CN114944694A - 电源设备和控制方法 - Google Patents

Abstract

一种电源设备，包括：第一系统，连接到第一负载；第二系统，连接到第二负载；系统间开关，被配置为使第一系统和第二系统彼此连接以及使第一系统和第二系统彼此断开连接；控制器，被配置为向第一系统和第二系统正常情况下提供第一电源的电力，并且响应于检测到第一系统的故障，关断系统间开关以向第二系统提供第二电源的电力；以及备用电路，包括放电调节单元，所述放电调节单元被配置为调节第二电源的放电。

Description

电源设备和控制方法

技术领域

本公开的实施例涉及一种电源设备和控制方法。

背景技术

在相关技术中，已经存在冗余电源系统，该冗余电源系统具有第一电源和第二电源，以便电源系统之一在另一电源系统发生接地故障的情况下向自带设备(负载)供电，使得即使当载运工具正在行进时发生电源故障，冗余电源系统也能够使载运工具执行撤离行驶以到达安全地点并在那里停下来。

冗余电源系统具有：第一系统，连接到第一负载；第二系统，连接到功能与第一负载的功能相同的第二负载；以及系统间开关，能够使第一系统和第二系统彼此连接以及使第一系统和第二系统彼此断开连接(例如，参见JP-A-2017-61240)。

冗余电源系统通常保持系统间开关处于接通状态，以从第一电源向第一负载和第二负载供电。此外，如果在第一系统中发生诸如接地故障等电源故障，则冗余电源系统关断系统间开关，以从第二电源向第二负载供电，从而执行备用控制。

另外，对于使用第二电源的备用控制，在正常状态下，期望的是冗余电源系统应该抑制第二电源的放电。原因是如果第二电源的电压下降，则无法在充分时间内执行备用控制。因此，在正常状态下，第二电源与第二系统断开连接，并且如果在第一系统中发生电源故障，则通过将第二电源连接到第二系统来执行备用控制。

发明内容

然而，在冗余电源系统中，如果在第一系统中发生电源故障，则在关断系统间开关之后，可以瞬间中断对第二负载的供电，直到第二电源连接到第二系统。

实施例的一个方面是鉴于这种情况而提出的，其目的在于提供一种电源设备和控制方法，所述电源设备和所述控制方法能够在第一系统发生电源故障时抑制对第二负载的供电被瞬间中断，同时抑制第二电源在正常状态下放电。

根据实施例的一个方面的电源设备包括：第一系统，连接到第一负载；第二系统，连接到第二负载；系统间开关，被配置为使第一系统和第二系统彼此连接以及使第一系统和第二系统彼此断开连接；控制器，被配置为向第一系统和第二系统正常情况下提供第一电源的电力，并且响应于检测到第一系统的故障，关断系统间开关以向第二系统提供第二电源的电力；以及备用电路，包括放电调节单元，所述放电调节单元被配置为调节第二电源的放电。

根据实施例的方面的电源设备和控制方法具有以下效果：能够在第一系统发生供电故障时抑制对第二负载的供电被瞬间中断，同时抑制第二电源在正常状态下放电。

附图说明

图1是示出根据实施例的电源设备的配置示例的说明图。

图2是示出根据实施例的电源设备的操作示例的说明图。

图3是示出根据实施例的电源设备的另一操作示例的说明图。

图4是示出根据实施例的电源设备的另一操作示例的说明图。

图5是示出根据实施例的电源设备的另一操作示例的说明图。

图6是示出由根据实施例的电源设备的控制器执行的处理的示例的流程图。

图7是示出根据第一修改例的电源设备的配置示例的说明图。

图8是示出根据第二修改例的电源设备的配置示例的说明图。

图9是示出根据第二修改例的电源设备的操作示例的说明图。

图10是示出根据第二修改例的电源设备的另一操作示例的说明图。

图11是示出根据第二修改例的电源设备的另一操作示例的说明图。

图12是示出根据第二修改例的电源设备的另一操作示例的说明图。

图13是示出根据第三修改例的电源设备的配置示例的说明图。

图14是示出由根据第三修改例的电源设备的控制器执行的处理的示例的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述电源设备和控制方法的实施例。然而，本发明不受下面的实施例的限制。在下文中，作为示例，将描述安装在具有自动驾驶功能的载运工具上以向负载供电的电源设备。然而，根据实施例的电力设备也可以安装在不具有自动驾驶功能的载运工具上。

