定其它陆运工具、海船或飞行器的运载工具，诸如但不限于旋转机翼运载工具、水陆两用运载工具、船舶、小船或火车或工业系统。本文中大体上提供的系统100和方法1000的另外的多种实施例可为任务类型或操作模式提供改进的灵活性，诸如为具有可变或未限定的任务的运载工具或为限定显著不同的操作模式(诸如，短期和长期操作、巡航或空闲时段，或有效负载重量(例如，货物、货机、输送应用、武器部署系统、燃料输送系统等)的显著改变)的运载工具提供改进的灵活性。另外的其它实施例可实现如下的两个或更多的运载工具：其各自限定两个或更多的不同的任务或操作剖面(profile)或功率输出水平，以针对用于各个运载工具的多个负载装置以较少或较多的量使用类似的能量源。

在多种实施例中，系统100、500、600、700进一步包括控制器310，其配置成执行操作，诸如关于关于图1-7的系统100、500、600、700的实施例和方法1000而显示且描述的一个或多个步骤。控制器310可对应于任何合适的基于处理器的装置，包括一个或多个计算装置。例如，图4示出了可包括在控制器310内的合适构件的一个实施例。如图4中所显示的，控制器310可包括配置成执行多种计算机实施的功能的处理器312和相关联的存储器314。在多种实施例中，控制器310可配置成确定或存储针对系统的一个或多个操作循环，基于一个或多个操作循环来确定系统的一个或多个平均能量需求，并且基于负载装置的相应操作循环来设定、调节、调制或以其它方式配置多个能量源以使其各自产生各自对应于系统的平均能量需求的峰值效率(诸如关于方法1000而描述的)。控制器310进一步可配置成存储诸如关于图2-3而描绘的一条或多条曲线210、220、230、240、250，并且诸如关于图1-7而描述的那样来利用。

如本文中所使用的，用语“处理器”不仅指代在本领域中被称为包括在计算机中的集成电路，而且还指代控制器、微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器(plc)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)和其它可编程电路。另外，存储器314大体上可包括(一个或多个)存储器元件，其包括但不限于计算机可读介质(例如，随机存取存储器(ram))、计算机可读非易失性介质(例如，闪速存储器)、压缩盘-只读存储器(cd-rom)、磁光盘(mod)、数字多功能盘(dvd)和/或其它合适的存储器元件，或其组合。在多种实施例中，控制器310可限定全权限数字发动机控制器(fadec)、螺旋桨控制单元(pcu)、发动机控制单元(ecu)或电子发动机控制器(eec)中的一个或多个。

如所显示的，控制器310可包括存储在存储器314中的控制逻辑316。控制逻辑316可包括指令，指令在由一个或多个处理器312执行时使一个或多个处理器312执行操作，诸如关于方法1000和图1-7而显示且描述的一个或多个步骤。存储器314可进一步存储诸如关于图2-3而描绘的曲线。

另外，如图1中所显示的，控制器310还可包括通信接口模块330。在多种实施例中，通信接口模块330可包括用于发送和接收数据的相关联的电子电路系统。因此，控制器310的通信接口模块330可用于从来自系统100、500、600、700的负载装置、能量源或操作参数接收数据。通信接口模块330可从传感器接收并发送对应于系统100、500、600、700的操作参数或其它合适构件的数据，诸如温度、推力、转矩或其它功率输出、负载率和改变、充电水平、使用时段(例如，累积的分钟、小时、循环等)或诸如本文中所描述的包括负载装置和能量源的系统处的其它操作参数。

应当认识到，通信接口模块330可为合适的有线和/或无线通信接口的任何组合，且因此可经由有线和/或无线连接来通信地耦合到发动机10的一个或多个构件。因此，控制器310可与一个或多个传感器通信，以确定或监测针对系统的一个或多个操作循环并且基于一个或多个操作循环来确定或监测系统的一个或多个平均能量需求，并且计算、命令、执行或以其它方式配置多个能量源以使其各自产生对应于系统的平均能量源需求的峰值效率。

应当进一步认识到，在多种实施例中，控制器310或其部分可耦合到系统100、500、600、700，诸如物理地附接到系统或以其它方式局部附接到系统(例如，安装到系统)。在其它实施例中，控制器310或其部分可通信地耦合并物理地附接到另一系统或卫星通信系统(例如，机载、星载(space-borne)等)或地基通信系统(例如，陆基或海基)，以便确定方法100的一个或多个步骤，并将指令和操作无线传送到系统100、500、600、700。

本书面描述使用示例来公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域中的任何技术人员能够实践本发明(包括制造和使用任何装置或系统，以及执行任何结合的方法)。本发明的可专利性范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例包括不异于权利要求书的字面语言的结构元件，或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等同结构元件，则这样的其它示例旨在处于权利要求书的范围内。