电源系统的制作方法

1.本公开涉及一种电源系统。


背景技术：

2.最近在车辆中使用的电源系统可以控制车辆的行为。然而，在这种电源系统中，当在执行驾驶车辆的必要功能的诸如电动制动器、电动助力转向装置等负载中发生异常时，功能会完全地丧失，从而使车辆停止。为了避免在车辆驾驶期间发生这种异常时功能的完全丧失，传统路径采用执行一个(共同)功能的冗余的第一负载和第二负载。
3.例如，传统的电源系统具有第一路径和第二路径，上述第一路径包括连接到第一负载的第一电源，上述第二路径包括连接到第二负载的第二电源。此外，在将这些路径彼此连接的连接路线中配置有路径间开关。当控制器判断为在这些路径的一个中发生了异常时，路径间开关被断开。由此，配置在正常工作的第一路径和第二路径的能应用的那一个中的第一负载和第二负载中的一个继续驱动车辆，从而确保了用于驱动车辆所需的功能。
4.然而，在控制器判断为发生了异常之后，在路径间开关进入断开状态之前需要给定的切断时间段。因此，如果在切断时间段期间，在路径的未发生异常的能应用的那一个中的第一负载和第二负载中的一个的电压降低至低于其工作电压的下限，则第一负载和第二负载中的一个的工作很可能会停止。


技术实现要素：

5.因此，本公开是为了解决如上所述的问题而作出的，并且本公开的目的是提供一种即使在发生异常时也能够使负载继续工作的新型电源系统。
6.因此，本公开的一个方面提供一种新型电源系统100，上述电源系统包括第一路径es1，上述第一路径包括连接到第一负载34的第一电源12、14；第二路径es2，上述第二路径包括连接到第二负载36的第二电源16；以及第一连接路线lb1，上述第一连接路线将上述第一路径和第二路径彼此连接。上述连接路线包括：路径间开关sw1、sw2，上述路径间开关配置在连接路线中；以及电感部38，上述电感部具有给定的电感分量zb，并且串联连接到路径间开关。上述电源系统100还包括：异常判断器40，上述异常判断器对在第一路径和第二路径的任一个中是否发生了异常进行判断；以及状态控制器40，上述状态控制器在异常判断器判断为发生了异常的情况下，将断开指令输出到路径间开关。电感分量具有给定值，该给定值使得在切断时间段期间，由路径的未发生异常的一个路径和连接路线构成的电路的时间常数不允许配置在路径的另一个路径中的负载中的一个负载的电压降低至小于第一负载与第二负载中的一个负载的工作电压的下限vth。切断时间段从异常判断器判断为在第一路径和第二路径的任一个中发生了异常的时间开始到路径间开关在从状态控制器接收到断开指令时进入断开状态的时间为止。
7.利用如上所述的系统，由于路径间开关配置在将第一路径和第二路径彼此连接的连接路线中，因此，当该路径间开关接通时，可以在第一路径与第二路径之间相互地供给电
力。由此，可以从第一电源和第二电源向第一负载和第二负载冗余地供给电力。另外，在判断为在其中一个路径中发生了异常的情况下，通过断开路径间开关，可以使配置在路径的未发生异常的另一个路径中的负载继续工作。
8.然而，在判断为发生了异常之后，在路径间开关进入断开状态之前需要给定的切断时间段。因此，如果在切断时间段期间，在未发生异常的路径中配置的负载的电压降低至低于工作电压的下限，则负载的工作很可能会停止。
9.然而，根据本公开的一个方面，电感部在连接路线中串联连接到路径间开关。此外，由第一路径和第二路径中的另一个和连接路线构成的电路的时间常数设计成满足在切断时间段期间配置在第一路径和第二路径的另一个中的负载的电压不会降低至小于工作电压的下限的条件。即，即使在第一路径和第二路径的一个中发生异常，电源系统也会基于由异常引起的电流中的过渡变化和电感部的电感分量在第一路径与第二路径之间产生电压的过渡差，以便不使配置在第一路径和第二路径的另一个中的负载的电压降低至小于其工作电压的下限。由此，可以使配置在第一路径与第二路径的另一个中的负载继续工作。
10.在此，通常，具有给定的电阻值的电阻器可以配置在连接路线中，以便基于由异常引起的电流的过渡变化和电阻器的电阻值来产生(电阻器中的)电压的过渡差。但是，当电阻器配置在连接路线中时，即使在未发生异常的正常时间内，在这些路径之间也总是产生电压差，从而导致电力损失。然而，根据如上所述的系统的一个方面，通过在连接路线中设置电感部，可以减少或抑制正常时间期间在路径之间的电压差和对应的电力损失的产生。
11.根据本公开的另一方面，该新型电源系统包括对电感部进行旁通的旁通路线lb2。旁通路线lb2将第一路径和第二路径彼此连接以对电感部进行旁通。旁通路线lb2包括第二路径间开关sw3。
12.因此，根据本公开的另一方面，在连接路线中配置对电感部进行旁通的旁通路线，并且在旁通路线中配置第二路径间开关。因此，通过接通第二路径间开关，第一路径和第二路径能够通过对电感部进行旁通而彼此连接。因此，当在正常时间期间在第一路径与第二路径之间相互供给电力时、即未发生异常时，可以在每个负载中减小或抑制通常由电感部的电感值引起的电压波动的延迟。
13.根据本公开的又一方面，第一负载和第二负载执行移动体的操作所需的、对移动体进行辅助的至少一个共同的驾驶辅助功能。移动体能够在使用驾驶辅助功能的第一模式和不使用驾驶辅助功能的第二模式下行驶。在第一模式下，状态控制器将接通指令输出到第一路径间开关，并且将断开指令输出到第二路径间开关。在第二模式下，状态控制器将接通指令输出到至少第二路径间开关，从而允许第一路径和第二路径通过旁通路线而彼此具有电连续性。
14.通常，在应用于具有执行用于操作移动体和辅助驾驶员的所需功能的第一负载和第二负载的移动体的电源系统中，一些系统可以在利用驾驶辅助功能的第一模式与不利用驾驶辅助功能的第二模式之间切换行驶模式。鉴于此，根据本公开的又一方面，在第一模式下，接通指令被输出到第一路径间开关，并且断开指令被输出到第二路径间开关。因此，可以经由电感部将第一路径和第二路径连接，由此即使在路径的任一个中发生异常，也能够在路径的未发生异常的另一个中确保电力供给，从而能够继续使用驾驶辅助功能。
