JP7121512B2 - 電力コンバータ及び電力システム - Google Patents

Description

本開示は、入力直流電圧を出力直流電圧に変換するための、電力コンバータに関する。更に、本開示は電力システムに関し、該電力システムは、例えば、必ずしもそうではないが、船舶の電力システム、又は直流電流「ＤＣ」電力分配システムであり得る。

多くの事例において、電力システムは、直流電圧レールと、直流電圧レールに電気エネルギーを供給するための１つ以上のバッテリ要素と、直流電圧レールの直流電圧を電力システムの１つ以上の負荷に適切な電圧に変換するための、１つ以上の電力コンバータと、を備える。電力システムは、例えば、船舶の電力システムであり得るが、その事例において、電力システムの負荷は、１つ以上の推進モータと、船舶の交流電圧網と、例えば１つ以上の船首舵モータのような、他の負荷と、を備えてもよい。モータは、有利なことに、交流電流「ＡＣ」モータであり、且つ対応する電力コンバータは、直流電圧レールの直流電圧をＡＣモータに適切な交流電圧に変換するための、インバータである。

多くの事例において、直流電圧レールの直流電圧がバッテリ要素の直流電圧よりも高い、ということは有利である。これらの事例では、バッテリ要素の各々は、通常、電圧上昇型電力コンバータ（即ち、ブーストコンバータ）と共に、直流電圧レールに接続される。電力コンバータは、通常、自身の第１の極がそれぞれのバッテリ要素に接続されるインダクタコイルと、接地とインダクタコイルの第２の極との間にある制御可能なスイッチと、制御可能なスイッチが非導電状態にある状況を受けて、インダクタコイルから直流電圧レールに向かう電流のための経路を提供することを目的とした一方向に導電的な部品（例えば、ダイオード）と、を備える。

上で説明された種類の電力システムにおいては、通常、電圧レールの直流電圧がバッテリ電圧未満に降下する故障状況では、電圧上昇型電力コンバータを直流電圧レールから切断する必要がある。直接的なアプローチは、電圧上昇型電力コンバータと直流電圧レールとの間に、過電流保護器（例えば、ヒューズ）を接続することである。このアプローチに関連する本来的な課題は、ヒューズを飛ばすために、又は別の過電流保護器を起動させるために必要とされる故障電流が、電圧上昇型電力コンバータのインダクタコイルを通って流れ、且つ、従って、上述の故障電流における急峻な変化によって引き起こされる有害な電圧ピークに対して、予防する且つ／又は保護するための、適切な配置が必要である、ということである。更に、正常な動作での対応する電流よりも著しく高くなり得る故障電流に合わせて、インダクタコイル及び一方向に導電的な部品（例えば、ダイオード）を設計する必要がある。別のアプローチは、電圧上昇型電力コンバータを提供することであり、該電圧上昇型電力コンバータは、上で述べた種類の故障状況を受けて、インダクタコイルの電流を傾斜下降させるように準備された回路を有する。上述の回路では、しかしながら、電圧上昇型電力コンバータの複雑さ及びコストが増加する。

様々な実施形態の幾つかの態様の基本的な理解を提供するために、以下では簡単化された概要が提示される。概要は、本発明を広範に概観するものではない。概要は、本発明の鍵となる要素又は決定的な要素を特定することを意図するものではなく、また本発明の範囲を画定することを意図するものでもない。以下の概要は、範例的な実施形態のより詳細な説明に対する序文として、簡単化された形で、幾つかの概念を単に提示しているだけである。

