功率管理系统的制作方法

1.本公开的实施方式总体上涉及对由载具上的电源生成并由载具的一个或更多个子系统利用的电功率进行管理的系统和方法。


背景技术：

2.诸如商用飞行器之类的载具上具有发电机，该发电机为载具上的各种子系统(例如推进系统、环境控制系统、设备和仪表系统、照明系统、电器、电子和显示系统等)提供功率。当由于各种负荷同时汲取功率而使发电量达到限值时，典型的电功率负荷管理系统通过暂时停用一个或更多个整个子系统或将其从功率总线断开来进行补偿。例如，如果厨房中的烤箱在超过发电限值的时间运行，则负荷管理系统可以通过关闭烤箱以及厨房中的其他电器来减轻过负荷。当达到发电限值时，切断整个子系统的二元(binary)响应会使那些特定子系统的功能完全中断(disruption)。


技术实现要素：

3.需要用于消除载具(例如商用飞行器)中的电功率负荷管理的“全有或全无(all or nothing)”二元方法的系统和方法。
4.考虑到这些需要，本公开的某些实施方式提供一种功率管理系统，该功率管理系统包括控制器，该控制器包括一个或更多个处理器。该控制器被配置为：监测载具的功率总线上的电功率，功率总线将电源电连接到载具的多个子系统，以用于经由功率总线上的电功率为子系统供电。该控制器还被配置为：确定功率总线上的电功率超过指定发电限值，并且作为响应，生成用于传送到子系统中的最低优先级子系统的减少命令消息。该减少命令消息指示最低优先级子系统减少功耗。
5.在一个或更多个实施方式中，提供了一种用于分配功率量载具子系统的方法。该方法包括经由包括一个或更多个处理器的控制器来监测载具的功率总线上的电功率。功率总线将电源电连接到载具的多个子系统，以用于经由功率总线上的电功率为子系统供电。该方法包括：响应于确定功率总线上的电功率超过指定发电限值，生成用于传送到子系统中的最低优先级子系统的减少命令消息。该减少命令消息指示最低优先级子系统减少功耗。
6.在一个或更多个实施方式中，提供了一种包括控制器和消毒系统的功率管理系统。该控制器包括一个或更多个处理器，并且被配置为监测载具的功率总线上的电功率。功率总线将电源电连接到载具的多个子系统，以用于经由功率总线上的电功率为子系统供电。消毒系统表示子系统中的一者。消毒系统包括多个紫外线uv灯，多个uv灯被安装在载具的内部舱室内的多个位置处，并且被配置为使用功率总线上的电功率将uv光发射到内部舱室中。控制器还被配置为：确定功率总线上的电功率超过指定发电限值，并且作为响应，生成用于传送到消毒系统的减少命令消息。该减少命令消息指示消毒系统减少功耗。消毒系统被配置为：基于减少命令消息，减少供应给一个或更多个uv灯的功率量，以使从一个或更
多个uv灯输出的uv光变少，而不使一个或更多个uv灯停止发射uv光。
附图说明
7.图1例示出根据本公开的实施方式的飞行器的立体前视图。
8.图2a例示出根据本公开的实施方式的飞行器的内部舱室的俯视平面图。
9.图2b例示出根据本公开的另一个实施方式的飞行器的内部舱室的俯视平面图。
10.图3例示出根据本公开的实施方式的飞行器的一部分内部舱室内的消毒系统的立体图。
11.图4例示出载具的内部舱室内的盥洗室的内部立体图。
12.图5例示出载具的内部舱室内的厨房的立体图。
13.图6是根据实施方式的载具上的功率管理系统的示意图。
14.图7是根据实施方式的载具的子系统中的一者的示意图。
15.图8是根据实施方式的用于管理载具子系统之间的功率分配的方法的流程图。
16.图9例示出根据实施方式的功率管理系统的系统配电接线图。
17.图10例示出根据实施方式的功率管理系统的数据总线架构图。
18.图11是根据另一个实施方式的用于管理载具子系统之间的功率分配的方法的流程图。
具体实施方式
19.当结合所附附图阅读时，将更好地理解前述发明内容以及某些实施方式的以下详细描述。如本文所用，以单数形式叙述并且前面有单词“一”的元素或步骤应被理解为不必排除复数个元素或步骤。此外，对“一个实施方式”的引用并不旨在被解释为排除也合并有所述特征的附加实施方式的存在。此外，除非明确相反地说明，否则“包括”或“具有”具有特定条件的一个元素或多个元素的实施方式可以包括不具有该条件的附加元素。
20.本公开的某些实施方式提供了一种针对载具(例如商用飞行器)的功率管理系统。功率管理系统在从共享的功率总线汲取电功率的多个成员系统(在此称为子系统)之间公平地分配功率。载具上的电源(或发电系统)向功率总线供应电功率。本文公开的功率管理系统控制一个或更多个子系统，以根据需要运行减少的功率水平，以维持与指定发电限值相符合。发电限值表示功率总线上的电功率的指定上限。功率管理系统通过在总功率汲取或需求超过或接近发电限值时采取行动来管理子系统以维持发电限值。例如，如果功率汲取超过发电限值，则功率管理系统指示一个或更多个子系统降低功率(不必断开或停用子系统)，直到功率亏缺量(deficit)得到弥补。在实施方式中，仅被分类为对载具的操作和载具乘客的健康和保健(wellness)是非必要的子系统被考虑用于功率减少。功率管理系统按优先级顺序来排列所述非必要的子系统，并且最低优先级子系统首先接收到减少功率的指令，如有必要，随后是次最低优先级子系统，以此类推。当有足够的功率容量可用时，所有子系统都正常运行。当超过限值时(可能是由于厨房烤箱打开)，具有最低优先级的子系统首先降低其功率。此外，如本文所述，个体子系统可以具有其自身的优先级安排，使得最低优先级子系统首先减少来自一个或更多个最低优先级电力设备的功率，并且然后根据需要减少来自子系统中更高优先级电气设备的功率，以满足亏缺量。
