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技術 電力プロフィールのシミュレータ

出願人 ザ・ボーイング・カンパニー
発明者 シュルツ,ドナルドダブリュ.フェルレル,アルベルトキーガン,ジョセフエム.
出願日 2012年11月2日 (8年2ヶ月経過) 出願番号 2012-242948
公開日 2013年6月27日 (7年6ヶ月経過) 公開番号 2013-127779
状態 特許登録済
技術分野 交流の給配電 特定用途計算機 給配電網の遠方監視・制御
主要キーワード 作動コンポーネント 各電気系統 作動経過 電力チェック 電力回路網 装置ライブラリ 各電気装置 装置プロフィール
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図面 (10)

課題

電気系統電力プロフィールシミュレーションするシステム及び方法を提供する。

解決手段

電気系統の電力プロフィールをシミュレーションするシステム及び方法は、共通電源電気的に結合させて使用可能な電気装置の組み合わせがコンピュータ上でアセンブルされ(802)、電気装置それぞれに関して経験上導出された動的所要電源モデルが作成される(804)。経験上導出された動的所要電源を使用して、電気装置の組み合わせを含む少なくとも一つの電気系統構成の電気プロフィールが生成される(806)。

概要

背景

電力不足に対する恐れから、接続電力負荷及び/又は電気冷却系統熱負荷を多く見積りすぎる可能性がある。この限りある資源に対する認識により、顧客が利用可能な選択肢及び機構が減り、上記電気系統過度に複雑に設計することになり得る。

概要

電気系統の電力プロフィールシミュレーションするシステム及び方法を提供する。電気系統の電力プロフィールをシミュレーションするシステム及び方法は、共通電源に電気的に結合させて使用可能な電気装置の組み合わせがコンピュータ上でアセンブルされ(802)、電気装置それぞれに関して経験上導出された動的所要電源モデルが作成される(804)。経験上導出された動的所要電源を使用して、電気装置の組み合わせを含む少なくとも一つの電気系統構成の電気プロフィールが生成される(806)。

目的

本発明の実施形態は、作動環境の全原動力を表す経験上のデータからシミュレーションモデルを生成する機能を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

電気系統電力プロフィール(500)をシミュレーションする方法であって、共通電源電気的に結合させて使用可能な電気装置(306)の組み合わせをコンピュータ上でアセンブルし(802)、前記電気装置(306)それぞれに関して経験上導出された動的所要電源モデルを作成し(804)、前記経験上導出された動的所要電源を使用して、前記電気装置(306)の組み合わせを含む少なくとも一つの電気系統構成の電気プロフィールを生成する(806)ことを含む方法。

請求項2

総平均電力グラフ(212)、最大電力グラフ(214)、及び移動平均電力グラフ(216)のうちの少なくとも一つを表示することをさらに含む、請求項1に記載の方法。

請求項3

前記組み合わせが、可能な組み合わせと予め選択された組み合わせのうちの一方である、請求項1又は2に記載の方法。

請求項4

前記少なくとも一つの電気系統構成が、所定の状態、及びランダム作動状態のうちの少なくとも一つに基づくものである、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法。

請求項5

前記電気プロフィール(500)をシミュレーションしてビークルの所要電源を決定する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の方法。

請求項6

ユーザの要求及びシステムの要求のうちの少なくとも一つに応じて、電気系統に接続された時に、前記電気装置(306)それぞれの作動中に最適な形態及び時間シーケンスを決定する(808)ことをさらに含む、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法。

請求項7

前記最適な形態及び時間シーケンスを使用して(808)、前記電気装置(306)の作動中に、前記電気装置(306)を調整する(810)ことをさらに含む、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の方法。

請求項8

前記調整ステップ(810)がさらに、前記電気装置が前記電気系統の所定の電気系統機能を超えないように、前記電気装置を調整することを含む、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の方法。

技術分野

0001

本発明の実施形態は概して、電力管理に関するものである。より具体的には、本発明の実施形態は電力プロフィールシミュレーションに関するものである。

背景技術

0002

電力不足に対する恐れから、接続電力負荷及び/又は電気冷却系統熱負荷を多く見積りすぎる可能性がある。この限りある資源に対する認識により、顧客が利用可能な選択肢及び機構が減り、上記電気系統過度に複雑に設計することになり得る。

0003

電気系統の電力プロフィールをシミュレーションするシステム及び方法が開示されている。共通電源に電気的に結合させて使用可能な電気装置の組み合わせをコンピュータ上でアセンブルし、各電気装置に関して経験上導出された動的所要電源モデルが作成される。経験上導出された動的所要電源を使用した電気装置の組み合わせを含む様々な構成の電力プロフィールが生成される。

0004

実施形態により、航空機等のプラットフォーム電力及び冷却要件の評価に対する非常に正確な電力値が提供される。これにより、電気系統を使用する顧客に対してより高い柔軟性と選択肢が提供される。さらに、より正確な電力値により、より小さく軽量でコストが安い発電機、電力配電回路網及び冷却系統を得ることができる。