本発明に従って、入力直流電圧を出力直流電圧に変換するための、新しい電力コンバータが提供される。電力コンバータは、
‐入力直流電圧を受け入れるための入力端子と、
‐外部システムへ出力直流電圧を供給するための出力端子と、
‐自身の第１の極が、入力端子の第１の極に接続されるインダクタコイルと、
入力端子の第２の極とインダクタコイルの第２の極との間にある制御可能なスイッチと、
‐第１の一方向に導電的な部品（例えば、ダイオード）であって、制御可能なスイッチが非導電状態にあると共に、インダクタコイルの電流が、インダクタコイルの第２の極に向かって流れる状況を受けて、インダクタコイルの第２の極から出力端子へ向かう電流のための経路を提供することを目的としたものである、第１の一方向に導電的な部品と、
‐出力端子にある過電流保護器（例えば、ヒューズ）であって、出力端子を通る電流が所定の制限値を超える状況を受けて、出力端子を通る電流を遮断する、過電流保護器と、
‐第２の一方向に導電的な部品（例えば、ダイオード）であって、出力直流電圧が入力直流電圧よりも小さいという状況を受けて、インダクタコイルの第１の極から出力端子へ電流を導くことを目的としたものである、第２の一方向に導電的な部品と、
を備える。

上述の第２の一方向に導電的な部品は、故障電流のための、低インダクタンス・バイパスルートを構成する。それ故に、出力直流電圧を入力直流電圧未満に降下させる故障状況の既に早い段階で、十分に強い故障電流を、過電流保護器に導くことが可能である。従って、インダクタコイルの電流が、著しく増加するための時間を持つ前に、外部システムから電力コンバータを切断することが可能となり、過電流保護器が作動される。更に、第２の一方向に導電的な部品が、上述のバイパスルートを構成するので、上述のインダクタコイル及び第１の一方向に導電的な部品は、故障電流に応じて大きさを合わせる必要はない。

本発明に従って、例えば、必ずしもそうではないが、船舶の電力システム又は直流電流「ＤＣ」電力分配システムであり得る、新しい電力システムもまた提供される。
本発明による電力システムは、
‐１つ以上の直流電圧レールと、
‐１つ以上のバッテリ要素と、
‐１つ以上のバッテリ要素から１つ以上の直流電圧レールへ電気エネルギーを伝達するための、上で説明された種類の、１つ以上の第１の電力コンバータであって、第１の電力コンバータの各々は、１つ以上のバッテリ要素の１つに接続される、１つ以上の第１の電力コンバータと、
‐１つ以上の直流電圧レールの１つ以上の直流電圧を、電力システムの１つ以上の負荷に適した電圧に変換するための、１つ以上の第２の電力コンバータ（例えば、インバータ）と、
を備える。

本発明に従って、新しい船舶もまた提供され、該船舶は、上で説明された種類の電力システムを備える。船舶の電力システムの負荷は、例えば、１つ以上の推進モータと、船舶の交流電圧網と、且つ／又は、例えば１つ以上の船首舵モータのような他の負荷と、を備えてもよい。モータは、有利なことに、交流電流「ＡＣ」モータであり、且つ対応する電力コンバータは、１つ以上の直流電圧レールの１つ以上の直流電圧を、ＡＣモータに適した交流電圧に変換するための、インバータである。

多くの、範例的且つ非制限的な実施形態は、添付された従属請求項において説明される。

添付図面と関連させて読む場合、特定の範例的且つ非制限的な実施形態の次の説明から、構成及び動作方法の両方に関する、様々な範例的且つ非制限的な実施形態は、それらの付加的な目的及び利点と共に、最もよく理解されるであろう。

「備える」（ｃｏｍｐｒｉｓｅ)及び「含む」(ｉｎｃｌｕｄｅ)という動詞は、この文書では非制限用語として使用され、列挙されていない特徴を、除外又は要求しない。従属請求項において列挙される特徴は、特に明記されない限り、相互に自由に組み合わせることが可能である。更に、この文書を通して、「ａ」又は「ａｎ」（即ち、単数形）を使用することは、複数を除外しないということを、理解するべきである。

範例的且つ非制限的な実施形態、及びそれらの利点は、例という意味において、且つ添付図面を参照しながら、以下でより詳細に説明される。

範例的且つ非制限的な実施形態による電力コンバータの主回路の模式的な図解を示すものである。 範例的且つ非制限的な実施形態による電力システムの模式的な図解を示すものである。