21.除了公平地控制子系统之间的功率分配之外，功率管理系统还提供对超过发电限值的按比例响应。例如，功率管理系统确定功率预算中的亏缺量，这意味着需要被减少以符合发电限值的功率量。功率管理系统不是仅停用整个低优先级子系统，而是将亏缺量传送给一个或更多个子系统，所述一个或更多个子系统至少包括最低优先级子系统。如果最低优先级子系统汲取的功率大于亏缺量，则最低优先级子系统将其功耗减少所述亏缺量的量。最低优先级子系统只需将其功耗减少所述亏缺量的量，并在执行功率减少后继续从功率总线消耗功率。例如，如果最低优先级子系统汲取10kw功率并接收到亏缺量为6kw的指令，则最低优先级子系统将其功耗减少到4kw以满足预算亏缺量。最低优先级子系统可以继续以4kw运行，直到另行通知，以便子系统可以继续发挥作用，只是以减少的功率水平来发挥作用。因此，功率管理系统会按比例响应功率预算中的亏缺量，而无需以二元方式关闭子系统以减少负荷，从而避免了子系统功能的完全中断。例如，子系统及其设备可以被配置为继续运行和发挥作用，尽管由于功率供应减少，所以工作可能需要更长的时间才能完成、提供变少或降级的输出等。本文描述的功率管理系统适于允许非必要系统通过与载具上的电源(例如发电系统)同步调整其消耗来利用所有可用的电功率。
22.在一个或更多个实施方式中，由功率管理系统管理的载具的成员系统或子系统中的一者是消毒系统。消毒系统包括被布置在载具的内部舱室内的多个紫外线(uv)光源(在本文中称为uv灯)。在载具行驶期间，对uv灯进行定位和控制，以将uv光发射到内部舱室中，使得uv光对内部舱室内的空气和表面进行消毒。可以对发射的uv光进行控制，以呈现指定波长或对人体组织安全的窄波长范围。例如，指定波长可以是222nm。将uv灯定位成在可以经由空气流动和空调系统中的空气过滤(例如，使用hepa过滤器)或在载具内手动应用化学清洁剂(例如在旅行之间可能发生)来清洁空气和表面之前对空气和表面进行消毒。至少一些uv灯可以工作为在延长的时间段内持续地发射uv光。例如，从乘客登机时间到乘客下机时间的整个旅行期间，至少一些uv灯可以打开(例如，激活)以连续发射uv光。持续的uv辐射可以杀死或中和病原体，以防止病原体在载具行驶期间、在舱室清洁和空调循环之间的空气中和表面上传播。
23.消毒系统可以被分类为最低优先级的非必要子系统或较低优先级的非必要子系统中的一者。作为结果，在一个或更多个实施方式中，功率管理系统可以请求消毒系统减少功率汲取，以弥补功率预算中确定的亏缺量。消毒系统可以通过减少供应给一个或更多个uv灯(例如内部舱室的低优先级区域中的uv灯的一个或更多个子集)的功率来按比例地减少该消毒系统的功率汲取，如本文所述。消毒系统可以使uv灯的一个或更多个子集在更低功率水平下工作，以满足功率减少要求，同时一个或更多个子集中的至少一些uv灯连续发射uv光。例如，接收到更少功率的uv灯可能仅发射强度和/或范围比功率减少请求之前更小的uv光，使得至少一些uv灯可以连续用于对内部舱室进行消毒和杀菌。
24.图1例示出根据本公开的实施方式的飞行器10的立体前视图。例如，飞行器10包括推进系统12，该推进系统12包括发动机14。可选地，推进系统12可以包括比所示更多的发动机14。发动机14由飞行器10的机翼16承载。在其他实施方式中，发动机14可由机身18和/或尾翼20承载。尾翼20还可支承水平稳定器22和垂直稳定器24。
25.飞行器10的机身18限定了内部舱室，该内部舱室包括飞行甲板或驾驶舱、一个或更多个工作区(例如厨房、人员随身行李区等)、一个或更多个乘客区(例如，头等舱、商务舱
114被布置成在内部舱室122的前端与后端之间延伸的纵向列。例如，至少一个psu 114可以位于通道113任一侧上的排112内的座位110上方。psu 114可以包括个人吹风机115(例如，或通风口、吹气机等)、阅读灯、氧气袋放置面板、服务员请求按钮以及其他此类控件和部件。psu 114中的至少一些控件和部件(例如阅读灯)可以在排112中的两个或三个座位110的组之间共享。其他部件(例如个人吹风机115)可以特定于个体座位110。
33.顶置行李架组件118固定在通道113任一侧上的psu 114上方的顶棚104和/或外壁102。顶置行李架组件118固定在座位110上方。例如，顶置行李架组件118被配置为枢转打开，以容纳乘客随身行李和个人物品。如本文所用，术语“外侧”是指与另一部件相比更远离内部舱室122的中心纵向平面的位置，并且术语“内侧”是指与另一部件相比更靠近内部舱室122的中心纵向平面的位置。