15.此外，在第二模式下，接通指令至少被输出到第二路径间开关，从而通过旁通路线
将第一路径与第二路径彼此电连接。因此，第一路径和第二路径可以在没有电感部介入的情况下彼此连接，从而减小或抑制在正常时间期间、即未发生异常时，每个负载中的电压波动的延迟。即，可以在减小或抑制第一模式下的电力损失的同时，减小或抑制第二模式下的工作延迟。
16.根据本公开的又一方面，当异常判断器判断为在第一模式下发生了异常时，状态控制器将断开指令输出到第一路径间开关。根据本公开的又一方面，当使用驾驶辅助功能时，能够优选地阻止电源的损失。
17.根据本公开的又一方面，当异常判断器判断为在第二模式下发生了异常时，状态控制器将断开指令输出到第一路径间开关和第二路径间开关。
18.这是因为，在第二模式下，第一路径和第二路径在没有电抗器38介入的情况下彼此电连接。在这种情况下，即使当判断为在第二模式下发生了异常时将断开指令输出到第一路径间开关和第二路径间开关中的每一个，在切断时间段期间，路径的另一个中的负载的电压也不可避免地降低至低于负载的工作电压的下限。然而，根据本公开的又一方面，在第二模式下不使用驾驶辅助功能。因此，当在切断时间段期间，在路径的另一个中的负载的电压降低至低于负载的工作电压的下限时，驾驶员可以继续驾驶移动体。当切断时间段结束时，也可以利用在路径的未发生异常的另一个中的负载使移动体继续工作。
19.根据本公开的又一方面，旁通路线对第一路径间开关和电感部进行旁通。在路径休止状态下，旁通路线能够允许暗电流经由第二路径间开关供给至第二路径侧。
20.因此，根据本公开的又一方面，当电源系统的工作暂停时(即，在工作暂停状态下)，第二路径间开关保持在接通状态，由此，暗电流可以经由第二路径间开关供给至第二路径。另外，当电源系统工作时(即，在工作条件下)，第一路径和第二路径在没有电感部的介入的情况下通过使用旁通路线彼此连接，以供给暗电流。因此，不需要提供通过与在供给暗电流时使用的路线分开地对电感部进行旁通来将第一路径和第二路径彼此连接的分开路线。因此，可以简化电源系统的构造。
附图说明
21.当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述，使得实质相同的内容被更好地理解，因此，能更容易地获得对本公开更完整的认识和许多本公开附带的优点，其中：
22.图1是示出根据本公开的一个实施方式的示例性电源系统的整体结构的图；
23.图2是示出根据本公开的一个实施方式的控制处理的示例性序列的流程图；
24.图3是示出根据本公开的一个实施方式的示例性控制处理的时序图；
25.图4是示出根据本公开的另一实施方式的电源系统的整体结构的图；
26.图5是示出根据本公开的又一实施方式的电源系统的整体结构的图；
27.图6是示出根据本公开的又一实施方式的电源系统的整体结构的图。
具体实施方式
28.现在参考附图，其中，在其多张图中相同的附图标记表示相同或相应的部件，并且参考图1，示出了电源系统100，该电源系统100构造成向一般负载30和特定负载32供给电力。电源系统100包括高压二次电池10、dc
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dc(直流到直流)转换器(在下文中，简称为转换
器)12和第一低压二次电池14。电源系统100还包括第二低压蓄电池16、第一开关单元20和第二开关单元22。电源系统100还包括第三开关单元24和控制器40。
29.高压二次电池10具有比第一低压二次电池14和第二低压二次电池16的额定电压高的额定电压(例如，几百伏)。高压二次电池10可以由锂离子二次电池构成。转换器12将从高压蓄电池10供给的电力转换成提供使一般负载30和特定负载32工作的工作电压vm(例如12v)的电力。然后，转换器12将转换结果分别供给至一般负载30和特定负载32。
30.一般负载30是在对驾驶作为移动体的车辆的驾驶员进行辅助时不使用的诸如空气调节器、音频装置、电动车窗等电负载(在下文中，简称为负载)。
31.相反，特定负载32是执行至少一个功能以对驾驶员驾驶车辆进行辅助的负载。具体地，特定负载32执行用于车辆的驾驶辅助功能，并且包括对车辆的转向进行控制的电动助力转向装置50、向车轮提供制动力的电动制动器51、以及对车辆等周围的状况进行监测的行驶控制器52。
32.因此，当这些特定负载32中的任一个发生异常且其功能完全丧失时，无法提供驾驶辅助。鉴于此，为了防止在异常发生时功能完全丧失，特定负载32针对每个功能冗余地包括第一负载34和第二负载36。具体地，电动助力转向装置50具有第一转向电动机50a和第二转向电动机50b。电动制动器51包括第一制动器51a和第二制动器51b。行驶控制器52具有摄像头52a和激光雷达52b。因此，第一转向电动机50a、第一制动器51a和摄像头52a中的每一个相当于第一负载34。并且，在本实施方式中，第二转向电动机50b、第二制动器51b和激光雷达52b中的每一个相当于第二负载36。
33.因此，第一负载34和第二负载36协作地实现一个功能。然而，第一负载34和第二负载36中的每一个能够部分地独自(即，单独地)实现该功能。例如，一方面，利用第一转向电动机50a和第二转向电动机50b两者，电动助力转向装置50可以使车辆自由地转向。另一方面，尽管转向速度和转向范围等被限制在一定程度，但是这些转向电动机50a、50b可以单独地(即，独立地)实现车辆的转向。
34.因此，每个特定负载32实现对手动地控制驾驶的驾驶员进行辅助的功能。此外，每个特定负载32实现自主地对车辆的行为、诸如行驶、停止等进行控制的自主驾驶所需的功能。由此，每个特定负载32也可以被认为是执行驱动车辆所需的功能中的至少一个的负载。