以下に与えられる説明で提供される特定の実施例は、添付された請求項の範囲及び／又は適用性を制限するものと解釈されるべきではない。以下に示される説明で提供される実施例のリスト及びグループは、特に明記されない限り、包括的ではない。

図１ａは、範例的且つ非制限的な実施形態による電力コンバータ１０１の主回路の模式的な図解を示す。電力コンバータは、入力直流電圧Ｕ_{DC in}を受け入れるための入力端子１０２と、出力直流電圧Ｕ_{DC out}を外部システムへ供給するための出力端子１０３と、を備える。電力コンバータ１０１は、電圧上昇型コンバータ（即ち、ブーストコンバータ）であり、この電圧上昇型コンバータは、入力直流電圧Ｕ_{DC in}が出力直流電圧Ｕ_DC-outよりも小さい場合に、入力端子１０２から出力端子１０３へ電気エネルギーを制御された方法で伝達することが可能である。電力コンバータは、インダクタコイル１０４を備え、インダクタコイル１０４の第１の極は、入力端子１０２の第１の極１０９ａに接続される。電力コンバータは、入力端子の負極１０９ａとインダクタコイル１０４の第２の極との間に、第１の制御可能なスイッチ１０５を備える。制御可能なスイッチ１０５は、例えば、絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ「ＩＧＢＴ」、ゲート・ターンオフ・サイリスタ「ＧＴＯ」、バイポーラトランジスタ、又は電界効果トランジスタ「ＦＥＴ」であり得る。電力コンバータは、第１の一方向に導電的な部品１０６を備え、該部品１０６は、制御可能なスイッチ１０５が非導電状態にあると共に、インダクタコイル１０４の電流がインダクタコイルの第２の極に向けて（即ち、出力端子１０３に向けて）流れる状況を受けて、インダクタコイル１０４の第２の極から出力端子１０３へ向かう電流のための経路を提供することを目的としたものである。一方向に導電的な部品１０６は、例えば、ダイオードであり得る。しかしながら、一方向に導電的な部品１０６が、制御可能なスイッチである、又は制御可能なスイッチを備える、ということもまた可能であり、該制御可能なスイッチは、制御可能なスイッチ１０５に対して反対位相で制御される。電力コンバータは、出力端子１０３において、第１の過電流保護器１０７を備える。この範例的な事例において、過電流保護器１０７は、一方向に導電的な部品１０６と出力端子１０３の正極との間にある。過電流保護器１０７は、出力端子１０３を通る電流が所定の制限値を超える状況を受けて、出力端子１０３を通る電流を遮断するように構成される。過電流保護器１０７は、例えば、ヒューズであり得る。電力コンバータは、第２の一方向に導電的な部品１０８を更に備え、部品１０８は、出力電圧Ｕ_{DC out}がＵ_{DC in}よりも小さい（即ち、Ｕ_{DC out}＜Ｕ_{DC in}）という故障状況を受けて、インダクタコイル１０４の第１の極から出力端子１０３へ電流を導くことを目的としたものである。

一方向に導電的な部品１０８は、入力端子１０２から過電流保護器１０７までの、低インダクタンス・バイパスルートを構成する。それ故に、出力直流電圧Ｕ_{DC out}を入力直流電圧Ｕ_{DC in}未満に降下させる故障状況の既に早い段階において、十分に強い故障電流を、過電流保護器１０７へ導くことが可能である。従って、過電流保護器１０７は、インダクタコイル１０４の電流が著しく増加するための時間を有する前に、外部システムから電力コンバータを切断することが可能となる。更に、一方向に導電的な部品１０８は上述のバイパスルートを構成するので、インダクタコイル１０４及び一方向に導電的な部品１０６は、正常動作の間の電流よりも著しく高くなり得る故障電流に応じて、大きさを合わせる必要はない。