1.电源设备的配置

如图1所示，根据实施例的电源设备1连接到第一电源10、第一负载101、第二负载102和自动驾驶控制设备100。电源设备1包括连接到第一负载101的第一系统110和连接到第二负载102的第二系统120。

第一负载101和第二负载102包括用于自动驾驶的负载。例如，第一负载101包括在自动驾驶期间操作的转向电机(motor)、电制动设备、自带相机、雷达等。此外，第一负载101包括诸如显示器、空调、音频系统、视频系统和各种灯等的通用负载。

第二负载102至少包括在自动驾驶期间操作的设备，例如，转向电机、电制动设备、自带相机和雷达。第一负载101和第二负载102通过由电源设备1提供的电力进行操作。自动驾驶控制设备100是通过操作第一负载101和第二负载102来对载运工具执行自动驾驶控制的设备。

第一电源10包括DC-DC转换器(在下文中，称为“DC/DC 11”)和铅电池(在下文中，称为“PbB 12”)。然而，用于第一电源10的电池可以是除PbB 12之外的任意二次电池。

DC/DC 11连接到用于通过将载运工具的再生能量转换为电而产生电力的发电机，并且连接到电压高于PbB 12的电压的高压电池(图中未示出)，DC/DC 11降低发电机和高压电池的电压，并将它们输出到第一系统。高压电池例如是可安装在电动汽车或混合动力汽车上的车辆驱动电池。在载运工具具有发动机的情况下，发电机可以是用于通过将发动机的扭矩转换为电而产生电力的交流发电机。DC/DC 11执行对PbB 12的充电、对第一负载101的供电、对第二负载102的供电以及对第二电源20的充电(将在下面描述)。

电源设备1包括第二电源20、系统间开关41、电池开关42、控制器3和备用电路60。此外，电源设备1包括电流传感器51和电压传感器52。

第二电源20是用于第一电源10的供电变为不可能的情况的备用电源。第二电源20包括锂离子电池(以下称为“LiB 21”)。用于第二电源20的电池可以是除LiB 21之外的任意二次电池。

系统间开关41被连接以能够使第一系统110和第二系统120彼此连接以及使第一系统110和第二系统120彼此断开连接。电池开关42被连接以能够使LiB 21和备用电路60彼此连接以及使LiB 21和备用电路60彼此断开连接。备用电路60包括调节开关61和放电调节单元62。

调节开关61连接在电池开关42与系统间开关41和第二负载102的触点之间。放电调节单元62与调节开关61并联连接。放电调节单元62由串联连接的多个(这里为三个)整流元件(二极管)63构成。放电调节单元62的阳极通过电池开关42连接到LiB 21，其阴极连接到系统间开关41和第二负载102。

在系统间开关41和第一系统110之间连接有电流传感器51。电流传感器51可以连接在系统间开关41和第二系统120之间。电流传感器51检测流过系统间开关41的电流的电流值，并将检测结果输出到控制器3。在第二电源20和电池开关42之间连接有电压传感器52。电压传感器52检测LiB 21的电压值，并将检测结果输出到控制器3。

控制器3包括具有中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)等的微型计算机以及各种电路。然而，控制器3可以配置有诸如专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)等的硬件。

CPU执行存储在ROM中的程序，使用RAM作为工作区，由此控制器3控制电源设备1的操作。控制器3基于从电流传感器51输入的检测结果，来控制系统间开关41、电池开关42和调节开关61的接通/关断(ON/OFF)状态，从而从第一电源10或第二电源20向第一负载101和第二负载102供电。

此外，控制器3基于从电压传感器52输入的检测结果，来控制电池开关42和调节开关61的接通/关断状态，从而使用从第一电源10提供的电力控制LiB 21的充电。

在第一系统110和第二系统120中的一个系统发生电源故障的情况下，控制器3通过另一个系统向负载供电。这样，电源设备1使得自动驾驶控制设备100能够将载运工具驾驶到用于撤离的安全地方并使载运工具停止。

现在，将参考图2至图5描述电源设备1的操作。在图2至图5中，为了便于理解电源设备1的操作，未示出控制器3、电流传感器51和电压传感器52。

2.电源设备的正常操作

在第一系统110没有诸如接地故障之类的电源故障的正常状态下，控制器3将系统间开关41保持在接通状态，将电池开关42保持在接通状态，并且将调节开关61保持在关断状态，如图2所示，使得电力从第一电源10提供给第一负载101和第二负载102。