35.另外，每个第一负载34经由第一路径内路线la1连接到转换器12。第一低压蓄电池14和一般负载30也连接到第一路径内路线la1。第一低压蓄电池14例如由铅酸电池构成。因此，根据本实施方式，转换器12、第一低压蓄电池14、一般负载30以及第一负载34通过第一路径内路线la1彼此连接，并且共同地构成第一路径es1。此外，如图所示，第一路径内路线la1还包括用于第一路径es1的电感分量za1。因此，根据本公开的本实施方式，转换器12和第一低压蓄电池14共同地相当于(用作)本实施方式中的第一电源。
36.此外，每个第二负载36经由第二路径内路线la2连接到第二低压蓄电池16。第二低电压蓄电池16例如由锂离子二次电池构成。因此，根据本实施方式，第二低压蓄电池16和第二负载36通过第二路径内路线la2彼此连接，并且共同地构成第二路径es2。此外，如图所示，第二路径内路线la2还包括用于第二路径es2的电感分量za2。因此，根据本公开的一个实施方式，第二低压蓄电池16相当于(用作)本实施方式中的第二电源。
37.此外，第一开关单元20配置在将第一路径内路线la1和第二路径内路线la2彼此连
接的第一连接路线lb1中。第一开关单元20包括彼此串联连接的第一开关sw1和第二开关sw2。在第一开关单元20中，第一开关sw1配置成比第二开关sw2更靠近第一路径es1。因此，根据本公开的一个实施方式，第一开关sw1与第二开关sw2共同地相当于(用作)本实施方式的第一路径间开关。
38.此外，在本实施方式中，第一开关sw1和第二开关sw2中的每一个由n沟道mosfet(金属氧化物半导体场效应晶体管)(在下文中，简称为mosfet)构成。因此，第一寄生二极管da1并联连接到第一开关sw1。第二寄生二极管da2也并联连接到第二开关sw2。在本实施方式中，第一开关sw1和第二开关sw2串联连接，使得第一寄生二极管da1和第二寄生二极管da2各自的方向彼此相反。具体地，第一寄生二极管da1的阳极配置成比其阴极更靠近第二路径es2，并且阴极配置成比阳极更靠近第一路径es1。类似地，第二寄生二极管da2的阳极配置成比其阴极更靠近第一路径es1，并且其阴极配置成比阳极更靠近第二路径es2。
39.此外，第一电流检测器26配置在第一连接路线lb1中。第一电流检测器26以比第一开关单元20更靠近第一路径es1的方式配置在连接路线lb1中。第一电流检测器26对流过连接路线lb1的路径间电流ia(见图3)的大小和方向进行检测。
40.第二开关单元22配置在将路径彼此连接的第二连接路线lb2中。独立于第一连接路线lb1，第二连接路线lb2将第一路径内路线la1和第二路径内路线la2彼此连接。第二开关单元22包括第三开关sw3。即，第一开关单元20和第二开关单元22中的每一个在其两端处连接到第一路径内路线la1和第二路径内路线la2，并且彼此并联地配置。
41.在本实施方式中，第三开关sw3采用常闭式的机械继电器。因此，第三开关sw3在接通状态与断开状态之间切换的切换速度比第一开关sw1和第二开关sw2中的每一个在接通状态与断开状态之间切换的切换速度慢。然而，寄生二极管不存在于第三开关sw3中。
42.此外，第二电流检测器28也配置在第二连接路线lb2中。第二电流检测器28配置在第二连接路线lb2的比第二开关单元22更靠近第一路径es1的部分中。第二电流检测器28对流过第二连接路线lb2的一部分的路径间电流ia的量和方向进行检测。因此，电流检测器26、28各自的检测值被输入到控制器40。
43.此外，第三开关单元24配置在第二路径内路线la2中。具体地，在第二路径内路线la2中，第三开关单元24配置在分别连接到第一连接路线lb1及第二连接路线lb2的任一个连接点与第二低压蓄电池16之间。第三开关单元24包括彼此串联连接的第四开关sw4和第五开关sw5。在第三开关单元24中，第四开关sw4配置成比第五开关sw5更靠近第一连接路线lb1和第二连接路线lb2。
44.此外，本实施方式的第四开关sw4和第五开关sw5分别由mosfet(金属氧化物半导体场效应晶体管)构成。因此，第四寄生二极管da4并联连接到第四开关sw4。第五寄生二极管da5也并联连接到第五开关sw5。在本实施方式中，第四开关sw3和第五开关sw4串联连接，使得第四寄生二极管da4和第五寄生二极管da5的方向彼此相反。更具体地，第四寄生二极管da4的阳极配置成比其阴极更靠近第二低压蓄电池16，并且阴极配置成比阳极更靠近第一连接路线lb1和第二连接路线lb2。相反，第五寄生二极管da5的阳极配置成比其阴极更靠近第一连接路线lb1和第二连接路线lb2。第五寄生二极管da5的阴极配置成比其阳极更靠近第二低压蓄电池16。
45.此外，配置在电源系统中的控制器40基于由电流检测器26、28检测出的检测值来
产生第一切换信号sc1至第五切换信号sc5，以对第一开关sw1至第五开关sw5中的每一个的状态进行切换。然后，控制器40分别将由第一开关信号sc1至第五开关信号sc5构成的指令输出到第一开关sw1至第五开关sw5。控制器40还产生控制信号sd以控制转换器12，并且将由控制信号sd构成的指令输出到转换器12。因此，转换器12的状态通过控制信号sd在工作状态与工作停止状态之间切换。
46.另外，控制器40连接到通知部44、ig(点火)开关45以及输入部46，并且控制这些装置。通知部44以视觉或听觉的方式向驾驶员提供通知，并且例如由安装在车辆内部的显示器或扬声器等构成。ig开关45用作车辆起动开关。因此，控制器40对ig开关45的接通或断开状态进行监测。此外，输入部46接受来自驾驶员的各种操作，并且包括例如手柄、杆和按钮。输入部46还包括踏板和语音输入装置等。
