用于堆叠拓扑结构的功率平衡电路制造技术

在一个方面，描述了一种方法。该方法可以包括操作多个电路元件以及操作磁性联接的多个功率平衡电路。每个单独的功率平衡电路可以并联地电联接到相应的电路元件，并且每个单独的功率平衡电路可以包括第一开关和第二开关(或者可能多于两个开关)。该方法可以包括将多个功率平衡电路中的一个功率平衡电路指定为主功率平衡电路，并且根据第一占空比交替地切换主功率平衡电路的第一开关和第二开关。

Power balancing circuit for stacked topology

In one respect, a method is described. The method may include operating a plurality of circuit elements and operating a plurality of power balancing circuits to operate a magnetic coupling. Each individual power balancing circuit may be connected in parallel to the corresponding circuit element, and each individual power balancing circuit may include a first switch and a second switch (or possibly more than two switches). The method may include a plurality of power balance circuit in a specified power balance circuit as the main power balance circuit, and according to the duty ratio of the first and second switches alternately switching power balance circuit.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于堆叠拓扑结构的功率平衡电路相关申请的交叉引用本申请要求2014年8月14日提交的美国临时申请No.62/037,591和2014年12月30日提交的美国专利申请No.14/586,242的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
技术介绍
除非本文另有说明，本部分所描述的材料不是本申请的权利要求的现有技术，并且在本部分中包括的不被承认为现有技术。车辆系统(以及其它类型的系统)的各种部件，例如马达，可以串联布置形成堆叠拓扑结构(stackedtopology)。堆叠拓扑结构通常是有利的，因为它们呈现一定的有效性。
技术实现思路
本文描述了用于平衡系统(诸如飞行器系统)的部件之间的功率的方法和系统。在一个方面，描述了一种方法。该方法可以包括操作多个电路元件。每个电路元件可以是产生功率的电源或消耗功率的功率消耗器(powersink)。该方法还可以包括操作磁性联接的多个功率平衡电路。每个单独的功率平衡电路可以并联地电联接到相应的电路元件，并且每个单独的功率平衡电路可以包括第一开关和第二开关。操作所述多个功率平衡电路可以包括将所述多个功率平衡电路中的一个功率平衡电路指定为主功率平衡电路，并且根据第一占空比交替地切换该主功率平衡电路的第一开关和第二开关。在另一方面，公开了一种系统。该系统可以包括多个电路元件。每个电路元件可以是产生功率的电源或消耗功率的功率消耗器。该系统还可以包括磁性联接的多个功率平衡电路。每个单独的功率平衡电路可以并联地电联接到相应的电路元件，并且每个单独的功率平衡电路可以包括第一开关和第二开关。该系统可以另外地包括联接到每个功率平衡电路的控制器。控制器可以被配置为将所述多个功率平衡电路中的一个功率平衡电路指定为主功率平衡电路，并且根据第一占空比交替地切换所述主功率平衡电路的第一开关和第二开关。在另一方面，提供了另一种方法。该方法可以包括操作多个电路元件。每个电路元件可以是产生功率的电源或消耗功率的功率消耗器。该方法还可以包括操作多个功率平衡电路。每个单独的功率平衡电路可以并联地电联接到相应的电路元件，并且每个单独的功率平衡电路可以包括第一开关和第二开关。操作所述多个功率平衡电路可以包括交替地切换每个功率平衡电路的第一开关和第二开关，使得在任何给定时间，每个功率平衡电路的第一开关被接通而每个功率平衡电路的第二开关被关断，或者每个功率平衡电路的第一开关被关断而每个功率平衡电路的第二开关被接通。