此时，由于电池开关42是传导的，因此形成了通过电池开关42和放电调节单元62从LiB 21到第二负载102的电流路径。然而，在电池开关42和第二负载102之间，存在与放电调节单元62的三个二极管压降相对应的电势差。换句话说，当放电调节单元62的阴极电压变为比LiB 21的电压低与二极管压降相对应的电势或更多时，放电调节单元62进入传导状态。

因此，放电调节单元62可以防止第二电源20的电力从备用电路60不必要地放电，例如当第一电源10的电压等于第二电源20的电压时。具体地，当第一电源10的电压与第二电源20的电压相等时，由于放电调节单元62不传导，因此第二电源20不放电。此外，虽然第一电源10的电压在正常状态下可能由于驱动第一负载101和第二负载102而发生变化，但是即使发生这样的电压变化，放电调节单元62也不会进入传导状态，除非第一电源10的电压比第二电源20的电压低与二极管压降相对应的电势或更多。这样，放电调节单元62在电源设备1的正常操作期间调节第二电源20的放电。另外，放电调节单元62中的二极管63的数量仅需要被设置为防止放电调节单元62由于第一电源10的最大电压和第二电源20的最大电压之间的差、或者在正常状态期间可假设的由第一电源10的电压变化引起的电压降而进入传导状态。

3.电源设备在充电期间的操作

在图2所示的正常操作期间，控制器3基于电压传感器52(参见图1)的检测结果来监测LiB 21的电压值。在LiB 21的电压值变得小于可以进行备用操作的电压值的下限的情况下，并且控制器确定通过从第二电源20向第二负载102供电不可能完成预定的备用操作，控制器3开始对第二电源20进行充电。

例如，在LiB 21的电压值变得小于充电阈值的情况下，控制器3接通调节开关61，如图3所示。此时，系统间开关41和电池开关42保持传导状态。

结果，当保持从第一电源10向第一负载101和第二负载102供电时，电源设备1可以通过系统间开关41、调节开关61和电池开关42从第一电源10向Lib 21供电，以对第二电源20充电。

另外，根据电源设备1，可以在第二电源20的电压下降的情况下对第二电源20进行充电，同时防止第二电源20在正常操作期间通过放电调节单元62的二极管63而不必要地被放电。此后，在LiB 21的电压值变得等于或大于充电阈值的情况下，控制器3关断调节开关61，从而结束第二电源20的充电，并返回到图2所示的正常操作。

4.电源设备在第一系统接地故障期间的操作

在电源设备1中，在正常操作期间，在第一系统110中可能发生作为电源故障的示例的接地故障。在图4所示的示例中，在第一系统110中发生接地故障200。

控制器13基于电流传感器51(参见图1)的检测结果，来监测流过系统间开关41的电流的电流值。当流过系统间开关41的电流的电流值为超过接地故障阈值的过电流时，控制器3检测到在第一系统110或第二系统120中已发生任何接地故障。

此外，当过电流从第二系统120流向第一系统110时，控制器3确定接地故障是第一系统110的接地故障200。同时，当过电流从第一系统110流向第二系统120时，控制器3确定接地故障是第二系统120的接地故障。

在第一系统110发生接地故障200的情况下，电流流向接地故障点，因此不可能向第一负载101和第二负载102供电。因此，电源设备1需要通过关断系统间开关41以从第二电源20向第二负载102供电来执行备用控制。

在这种情况下，在第一系统110发生接地故障200之后，不具有备用电路60的通用电源设备关断系统间开关41。顺便一提，为了在正常状态下抑制第二电源20放电，需要在正常状态下将电池开关42保持在关断状态。因此，在系统间开关被关断之后，电池开关42被接通。因此，在关断系统间开关41之后，对第二负载102的供电可以被瞬间中断，直到电池开关42被接通。

因此，根据实施例的电源设备1包括放电调节单元62。如上所述，在正常操作期间，由于与第二电源20的电压大致相等的第一电源10的电压被施加到放电调节单元62的阴极，因此放电调节单元不允许电流流向第二负载102。然而，在第一系统110发生接地故障200，并且系统间开关41被关断的情况下，第一电源10的电压不施加到放电调节单元62，因此阴极的电压变得比第二电源20的电压低与二极管压降相对应的电压或更多。然后，放电调节单元开始自然地向第二负载102供电，如图4所示。