47.此外，控制器40通过使用如上所述的特定负载32来手动地且自主地驾驶车辆。因此，控制器40包括由cpu(中央处理单元)、rom(只读存储器)和ram(随机存取存储器)构成的已知的微型计算机。控制器40还包括闪存等。由此，cpu参考存储在rom中的运算程序和控制数据，实现手动驾驶和自主驾驶的各种功能。
48.在此，手动驾驶表示通过驾驶员的操作来驾驶和控制车辆的驾驶。相反，自主驾驶表示在没有驾驶员的操作的情况下由控制器40来驾驶和控制车辆的驾驶。具体地，自主驾驶被分级为美国高速公路安全管理局(national highway traffic safety administration：nhtsa)规定的自主驾驶水平的级别零到级别五中的级别三或更高级别。更具体地，级别三表示控制器40能够在对行驶环境进行监测的同时，对车轮转向操作以及加速和减速这两者进行控制的级别。
49.此外，控制器40还能够通过使用如上所述的特定负载32来执行诸如lka(lane keeping assistance：车道保持辅助)、lca(lane change assistance：车道变换辅助)、pcs(pre
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crash safety：预碰撞安全)等驾驶辅助功能。此外，控制器40可以在使用驾驶辅助功能的第一模式与不使用驾驶辅助功能的第二模式之间切换车辆的驾驶模式，使得车辆能够在每个驾驶模式下行驶。具体地，控制器40基于经由输入部46从驾驶员发送的切换指令在第一模式与第二模式之间切换模式。在此，第一模式包括驾驶员使用驾驶辅助功能来手动地驾驶车辆的模式以及自主地驾驶车辆的模式。第二模式是驾驶员在不使用驾驶辅助功能的情况下手动地驾驶车辆的模式。
50.因此，当车辆在第一模式下行驶时，控制器40对在第一路径es1和第二路径es2的任一个中是否发生了异常进行判断。当控制器40判断为在路径es1、es2中的每一个中未发生异常时，使用第一负载34和第二负载36对车辆执行自主驾驶和驾驶辅助。由此，第一负载34和对应的第二负载36彼此协作来实现自主驾驶和驾驶辅助所需的一个功能。在此，在本实施方式中，异常表示诸如接地故障、断线等电源损失。
51.相反，当判断为在路径es1、es2的任一个中发生了异常时，第一开关sw1至第三开关sw3被切断，从而将第一路径es1和第二路径es2彼此电隔离。因此，即使在路径es1、es2的任一个中发生异常，也可以使路径es1、es2的未发生异常的另一个的负载34、36中的一个工作。
52.此外，在判断为在路径es1、es2的任一个中发生了异常之后，需要给定的切断时间段ts(见图3)，直到第一开关sw1至第三开关sw3被断开。因此，在这种情况下，当在切断时间
段ts期间，在路径es1、es2的未发生异常的另一个中的负载34、36中的一个的电压降低至小于负载34、36中的一个的工作电压vm的下限vth(见图3)时，负载34、36中的一个无法继续工作。
53.在这种情况下，通过断开在第一模式下以相对较慢的切换速度来切换状态的第三开关sw3，可以缩短切断时间段ts。然而，即使对于以相对较快的切换速度来切换状态的第一开关sw1和第二开关sw2，也需要给定的切断时间段ts，直到第一开关sw1和第二开关sw2被断开。因此，需要一种即使在路径es1、es2的任一个中发生异常时也能够使配置在路径es1、es2的另一个中的负载34、36中的一个继续工作的技术。
54.因此，在本实施方式中，电抗器38在第一连接路线lb1中串联连接到第一开关单元20，并且电抗器38的电感分量zb如下确定。具体地，电抗器38的电感分量zb指定成允许由路径es1、es2中的另一个和第一连接路线lb1构成的电路的时间常数tm(见图3)满足配置在路径es1、es2的另一个中的负载34、36中的一个的电压不会降低至小于工作电压vm的下限vth的条件。
55.在下文中，从路径es1、es2的任一个中发生异常时到配置在路径es1、es2的另一个中的负载34、36中的一个的电压降低至小于工作电压vm的下限vth时的时间段被假定为(即，表示为)降低时间段tl(见图3)。此外，从异常发生时到判断为发生了异常时的时间段被假定为(即，表示为)判断时间段td(见图3)。此外，电抗器38的电感分量zb被调节成具有给定值，该给定值使得由其他路径es1、es2中的一个的电感分量za1、za2中的一个标识的时间常数tm以及电抗器38的电感分量zb满足下面描述的第一等式。
56.tl＞td ts
57.(第一等式)
58.然后，在本实施方式中，当判断为在路径es1、es2的任一个中发生了异常时，执行断开第一开关sw1和第二开关sw2的控制处理。由此，即使在路径es1、es2的任一个中发生异常，也可以使配置在路径es1、es2的另一个中的负载34、36中的一个继续工作。因此，在本实施方式中，电抗器38相当于(用作)本实施方式中的电感部。
59.此外，电抗器38以比第一开关单元20更靠近第二路径es2的方式配置在第一连接路线lb1中。因此，第二连接路线lb2通过对第一开关单元20和电抗器38进行旁通来将第一路径内路线la1和第二路径内路线la2彼此连接。因此，根据本实施方式，在本实施方式中，第二连接路线lb2相当于(即，用作)旁通路线，第三开关sw3相当于(即，用作)第二路径间开关。
60.现在，参考图2对根据本公开的一个实施方式执行的示例性控制处理进行描述。即，图2是示出示例性控制处理(即，控制序列)的流程图。如图所示，当ig开关45切换至接通状态(即，闭合状态)时，控制处理在给定的控制周期内反复执行。在开始将ig开关45的状态切换至接通状态时，车辆的模式是第二模式，并且第一开关sw1至第三开关sw3被接通。