34.消毒系统100包括安装在内部舱室122内的多个紫外线(uv)灯120。uv灯120被控制以生成uv光并将其发射到内部舱室122中，以对内部舱室122内的空气和表面进行消毒和杀菌。uv灯120可以位于整个内部舱室122的各个区域处。在所例示的实施方式中，uv灯120的第一子集124被安装到乘客座位110上方的psu 114，并且在本文中被称为作为psu子集124。例如，psu 114中的uv灯120可以被设置成靠近psu 114的其他部件，例如吹风机115和阅读灯。在实施方式中，psu子集124中的uv灯120被集成到psu 114中，使得各个uv灯120将uv光发射到在通道113一侧上的相关联排112的座位110中。取决于从每个uv灯120发射uv光的照射场或传播范围，每个psu 114可以仅包括一个或更多个uv灯120。照射场是指由uv灯120发射的uv光波(例如，射线)的传播来限定的空间中的三维体积。照射场的宽度可以取决于uv灯120的机械特征，例如反射器、准直器、透镜等，并且可选地可以被设定以提供预定的宽度。在非限制性实施方式中，psu 114中的uv灯120的照射场可能足以使各个uv灯120对两个乘客座位110周围的空气和表面进行消毒。因此，对于在通道113一侧的排112中的三个或更多个座位110的组，psu 114可以包括至少两个uv灯120，其中一个uv灯120位于另一个uv灯120的外侧，以使得组合后的uv光能够覆盖整个座位组110和坐在上面的乘客。在另一个非限制性实施方式中，psu子集124中的uv灯120的数量可以与座位110的总数量匹配，使得每个uv灯120具体地指向内部舱室122中的不同座位110并与不同座位110相关联。
35.消毒系统100的uv灯120的第二子集126安装到顶置行李架组件118之间的顶棚104。第二子集126中的uv灯120被称为通道子集126，因为uv灯120将uv光发射到通道113中。通道子集126排列成线形的列，该列在内部舱室122的前端与后端之间延伸了该内部舱室122的长度。通道子集126中的uv灯120是间隔开的。间隔距离可以基于uv光的照射场或传播范围，以确保在地板108上方的指定高度处的两个相邻uv灯120的覆盖区域中存在至少一些交叠，以避免产生可能藏有病原体的盲区。
36.尽管图3中示出uv灯120的两个子集124、126或分组，但是uv灯120也可以位于舱室122的其他区域中，例如厨房中、盥洗室中、区之间的隔离物处等。
37.图4例示出在载具的内部舱室(例如本文所述的内部舱室中的任一者)内的盥洗室200的内部立体图。例如，盥洗室200可以是图2a中所示的盥洗室45或图2b中所示的盥洗室87中的任一者。盥洗室200包括地板202、马桶204、镜子206、水槽208、壁210、顶棚212和用于建立隐私的门(未示出)。消毒系统100的uv灯120位于盥洗室200内。uv灯120表示消毒系统100的uv灯120的第三子集128(在本文中称为盥洗室子集128)。在另选实施方式中，盥洗室
子集128可以包括的比图4中描绘的单个uv灯120更多。uv灯120被配置为将uv光发射到盥洗室200中以对空气和表面进行消毒。
38.图5例示出载具的内部舱室(例如本文所述的内部舱室中的任一者)内的厨房240的立体图。厨房240包括各种橱柜242和器具，例如咖啡机244。厨房240还包括厨房推车246。厨房240可以由为乘客准备食物和饮料、处理垃圾等的机组人员占用。在旅行的起飞和着陆阶段，一些机组人员可能会坐在厨房里。乘客在登机和下机期间走过或经过厨房。在所例示的实施方式中，消毒系统100的两个uv灯120位于厨房240内并且被定位成将uv光发射到厨房240中。uv灯120表示消毒系统100中的uv灯120的厨房子集130。两个uv灯120沿厨房240的顶棚248安装。uv灯120可以间隔开，使得两个uv灯120的照射场214部分交叠，以提供厨房240的大部分杀菌覆盖。
39.一起参照图3至图5，消毒系统100的uv灯120被定位在整个舱室122中，以最大化uv光的覆盖区域。最大化覆盖区域是指发射uv光以覆盖舱室122内的面积或体积的大部分数量或百分比，例如超过80％、超过90％、超过95％等，特别是在乘客和机组人员占用和行驶的区域中。uv光对空气和周围表面进行消毒和杀菌。可以被uv光杀菌的周围表面可以包括座位110(包括其扶手和头枕)、乘客和机组人员的皮肤和衣服、壁、门、马桶、洗手台、抽屉、电器等。消毒系统100被配置为即使在存在乘客的情况下(例如在登机、滑行、飞行和下机期间)，也使至少一些uv灯120持续工作于开启、发射状态。与仅提供间歇性杀菌的当前做法(例如在飞行之间化学地清洁舱室122并在给定体积的空气每次通过环境控制系统的返回寄存器时过滤该体积的空气)不同，消毒系统100在连续的基础上对表面上和空气中的病原体进行杀菌。
40.在实施方式中，控制由uv灯120发射的uv光，以使得占用者(例如，乘客和机组人员)能够在长时间段中暴露于uv光而不会受到伤害。例如，发射的uv光可能具有指定波长或经实验确定通过长时间暴露对人体组织无害的窄带波长。因此，即使uv灯120在飞行期间持续地发射uv光，乘客也不会受到伤害。uv灯120可以被配置或构造成仅生成指定波长或窄带。另选地，可以利用吸收或消散指定波长或窄带之外的波长的滤光器，使得在照射场中的所发射的uv光仅由指定波长或窄带组成。
41.在非限制性示例中，指定波长是222nm。已经发现，具有222nm的波长的消毒uv光会杀死病原体(例如病毒和细菌)，而不是灭活病原体。相比之下，波长为254nm的uvc光通过干扰病原体的dna来灭活病原体，从而导致暂时灭活，但可能不会杀死病原体。相反，病原体可以通过以每小时约10％的再活化率暴露于普通白光而被再活化。因此，波长为254nm的uvc光在照射区域可能无效，例如在载具的内部舱室内。此外，不建议将254nm的uvc光用于人体暴露，因为它可能能够穿透人体细胞。相比之下，具有222nm的波长的消毒uv光对人体暴露是安全的，并且可以杀死病原体。此外，具有222nm的波长的消毒uv光可以在uv灯120被激活的一毫秒或更短的时间内以全功率发射(相比之下，具有254nm的波长的uvc光可能需要几秒甚至几分钟达到全功率)。