在又一方面，公开了另一种系统。该系统可以包括多个电路元件。每个电路元件可以是产生功率的电源或消耗功率的功率消耗器。该系统还可以包括多个功率平衡电路。每个单独的功率平衡电路可以并联地电联接到相应的电路元件，并且每个单独的功率平衡电路可以包括第一开关和第二开关。该系统可以另外地包括联接到每个功率平衡电路的控制器。控制器可以被构造为交替地切换每个功率平衡电路的第一开关和第二开关，使得在任何给定时间，每个功率平衡电路的第一开关被接通而每个功率平衡电路的第二开关被关断，或者每个功率平衡电路的第一开关被关断而每个功率平衡电路的第二开关被接通。通过适当参考附图阅读以下详细说明，这些以及其它方面、优点和替代方案对于本领域普通技术人员将变得显而易见。附图说明图1示出了根据示例性实施例的空中风力涡轮机(AWT)。图2是示出根据示例性实施例的AWT的部件的简化框图。图3示出根据示例性实施例的示例电路。图4示出根据示例性实施例的另一示例电路。图5示出根据示例性实施例的另一示例电路。图6示出根据示例性实施例的方法的流程图。图7示出根据示例性实施例的方法的流程图。具体实施方式本文描述了示例性方法和系统。应当理解，本文使用的词语“示例性”意思是“用作示例、实例或说明”。本文被描述为“示例性”或“说明性”的任何实施例或特征不一定被解释为优选的或优于其它实施例或特征。本文描述的实施例不意味着限制。将容易地理解，所公开的方法和系统的某些方面可以以各种各样的不同构造来布置和组合，所有这些构造都被考虑在本文中。本文描述的示例实施例不意味着限制。将容易地理解，如在本文一般性描述的和在附图中说明的本公开的各方面可以以各种各样的不同构造来布置、替换、组合、分割和设计，所有这些构造都被明确地考虑在本文中。I.概述说明性实施例涉及示例功率平衡电路和对应的控制方法。该控制方法可用于操作该功率平衡电路，以便将功率从一个电路元件移动到另一个电路元件。当电路元件以堆叠拓扑结构布置时，这会是有用的。然而，所述方法对于以其它拓扑结构布置的电路元件(包括彼此电隔离的元件)也会是有用的。在第一示例布置中，功率平衡电路可以被实现为半桥转换器，其可以包括两个开关和分离总线电容器，并且可以经由一组共用的串联磁体磁性地联接。每个功率平衡电路可以并联地电联接到各自的电路元件，例如马达或发电机。在第二示例布置中，功率平衡电路可以被实现为两个开关，其具有联接在两个开关之间的输出支路。任何两个功率平衡电路的输出支路可以通过电容器联接在一起。在该布置中，每个功率平衡电路还可以并联地电联接到各自的电路元件，例如马达或发电机。在用于第一示例布置的示例控制方法中，一个功率平衡电路可以被指定为主功率平衡电路。主功率平衡电路的开关可以根据具体的占空比交替地切换，而其它功率平衡电路的开关可以操作为无源整流器。替代地，主功率平衡电路的开关可以根据第一占空比交替地切换，而其它功率平衡电路的开关也可以根据占空比交替地切换，尽管该占空比具有从第一占空比相位偏移。在用于第二示例性布置的示例性控制方法中，每个功率平衡电路的第一开关可以被接通，而每个功率平衡电路的第二开关被关断。然后，可以关断每个功率平衡电路的第一开关，而接通每个功率平衡电路的第二开关。该交替性切换可以根据具体地占空比重复。应当理解，提供上述示例用于说明目的，并且不应被解释为限制。因此，在不脱离本专利技术范围的情况下，该方法可以另外地或替代地包括其它特征或包括更少的特征。II.示例性系统A.示例性空中风力涡轮机(AWT)图1示出了根据示例性实施例的AWT100。具体地，AWT100包括地面站110、系绳120和飞行器130。如图1所示，飞行器130可以连接到系绳120，并且系绳120可以连接到地面站110。在该示例中，系绳120可以在地面站110上的一个位置处附接到地面站110，并且在飞行器130上的两个位置处附接到飞行器130。然而，在其它示例中，系绳120可以在多个位置处附接到地面站110和/或飞行器130的任何部分。地面站110可以用于保持和/或支撑飞行器130，直到其处于操作模式。地面站110还可以被构造为允许飞行器130的重新定位，以使得装置的部署是可能的。此外，地面站110还可以被构造为在着陆期间接收飞行器130。地面站110可以由能够适当地保持飞行器130在盘旋飞行、向前飞行、侧风飞行时附接和/或锚定到地面的任何材料形成。此外，地面站110可以包括可以改变系绳120长度的一个或多个部件(未示出)，例如绞盘。例如，当部署飞行器130时，一个或多个部件可以被构造为放出和/或卷出系绳120。在一些实施方式中，一个或多个部件可以被构造为将系绳120放出和/或卷出到预定长度。作为示例，所述预定长度可以等于或小于系绳120的最大长度。