61.当控制处理开始时，首先，在步骤s10中对车辆的驾驶模式是否是第二模式进行判断。当步骤s10中的判断结果是肯定的时、即当车辆的驾驶模式是第二模式时，在步骤s12中进一步对车辆是否将在第一模式下行驶进行判断。例如，当在第一路径es1和第二路径es2的任一个中发生异常时，由于没有成立用于执行第一模式的前提条件，因此，在步骤s12中作出否定判断，并且处理前进到步骤s50、s52。
62.相反，当从驾驶员提供将模式切换至第一模式的切换指令且如上所述的异常还未发生时，由于用于执行第一模式的前提条件成立，因此，在步骤s12中作出肯定判断。在这种情况下，在步骤s14中，断开指令被输出到第三开关sw3。随后，在步骤s16中，车辆的驾驶模式从第二模式切换至第一模式，从而终止控制处理。在此，例如，当驾驶员经由输入部46输入诸如执行自主驾驶的指令、对驾驶辅助功能的使用进行指示的指令等切换指令时，驾驶模式被切换至第一模式。
63.相反，当步骤s10中的判断是否定的时、即当车辆的驾驶模式是第一模式时，随后在步骤s20中对驾驶员是否在接收驾驶员通知的途中(即，正在接收驾驶员通知)进行判断。在此，驾驶员通知是告知驾驶员在第一路径es1和第二路径es2的任一个中发生了异常的通知，因此，停止第一模式以促使驾驶员将驾驶模式切换至第二模式。
64.此外，当在步骤s20中作出否定判断时，随后在各个步骤s22、s24中对在第一路径es1和第二路径es2的任一个中是否发生了异常进行判断。具体地，在步骤s22中，对在第一路径es1中是否发生了异常进行判断。当在步骤s22中作出否定判断时，随后在步骤s24中对在第二路径es2中是否发生了异常进行判断。
65.当判断为在路径es1、es2中的每一个中未发生异常时，在步骤s24中作出否定判断。在这种情况下，控制处理终止，并且车辆被在第一模式下继续驾驶。
66.相反，当判断为在路径es1、es2的任一个中发生了异常时，断开指令被输出到第一开关sw1和第二开关sw2中的每一个，从而停止向发生了异常的路径中的一个供给电力。具体地，当在步骤s22中作出肯定判断时，首先，在步骤s26中，断开指令被输出到第一开关sw1和第二开关sw2中的每一个。随后，在步骤s28中，输出将转换器12的状态切换至工作停止状态的指令。其结果是，停止从高压蓄电池10和第二低压蓄电池16中的每一个向第一负载34供给电力。
67.此外，当在步骤s24中作出肯定判断时，首先，在步骤s30中，断开指令被输出到第一开关sw1和第二开关sw2中的每一个。随后，在步骤s32中，断开指令被输出到第四开关sw4和第五开关sw5中的每一个。由此，停止从高压蓄电池10以及第一低压蓄电池14和第二低压蓄电池16中的每一个向第二负载36供给电力。
68.即，当判断为在路径es1、es2的任一个中发生了异常时，首先，第一开关sw1和第二开关sw2中的每一个被置于断开状态(即，打开状态)，并且确保向位于路径的未发生异常的能应用的一个中的负载34、36中的一个供给电力。随后，停止从高压蓄电池10和第二低压蓄电池16中的每一个供给电力，以便对这些蓄电池10、16的过放电进行抑制。
69.在此，可以通过使用第一电流检测器26对路径间电流ia的量和方向进行检测来对异常的发生进行判断。例如，当在第一路径es1中发生接地故障时，由第一电流检测器26检测出的路径间电流ia在从第二路径es2到第一路径es1的方向上流动。同时，由第一电流检测器26检测出的路径间电流ia的量大于正常电流范围的上限ith(见图3)。此外，当在第二路径es2中发生接地故障时，由第一电流检测器26检测出的路径间电流ia在从第一路径es1到第二路径es2的方向上流动。同时，由第一电流检测器26检测出的路径间电流ia的量大于正常电流范围的上限ith。因此，控制器40可以基于由第一电流检测器26检测出的路径间电流ia的量和方向来对路径es1、es2中的发生了异常的那一个进行识别。
70.随后，在步骤s34中，经由通知部44通知驾驶员应当终止(即，暂停)第一模式，从而
终止控制处理。
71.相反，当在步骤s20中作出肯定判断时、即驾驶员正在接收通知时，随后在步骤s36中对在步骤s34中通知驾驶员之后是否经过了给定时间进行判断。在此，基于第二低压蓄电池16的存储容量来预先指定给定的时间段。此外，当在步骤s36中作出肯定判断时，在步骤s38中停止车辆行驶，从而终止控制处理。因此，当第一路径es1中发生异常时，第二低压蓄电池16不太可能进入过放电状态。
72.相反，当在步骤s36中的判断是否定的时，在步骤s40中进一步对是否经由输入部46从驾驶员输入将模式切换至第二模式的切换指令进行判断。即，对驾驶员是否根据通知作出响应进行判断。当在步骤s40中的判断是否定的时，终止控制处理，并且通过使用在路径的未发生异常的那一个中的负载34、36中的一个在第一模式下继续驾驶车辆。
73.相反，当在步骤s40中作出肯定判断时，在步骤s42中将车辆的驾驶模式从第一模式切换至第二模式，从而终止控制处理。在这种情况下，即使模式被切换至第二模式，由于已经判断为在路径es1、es2的任一个中发生了异常，因此，不向第三开关sw3输出接通指令。
74.此外，在步骤s50、s52中，当车辆处于第二模式时，对在第一路径es1和第二路径es2的一个中是否发生了异常进行判断。具体地，在步骤s50中，对在第一路径es1中是否发生了异常进行判断。当在步骤s50中的判断是否定的时，随后在步骤s52中对在第二路径es2中是否发生了异常进行判断。因此，根据本实施方式，在步骤s22、s24、s50、s52中执行的每个处理相当于本实施方式中的异常判断器。
75.此外，当判断为在路径es1、es2的每一个中未发生异常时，在步骤s52中作出否定判断。在这种情况下，控制处理终止，并且车辆在第二模式下继续驾驶。