図１ａに図解された範例的な事例において、電力コンバータ１０１は、電力コンバータが電気エネルギーを出力端子１０３から入力端子１０２へ伝達することを可能にするための部品を更に備え、それによって、例えば、バッテリ要素が入力端子１０２に接続される場合には、バッテリ要素を充電する。バッテリ要素は、図１ａには示されていない。電力コンバータ１０１は、出力端子１０３からインダクタコイル１０４の第２の極へ電流を導くための、第２の制御可能なスイッチ１１０を備える。制御可能なスイッチ１１０は、例えば、絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ「ＩＧＢＴ」、ゲート・ターンオフ・サイリスタ「ＧＴＯ」、バイポーラトランジスタ、又は電界効果トランジスタ「ＦＥＴ」であり得る。電力コンバータ１０１は、第３の一方向に導電的な部品１１１を備え、該部品１１１は、制御可能なスイッチ１１０が非導電状態にあると共に、インダクタコイル１０４の電流がインダクタコイルの第１の極に向けて（即ち、入力端子１０２に向けて）流れる状況を受けて、入力端子１０２の第２の極１０９ｂからインダクタコイル１０４の第２の極へ電流を導くための経路を提供することを目的としたものである。一方向に導電的な部品１１１は、例えば、ダイオードであり得る。しかしながら、一方向に導電的な部品１１１が、制御可能なスイッチである、又は制御可能なスイッチを備える、ということもまた可能であり、該制御可能なスイッチは、制御可能なスイッチ１１０に対して反対位相で制御される。インダクタコイル１０４、制御可能なスイッチ１１０、及び一方向に導電的な部品１１１の補助によって、電力コンバータ１０１は、入力直列電圧Ｕ_{DC in}が出力電圧Ｕ_{DC out}よりも小さい場合に、出力端子１０３から入力端子１０２へ、制御された方法で電気エネルギーを伝達することが可能である。制御可能なスイッチ１０５及び１１０がＩＧＢＴ又は金属酸化物半導体電界効果トランジスタ「ＭＯＳＦＥＴ」であるという範例的な事例において、一方向に導電的な部品１０６及び１１１は、ＩＧＢＴ又はＭＯＳＦＥＴの主要部ダイオードであり得る。

範例的且つ非制限的な実施形態による電力コンバータは、第２の過電流保護器１１２を更に備え、その結果として、インダクタコイル１０４の第１の極は、第２の過電流保護器１１２を介して、入力端子１０２の第１の極１０９ａに接続される。過電流保護器１１２は、過電流保護器１１２を通る電流が所定の制限値を超える状況を受けて、過電流保護器１１２を通る電流を遮断するように構成される。過電流保護器１１２は、例えば、ヒューズであり得る。

図１ａに示された電気部品に加えて、電力コンバータ１０１は、キャパシタ及び／又は他の要素を更に備えてもよく、該キャパシタ及び／又は他の要素は、過電流保護器１０７及び１１２の１つ又は両方が電流を遮断する瞬間に、インダクタコイル１０４によって蓄えられるエネルギーを吸収するように構成される。更に、電力コンバータ１０１は、例えば、１つ以上のダイオード又は他の要素を備えてもよく、該ダイオード又は他の要素は、過電流保護器１０７及び１１２の１つ又は両方が電流を遮断する場合に、誘導電流のための代替的な経路を提供することを目的としたものである。