42.图6是根据实施方式的载具上的功率管理系统300的示意图。载具可以是飞行器，例如图1中所示的飞行器10。功率管理系统300与载具上的功率输送系统301相关联。功率输送系统301包括电源302、功率总线304和多个子系统306。子系统306具有利用电源302供应的电功率的电气设备和装备。电源302可以包括从机械能中生成电能的一个或更多个发电
机。电源302可以被称为发电系统。功率总线304是在电源302与子系统306之间传导电流的一个或更多个导电电线和/或电缆。子系统306中的每一者都电连接到总线304并且可以经由总线304从电源302接收电功率。子系统306可以并联连接到总线304。图6中示出四个子系统306，但是在其他实施方式中可以多于或少于四个子系统306。子系统306表示非必要系统。可能的子系统306的非限制性示例包括图3至图5中所示的消毒系统100、厨房电器(例如，烤箱、冷水机、咖啡机等)、psu设备(例如，靠背显示器、个人灯等)、盥洗室设备、一般舱室内部照明系统以及环境控制系统的某些非必要部分(例如空调循环和/或吹风机系统)。
43.根据实施方式的功率管理系统300包括控制器308、传感器310、输入设备312和输出设备314。控制器308经由有线和/或无线通信路径316在工作上连接到传感器310、输入设备312和输出设备314。控制器308生成电信号形式的消息，这些消息被传送到子系统306以管理载具的功率输送和消耗。生成的消息可以基于从传感器310接收到的信号(例如，数据)。控制器308表示硬件电路，该硬件电路包括一个或更多个处理器318(例如，一个或更多个微处理器、集成电路、微控制器、现场可编程门阵列等)和/或与一个或更多个处理器318连接。控制器308包括有形和非暂时性计算机可读存储介质(例如，存储器)320和/或与有形和非暂时性计算机可读存储介质320连接。例如，存储器320可以存储由一个或更多个处理器318执行的程序指令(例如，软件)，以执行本文描述的控制器308的操作。
44.输入设备312可以表示或包括选择器旋钮、工作站计算机、平板计算机、手持计算机(例如，智能电话)、键盘、触摸板、操纵杆等，用于使操作员能够控制功率管理系统300。例如，操作员可以经由输入设备312键入用户输入，以用于按照优先级对子系统306进行排序，如下所述，并更新预定排序。输出设备314可以是飞行器上的集成显示设备和/或个人计算机、平板电脑或手持计算机(例如，智能手机)上的显示屏幕。控制器308可以生成用于控制输出设备314向操作员显示通知的控制信号，例如通知操作员一个或更多个子系统306由于在功率预算中的所检测到的亏缺量要以减少的功率运行。
45.功率管理系统300的控制器308监测总线304上的功率。总线304上的功率表示由电源302供应以向由不同子系统306表示的负荷供电的电功率。总线304上的功率可能至少部分取决于子系统306的需求功率。例如，如果所有子系统306都处于活动状态，则需求或负荷可能大于如果子系统306的一半处于活动状态并且不从总线304汲取功率。控制器308可以经由传感器310监测总线304上的功率，传感器310测量总线304上电能的一种或多种特性。例如，传感器310可以测量电压、电流等，并且可以生成指示所测量的特性的传感器信号。控制器308分析传感器信号以监测总线304上的当前功率。
46.控制器308确定总线304上的功率何时超过被称为发电限值321的指定限制。发电限值321可以是预定的并且被存储在存储器320中。发电限值321可以是基于电源的容量、载具的期望能量效率等来选择。当控制器308接收到总线304上的功率的更新测量值时，控制器308将总线304上的功率与指定发电限值321进行比较。如果总线304上的功率超过发电限值321，则控制器308确定功率预算中存在亏缺量，这意味着在较长时间段内需要的功率多于可用于供应的功率。控制器308可以从发电限值321中减去总线304上的功率值以确定亏缺量的量。
47.控制器308通过生成被传送到一个或更多个子系统306中的减少命令消息来弥补功率预算中的亏缺量。虽然未示出，但是功率管理系统300可以包括单独的通信设备，该通
信设备包括硬件和用于在控制器308与各种子系统306之间传送消息的电路。通信系统可以包括用于无线消息传送的天线和收发器，或者可以通过金属线或光纤进行传送。
48.在实施方式中，子系统306按照优先级排序，并且该排序可以存储在存储器320中。例如，在图6中，子系统1可以被指定为最低优先级，其次是子系统2、子系统3、最后是子系统4，子系统4是最高优先级。排序顺序可以是预先确定的，例如由操作员使用输入设备312输入。在非限制性示例中，最低优先级子系统306(例如，子系统1)可以是包括在内部舱室122的各个位置中的uv灯120的消毒系统100，如图3至图5所示。另一个低优先级子系统306可以是厨房240中的各种电器，例如咖啡机244、烤箱、冰箱、冷水机等。在实施方式中，控制器308命令子系统306基于优先级按顺序减少总线304上的相应功率需求，即，从最低优先级子系统开始，然后在必要时在链上向上工作，直到弥补亏缺量(例如，总线304上的功率足够低于发电限值321)。例如，响应于确定存在10kw的亏缺量(例如，发电限值321超过10kw)，控制器308可以生成传送到最低优先级子系统306的命令消息。该命令消息可以指示接收方子系统306将总线304上的负荷减少亏缺量，在这种情况下为10kw。