76.相反，当判断为在路径es1、es2的任一个中发生了异常时，断开指令被输出到第一开关sw1至第三开关sw3中的每一个，并且停止向发生了异常的路径中的一个供给电力。具体地，当在步骤s50中的判断是肯定的时，首先，在步骤s54中，断开指令被输出到第一开关sw1至第三开关sw3中的每一个。随后，在步骤s56中，输出将转换器12的状态切换至工作停止状态的指令。
77.此外，当在步骤s52中作出肯定判断时，首先，在步骤s58中，断开指令被输出到第一开关sw1至第三开关sw3中的每一个。随后，在步骤s60中，断开指令被输出到第四开关sw4和第五开关sw5中的每一个。因此，根据本实施方式，在步骤s26、s30、s54、s58中执行的每个处理相当于本实施方式中的状态控制器。
78.随后，在步骤s62中，驾驶员经由通知部44接收在第一路径es1和第二路径es2的任一个中发生了异常的通知，从而终止控制处理。
79.接下来，将在下面参考图3基于时序图来对控制处理进行描述。图3示出了当车辆在第一模式下行驶且在第二路径es2中发生接地故障时引起的第一电压va和第二电压vb的各个转变。在此，第一电压va是施加到第一路径es1的第一负载34的电压。第二电压vb是施加到第二路径es2的第二负载36的电压。
80.具体地，在图3中，图表a示出了ig开关45的状态的转变。图表b还示出了车辆的驾驶模式的转变。图表c示出了第一开关sw1和第二开关sw2中的每一个的接通
‑
断开状态的转变。图表d还示出了第三开关sw3的接通
‑
断开状态的转变。图表e还示出了第四开关sw4和第五开关sw5中的每一个的接通
‑
断开状态的转变。此外，图表f示出了接地故障的判断结果的
转变。图表g示出了第一电压va的转变。图表h示出了第二电压vb的转变。图表i示出了路径间电流ia的转变。
81.更具体地，在图3的图表g中，实线表示在电抗器38配置在第一连接路线lb1中的本实施方式中产生的第一电压va的转变。此外，在图表g中，虚线表示电抗器38未配置在第一连接路线lb1中的比较例的第一电压va的转变。并且，在图表g中，根据本公开的一个实施方式，单点划线表示当在第二路径es2中发生接地故障时第一电压va的降低的转变。
82.此外，如图3的图表a、d所示，在时间t1处结束的ig开关45的断开时间段期间(即，在电源系统100的暂停状态中)，第三开关sw3处于接通状态。因此，在ig开关45的断开时间段期间，第三开关sw3允许第一低压蓄电池14将暗电流ib供给至第二路径es2。此外，在ig开关45的断开时间段期间，第一开关sw1、第二开关sw2、第四开关sw4和第五开关sw5被断开，并且转换器12的状态被切换至工作停止状态。
83.当ig开关45在时间t0处接通时，接通指令被输出到第一开关sw1、第二开关sw2、第四开关sw4和第五开关sw5中的每一个，并且给定指令被输出到转换器12以将其状态切换至工作状态。其结果是，在时间t1处，第一开关sw1和第二开关sw2中的每一个被置于接通状态，并且第二模式被指定为车辆的驾驶模式。即，在第二模式下，第一开关sw1至第三开关sw3被接通。
84.同时，第四开关sw4和第五开关sw5中的每一个被置于接通状态，并且转换器12的状态被切换至工作状态。其结果是，第一电压va和第二电压vb的每一个上升至工作电压vm，使得路径间电流ia增大到给定的工作电流im。在第二模式下，由于第三开关sw3被接通，因此，路径间电流ia流过第二连接路线lb2。因此，可以减小或抑制通常由配置在第一连接路线lb1中的电抗器38的电感分量zb引起的第一电压va和第二电压vb中的每一个的上升延迟。
85.随后，当从驾驶员经由输入部46输入将模式切换至第一模式的切换指令时，接通指令被输出到第三开关sw3。然后，第三开关sw3在时间t2处被断开，并且车辆的驾驶模式被从第二模式切换至第一模式。即，在第一模式下，第一开关sw1和第二开关sw2中的每一个处于接通状态，并且第三开关sw3处于断开状态。
86.此外，对在车辆在第一模式下行驶期间的第一路径es1和第二路径es2中的任一个是否发生了接地故障进行判断。当判断为在路径es1、es2中的每一个中未发生接地故障时，第一开关sw1和第二开关sw2中的每一个保持在接通状态。由此，从转换器12以及第一低压蓄电池14和第二低压蓄电池16向第一负载34和第二负载36供给电力。即，可以在执行长时间的自主行驶期间从转换器12继续供给电力。同时，由于从第一低压蓄电池14和第二低压蓄电池16中的每一个供给电力，因此，可以以低电压波动来供给电力。其结果是，在时间t2至时间t3的时间段期间，通过使用第一负载34和第二负载36来执行自主驾驶和驾驶辅助。
87.相反，当判断为在路径es1、es2的任一个中发生了接地故障时，如下所述，第一开关sw1和第二开关sw2中的每一个的状态被切换至断开状态。即，在本实施方式中，假定在时间t3处在第二路径es2中发生接地故障。其结果是，第一电压va和第二电压vb降低。此外，由第一电流检测器26检测出的电流的量增大到接地电流id的量。
88.具体地，如图3的图表i中的实线所示，当在时间t3处在第二路径es2中发生接地故障时，在时间t4处路径间电流ia上升至大于正常电流范围的上限ith。然而，由于在每个控
制周期执行控制处理，因此，控制器40在时间t4之后的时间t5处判断为路径间电流ia大于正常电流范围的上限ith、即发生了接地故障。然后，在时间t5处，断开指令被输出到第一开关sw1和第二开关sw2中的每一个。因此，在本实施方式中，从时间t3到时间t5的时间段相当于判断时间段td。
89.随后，第一开关sw1和第二开关sw2中的每一个在时间t6处进入断开状态。在此，基于第一开关sw1和第二开关sw2中的每一个被切换的切换速度来确定从时间t5到时间t6的时间段。因此，在本实施方式中，从时间t5到时间t6的时间段相当于切断时间段ts。其结果是，由第一电流检测器26检测出的电流的量降低至零，并且第一电压va停止降低。即，由于第二路径es2中的接地故障，第一电压va在从时间t3到时间t5的时间段范围内降低。