0005

一実施形態では、電気系統の電力プロフィールをシミュレーションする方法で、共通電源に電気的に結合させて使用可能な電気装置の組み合わせをコンピュータ上でアセンブルし、各電気装置に関して経験上導出された動的所要電源のモデルを作成する。この方法でさらに、経験上導出された動的所要電源を使用した電気装置の組み合わせを含む少なくとも一つの電気系統構成の電力プロフィールが生成する。

0006

別の実施形態では、電気系統の電力プロフィールシミュレータは、データベース、装置の負荷コネクタ電力計算モジュール、及びアナライザーを含む。データベースは電力系統に結合された複数の電気装置の少なくとも一つの経験上の電力負荷を含む。装置の負荷コネクタは、各電気装置について少なくとも一つの動的電力負荷への電気系統の少なくとも一つの接続を選択的にシミュレーションするように構成されている。電力計算モジュールは、経験上の動的電力負荷を使用して電気系統に接続した各装置についての電力負荷プロフィールを生成するように構成されている。アナライザーは電気系統に接続されている時の各電気装置の作動の最適な形態及び時間シーケンスをそれぞれ決定するように構成されている。

0007

さらなる実施形態では、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体は、電力系統の電力プロフィールシミュレーションの方法を行うためにコンピュータが実行可能な命令を含む。この方法はコンピュータが実行可能な命令によって、共通電源に電気的に結合させて使用可能な電気装置の組み合わせをコンピュータ上でアセンブルすることによって実行される。この方法は、コンピュータが実行可能な命令によってさらに、各電気装置に関わる経験上導出された動的所要電源のモデルを作成することによって実行される。コンピュータが実行可能な命令によって実行される方法はさらに、経験上導出された動的所要電源を使用して、電気装置の組み合わせを含む少なくとも一つの電気系統構成の電力プロフィールを生成する。

0008

この概要は、以下の詳細な説明でさらに述べられる簡略化した形式概念の選択を紹介するために提供される。この概要は、主張する主題の重要な特色、又は基本的特徴識別するためのものではなく、主張する主題の範囲を決定しやすくするのに使用するためのものでもない。

0009

本発明の実施形態は、下記の図面と合わせて詳細説明及び請求項を参照することによってさらに完全に理解できる。図面における同じ参照番号は図面全体を通して類似の要素を指すものである。図面は、本発明の幅、範囲、規模、又は適用性を限定することなく、本発明を理解しやすくするために提供される。図面は必ずしも原寸に比例していない。

図面の簡単な説明

0010

図1は本発明の実施形態による電力プロフィールシミュレータの実例的機能ブロック図である。
図2は本発明の実施形態による電力プロフィールシミュレータの実例的なツールバーインターフェーススクリーンの図である。
図3は本発明の実施形態による電力プロフィールシミュレータの実例的な装置セレクタ・インターフェース・スクリーンの図である。
図4は本発明の実施形態による実例的な電力プロフィールシミュレータ装置の開始時間インターフェース・スクリーンの図である。
図5は本発明の実施形態による実例的なシミュレーションした電力プロフィールのグラフを示す図である。
図6は本発明の実施形態による実例的な装置のスタック・グラフを示す図である。
図7は本発明の実施形態によるシミュレーションした電力プロフィールの実例的なヒストグラムを示す図である。
図8は本発明の実施形態による電力プロフィールシミュレーションプロセスを示す実例的なフロー図である。
図9は既存の方法で生成された保守的推定された電力プロフィールと、本発明の実施形態によるシミュレータによって生成されたシミュレーションした電力プロフィールとの比較を示す実例的なグラフを示す図である。

実施例

0011

以下の詳細な説明は代表例であり、開示内容又は説明した実施形態の応用並びに使用を限定するものではない。特定の装置、技術、及び応用は実施例としてのみ提供されている。本明細書に記載された実施例への修正は当業者には容易に明らかとなるものであり、本明細書に規定された一般的原理を本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、その他の実施例及び用途に適用することができる。本発明の範囲は請求項と一致するものであり、本明細書に記載され示された実施例に限定されない。

0012

本発明の実施形態は、機能的及び/又は論理的ブロックコンポーネント及び様々な処理ステップの観点から本明細書に説明することができる。当然ながら、上記ブロクコンポーネントを特定の機能を実施するように構成された任意の数のハードウェアソフトウェア、及び/又はファームウェアコンポーネントによって実現することが可能である。簡潔にするために、電力配電システム電気システムシミュレーションソフトウェアツール、及びシステムのその他の機能面(及びシステムの個別の作動コンポーネント)に関する従来の技術及びコンポーネントは本明細書において詳しく説明していない。加えて、当業者には本発明の実施形態を様々な回路と併用して実装することが可能であり、本明細書に記載した実施形態は本発明の単なる例示的な実施形態であることがわかるだろう。

0013

本明細書において、本発明の実施形態は実際上無制限の用途、すなわち、航空機の電気系統を作動させるための所要電源を評価するシミュレーションツールにおいて説明した。本発明の実施形態はしかしながら、上記の航空機の電気系統の用途に限定されるものではなく、本明細書に記載された技術をその他の用途に用いることもできる。例えば限定しないが、実施形態を自動車船舶建造物病院工場宇宙機潜水艦、又は所定の用途又は環境に望ましい又は適切なその他全ての種類の特殊な又は汎用ホストプラットフォームに応用可能である。