49.作为响应，最低优先级子系统306试图通过减少供应给相应子系统306中的一个或更多个部件或部件的一个或更多个子集的功率来遵守该命令。控制器308随后可从最低优先级子系统306接收回复消息，该回复消息指示在减少处理之后子系统306的调整的负荷或汲取。基于来自传感器310的回复消息和更新的传感器信号，控制器308确定是否弥补了亏缺量。一旦子系统306中的功率减少使总线304上的功率低于发电限值321，则弥补了亏缺量。可选地，一旦总线304上的功率下降到小于发电限值321的许可(clearance)阈值以下，就可以认为弥补或满足了亏缺量。减少负荷直到越过许可阈值防止功率管理系统300重复越过发电限值321的情况，这会对控制器308和系统300的其他部件造成负担。
50.一旦弥补了亏缺量，控制器308就可以再次允许所有子系统306正常运行而不会人为地限制功率使用。另一方面，如果指示最低优先级子系统306减少功率不能弥补亏缺量，则控制器308可以将减少命令消息传送到第二最低优先级子系统306。例如，如果亏缺量为10kw，并且最低优先级子系统306只能将负荷减少7kw，那么传送到第二最低优先级子系统306的命令消息可以指示减少3kw。可选地，最低优先级子系统306可以在第二最低优先级子系统306被请求减少功耗之前完全停用。
51.在实施方式中，如果亏缺量是10kw并且最低优先级子系统306当前从总线304汲取15kw，则最低优先级子系统306将负荷减少10kw以遵守指令。最低优先级子系统306可以继续以变小的功率水平工作来使其至少一些部件工作，使得子系统306的总负荷不大于5kw。因此，基于优先级排序来控制子系统306，以与亏缺量的量成比例地减少总线304上的负荷。更低优先级子系统306可以在更低功率水平下继续发挥作用而不是仅仅停用，以避免服务的完全中断。
52.图7是根据实施方式的载具的子系统306中的一者的示意图。子系统306包括控制单元330、开关设备和/或功率转换设备332、多个部件或部件的子集334、以及可选的传感器336。控制单元330在工作上连接到开关设备和/或功率转换设备332和传感器336，并且还经由通信路径316在工作上连接到图6中所示的控制器308。控制单元330表示硬件电路，硬件电路包括一个或更多个处理器338(例如一个或更多个微处理器、集成电路、微控制器、现场可编程门阵列等)和/或与一个或更多个处理器338连接。控制单元330包括有形且非暂时性
的计算机可读存储介质(例如，存储器)340和/或与有形且非暂时性的计算机可读存储介质340连接。例如，存储器340可以存储由一个或更多个处理器338执行的程序指令(例如，软件)，以执行本文描述的控制单元330的操作。图7中所示的子系统306可以表示图6中的任何子系统306。
53.开关设备和/或功率转换设备332被配置为选择性地控制供应给部件/部件的子集334中的每一者的功率量。例如，开关设备和/或功率转换设备332可以包括一个或更多个固态继电器、机电继电器、光开关、功率转换器(例如，dc
‑
dc、dc
‑
ac)等。传感器336可以测量供应给部件/子集334的电功率的一个或更多个特性，以使得控制单元330能够确定在给定时间功率总线304上的子系统306的负荷。
54.在实施方式中，子系统306中的部件/子集334基于优先级排序，类似于图6中所示的子系统306。排序可以是预定的并且存储在存储器340中。可选地，排序可以是由操作员使用输入设备312或另一输入设备来更新。在从控制器308接收到减少命令消息后，子系统306的控制单元330生成到开关和/或转换设备332的控制信号，以控制设备332减少供应给一个或更多个更低优先级的部件或部件的子集334的功率。例如，控制信号可以首先减少供应给最低优先级部件/子集334的功率。如果亏缺量大于最低优先级部件/子集334的负荷，则控制单元330可以停用最低优先级部件/子集334，并且然后控制开关和/或转换设备332减少供应给第二最低优先级部件/子集334的功率。控制单元330可以在优先级链上向上工作，直到弥补了亏缺量或子系统306中的所有部件/子集334被停用，以先到者为准。控制单元330可以生成用于与控制器308通信的回复消息，该回复消息指示子系统306完成的功率减少的量。
55.对于表示图3至图5中所示的消毒系统100的子系统306，部件和/或部件的子集334可以表示整个内部舱室122中的uv灯120的不同子集。例如，图3中座位110上方的uv灯120的psu子集124可以表示部件334的一个子集，图3中的通道子集126可以表示另一个子集334，图4中的盥洗室子集128可以表示另一个子集334，以及图5中的厨房子集130还可以表示又一个子集334。在实施方式中，消毒系统100是更低优先级子系统306中的一者。可选地，消毒系统100是最低优先级子系统306。
56.子集334的优先级排序可取决于各种因素，例如用户输入、一天中的时间、旅行阶段、乘客的易感性、乘客的占用等。例如，在飞行器起飞和着陆期间，盥洗室200可能是禁止进入的，因此在起飞和着陆期间，uv灯120的盥洗室子集128可以被排序为消毒系统100的最低优先级子集334。作为结果，在起飞和着陆期间功率预算中有亏缺量的情况下，盥洗室200中的uv灯120可以是经受减少的功率的第一uv灯120。然而，在巡航飞行期间，例如，在使用之间对马桶200进行快速消毒可被认为是比对厨房240或通道113进行消毒更重要。例如，在巡航飞行期间，uv灯120的厨房子集130的优先级可以被排序为比通道子集126更低，而通道子集126又比psu子集124和盥洗室子集128更低。