90.此外，如图3的图表g中的虚线所示，如果电抗器38未配置在第一连接路线lb1中，则第一电压va根据基于第一路径es1中包括的电感分量za1确定的时间常数而降低。由于第一路径es1的电感分量za1相对较小，因此，由第一路径es1的电感分量za1确定的时间常数相应地相对较小。因此，如图表g、h所示，第一电压va大致以与第二电压vb相同的速度降低，并且在切断时间段ts期间降低至小于工作电压vm的下限vth。其结果是，在切断时间段ts结束之后，第一负载34的工作被中断，直到第一电压va上升至超过工作电压vm的下限vth的时间。由此，当车辆被自主地驾驶且在第一模式期间发生如上所述的中断时，由于驾驶员无法控制车辆，因此，此时无法确保驾驶安全。
91.鉴于此，根据本实施方式，电抗器38配置在第一连接路线lb1中。具体地，在经过了切断时间段ts的时间(见图3的图表g的单点划线)之后，由于由第一路径es1的电感分量za1和电抗器38的电感分量zb规定的时间常数tm，在时间t7处，第一电压va被控制成降低至低于工作电压vm的下限vth。由此，即使在第二路径es2中发生接地故障，第一电压va也可以保持高于工作电压vm的下限vth，从而使第一负载34继续工作。因此，在本实施方式中，从时间t3到时间t7的时间段相当于降低时间段tl。
92.随后，第四开关sw4和第五开关sw5在时间t8处断开。由此，可以减小或抑制第二低压蓄电池16的过放电。然后，当从驾驶员经由输入部46输入切换指令时，车辆的驾驶模式在时间t9处从第一模式切换至第二模式。
93.如上所述，根据本公开的一个实施方式，可以获得下面描述的优点。
94.具体地，在本公开的一个实施方式中，第一开关sw1和第二开关sw2配置在将第一路径es1和第二路径es2彼此连接的第一连接路线lb1中。因此，通过接通第一开关sw1和第二开关sw2，可以在第一路径es1与第二路径es2之间相互供给电力，从而将来自转换器12以及第一低压蓄电池14和第二低压蓄电池16的过剩电力冗余地供给至第一负载34和第二负载36。此外，即使当判断为在路径es1、es2的一个中发生了异常时，通过断开第一开关sw1和第二开关sw2中的每一个，可以使配置在路径es1、es2的未发生异常的另一个中的负载34、36中的一个继续工作。
95.更具体地，在第一连接路线lb1中，电抗器38串联连接到第一开关sw1和第二开关sw2。然后，利用电抗器38的电感分量zb，将由路径es1、es2的另一个(其中未发生异常)和第一连接路线lb1构成的电路的时间常数tm确定为使得路径es1、es2的另一个中的负载34、36中的能应用的一个的电压va、vb中的一个在切断时间段ts期间不会降低至低于工作电压vm的下限vth的水平。即，即使在路径es1、es2的一个中发生异常，基于该异常产生的电流中的
过渡变化和电抗器38的电感分量zb，在路径es1、es2之间也会产生过渡电压差。然后，利用该过渡电压差，路径es1、es2的另一个(其中未发生异常)中的负载34、36中的能应用的一个的电压va、vb中的一个不会降低至低于工作电压vm的下限vth。由此，es1、es2的另一个中的负载34、36中的另一个可以继续工作。
96.即，通常，通过在第一连接路线lb1中配置具有给定的电阻值的电阻器，例如，可以基于由异常产生的电流的过渡变化和电阻器的电阻值产生过渡电压差。然而，当电阻器配置在第一连接路线lb1中时，在路径之间总是产生电压差，从而即使在未发生异常的正常时间内也会损失电力。然而，在如上所述的系统中，通过在第一连接路线lb1中配置电抗器38，可以在正常工作期间减小或抑制路径之间的电压差的产生和电力损失。
97.此外，在本公开的另一实施方式中，第二连接路线lb2配置在第一路径es1与第二路径es2之间以通过对电抗器38进行旁通来将第一路径es1和第二路径es2彼此连接，并且第三开关sw3配置在第二连接路线lb2中。因此，第一路径es1和第二路径es2通过在没有电抗器38介入的情况下接通第三开关sw3而彼此连接。由此，当在未发生异常的正常时间期间在第一路径es1与第二路径es2之间相互供给电力时，可以减小或抑制由电抗器38的电感分量zb引起的负载34、36b中的每一个中的电压波动的延迟。
98.在本公开的又一实施方式中，第一负载34和第二负载36用作使车辆行驶所需的功能并执行驾驶辅助功能。此外，驾驶模式在使用驾驶辅助功能的第一模式与不使用驾驶辅助功能的第二模式之间切换。在本实施方式中，在第一模式下，接通指令被输出到第一开关sw1和第二开关sw2中的每一个，而断开指令被输出到第三开关sw3。由此，第一路径es1和第二路径es2可以经由电抗器38彼此连接，并且可以在路径es1、es2的未发生异常的任一个中确保电力，从而即使在路径es1、es2的另一个中发生异常，也可以继续使用驾驶辅助功能。
99.此外，在第二模式下，接通指令被输出到第一开关sw1、第二开关sw2和第三开关sw3中的每一个，从而经由第二连接路线lb2将第一路径es1和第二路径es2彼此电连接。由此，可以在没有电抗器38介入的情况下将第一路径es1和第二路径es2连接，从而能够在未发生异常的正常时间期间减小或抑制负载34、36中的每一个中的电压波动的延迟。即，可以在防止第一模式损失电力的同时，减小或抑制第二模式下的工作延迟。