0014

この説明を読んだ後で当業者には明らかとなるように、下記は本発明の実施例及び実施形態であり、これらの実施例による作動に限定されない。その他の実施形態を用いることができ、本発明の実例的な実施形態の範囲から逸脱せずに構造上の変更を加えることが可能である。

0015

本発明の実施形態は、作動環境の全原動力を表す経験上のデータからシミュレーションモデルを生成する機能を提供するシステム及び方法が提供される。実施形態は、航空機などのプラットフォームについての電力及び冷却要件の評価についての非常に正確な電力値を提供する。これにより、電気系統を使用する顧客に対してより高い柔軟性と選択肢が提供される。さらに、より正確な電力値により、より小さく軽量でコストが安い発電機、電力配電回路網及び冷却系統を得ることができる。

0016

図1は本発明の実施形態による電力プロフィールシミュレータ(シミュレータ100)の実例的な機能図である。シミュレータ100に関連づけて説明した図示した様々なブロック、モジュール、処理論理回路、及び回路を、本明細書に記載された機能を発揮するように設計された汎用プロセッサ連想記憶装置デジタル信号プロセッサ特定用途向け集積回路フィールドプログラマブルゲートアレイ、全ての適切なプログラマブル論理装置、個別ゲート又はトランジスタ論理、個別ハードウェアコンポーネント、又はそれらの組み合わせ全てとともに実行する又は実施することができる。シミュレータ100は電力プロフィールシミュレータの広い範囲のサブシステム及びモジュールに適用可能であり、実例的なシミュレータ100を図1に概略的に示す。

0017

シミュレータ100は例えば非限定的に、所定の用途又は環境に対して望ましい又は適切なデスクトップ型ラップトップ型又はノート型パソコンハンドヘルド計算装置(PDA、携帯電話、小型電卓)、メーンフレームサーバクライアント、又はその他何らかの種類の特殊用途の又は汎用の計算装置を含むことができる。シミュレータ100は概して、電力計算モジュール102、電力プロフィールデータベースモジュール104、インターフェースモジュール106、ディスプレイモジュール114、プロセッサモジュール116、メモリモジュール118、アナライザー120、装置負荷コネクタ122、及びネットワークバス124を含む。

0018

シミュレータ100は、装置群(電気装置)の総電力消費をシミュレーションするためのカスタムアプリケーションを含む。シミュレータ100は、例えば運航等の定常作動中の電気系統の電力消費をより良く理解し特徴づけるために設計され構築されたソフトウェアツールを提供する。シミュレータ100により、ユーザが電気系統装置又は電気系統構成のすべての組み合わせに対する電気系統(例:航空機の調理システム)の電力使用のモデルを作成することが可能になる。ユーザは装置の開始時間、電力レベル、及び作動モード等のパラメータを設定し制御することができる。シミュレータ100は既存の経験上の電力プロフィールを使用して電力曲線をシミュレーションし生成する。シミュレータ100では様々な解析及び統計機能を利用可能であり、これによりユーザが平均電力累積平均電力及び最大電力消費を計算し表示することが可能になる。

0019

電力計算モジュール102は、少なくとも1つの経験上の動的電力負荷をそれぞれ使用して、電気系統に接続した各装置の電力負荷プロフィールを生成するように構成されている。電力プロフィールのシミュレーションにより、プラットフォームの電力及び冷却系統の要件をより正確に得るために必要な情報がシステムのユーザに提供される。プラットフォームは例えば非限定的に、航空機、列車、潜水艦、又はその他のビークル、工場、建造物、病院、又は電気系統を備えるその他のプラットフォーム等のビークルを含むことができる。各プラットフォームは、共通電源に接続され必要な機能を実施する様々な電気装置をそれぞれ備える様々な電気系統を含むことができる。例えば、航空機の場合、調理室の電気系統は共通電源に接続され乗客食事飲み物を提供する様々な電気装置を備えている。

0020

個別の装置について測定した電力プロフィールと、シミュレータ100によるシステムレベルでの電力プロフィールのシミュレーションを含む技術データを組み合わせることにより、システムのユーザに、様々な電気装置の電力及び冷却系統をより正確に得るために必要な情報を提供することができる。さらに正確な電気及び冷却要件のセットを取得するのに加えて、シミュレータ100により、ユーザが航空機の調理システム及び電力回路網等のシステムに対して複数の機器構成を決定することも可能になる。例えば、ユーザは後述したように装置セレクタ・インターフェース・スクリーン112を使用して、調理室のライブラリフォルダを選択することによって調理室コンポーネント(例:コーヒーポットオーブン等)とそれらの電気負荷を選択することができる。

0021

アナライザー120は、電気系統に接続された時に各電気装置の作動中に最適な形態及び時間シーケンスをそれぞれ決定するように構成されている。最適な形態、及び時間シーケンスは例えば非限定的に、各電気装置の作動時間シーケンス、各電気装置の作動モード、各電気装置の電力使用、又はその他の装置の作動又は構成の特性を含むことができる。例えば、最適な形態及び時間シーケンスにより、接続された電気装置の電源オンの時間シーケンス及び/又は電力使用シーケンスを特定することができる。