図１ｂは、範例的且つ非限定的な実施形態による電力システムの模式的な図解を示す。この範例的な事例において、電力システムは、船舶の電力システムである。電力システムは、直流電圧レール１１４と、バッテリ要素と、バッテリ要素から直流電圧レールへ電気エネルギーを伝達するための第１の電力コンバータと、を備える。図１ｂにおいて、バッテリ要素の３つは、参照符号１１３ａ、１１３ｂ、及び１１３ｃによって表され、且つ第１の電力コンバータの３つは、参照符号１０１ａ、１０１ｂ、及び１０１ｃによって表される。第１の電力コンバータ１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃの各々は、図１ａに図解された電力コンバータ１０１と同様のものであり得る。電力システムは、直流電圧レール１１４の直列電圧を、電力システムの負荷に適切な電圧に変換するための、第２の電力コンバータを備える。図１ｂにおいて、第２の電力コンバータの３つは、参照符号１１４ａ、１１４ｂ、及び１１４ｃによって表される。図１ｂに図解された範例的な事例において、電力システムの負荷は、推進システムと、船首舵モータと、交流電圧網と、を備える。図１ｂにおいて、推進システムの電気モータの１つは、参照符号１１５によって表され、船首舵モータの１つは、参照符号１１６によって表され、且つ交流電圧網の一部は、参照符号１１７によって表される。図１ｂに図解された範例的な事例において、第２のコンバータは、直流電圧レールの直流電圧を、電力システムの負荷に適した交流電圧に変換するためのインバータを備える。

図１ｂに図解された範例的な電力システムは、直流電圧レール１１４に接続されたキャパシタシステム１１９を更に備える。キャパシタシステム１１９は、例えば、１つ以上の高キャパシタンス電気二重層キャパシタ「ＥＤＬＣ」を備えてもよく、高キャパシタンス電気二重層キャパシタは、「スーパーキャパシタ」とも呼ばれる。キャパシタシステム１１９のキャパシタンスは、有利なことに、少なくとも０．１Ｆ、より有利なことに、少なくとも１Ｆ、そして更により有利なことに、少なくとも１０Ｆである。

図１ｂに図解された範例的な電力システムは、別の直流電圧レール１２０を備え、その結果として、電力システムの電圧レール１１４及び１２０は、過電流保護器を介して、互いに接続される。直流電圧レールの異なるものに接続された電力システムの部分は、電力システムの動作信頼性を向上させるため、有利には、互いに対して独立に動作可能である。電力システムは、直流電圧レール１２０に接続された別のキャパシタシステム１２１を備える。

図１ｂに図解された範例的な電力システムは、充電コンバータ１１８及び１２２を備えるが、充電コンバータ１１８及び１２２は、外部の電力網１２３から電気エネルギーを受け取ることを目的としたものであるのと同時に、過電流保護器を介して、直流電圧レール１１４及び１２０に電気エネルギーを供給することを目的としたものである。電力システムは、電力網１２３から受け取った電気エネルギーをバッテリ要素に充電するための手段を備える。バッテリ要素と直流電圧レールとの間の電力コンバータには、部品及び制御システムを設けることが可能であるが、該部品及び制御システムは、電力コンバータが、直流電圧レールからバッテリ要素へ電気エネルギーを伝達することを可能にするためのものである。充電動作を可能にするための部品は、例えば、図１ａに図解される制御可能なスイッチ１１０及び一方向に導電的な部品１１１のようなものであり得る。しかしながら、電力システムが、バッテリ要素を充電するための、別々の電力コンバータを備える、ということも可能である。

上で説明された電力システムの電力コンバータの各々は、検討中の電力コンバータの動作を制御するためのコントローラを備えてもよい。単一のコントローラが、多くの電力コンバータを制御するように構成される、ということも可能である。コントローラは、１つ以上のプロセッサ回路によって履行することが可能であり、該プロセッサ回路の各々は、適切なソフトウェア、例えば特定用途向け集積回路「ＡＳＩＣ」のような専用ハードウェアプロセッサ、又は、例えばフィールド・プログラマブル・ゲートアレイ「ＦＰＧＡ」のような構成可能なハードウェアプロセッサを備えた、プログラム可能なプロセッサ回路であり得る。更に、各コントローラは、１つ以上のメモリ回路を備えてもよい。コントローラは、図１ａ及び図１ｂには示されていない。