100.在本公开的又一实施方式中，在第二模式下，第一路径es1和第二路径es2通过对电抗器38进行旁通而彼此电连接。因此，当判断为在第二模式下发生了异常且相应地向第一开关sw1、第二开关sw2和第三开关sw3输出断开指令时，在切断时间段ts期间，在路径的另一个中的负载34、36中的能应用的一个的电压va、vb中的一个不可避免地降低至低于工作电压vm的下限vth。然而，在本公开的如上所述的系统中，在第二模式下不使用驾驶辅助功能。因此，在切断时间段ts期间，当在路径es1、es2的另一个中的负载34、36中的一个的电压va、vb中的一个降低至低于工作电压vm的下限vth时，驾驶车辆的驾驶员可以使车辆继续行驶。另外，在经过了切断时间段ts之后，可以通过使用路径es1、es2的未发生异常的另一个中的负载34、36中的一个使车辆继续行驶。
101.在本公开的另一个实施方式中，第三开关sw3保持在接通状态，从而在电源系统100处于休止状态(系统休止)时，能够使暗电流ib供给至第二路径es2。此外，在电源系统100的工作状态下，第三开关sw3通过使用第二连接路线lb2将第一路径es1和第二路径es2彼此连接，并且利用该第二连接路线lb2通过对电抗器38进行旁通来供给暗电流ib。因此，
由于不需要使通过对电抗器38进行旁通来将第一路径es1和第二路径es2彼此连接的特殊路线与允许供给暗电流ib的路线分开，因此，可以简化电源系统100的构造。
102.本公开不限于如上所述的实施方式，并且可以包括如下文所述的各种变型。
103.首先，移动体不限于车辆，并且可以包括例如船舶和飞行器。
104.此外，负载34、36中的每一个可以包括例如以下描述的装置。
105.即，负载34、36中的每一个可以是驱动电动机和驱动该驱动电动机以共同地向发动机提供驱动力的驱动电路。在这种情况下，第一负载34和第二负载36中的每一个分别包括例如三相永磁同步电动机和三相逆变器。
106.此外，负载34、36中的每一个可以是防止车轮在制动期间锁定的防抱死制动器。在这种情况下，第一负载和第二负载34、36中的每一个包括例如能够在制动期间单独地对液压制动压力进行调节的abs(anti
‑
skid braking system：防抱死制动系统)致动器。
107.此外，负载34、36中的每一个可以是巡航控制器，上述巡航控制器对在自身车辆前方行驶的前方行驶车辆进行检测，并且当检测到前方行驶车辆时，维持与该前方行驶之间的恒定车辆间隙。巡航控制器可以是在不再检测到前方行驶车辆时使自身车辆以给定的车速行驶的类型。在这种情况下，第一负载34和第二负载36中的每一个可以包括例如毫米波雷达。
108.此外，负载34、36不一定是相同或类似装置的组合，并且可以是由具有大致相同功能的不同类型的装置实现的另一组合。
109.此外，第一开关sw1和第二开关sw2不限于mosfet，例如可以是igbt(绝缘栅双极晶体管)。第四开关sw4和第五开关sw5也可以是igbt。
110.此外，配置在第一连接路线lb1中的电感部不限于电抗器38。即，第一连接路线lb1可以如图4所示地延伸。在这种情况下，不再需要电抗器38，并且电感部由第一连接路线lb1的延伸部lc构成。因此，电感分量相当于延伸部lc的电感分量。
111.此外，第二连接路线lb2可以可选地仅对电抗器38进行旁通。即，第二连接路线lb2的一端可以连接到第一连接路线lb1中的第一开关单元20与电抗器38之间的中间点，并且第二连接路线lb2的另一端可以连接到第一连接路线lb1中的电抗器38与第二路径内路线la2之间的中间点。由此，第二开关单元22和电抗器38彼此并联连接，并且第一开关单元20和第二开关单元22彼此串联连接。在这种情况下，当第一开关sw1至第三开关sw3中的每一个被置于接通状态时，第一路径es1和第二路径es2被电连接。
112.此外，在电源系统100中，第一电流检测器26和控制器40可以集成在一起。由此，可以缩短在控制器40获取路径间电流ia时的获取时间段，并且相应地缩短判断时间段td。此外，第二低压蓄电池16、第一开关单元20、第三开关单元24和电抗器38可以是一体化结构(即，集成在一起)。由此，可以减小第二路径es2的电感分量za2，并且可以容易地指定电抗器38的电感分量zb。
113.此外，在如上所述的实施方式中，作为一个示例，配置有单个第一连接路线lb1和单个第二连接路线lb2，但是本公开不限于此。即，如图5所示，可以配置两个第一连接路线lb1，并且可以省略第二连接路线lb2。在这种情况下，这两个第一连接路线lb1以及第一路径间路线la1和第二路径间路线la2可以以环形状态连接。
114.此外，如图6所示，可以配置单个第一连接路线lb1，而省略第二连接路线lb2。在这
种情况下，在第一连接路线lb1中配置两个第一开关单元20，并且配置第三低压蓄电池18来代替第一低压蓄电池14和第二低压蓄电池16。然后，第三低压蓄电池18连接到这两个第一开关单元20之间的部分。由此，可以减小电源系统100中包括的低压存储装置的数量，从而能够减小制造电源系统100的成本。在这种情况下，转换器13期望地配置在第二路径es2中。
115.此外，在如上所述的实施方式中，作为一个示例，在手动地和自主地驾驶的车辆中采用电源系统100。然而，本公开不限于此，并且电源系统100可以仅在诸如全自主车辆等自主地驾驶的车辆中采用。类似地，电源系统100可以仅在仅手动地驾驶的车辆中采用。
116.具体地，在电源系统100在例如仅基于自主驾驶来行驶的车辆中采用且在路径es1、es2的一个中发生异常的情况下，通过使用路径es1、es2的未发生异常的能应用的那一个的负载34、36中的一个，车辆可以立即停止或移动到安全地点后停止。
117.此外，在如上所述的实施方式中，作为一个示例，当判断为在路径es1、es2的一个中发生了异常时，停止向路径es1、es2的发生了异常的能应用的那一个供给电力。然而，本公开不限于此，并且可以将减小的电力的量继续供给至路径es1、es2的发生了异常的那一个。
118.此外，对异常进行检测的检测方法不限于基于电流来对异常进行检测的如上所述的检测方法。例如，可以基于电压来对异常进行检测。