0022

最適な形態及び時間シーケンスを使用して、複数の装置の作動中に複数の装置を調整することができる。このように、最適な形態により、電気装置が所定の電気系統の機能(例:電気系統及びそれらの各装置が利用できる電力)を超えないようにすることができる。例えば、最適な形態及び時間シーケンスは、図8の説明において後により詳しく説明するように、電気装置の優先度に基づくものであってよい。

0023

最適な形態及び時間シーケンスに基づいて、アナライザー120は、少なくとも1つの装置又は装置の組み合わせの各装置に関して経験上導出された動的所要電源から電力プロフィールを生成することができる。これにより、各電気装置の作動時間のシーケンスを、ユーザ及び/又はシステムの要求(例:電気系統要件)によって規定された電気系統の使用要件及び/又はシステム要件に基づいて、又はそれらに応じて決定することができる。さらに、各電気装置の作動の最適な形態及び時間シーケンスを決定することによって、電気系統の電力をより多くの電気装置に利用可能にすることができる。

0024

装置の負荷コネクタ122は、各装置の動的電力負荷を電気系統に接続するシミュレーションを選択的に行うように構成されている。

0025

電力プロフィールのデータベースモジュール104は例えば非限定的に、各装置に関して経験上導出された動的所要電源を記憶するように使用可能である。電力プロフィールは例えば非限定的に、個別の電気装置の測定された電力プロフィール又は測定されたその他の電力データを含む技術データの組み合わせを含むことができる。電力プロフィールは、旅客機等のプラットフォームでありがちな電気系統の任意の所定の又はランダム作動状態(例:タイミング及び周波数)の電気装置の任意の組み合わせの経験上導出された動的電力曲線を示す。加えて、電力プロフィールデータベースモジュール104は例えば非限定的に、電気系統の要件、電気系統の構成データアルゴリズム、手法、又はシミュレータ100で使用される可能性のあるその他のデータ及びアプリケーションを記憶するように使用可能である。

0026

インターフェースモジュール106は例えば非限定的に、図2〜4の説明においてより詳しく記載するように、ツールバー・インターフェース・スクリーン108、開始時間設定のインターフェース・スクリーン110、装置セレクタのインターフェース・スクリーン112、又はその他のインターフェース・スクリーンを含むことができる。

0027

ディスプレイモジュール114は、表形式の情報、及び図式の情報を提示するように使用可能である。例えば、ディスプレイモジュール114は、シミュレーションした電力プロフィールのグラフ500(図5)、装置のスタック・グラフ600(図6)、電力プロフィール700のヒストグラム(ヒストグラム700)(図7)、ツールバーのインターフェース・スクリーン108、開始時間設定のインターフェース・スクリーン110、装置セレクタのインターフェース・スクリーン112、又はその他の情報を表示することができる。ディスプレイモジュール114は任意の従来のディスプレイ技術によってできたものであってよい。

0028

プロセッサモジュール116は、シミュレータ100の作動に関する機能、技術、及び処理タスクを実施するように構成されている処理論理回路を含む。具体的には、処理論理回路は本明細書に記載したシミュレータ100の電気系統管理をサポートするように構成されている。例えば、プロセッサモジュール116はインターフェースモジュール106を制御して、表形式の情報及び図式の情報を提示するためのインターフェースを提示する。

0029

プロセッサモジュール116はまた、電力プロフィールデータベースモジュール104に記憶された電気系統の構成データ及び電気系統の要件にアクセスして、シミュレータ100の機能をサポートする。さらに、プロセッサモジュール116は、電力計算モジュール102、電力プロフィールデータベースモジュール104、インターフェースモジュール106、ディスプレイモジュール114の作動を制御し、シミュレータ100により電気系統装置、又は電気系統構成の任意の組み合わせについて、ユーザが電気系統(例:調理室)の電力使用のモデルを作成することが可能になる。

0030

このように、プロセッサモジュール116により、シミュレータ100のユーザ及びオペレータが電力配電システム上の電気装荷を簡単にまた効率的に解析して、作動を最適化し、予期しない電気系統への過負荷を防止することが可能になる。

0031

プロセッサモジュール116は、本明細書に記載した機能を実施するように設計された汎用プロセッサ、連想記憶装置、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ、全ての適切なプログラマブル論理装置、個別ゲート又はトランジスタ論理回路、個別ハードウェアコンポーネント、又はそれらの任意の組み合わせで実装できる、又は実現することができる。このように、プロセッサマイクロプロセッサコントローラマイクロコントローラ状態機械等として実現することができる。プロセッサはまた、例えばデジタル信号プロセッサ及びマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサコアと併用の一以上のマイクロプロセッサ、又はその他任意の上記構成等の計算装置の組み合わせとしても実装可能である。

0032

メモリモジュール118は、シミュレータ100の操作をサポートするようにフォーマットされたメモリを有するデータ記憶領域であってよい。メモリモジュール118は、必要に応じてデータを記憶、維持、及び提供して、後に説明するように、シミュレータ100の機能性をサポートするように構成されている。実際上の実施形態では、メモリモジュール118は例えば非限定的に、不揮発性記憶装置不揮発性セミコンダクタメモリ、ハードディスク装置光ディスク装置等)、ランダムアクセス記憶装置(例えばSRAM、DRAM)、又はその他任意の形態の従来の記憶媒体を含むことができる。