図１ｂに図解された電力システムは、１つ以上の燃焼エンジン駆動の発電機を更に備えてもよく、該発電機は、適切な電力コンバータを有する直流電圧レール１１４及び１２０の１つ又は両方に接続される。燃焼エンジン駆動の発電機は、図１ｂには示されていない。更に、電力システムは、１つ以上の太陽電池及び／若しくは燃料電池、並びに／又は他の電力源を備えてもよく、これらは、適切な電力コンバータを有する直流電圧レール１１４、及び１２０の１つ又は両方に接続される。範例的な実施形態による電力システムが直流電流「ＤＣ」電力分配システムである事例において、電力システムは、１つ以上の風力タービン駆動の発電機を備えてもよく、該発電機は、適切な電力コンバータを有する、１つ以上の直流電圧レールに接続される。

上の説明で提供された特定の実施例は、添付された請求項の適用性及び／又は解釈を制限するものと解釈されるべきではない。上の説明で提供された実施例のリスト及びグループは、特に明記されない限り、包括的ではない。

１０１ 電力コンバータ
１０２ 入力端子
１０３ 出力端子
１０４ インダクタコイル
１０５、１１０ 制御可能なスイッチ
１０６、１０８、１１１ 一方向に導電的な部品
１０７、１１２ 過電流保護器
１０９ａ 入力端子の第１の極
１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ 第１の電力コンバータ
１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ バッテリ要素
１１４、１２０ 直流電圧レール
１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ 第２の電力コンバータ
１１５ 推進システムの電気モータ
１１６ 船首舵モータ
１１７ 交流電圧網
１１８、１２２ 充電コンバータ
１２１ キャパシタシステム
１２３ 電力網

Claims (14)