此外，当飞行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：操作多个电路元件，其中，每个电路元件是产生功率的电源或消耗功率的功率消耗器；和操作磁性联接的多个功率平衡电路，每个单独的功率平衡电路与相应的电路元件并联地电联接，并且每个单独的功率平衡电路包括第一开关和第二开关，其中，操作所述多个功率平衡电路包括：将所述多个功率平衡电路中的一个功率平衡电路指定为主功率平衡电路；和根据第一占空比交替地切换所述主功率平衡电路的第一开关和第二开关。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.14 US 62/037,591;2014.12.30 US 14/586,2421.一种方法，包括：操作多个电路元件，其中，每个电路元件是产生功率的电源或消耗功率的功率消耗器；和操作磁性联接的多个功率平衡电路，每个单独的功率平衡电路与相应的电路元件并联地电联接，并且每个单独的功率平衡电路包括第一开关和第二开关，其中，操作所述多个功率平衡电路包括：将所述多个功率平衡电路中的一个功率平衡电路指定为主功率平衡电路；和根据第一占空比交替地切换所述主功率平衡电路的第一开关和第二开关。2.根据权利要求1所述的方法，其中，操作所述多个功率平衡电路进一步包括：将没有被指定为主功率平衡电路的每个功率平衡电路的第一开关和第二开关作为无源整流器操作。3.根据权利要求1所述的方法，其中，操作所述多个功率平衡电路进一步包括：根据第二占空比交替地切换没有被指定为主功率平衡电路的功率平衡电路的第一开关和第二开关，所述第二占空比从所述第一占空比在相位上偏移。4.据权利要求1所述的方法，其中，将所述多个功率平衡电路中的一个功率平衡电路指定为主功率平衡电路包括：识别正在产生最大功率的特定电路元件；和将与所识别的特定电路元件并联联接的特定功率平衡电路指定为主功率平衡电路。5.根据权利要求1所述的方法，其中，操作所述多个功率平衡电路进一步包括：在交替地切换所述主功率平衡电路的第一开关和第二开关之后，将所述多个功率平衡电路中的不同功率平衡电路指定为新的主功率平衡电路；和根据第一占空比交替地切换所述新的主功率平衡电路的第一开关和第二开关。6.根据权利要求5所述的方法，其中，操作所述多个功率平衡电路进一步包括：将没有被指定为新的主功率平衡电路的每个功率平衡电路的第一开关和第二开关作为无源整流器操作。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个功率平衡电路中的每个功率平衡电路包括相应的半桥转换器。8.根据权利要求7所述的方法，其中，每个相应的半桥转换器被联接到单一组的串绕磁体。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一占空比包括50％占空比。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个电路元件中的每个电路元件串联地联接在一起以形成堆叠。11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个电路元件中的每个电路元件与其它电路元件电隔离。12.一种系统，其包括：多个电路元件，其中，每个电路元件是产生功率的电源或消耗功率的功率消耗器；磁性联接的多个功率平衡电路，每个单独的功率平衡电路与相应的电路元件并联地电联接，并且每个单独的功率平衡电路包括第一开关和第二开关；和控制器，其联接至所述多个功率平衡电路中的每个功率平衡电路，所述控制器被配置为执行如下操作，所述操作包括：将所述多个功率平衡电路中的一个功率平衡电路指定为主功率平衡电路；和根据第一占空比交替地切换所述主功率平衡电路的第一开关和第二开关。13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述操作还包括：将没有被指定为主功率平衡电路的每个功率平衡电路的第一开关和第二开关作为无源整流器操作。14.根据权利要求12所述的系统，其中，所述操作还包括：根据第二占空比交替地切换没有被指定为主功率平衡电路的功率平衡电路的第一开关和第二开关，所述第二占空比从所述第一占空比在相位上偏移。15.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述多个功率平衡电路中的一个功率平衡电路指定为主功率平衡电路包括：识别...

【专利技术属性】
技术研发人员：LF凯西，AD高斯林，
申请(专利权)人：X开发有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US