0033

メモリモジュール118をプロセッサモジュール116に結合させて、例えば非限定的に、電力プロフィールデータベースモジュール104、プロセッサモジュール116によって実行されるコンピュータプログラムオペレーティングシステムアプリケーションプログラムプログラム又はその他のアプリケーションを実行するのに使われる一時的なデータを記憶するように構成することができる。加えて、メモリモジュール118は、電力プロフィールデータベースモジュール104をアップデートするための表を含む動的アップデートデータベースを提示することができる。

0034

メモリモジュール118をプロセッサモジュール116に結合させて、プロセッサモジュール116がメモリモジュール118から情報を読み取り、メモリモジュール118に情報を書き込むことができるようにすることができる。一例として、プロセッサモジュール116とメモリモジュール118はそれぞれの特定用途向け集積回路(ASIC)に含まれていてよい。メモリモジュール118はまた、プロセッサモジュール116と一体化させることもできる。一実施形態において、メモリモジュール118は、プロセッサモジュール116によって実行される命令の実行中に仮の変数又はその他の中間情報を記憶するためのキャッシュメモリを含むことができる。

0035

図2は、本発明の実施形態による電力プロフィールシミュレータの実例的なツールバー・インターフェース・スクリーン108を示す図である。ツールバー・インターフェース・スクリーン108はディスプレイモジュール114に位置していてよい。ツールバー・インターフェース・スクリーン108は例えば非限定的に、装置追加ボタン202、装置削除ボタン204、開始時間設定ボタン206、シミュレーション削除ボタン208、シミュレーション実行ボタン210、平均電力チェックボックス212、最大電力チェックボックス214、移動平均電力チェックボックス216、移動平均時間ウィンドウセレクタ218、又はその他のツールバー・インターフェースを含むことができる。

0036

装置追加ボタン202は、装置セレクタ・インターフェース・スクリーン112を起動するように構成されている(図3)。装置削除ボタン204は、パーツ番号ビン308(図3)に追加された電気系統装置306(装置306)を電力シミュレーションから削除するように構成されている。開始時間設定ボタン206は、開始時間設定インターフェース・スクリーン110(図4)を起動させるように構成されており、これによりユーザが各電気装置を作動させる開始時間を設定することができる。シミュレーション削除ボタン208は、選択された現在の装置リストを無効にし/消去し、グラフ500〜700(図5〜7)を消去するように構成されている。シミュレーション実行ボタン210は、シミュレータ100の電力シミュレーションを起動させるように使用可能である。平均電力チェックボックス212、最大電力チェックボックス214、移動平均電力チェックボックス216が起動されると、総平均電力のグラフ、最大電力のグラフ、及び移動平均電力のグラフがそれぞれ表示されるように構成されている。移動平均時間ウィンドウセレクタ218は、移動平均電力グラフの時間ウィンドウを設定するように構成されている。

0037

図3は、本発明の一実施形態による電力プロフィールシミュレータの実例的な装置セレクタ・インターフェース・スクリーン112の図である。シミュレータ100が最初に開始すると、空白のグラフ(図示せず)が表示され、装置セレクタ・インターフェース・スクリーン112がディスプレイモジュール114に提示される。ユーザは装置のプロフィールを含むフォルダーである、装置ライブラリフォルダ302を選択することができる。

0038

このように、共通電源に電気的に結合させて使用可能な電気装置の組み合わせをコンピュータ上でアセンブルすることができる。この組み合わせは、可能な組み合わせ、又は予め選択された組み合わせのいずれかであってよい。電気装置の組み合わせの構成は、例えば非限定的に、所定の状態、ランダムな作動状態、又はその他の適切な作動状態に基づくものであってよい。装置負荷コネクタ122は、各装置の動的電力負荷の、装置セレクタ・インターフェース・スクリーン112を介して選択された電気系統への接続をシミュレーションする。

0039

一旦装置ライブラリフォルダ302が選択されると、装置セレクタ・インターフェース・スクリーン112は選択対象の装置304のリストでいっぱいになる。シミュレーションには、装置セレクタ・インターフェース・スクリーン112を使用してパーツ番号ビン308に追加された一以上の装置306が含まれる。装置306は、例えば非限定的に、飲料メーカーバンウォーマー対流式オーブン冷蔵庫スチームオーブン扇風機エアコン電灯テレビ電気モーター電気アクチュエータ電動着陸ギア作動システム電気ブレーキシステム、又はその他の電気装置を含むことができる。

0040

新たな装置を追加するには、ユーザは閲覧ボタン310をクリック又は起動して、所望の装置プロフィールのライブラリを含む装置ライブラリフォルダ302を選択し、パーツ番号ビン308から装置のパーツ番号312を選択し、追加ボタン314をクリック又は起動する。