1. 電力コンバータ（１０１）であって、
   ‐入力直流電圧（Ｕ_{ＤＣ ｉｎ}）を受け入れるための入力端子（１０２）と、
   ‐出力直流電圧（Ｕ_{ＤＣ ｏｕｔ}）を外部システムへ供給するための出力端子（１０３）と、
   ‐自身の第１の極が前記入力端子の第１の極（１０９ａ）に接続されるインダクタコイル（１０４）と、
   ‐前記入力端子の第２の極（１０９ｂ）と前記インダクタコイルの第２の極との間にある第１の制御可能なスイッチ（１０５）と、
   ‐前記第１の制御可能なスイッチが非導電状態にあると共に、前記インダクタコイルの電流が前記インダクタコイルの第２の極に向けて流れる状況を受けて、前記インダクタコイルの前記第２の極から前記出力端子へ向かう電流のための経路を提供することを目的とした、第１の一方向に導電的な部品（１０６）と、
   ‐前記出力端子における第１の過電流保護器（１０７）であって、前記第１の過電流保護器は、前記出力端子を通る電流が第１の所定の制限値を超える状況を受けて、前記出力端子を通る前記電流を遮断する、第１の過電流保護器（１０７）と、
   を備え、
   前記電力コンバータは、前記出力直流電圧が前記入力直流電圧よりも小さいという状況を受けて、前記インダクタコイルの前記第１の極から前記出力端子へ電流を導くための、第２の一方向に導電的な部品（１０８）を更に備え、
   前記出力直流電圧が前記入力直流電圧よりも小さいという状況を受けて、前記第１の過電流保護器（１０７）へもたらされる電流は、前記第１の一方向に導電的な部品（１０６）の電流と前記第２の一方向に導電的な部品（１０８）の電流との和である、ことを特徴とする電力コンバータ。
2. 請求項１に記載の電力コンバータであって、
   前記電力コンバータは、前記電力コンバータが、前記出力端子から前記入力端子へ電気エネルギーを伝達することを可能にするための次の部品を更に備え、
   該次の部品は、
   ‐前記出力端子の第１の極から前記インダクタコイルの前記第２の極へ電流を導くための、第２の制御可能なスイッチ（１１０）、及び、
   ‐前記第２の制御可能なスイッチが非導電状態にあると共に、前記インダクタコイルの電流が前記インダクタコイルの前記第１の極へ向けて流れる状況を受けて、前記入力端子の前記第２の極から前記インダクタコイルの前記第２の極への前記電流のための経路を提供することを目的とした、第３の一方向に導電的な部品（１１１）、
   である、ことを特徴とする電力コンバータ。
3. 請求項１に記載の電力コンバータであって、
   前記電力コンバータは、第２の過電流保護器（１１２）を更に備え、その結果として、前記インダクタコイルの前記第１の極は、前記第２の過電流保護器を介して、前記入力端子の前記第１の極に接続され、前記第２の過電流保護器は、前記第２の過電流保護器を通る電流が第２の所定の制限値を超える状況を受けて、前記第２の過電流保護器を通る前記電流を切断する、ことを特徴とする電力コンバータ。
4. 請求項２に記載の電力コンバータであって、
   前記電力コンバータは、第２の過電流保護器（１１２）を更に備え、その結果として、前記インダクタコイルの前記第１の極は、前記第２の過電流保護器を介して、前記入力端子の前記第１の極に接続され、前記第２の過電流保護器は、前記第２の過電流保護器を通る電流が第２の所定の制限値を超える状況を受けて、前記第２の過電流保護器を通る前記電流を遮断する、ことを特徴とする電力コンバータ。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の電力コンバータであって、
   前記第１の一方向に導電的な部品（１０６）はダイオードである、ことを特徴とする電力コンバータ。
6. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の電力コンバータであって、
   前記第２の一方向に導電的な部品（１０８）はダイオードである、ことを特徴とする電力コンバータ。
7. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の電力コンバータであって、
   前記第１の過電流保護器（１０７）はヒューズである、ことを特徴とする電力コンバータ。
8. 電力システムであって、
   ‐１つ以上の直流電圧レール（１１４，１２０）と、
   ‐１つ以上のバッテリ要素（１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ）と、
   ‐前記１つ以上のバッテリ要素から前記１つ以上の直流電圧レールへ電気エネルギーを伝達するための、請求項１から請求項４のいずれかに記載の、１つ以上の第１の電力コンバータ（１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ）であって、該第１の電力コンバータの各々は、前記１つ以上のバッテリ要素の１つに接続されている、１つ以上の第１の電力コンバータ（１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ）と、
   ‐前記直流電圧レールの１つ以上の直流電圧を、前記電力システムの１つ以上の負荷に適した電圧に変換するための、１つ以上の第２の電力コンバータ（１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ）と、
   を備える、ことを特徴とする電力システム。
9. 請求項８に記載の電力システムであって、
   前記１つ以上の第２の電力コンバータ（１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ）は、前記１つ以上の直流電圧レールの前記１つ以上の直流電圧を、前記電力システムの前記負荷の１つ以上に適切な交流電圧に変換するための、１つ以上のインバータを備える、ことを特徴とする電力システム。
10. 請求項８に記載の電力システムであって、
    前記電力システムは、外部電力網から電気エネルギーを受け取るための、及び前記１つ以上の直流電圧レールに前記電気エネルギーを供給するための、１つ以上の充電コンバータ（１１８，１２２）を備える、ことを特徴とする電力システム。
11. 請求項９に記載の電力システムであって、
    前記電力システムは、外部電力網からエネルギーを受け取るための、及び前記１つ以上の直流電圧レールに前記電気エネルギーを供給するための、１つ以上の充電コンバータ（１１８，１２２）を備える、ことを特徴とする電力システム。
12. 請求項８に記載の電力システムであって、
    前記電力システムは、前記１つ以上の直流電圧レールに接続された、１つ以上のキャパシタシステム（１１９，１２１）を備える、ことを特徴とする電力システム。
13. 請求項１２に記載の電力システムであって、
    前記１つ以上のキャパシタシステムは、１つ以上の電気二重層キャパシタを備える、ことを特徴とする電力システム。
14. 請求項８に記載の電力システムを備えることを特徴とする船舶。

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