[发明专利]具有单个储能设备的故障运行电力系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年9月20日提交的序列号为60/703,304的美国临时申请的权益，该文献通过引用的方式并入本文。

技术领域

本公开涉及在当故障运行系统被启用时的电气故障期间给临界电气负载提供电功率。

背景技术

这里提供的背景描述仅提供与本申请有关的背景信息。因此，该描述无意被承认是现有技术。

自主驾驶系统和高速公路有限能力自主驾驶(FLAAD)系统利用关于道路、环境、和其他驾驶情况的输入来自动地控制节气门、制动和转向机构。操纵机动车辆所处的通畅路径的精确估计和识别是渴望的，以取代人脑作为用于车辆操纵的控制机构。

在任何自主驾驶系统中，渴望的是，在电源或电力分配路径中的任何一个存在故障期间，用于当自主驾驶被启用时提供车辆操纵的临界电气负载能在一时间段内(例如5秒钟)被持续地供电，以使得与临界电气负载相关的合适控制器在该时间段内继续运行。

临界电气负载可包括为控制器供电的故障运行系统(FOS)负载，所述控制器用于操纵自主驾驶(例如，当FLAAD模式被启用时)所需的各种致动器和系统。期望的是，FOS负载是可故障运行的，并且甚至在电气系统中的电气故障期间接收后备供电至少5秒钟。当FLAAD模式被启用时，监测持续的故障诊断，以检测电气系统中任何故障的存在性。当自主驾驶期间(即，当FLAAD模式被启用时)检测到故障时，车辆被构造成临时切换至车道居中(lane centering)，并需要驾驶员立即接管。因此，在驾驶员接管期间，车辆必需维持横向/纵向至少预定时间段，例如，5秒钟。

已知的是，例如，当检测到电力损失时，使用用于每个FOS负载的附加电池或超级电容来提供备用电力。附加电池或超级电容对于每个FOS负载来说增加了质量并增大了包装尺寸；如果定尺寸成单独支持每个FOS负载则会增加成本；且并不支持车辆的整个电气系统或控制器，而仅支持为其分配了附加电池或超级电容的这些FOS负载。

发明内容

一种用于操作车辆的故障运行电力系统的方法，其包括监测第一电力分配路径上的第一电压和第二电力分配路径上的第二电压。监测可控制地运行在开路状态与闭合状态之间的隔离开关。所述闭合状态连接所述第一和第二电力分配路径，并且所述开路状态断开所述第一和第二电力分配路径之间的连接。监测到的第一电压和第二电压中的每一个与参考电压进行比较。当启用了需要故障运行电力的预定运行模式时，在监测到的第一电压和第二电压中的至少一个违反了参考电压时将所述隔离开关控制到所述开路状态，并且在监测到的第一电压和第二电压都没有违反所述参考电压时，将所述隔离开关控制到所述闭合状态。

本发明进一步提供了以下方案。

1.一种用于操作车辆的故障运行电力系统的方法，所述方法包括：

监测第一电力分配路径上的第一电压和第二电力分配路径上的第二电压，每个电力分配路径均并行地布置，并且由相应的独立电源供电，用于给划分在每个电力分配路径上的一个或多个负载供应电功率；

对可控制地运行在开路状态和闭合状态之间的隔离开关进行监测，所述闭合状态将这些电力分配路径连接，所述开路状态断开这些电力分配路径之间的连接；

将监测到的所述第一电压和所述第二电压中的每一个与参考电压比较；

当启用了需要故障运行电力的预定运行模式时：

当监测到的所述第一电压和所述第二电压中的至少一个违反了所述参考电压时，将所述隔离开关控制到所述开路状态；以及

当监测到的所述第一电压和所述第二电压都没有违反所述参考电压时，将所述隔离开关控制到所述闭合状态。

2.如方案1所述的方法，其中，将监测到的所述第一电压和所述第二电压中的每一个与所述参考电压比较包括下述之一：

仅当所述隔离开关以所述闭合状态运行时，将监测到的所述第一电压和所述第二电压中的每一个与第一电压范围进行比较，所述第一电压范围由第一下限和第一上限来限定；以及

仅当所述隔离开关以所述开路状态运行时，将监测到的所述第一电压和所述第二电压中的每一个与第二电压范围进行比较，所述第二电压范围由第二下限和第二上限来限定，所述第二下限大于所述第一下限并且所述第二上限小于所述第一上限。

3.如方案2所述的方法，其中，当监测到的所述第一电压和所述第二电压中的至少一个违反了所述参考电压时将所述隔离开关控制到所述开路状态包括：