0041

図4は、本発明の一実施形態による実例的な電力プロフィールシミュレータの開始時間設定インターフェース・スクリーン110を示す図である。このシミュレータにより、ユーザが装置304のリストの各装置306固有の開始時間を規定することが可能になる。ユーザは開始時間設定ボタン206(図2)をクリック又は起動して、開始時間設定スクリーンを開くことができる。選択された各装置のパーツ番号312と、その隣にトラックバー404が表示される。ユーザはトラックバー404を動かして、所望の開始時間406を設定する。図4に示す実施形態については、開始時間はすべて0:00に初期設定されている。ユーザがランダム化ボタン402をクリック又は起動すると、シミュレータ100が各装置のパーツ番号312にランダムな開始時間を設定する。開始時間は、シミュレータ100のランダム番号生成器を使用して生成される。シミュレータ100によって生成された、シミュレーションした電力プロフィールは次に後に説明するように閲覧することができる。

0042

図5は、本発明の一実施形態による総電力を示す実例的なシミュレーションした電力プロフィールのグラフ500を示す図である。図6は、本発明の一実施形態による実例的な装置のスタック・グラフ600を示す図である。図7は、本発明の一実施形態によるシミュレーションした電力プロフィールの実例的なヒストグラム700を示す図である。

0043

この実施例において、グラフ領域508にはシミュレーションした電力プロフィールの図を選択するための3つのボタンが提供されている。合計タブ502は、図5に示すように選択された装置304のリストの総電力を表示するように構成されている。スタックタブ504は、図6に示すように各電気系統装置306の電力のグラフを個別に示すように構成されており、ヒストグラムタブ506は、図7に示す現在のシミュレーションの電力レベルの分布を示す解析グラフである。

0044

図8は、本発明の一実施形態によるシミュレータ100によって実施可能な電力プロフィールのシミュレーションプロセス800を示す実例的なフロー図である。プロセス800に関連して行われる様々なタスクは、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、プロセス方法を実施するためのコンピュータが実行可能な命令を有するコンピュータによって読み取り可能な媒体、又はこれらの任意の組み合わせによって機械的に行うことができる。当然ながら、プロセス800は任意の数の追加的な又は代替のタスクを含むことができ、図8に示すタスクは図示した順番で行う必要はなく、プロセス800を本明細書に詳しく記載していない追加の機能性を有する、より包括的な手順又はプロセスに組み込むことが可能である。

0045

例示を目的として、プロセス800の下記の説明を図1〜7に関連付けて上述した要素を参照しながら行う。実際上の実施形態では、プロセス800の一部を例えば、電力計算モジュール102、電力プロフィールデータベースモジュール104、インターフェースモジュール106、ディスプレイモジュール114、プロセッサモジュール116、メモリモジュール118等のシミュレータ100の異なる要素によって行うことができる。プロセス800は、図1〜7に示す実施形態と同様の機能、材料、及び構造を有しうる。したがって、共通の特徴、機能、及び要素は本明細書に重複して記載していない。

0046

プロセス800は、共通電源に電気的に結合させて使用可能な電気装置の組み合わせをコンピュータ上でアセンブルすることによって開始する(タスク802)。

0047

プロセス800は続いて、各電気装置に関して経験上導出された動的所要電源のモデルを作成する(タスク804)。

0048

プロセス800は続いて、経験上導出された動的所要電源を使用して、電気装置の組み合わせを含む少なくとも一つの電気系統構成の電力プロフィールを生成する(タスク806)。電気装置の組み合わせの構成は、所定の又はランダムな作動状態に基づくものであってよい。この組み合わせは、可能な組み合わせ及び予め選択された組み合わせのうちの一つである。

0049

プロセス800は続いて、電気系統に接続された時の各電気装置の作動中の最適な形態及び時間シーケンスを、ユーザの要求及びシステムの要求のうちの少なくとも一つに応じて決定する(タスク808)。

0050

プロセス800は続いて、最適の形態及び時間シーケンスを使用して電気装置が作動している間に電気装置の調整を行う(タスク810)。電気装置の調整はさらに、電気装置が電気系統の所定の電気系統機能を超えないように電気装置を調整することを含む。最適の形態及び時間シーケンスは、優先度の高い電気装置と、優先度の低い電気装置等の電気装置の優先度に基づくものであってよい。これにより、電力を所定のユーザの要求及び/又はシステムの要求、例えば電気系統要件に応じて調整し優先順位をつけることができる。例えば、ビークルの作動に重要なコンポーネント(例:電気アクチュエータ)の電力に対する優先度は、ビークルの作動にそれほど重要ではない電力を必要とするコンポーネント(例:扇風機)よりも高い。所定のコンポーネントの優先度は、ビークルの作動経過中(例:異なる飛行段階)に変化しうる。したがって、最適の形態及び時間シーケンスはまた、異なる作動段階中のコンポーネントの使用優先度に基づくものであってもよい。

0051

プロセス800は続いて、電力のグラフを表示する(タスク812)。電力のグラフは例えば非限定的に、総平均電力のグラフ最大電力のグラフ、及び/又は移動平均電力のグラフを含むことができる。

0052

このように、これらの実施形態により、図9に示す既存の方法よりも、プラットフォームの電力及び冷却要件を評価するためのより著しく正確な電力値が提供される。

0053

図9は、既存の方法によって生成された保守的な推定電力プロフィール902と、本発明の実施形態によるシミュレータ100が生成したシミュレーションした電力プロフィール904との比較を示す例示グラフ900である。図9に示すように、本明細書に記載したシミュレータ100が生成したシミュレーションした電力プロフィール904は、保守的な推定電力プロフィール902に比べて、プラットフォームの電力及び冷却要件を評価するためのより著しく正確な電力値が提供される。したがって、電気系統を使用する顧客がより高い柔軟性とより多くの選択肢を得ることができる。これにより、ユーザはより軽量でコストの安い発電機、電力配電回路網及び冷却系統を選択することができる。