换言之，在当系统间开关41关断时的时刻，放电调节单元62进入传导状态以开始向第二负载102供电。当第一系统中发生接地故障时，放电调节单元62的阴极电压甚至在系统间开关41关断之前就已经下降，并且可能存在这样的情况：严格来说，放电调节单元62由于与二极管压降相对应的电压差而进入传导状态。在这种情况下，流过放电调节单元62的电流通过系统间开关41流向接地故障点200。然而，由于系统间开关41在第一电源10的电压下降到0之前关断，因此即使在系统间开关41关断之前放电调节单元62是传导的，对第二负载102的供电也不会瞬间中断。因此，在关断系统间开关41之后，可以通过放电调节单元62稳当且立即地向第二负载102供电。

这样，在第一系统110发生接地故障200的情况下，如图4所示，一旦系统间开关41关断，电源设备1就可以通过电池开关42和放电调节单元62从LiB 21向第二负载102供电。因此，当第一系统110发生供电故障时，电源设备1可以抑制对第二负载102的供电被瞬间中断。之后，电源设备1执行备用操作。

5.电源设备在第一系统接地故障期间的备用操作

在执行接地故障检测操作之后，控制器3关断系统间开关41，然后接通调节开关61，如图5所示，以执行备用操作。结果，电源设备1从第二电源20向第二负载102提供电压高于接地故障检测操作中的电压的电力。

如上所述，在通过二极管63供电来防止对第二负载102供电的瞬间中断之后，电源设备1可以通过供电而无需通过二极管63传递电力，以充分的电力驱动第二负载102。

结果，自动驾驶控制设备100(图1)使载运工具能够使用第二负载102执行撤离行驶。同时，在检测到第二系统120中的接地故障的情况下，控制器3在关断系统间开关41的同时，关断电池开关42，以从第一电源10向第一负载101供电，从而使载运工具能够执行撤离行驶。

6.由控制器执行的处理

现在将参照图6描述由根据实施例的电源设备1的控制器3执行的处理。在向载运工具供电的同时，控制器3重复执行图6所示的处理。

如图6所示，首先，控制器3确定是否已检测到第一系统110的供电故障(步骤S101)。当确定已检测到第一系统110的供电故障时(步骤S101中的“是”)，控制器3关断系统间开关41，接通调节开关61(步骤S107)，并结束处理。然后，控制器3从步骤S101重新开始处理。

同时，当确定未检测到第一系统110的任何电源故障时(步骤S101中的“否”)，控制器3接通系统间开关41，接通电池开关42，并关断调节开关61(步骤S102)。

随后，控制器3确定LiB 21的电压是否低于充电阈值(步骤S103)。当确定LiB 21的电压等于或高于充电阈值时(步骤S103中的“否”)，控制器3结束处理。然后，控制器3从步骤S101重新开始处理。

当确定LiB 21的电压低于充电阈值时(步骤S103中的“是”)，控制器3接通调节开关61(步骤S104)以开始对LiB 21充电。

随后，控制器3确定LiB 21的电压是否已经变得等于或高于充电阈值(步骤S105)。当确定LiB 21的电压没有变得等于或高于充电阈值时(步骤S105中的“否”)，控制器3重复步骤S105的确定过程，直到LiB 21的电压变得等于或高于充电阈值。

然后，当确定LiB 21的电压已经变得等于或高于充电阈值时(步骤S105中的“是”)，控制器3关断调节开关61(步骤S106)，并结束处理。然后，控制器3从步骤S101重新开始处理。

7.根据第一修改例的电源设备的配置

现在，将参照图7描述根据第一修改例的电源设备1a。这里，在图7所示的部件中，与图1所示的部件相同的部件用与图1所示的附图标记相同的附图标记表示，并且将不对其进行重复描述。图1所示的实施例是第一电源10的电压等于第二电源20的电压的系统的示例，但是第一修改例是第二电源20的电压低于第一电源10的电压的系统的示例。

如图7所示，充电单元64包括DC-DC转换器(以下称为“DC/DC 65”)，用于降低第一电源10的电压以对第二电源20充电。然而，充电单元64可以被配置为包括除DC/DC 65之外的电压降低电路。