57.在另一个示例中，在由不同乘客周期性占用的一些公共区域中的uv灯120的优先级可以被排序为比psu单元114中的uv灯120更低，因为psu子集124持续地对座位110(这是至少大部分航班的乘客的位置)上的乘客周围的空气和表面进行消毒。在非限制性示例中，响应于在飞行期间从控制器308接收到功率减少命令，消毒系统100可以首先减少厨房子集130的功率，然后是减少通道子集126的功率，然后是减少盥洗室子集128的功率，最后是减
少psu子集124的功率。如果亏缺量为10kw并且该功率超过厨房240中uv灯120的汲取，则控制单元330可以停用uv灯120的厨房子集130。如果剩余要平衡的亏缺量是6kw，例如，在停用厨房子集130之后，控制单元330减少供应给下一个最低优先级子集(例如通道子集126)的功率。如果通道子集126汲取8kw，则控制单元330将供应给通道子集126的功率减少到2kw以弥补亏缺量，同时继续允许沿通道113的uv灯120发射uv光。
58.开关和功率转换设备332用于调制供应给uv灯120的功率。即使在低功率水平下，uv灯120仍然可以发射杀死或中和病原体的uv光，但uv光的剂量(例如、强度和/或范围)减少，从而在单位时间产生的抗菌效力降低。
59.可选地，甚至本文描述的uv灯120的子集124、126、128、130也可以基于优先级而被细分和排序。例如，psu子集124中的一些uv灯120可以比同一子集124中的其他uv灯120被排序有更高的优先级。在非限制性示例中，如果确定乘客座位110未被占用，则psu子集124中的相关联的uv灯120可以被归类为具有低优先级，例如最低优先级的uv灯120。可以基于从压力传感器、接近传感器等接收到的传感器信号来确定开放式座位110。另一方面，如果确定座位110或座位110的组被相较于其他乘客免疫抑制或对病原体特别敏感的乘客占用，则与这些座位110相关联的uv灯120被重新分类为具有高优先级，例如优先级最高的uv灯。作为结果，psu子集124中可能经受减少的功率的第一uv灯120可以是开放式座位110上方的灯120，并且可以被减少的最后的uv灯120是更容易因病原体而患病的乘客(例如老年乘客、有潜在健康问题的乘客等)上方的灯120。这些乘客有可能向载具机组人员积极地自我认定成该乘客易感并希望加强消毒。
60.图8是根据实施方式的用于管理载具子系统之间的功率分配的方法400的流程图。方法400可由上述功率管理系统300执行。方法400可以结合上述消毒系统100，以用于通过持续发射uv光对载具的内部舱室内的空气和表面进行消毒和杀菌。方法400的某些步骤可以由图6中所示的控制器308基于编程逻辑或指令来执行。方法400可选地包括比所描述的额外的步骤、比所描述的更少的步骤和/或与所描述的不同的步骤。
61.在402处，例如经由一个或更多个传感器310，监测电源302与载具的多个非必要子系统306之间的总线304上的功率。在404处，确定总线上的功率是否304超过存储在存储器320中的指定发电限值321。如果总线304上的功率没有超过发电限值321，则流程返回402以额外监测总线304上的功率。另一方面，如果总线304上的功率超过发电限值321，流程进行到406并且确定功率预算中的亏缺量。亏缺量表示总线304上的功率与发电限值321之间的差，并且表示总线304上的功率被超过的量或程度。
62.在408处，生成用于传送到当前处于活动状态的最低优先级载具子系统306的减少命令消息。减少命令消息指示接收方子系统306将功耗减少等于亏缺量的量。如参考图7所描述的，作为响应，子系统306修改功耗。在410处，从最低优先级载具子系统306接收回复消息。回复消息指示子系统306成功接收到减少命令消息并且使功耗减少。回复消息可选地可以包括表示功率减少的量的值。流程返回到402并且总线304上的功率再次被监测并在404与发电限值321进行比较。如果亏缺量已经被弥补，则在404处的答案是否。如果亏缺量没有被完全弥补，使得总线304上的功率在被最低优先级载具子系统306减少后仍然超过发电限值321，则流程再次进行到406和408。在408处，先前的最低优先级载具子系统306现在处于不活动状态，因此不生成用于传送到下一个最低优先级子系统306的减少命令消息。
63.如果接收到减少命令消息的任何子系统306能够通过将功耗减少亏缺量的量而不停用子系统306的所有部件来弥补亏缺量，则该子系统被允许和控制为以减少的功率水平使子系统306的部件工作，以避免子系统306的功能完全中断，同时使总线304上的功率能够维持在发电限值321内。
64.图9例示出根据实施方式的功率管理系统300的系统配电接线图500。图10例示了根据实施方式的功率管理系统300的数据总线架构图600。在图9和图10中，“飞机系统5”表示消毒系统100。图11是根据另一个实施方式的用于管理载具子系统之间的功率分配的方法700的流程图。
65.此外，本公开包括根据以下条款的示例：
66.条款1.一种功率管理系统(300)，所述功率管理系统(300)包括：