0054

このように、本発明の実施形態は、より正確な電気系統の電力及び冷却システムを提供するために必要な情報を得るためのシミュレーションツールを提供する。より正確な電気及び冷却要件のセットを生成するのに加えて、シミュレーションツールにより、ユーザが電気系統の複数の形態を決定することができるようになる。

0055

この明細書において、「コンピュータプログラム製品」、「コンピュータによって読み取り可能な媒体」、「コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体」等の用語は、例えばメモリ、記憶装置、又は記憶ユニット等の媒体を一般に指して使われている。これらの形態、及びその他の形態のコンピュータによって読み取り可能な媒体は、プロセッサモジュール116が使用する一以上の命令を記憶して、プロセッサモジュール116に特定の作動を実施させることに関わる。(コンピュータプログラムの形態でグループ分けが可能な、又はその他のグループ分けの)「コンピュータプログラムコード」又は「プログラムコード」と概して称される上記命令は、実行した時にシミュレータ100の電力負荷の解析が可能になるものである。

0056

上記の説明は互いに「接続されている」又は「結合している」要素、又はノード、又は機構を指すものである。本明細書で使用される「接続された」とは、特に明記しない限り、一つの要素/ノード/機構が別の要素/ノード/機構に必ずしも機械的にではなく、直接結合されている(又は直接連通している)ことを意味する。同様に、特に明記しない限り、「結合された」とは、一つの要素/ノード/機構が別の要素/ノード/機構に必ずしも機械的にではなく、直接あるいは間接的に結合されていることを意味する。このため、図1〜3は要素の例示的な配置構成を示しているが、本発明の実施形態において追加の介在要素デバイス、機構、又はコンポーネントが存在しうる。

0057

本明細書で使用される用語及び表現、またそれらのバリエーションは特に明記しない限り、限定に反して制約のないものとして解釈すべきである。前述の例として、「含む」という用語は「非限定的に含む」ことを意味するとして読み取るべきであり、「実施例」という用語は、説明しているアイテムの事例を提供するものであり、これらのリストを包括するもの又は限定するものではなく、「従来の」、「伝統的な」、「通常の」、「標準の」、「既知の」等の形容詞と、同様の意味を持つ用語は、説明したアイテムを所定の時間間隔に限定する、又は所定の時点において利用可能なアイテムに限定するとして解釈すべきでなく、むしろ利用可能な、又は現在、あるいは今後任意の時点で知られる従来の、伝統的な、通常の、又は標準の技術を包含するものとして読み取るべきである。

0058

同様に、「及び」でつながったアイテムのグループは、グループ分けにおいてそれらのアイテムの各々、また全てが存在することが要求されると読み取るべきではなく、特に明記しない限り、「及び/又は」でつながったものとして読み取るべきである。同様に、「又は」でつながったアイテムのグループは、グループ内で相互排他性が要求されると読み取るべきではなく、特に明記しない限り、「及び/又は」でもつながったものとして読み取るべきである。さらに、本発明のアイテム、要素又はコンポーネントは単一のものとして記載され主張されているが、単一に限定されることが明記されていない限り、複数のものもそれらの範囲内にあるとして考慮される。幾つかの実施例における「一以上」、「少なくとも」、「非限定的に」又はその他同様の表現等の広がりを持つ単語及び表現が存在することにより、上記の広がりを持つ表現がない事例では、より狭い場合が意図される又は要求されると解釈すべきではない。

0059

本明細書に開示される主題の態様によれば、電気系統の電力プロフィールをシミュレーションする方法が提供されており、本方法は、共通電源に電気的に結合させて使用可能な電気装置の組み合わせをコンピュータ上でアセンブルし、各電気装置に関して経験上導出された動的所要電源のモデルを作成し、経験上導出された動的所要電源を使用して電気装置の組み合わせを含む少なくとも一つの電気系統構成の電力プロフィールを生成することを含む。

0060

上に開示した方法はさらに、総平均電力のグラフ、最大電力のグラフ、及び移動平均電力のグラフのうちの少なくとも一つを表示することを含む。

0061

上に開示した方法において、組み合わせは、可能な組み合わせと予め選択された組み合わせのうちの一方である。

0062

上に開示した方法において、少なくとも一つの電気系統構成は、所定の状態、及びランダムな作動状態のうちの少なくとも一つに基づくものである。

0063

上に開示した方法においては、電力プロフィールをシミュレーションしてビークルの所要電源を決定する。

0064

上に開示した方法はさらに、ユーザの要求及びシステムの要求のうちの少なくとも一つに応じて、電気系統に接続された時に、各電気装置の作動中に最適の形態及び時間シーケンスを決定することを含むことができる。