电源设备1a与电源设备1的不同之处在于，电源设备1a还包括充电单元64。电源设备1a的控制器对系统间开关41、电池开关42和调节开关61的接通/关断状态执行控制，并对DC/DC 65进行控制。

除了当对第二电源20充电时之外，电源设备1a的控制器执行与电源设备1的控制器3的操作相同的操作。在LiB 21的电压值变得低于可以进行备用操作的电压值的下限的情况下，并且电源设备1a的控制器确定通过从第二电源20向第二负载102供电不可能完成预定的备用操作，控制器驱动DC/DC 65以开始对第二电源20充电。

此时，与正常操作一样，电源设备1a将系统间开关41和电池开关42保持在接通状态，并且将调节开关61保持在关断状态。因此，可以在保持从第一电源10向第一负载101和第二负载102供电的同时通过DC/DC 65对第二电源20充电。此外，电源设备1a通过放电调节单元62防止第一电源10的电压直接施加到第二电源20，从而能够防止第二电源20被过充电。此后，当LiB 21的电压变得等于或高于充电阈值时，电源设备1a的控制器停止驱动DC/DC 65以结束对第二电源20的充电。

根据电源设备1a，例如，当电源设备1a的LiB 21中的电池单元数量小于电源设备1的LiB 21中的电池单元数量，并且需要以比第一电源10的电压低的电压进行充电时，可以安全地对第二电源20进行充电。

另外，根据电源设备1a，例如，在载运工具在电源故障期间需要相对少量的电力消耗的情况下，可以使用具有较少数量的电池单元的低容量LiB 21，从而能够降低成本。

8.根据第二修改例的电源设备的配置

现在，将参考图8描述根据第二修改例的电源设备1b。这里，在图8所示的部件中，与图1所示的部件相同的部件用与图1所示的附图标记相同的附图标记表示，并且将不对其进行重复描述。

如图8所示，电源设备1b连接第一电源10、第一负载101和第二负载102。电源设备1b包括连接到第一负载101的第一系统110和连接到第二负载102的第二系统120。

此外，电源设备1b包括第二电源20、备用电路60、第一截止开关43和第二截止开关44。备用电路60的配置与图1所示的备用电路60的配置相同，并且连接在第二电源20和第一电源10之间。

第一截止开关43被连接以能够使第一系统110与对备用电路60和第一电源10进行连接的布线线路的中点P彼此连接以及使第一系统110与所述布线线路的中点P断开连接。第二截止开关44被连接以能够使中点P和第二系统120连接以及使中点P和第二系统120断开连接。电源设备1b的控制器对调节开关61、第一截止开关43和第二截止开关44的接通/关断状态进行控制。

9.根据第二修改例的电源设备的正常操作

现在，将参照图9描述根据第二修改例的电源设备1b的正常操作。在当第一系统110和第二系统120中不存在诸如接地故障等的供电故障时的正常状态下，如图9所示，电源设备1b的控制器将调节开关61保持在关断状态，并将第一截止开关43和第二截止开关44保持在接通状态。

因此，电源设备1b从第一电源10向第一负载101和第二负载102供电。此时，第二电源20的放电受到备用电路60的放电调节单元62的限制。

因此，在电源设备1b中，第二电源20不放电，除非放电调节单元62的阴极的电压变得比第二电源20的电压低与二极管压降相对应的电压或更多。因此，可以防止第二电源20在正常操作期间不必要地放电。

10.根据第二修改例的电源设备在第一系统接地故障期间的操作

现在，将参考图10描述根据第二修改例的电源设备1b在第一系统接地故障期间的操作。在第一系统110发生任何接地故障200的情况下，电源设备1b的控制器关断第一截止开关43，并且接通调节开关61，如图10所示。

这里，在第一系统110发生接地故障200的情况下，在第一截止开关43关断之前，电流从第一电源10流向接地故障点，由此第二负载102的电压下降。

此时，甚至电流从第二电源20通过二极管63流向接地故障点。然而，直到出现与二极管63相对应的压降，电流才通过二极管63流向接地故障点。因此，第一电源10的电压比第二电源20的电压下降得更快。