67.控制器(308)，所述控制器(308)包括一个或更多个处理器(318)，所述控制器(308)被配置为：监测载具的功率总线(304)上的电功率，所述功率总线(304)将电源电连接到所述载具的多个子系统(306)，以用于经由所述功率总线(304)上的所述电功率为所述子系统(306)供电，
68.所述控制器(308)还被配置为：确定所述功率总线(304)上的所述电功率超过指定发电限值(321)，并且作为响应，生成用于传送到所述子系统(306)中的最低优先级子系统的减少命令消息，所述减少命令消息指示所述最低优先级子系统减少功耗。
69.条款2.根据条款1所述的功率管理系统(300)，其中，所述控制器(308)被配置为：确定所述功率总线(304)上的所述电功率与所述指定发电限值(321)之间的亏缺量，并且被配置为：在所述减少命令消息中包括所述亏缺量。
70.条款3.根据条款1或2所述的功率管理系统(300)，其中，所述控制器(308)被配置为：在生成所述减少命令消息之后，响应于确定所述功率总线(304)上的所述电功率仍然超过所述指定发电限值(321)，生成用于传送到所述子系统(306)中的下一个最低优先级子系统的第二减少命令消息。
71.条款4.根据条款1、2或3所述的功率管理系统(300)，其中，所述控制器(308)被配置为：访问所述子系统(306)在存储器设备中的排序，以确定所述最低优先级子系统。
72.条款5.根据条款1至4中任一项所述的功率管理系统(300)，其中，所述子系统(306)对于所述载具的安全操作是非必要的。
73.条款6.根据条款1至5中任一项所述的功率管理系统(300)，其中，所述子系统(306)包括消毒系统(100)、厨房系统、盥洗室系统、乘客服务单元系统和内部照明系统中的一者或更多者。
74.条款7.根据条款1至6中任一项所述的功率管理系统(300)，其中，所述最低优先级子系统是消毒系统(100)，所述消毒系统(100)包括多个紫外线uv灯(120)，所述多个uv灯(120)被安装在所述载具的内部舱室(122)内的多个位置处，其中，所述uv灯(120)被配置为从所述功率总线(304)接收电功率并将uv光发射到所述内部舱室(122)中。
75.条款8.根据条款7所述的功率管理系统(300)，其中，所述消毒系统(100)还包括控制单元(330)，所述控制单元(330)包括一个或更多个处理器(318)，并且所述控制单元(330)被配置为：响应于接收到所述减少命令消息，减少供应给一个或更多个uv灯(120)的功率量，而不使所述一个或更多个uv灯(120)停止发射uv光。
76.条款9.根据条款8所述的功率管理系统(300)，其中，所述消毒系统(100)的所述控制单元(330)被配置为：基于所述uv灯(120)的第一子集具有与所述uv灯(120)的不同的第二子集相比更低的优先级排序，在减少供应给所述第二子集的功率之前或代替减少供应给所述第二子集的功率，减少供应给所述第一子集的功率量。
77.条款10.根据条款7、8或9所述的功率管理系统(300)，其中，所述uv灯(120)被配置为：发射指定波长或对人体组织安全的窄波长范围的所述uv光。
78.条款11.根据条款10所述的功率管理系统(300)，其中，所述指定波长是222nm。
79.条款12.根据条款1至11中任一项所述的功率管理系统(300)，所述功率管理系统(300)还包括传感器(310)，所述传感器(310)在工作上连接到所述控制器(308)，并且被配置为：测量所述功率总线(304)上的所述电功率的一个或更多个特性，所述控制器(308)被配置为：基于来自所述传感器(310)的传感器信号来监测所述功率总线(304)上的所述电功率。
80.条款13.根据条款1至12中任一项所述的功率管理系统(300)，其中，所述载具是飞行器。
81.条款14.一种方法，所述方法包括以下步骤：
82.经由包括一个或更多个处理器(318)的控制器(308)来监测载具的功率总线(304)上的电功率，所述功率总线(304)将电源电连接到所述载具的多个子系统(306)，以用于经由所述功率总线(304)上的所述电功率为所述子系统(306)供电；以及
83.响应于确定所述功率总线(304)上的所述电功率超过指定发电限值(321)，生成用于传送到所述子系统(306)中的最低优先级子系统的减少命令消息，所述减少命令消息指示所述最低优先级子系统减少功耗。
84.条款15.根据条款14所述的方法，所述方法还包括以下步骤：确定所述功率总线(304)上的所述电功率与所述指定发电限值(321)之间的亏缺量，其中，所述减少命令消息被生成为包括所述亏缺量。
85.条款16.根据条款14或15所述的方法，所述方法还包括以下步骤：在生成用于传送到所述最低优先级子系统的所述减少命令消息之后，再次监测所述功率总线(304)上的所述电功率，并且响应于确定所述功率总线(304)上的所述电功率仍然超过所述指定发电限值(321)，生成用于传送到所述子系统(306)中的下一个最低优先级子系统的第二减少命令消息。
86.条款17.根据条款14、15或16所述的方法，所述方法还包括以下步骤：访问所述子系统(306)在存储器设备中的排序，以确定所述最低优先级子系统。