0065

上に開示した方法はさらに、最適の形態及び時間シーケンスを使用して電気装置の作動中に電気装置を調整することを含むことができる。

0066

上に開示した方法において、調整するステップはさらに、電気装置が所定の電気系統の電気系統機能を超えないように電気装置を調整することを含む。

0067

本明細書に開示された主題のさらなる態様によれば、電気系統の電力プロフィールシミュレータが提供されており、主題は電気系統に結合した複数の電気装置の少なくとも一つの経験上の動的電力負荷を含むデータベースと、電気系統の、各電気装置の少なくとも一つの動的電力負荷への少なくとも一つの接続を選択的にシミュレーションして、接続された装置を提供するように構成された装置負荷コネクタと、少なくとも一つの経験上の動的電力負荷をそれぞれ使用して、電気系統の接続された各装置の電力負荷プロフィールを生成するように構成された電力計算モジュールと、電気系統に接続された時に各電気装置それぞれの作動についての最適な形態と時間シーケンスを決定するように構成されたアナライザーを含む。

0068

上に開示した電力プロフィールシミュレータにおいて、電力負荷プロフィールは電気系統の複数の作動状態を組み込んでいる。

0069

上に開示した電力プロフィールシミュレータにおいて、最適な形態及び時間シーケンスは電気装置の作動中に電気装置を調整するのに使われる。

0070

上に開示した電力プロフィールシミュレータにおいては、最適な形態及び時間シーケンスを使用して、電気装置の作動中に電気装置を調整するため、電気装置が電気系統の所定の電気系統機能を超えることがない。

0071

上に開示した電力プロフィールシミュレータはさらに、ツールバー・インターフェース・スクリーン、装置選択インターフェース・スクリーン、及び開始時間設定インターフェース・スクリーンを含むインターフェースモジュールを含むことができる。

0072

上に開示した電力プロフィールシミュレータはさらに、ツールバー・インターフェース・スクリーン、装置選択インターフェース・スクリーン、及び開始時間設定インターフェース・スクリーン、総平均電力のグラフ、最大電力のグラフ、及び移動平均電力のグラフのうちの少なくとも一つを表示するために使用可能なディスプレイモジュールを含むことができる。

0073

本明細書に開示した主題のさらなる態様によれば、電力プロフィールのシミュレーション方法を実施するためのコンピュータが実行可能な命令を含むコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体が提供されており、コンピュータが実行可能な命令によって実行される本方法は、共通電源に電気的に結合されて使用可能な電気装置の組み合わせをコンピュータ上でアセンブルし、各電気装置に関して経験上導出された動的所要電源のモデルを作成し、経験上導出された動的所要電源を使用して、電気装置の組み合わせを含む少なくとも一つの電気系統構成の電力プロフィールを生成することを含む。

0074

上に開示したコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体において、コンピュータが実行可能な命令によって実行される方法はさらに、ユーザの要求及びシステムの要求のうちの少なくとも一つに応じて、電気系統に接続された時に、各電気装置の作動中に複数の最適な形態と時間シーケンスを確立することを含むことができる。

0075

上に開示したコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体において、コンピュータが実行可能な命令によって実行される方法はさらに、最適な形態と時間シーケンスを使用して、電気装置の作動中に電気装置を調整して、電気装置が電気系統の所定の電気系統機能を超えないようにすることを含むことができる。

0076

上に開示したコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体において、少なくとも一つの電気系統構成の電力プロフィールをシミュレーションして、あるビークルの所要電源を決定する。

0077

上に開示したコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体において、コンピュータが実行可能な命令によって実行される方法はさらに、ツールバー・インターフェース・スクリーン、装置選択インターフェース・スクリーン、及び開始時間設定インターフェース・スクリーンを含むインターフェースモジュールを提供することを含むことができる。

0078

上に開示したコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体において、コンピュータが実行可能な命令によって実行される方法はさらに、ツールバー・インターフェース・スクリーン、装置選択インターフェース・スクリーン、及び開始時間設定インターフェース・スクリーン、総平均電力のグラフ、最大電力のグラフ、及び移動平均電力のグラフのうちの少なくとも一つを表示することを含むことができる。

0079

100シミュレータ
102電力計算モジュール
104電力プロフィールデータベースモジュール
106インターフェースモジュール
108ツールバー
110開始時間設定スクリーン
112 装置セレクタスクリーン
114ディスプレイモジュール
116プロセッサモジュール
118メモリモジュール
120アナライザー
122 装置の負荷コネクタ
124ネットワークバス
202 装置追加ボタン
204 装置削除ボタン
206 開始時間設定ボタン
208シミュレーション削除ボタン
210シミュレーション実行ボタン
212平均電力チェックボックス
214最大電力チェックボックス
216移動平均電力チェックボックス
218 移動平均時間ウィンドウセレクタ
304 装置のリスト
306 一以上の装置
308パーツ番号ビン
310閲覧ボタン
312 パーツ番号
314 追加ボタン
402ランダム化ボタン
404トラックバー
406 所望の開始時間
500 シミュレーションした電力プロフィールのグラフ
502 合計タブ
504スタックタブ
506ヒストグラムタブ
508 グラフの領域
600 装置のスタックグラフ
700 電力プロフィールのヒストグラム
800 電力プロフィールのシミュレーションプロセス
900 既存の方法で生成された保守的な推定電力プロフィールと、本発明の実施形態によるシミュレータで生成されたシミュレーションした電力プロフィールとの比較グラフ

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