因此，在检测到接地故障200并且第一截止开关43关断的情况下，由于此时调节开关61处于关断状态，因此电力从第一电源10提供给第二负载102，但是第一电源10的电压可能低于驱动第二负载102所需的电压。

然而，在电源设备1b中，在第一截止开关43关断之前，在第一电源10的电压变得低于放电调节单元62的阴极电压的情况下，可以通过二极管63即刻从第二电源20向第二负载102供电。

此时，提供给第二负载102的电力被确保为第二负载102的操作所需的电力或更多，同时电压变得比第二电源20的电压低与二极管63相对应的电压。此后，电源设备1b的控制器接通调节开关61，从而向第二负载102提供更大量的电力。

11.根据第二修改例的电源设备在第二系统接地故障期间的操作

现在，将参考图11描述根据第二修改例的电源设备1b在第二系统接地故障期间的操作。在第二系统120发生任何接地故障200的情况下，电源设备1b的控制器关断第二截止开关44，并接通调节开关61，如图11所示。

这里，在第二系统120发生接地故障200的情况下，在第二截止开关44关断之前，电流从第一电源10流向接地故障点，由此第一负载101的电压下降。

此时，甚至电流从第二电源20通过二极管63流向接地故障点。然而，直到出现与二极管63相对应的压降，电流才通过二极管63流向接地故障点。因此，第一电源10的电压比第二电源20的电压下降得更快。

因此，当检测到接地故障200并关断第二截止开关44时，由于此时调节开关61处于关断状态，因此从第一电源10向第一负载101供电，但是第一电源10的电压可以低于驱动第一负载101所需的电压。

然而，在电源设备1b中，当在第二截止开关44断开之前第一电源10的电压变得低于放电调节单元62的阴极电压时，可以通过二极管63即刻从第二电源20向第一负载101供电。

此时，提供给第一负载101的电力被确保为第一负载101的操作所需的电力或更多，同时电压变得比第二电源20的电压低与二极管63相对应的电压。此后，电源设备1b的控制器接通调节开关61，从而向第一负载101提供更大量的电力。

12.根据第二修改例的电源设备在充电期间的操作

现在，将参照图12描述根据第二修改例的电源设备1b在充电期间的操作。当LiB21的电压在正常操作期间变得低于充电阈值时，电源设备1b的控制器接通调节开关61，如图12所示。此时，系统间开关41和电池开关42保持传导状态。

结果，当保持从第一电源10向第一负载101和第二负载102供电时，电源设备1b可以通过调节开关61从第一电源10向LiB 21供电，以对第二电源20充电。

另外，根据电源设备1b，可以在第二电源20的电压下降的情况下对第二电源20进行充电，同时防止第二电源20在正常操作期间通过放电调节单元62的二极管63而不必要地被放电。此后，在LiB 21的电压值变得等于或大于充电阈值的情况下，电源设备1b的控制器关断调节开关61，从而结束第二电源20的充电，并返回到正常操作。

13.根据第二修改例的电源设备的控制器执行的处理

现在，将参考图13描述由根据第二修改例的电源设备1b的控制器执行的处理。在向载运工具供电的同时，电源设备1b的控制器重复地执行图6所示的处理。

如图13所示，首先，电源设备1b的控制器确定是否已检测到任何供电故障(步骤S201)。当确定已检测到任何供电故障时(步骤S201中的“是”)，电源设备1b的控制器确定是否已检测到第一系统110的任何供电故障(步骤S207)。

当确定已检测到第一系统110的供电故障时(步骤S207中的“是”)，电源设备1b的控制器关断第一截止开关43，接通第二截止开关44，接通调节开关61(步骤S208)，结束处理。然后，电源设备1b的控制器从步骤S201重新开始处理。

同时，当确定未检测到第一系统110的任何电源故障时(步骤S207中的“否”)时，由于第二系统120的故障，电源设备1b的控制器接通第一截止开关43，关断第二截止开关44，接通调节开关61(步骤S209)，并结束处理。然后，电源设备1b的控制器从步骤S201重新开始处理。

同时，当确定未检测到任何供电故障时(步骤S201中的“否”)，电源设备1b的控制器接通第一截止开关43，接通第二截止开关44，并关断调节开关61(步骤S202)。

随后，电源设备1b的控制器确定LiB 21的电压是否低于充电阈值(步骤S203)。当确定LiB 21的电压不低于充电阈值时(步骤S203中的“否”)，电源设备1b的控制器结束处理。然后，电源设备1b的控制器从步骤S201重新开始处理。