87.条款18.根据条款14至17中任一项所述的方法，其中，所述最低优先级子系统是消毒系统(100)，所述消毒系统(100)包括多个紫外线uv灯(120)，所述多个uv灯(120)被安装在所述载具的内部舱室(122)内的多个位置处，并且被配置为使用所述功率总线(304)上的所述电功率将uv光发射到所述内部舱室(122)中，其中，所述方法还包括以下步骤：基于所述减少命令消息，减少供应给所述一个或更多个uv灯(120)的功率量，减少供应给一个或更多个uv灯(120)的功率量，而不使所述一个或更多个uv灯(120)停止发射uv光。
88.条款19.根据条款18所述的方法，所述方法还包括以下步骤：控制所述uv灯(120)，以发射指定波长或在长时间暴露时对人体组织安全的窄波长范围的所述uv光。
89.条款20.一种功率管理系统(300)，所述功率管理系统(300)包括：
90.控制器(308)，所述控制器(308)包括一个或更多个处理器(318)，所述控制器(308)被配置为：监测载具的功率总线(304)上的电功率，所述功率总线(304)将电源电连接到所述载具的多个子系统(306)，以用于经由所述功率总线(304)上的所述电功率为所述子系统(306)供电；以及
91.消毒系统(100)，所述消毒系统(100)表示所述子系统(306)中的一者，所述消毒系统(100)包括多个紫外线uv灯(120)，所述多个uv灯(120)被安装在所述载具的内部舱室(122)内的多个位置处，并且被配置为使用所述功率总线(304)上的所述电功率将uv光发射到所述内部舱室(122)中，
92.所述控制器(308)还被配置为：确定所述功率总线(304)上的所述电功率超过指定发电限值(321)，并且作为响应，生成用于传送到所述消毒系统(100)的减少命令消息，所述减少命令消息指示所述消毒系统(100)减少功耗，
93.所述消毒系统(100)被配置为：基于所述减少命令消息，减少供应给一个或更多个uv灯(120)的功率量，以使从所述一个或更多个uv灯(120)输出的所述uv光变少，而不使所述一个或更多个uv灯(120)停止发射uv光。
94.如本文所述，本公开的实施方式提供了使用uv光对载具的内部舱室内的表面、空气和人进行消毒和杀菌而不伤害暴露于uv光的人的系统和方法。此外，本公开的实施方式提供了以下内置的、易于使用的和安全的系统和方法，即，该系统和方法使用紫外线对内部载具舱室内的空气和表面进行消毒，并调节uv光的功率汲取以维持载具上的发电限值。
95.本发明主题涉及一种适应性强的功率管理系统，该功率管理系统允许系统根据需要以减少的功能运行来维持飞机水平发电限值。系统数据总线架构包括发电机系统控制器，该发电机系统控制器被配置为监测发电负荷，并在达到容量限值时传送到利用那些负荷的成员系统。在有足够功率容量可用的运行条件下，所有系统都将正常运行。当超出容量时，各个成员系统会有预先编程的优先级排序，并且会按比例响应减少的飞机负荷，以基于优先级水平来公平地降低uv光的功率。然后，成员系统向发电机系统传送负荷已被调整。重复逻辑循环，直到满足功率亏缺量。在具有最低优先级的成员系统只有二元(开/关)模式的情况下，到该系统的功率会完全关闭。
96.尽管可以使用各种空间和方向术语(例如顶部、底部、下部、中间、侧面、水平、垂直、前面等)来描述本公开的实施方式，但是应理解，这些术语仅是相对于图中所示的取向来使用。取向可以颠倒、旋转或以其他方式改变，使得上部部分是下部部分(并且反之亦然)、水平变为竖直等。
97.如本文所用，“被构造成”执行任务或操作的结构、限制或元素以与任务或操作相对应的方式特别地在结构上形成、构建或调整。为了清楚和避免疑问的目的，仅能够被修改以执行任务或操作的对象不是被“构造成”执行本文所使用的任务或操作。
98.如本文所用，在数值之前插入的诸如“约”、“基本上”和“大致”之类的值修饰符表明该值可以表示高于和/或低于具体值的指定阈值范围内的其他值，例如具体值的5％、10％或15％内的值。
99.应当理解，以上描述旨在说明而非限制。例如，上述实施方式(和/或其方面)可以彼此结合使用。另外，在不脱离本发明范围的情况下，可以做出许多修改以使特定情况或材
料适应本公开的各个实施方式的教导。尽管本文描述的材料的尺寸和类型旨在限定本公开的各种实施方式的参数，但是这些实施方式绝不是限制性的，而是示例性实施方式。在审阅以上描述之后，许多其他实施方式对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，应当参考所附权利要求书连同这些权利要求书所赋予的等效物的全部范围一起来确定本公开的各种实施方式的范围。在所附权利要求书和本文的详细描述中，术语“包括”被用作相应术语“包含”的普通等效词。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签，并不旨在对其对象施加数值要求。此外，所附权利要求书的限制不是以装置加功能的格式撰写的，除非且直到在这种权利要求限制明确地使用了“用于
……
的装置”一词，之后是没有进一步结构的功能说明。
100.本书面描述使用示例来公开本公开的各种实施方式，包括最佳模式，并且还使本领域的任何技术人员能够实践本公开的各种实施方式，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何合并的方法。本公开的各种实施方式的可专利范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些示例具有与权利要求书的字面语言没有不同的结构元素，或者如果这些示例包括与权利要求书的字面语言没有实质性差异的等效结构元素，则此类其他示例旨在权利要求书的范围内。