同时，当确定LiB 21的电压低于充电阈值时(步骤S203中的“是”)时，电源设备1b的控制器接通调节开关61(步骤S204)以开始对LiB 21充电。

随后，电源设备1b的控制器确定LiB 21的电压是否已经变得等于或高于充电阈值(步骤S205)。当确定LiB 21的电压没有变得等于或高于充电阈值时(步骤S205中的“否”)，电源设备1b的控制器重复步骤S205的确定过程，直到LiB 21的电压变得等于或高于充电阈值。

然后，当确定LiB 21的电压已经变得等于或高于充电阈值时(步骤S205中的“是”)，电源设备1b的控制器关断调节开关61(步骤S206)，并且结束处理。然后，电源设备1b的控制器从步骤S201重新开始处理。

14.根据第三修改例的电源设备的配置

现在，将参照图14描述根据第三修改例的电源设备1c。这里，在图14所示的部件中，与图8所示的部件相同的部件用与图8所示的附图标记相同的附图标记表示，并且将不对其进行重复描述。

如图14所示，电源设备1c除了包括图8所示的电源设备1b所包括的部件之外，还包括电池开关42和用于第一电源的开关45。电源设备1c的控制器对电池开关42、调节开关61、第一截止开关43、第二截止开关44和用于第一电源的开关45的接通/关断状态执行控制。

在正常工作期间，电源设备1c的控制器保持电池开关42和用于第一电源的开关45处于接通状态，并以与第二修改例的电源设备1b的控制器的方式相同的方式控制调节开关61、第一截止开关43和第二截止开关44。因此，电源设备1c的效果与电源设备1b的效果相同。

此外，在电池开关42和第二电源20之间发生接地故障的情况下，电源设备1c的控制器关断电池开关42。因此，即使当在第二电源20的电力输出点处发生接地故障时，电源设备1c也可以从第一电源10向第一负载101和第二负载102供电。

此外，在用于第一电源的开关45和第一电源10之间发生接地故障的情况下，电源设备1c的控制器关断用于第一电源的开关45。因此，即使当在第一电源10的电力输出点处发生接地故障时，电源设备1c也可以从第二电源20向第一负载101和第二负载102供电。

顺便一提，根据第一修改例的充电单元64可以与根据第二修改例和第三修改例的备用电路60并联连接。因此，在载运工具在电源故障期间需要相对少量的电力消耗以进行备用控制的情况下，根据第二修改例的电源设备1b和根据第三修改例的电源设备1c可以使用具有较少数量的电池单元的低容量LiB 21，从而能够降低成本。

本领域技术人员可以容易地实现各种优点和修改。因此，本发明在其更广泛的方面不限于以上所示和描述的具体细节和代表性实施例。因此，可以在不背离由所附权利要求及其等同物定义的总的发明构思的精神或范围情况下做出各种修改。

Claims (7)

1.一种电源设备，包括：

第一系统，连接到第一负载；

第二系统，连接到第二负载；

系统间开关，被配置为使所述第一系统和所述第二系统彼此连接以及使所述第一系统和所述第二系统彼此断开连接；

控制器，被配置为向所述第一系统和所述第二系统正常情况下提供第一电源的电力，并且响应于检测到所述第一系统的故障，关断所述系统间开关以向所述第二系统提供第二电源的电力；以及

备用电路，包括放电调节单元，所述放电调节单元被配置为调节所述第二电源的放电。

2.根据权利要求1所述的电源设备，其中，

所述备用电路包括与所述放电调节单元并联连接的调节开关，以及

所述控制器正常情况下关断所述调节开关，并且在响应于检测到所述第一系统的故障而关断所述系统间开关的情况下，接通所述调节开关。

3.根据权利要求2所述的电源设备，其中，

所述控制器接通所述调节开关，以利用所述第一电源对所述第二电源充电。

4.根据权利要求1所述的电源设备，还包括：

充电单元，所述充电单元与所述备用电路并联连接，并且被配置为所述第一电源的较低电压以对所述第二电源进行充电。

5.根据权利要求2所述的电源设备，还包括：

充电单元，所述充电单元与所述备用电路并联连接，并且被配置为所述第一电源的较低电压以对所述第二电源进行充电。

6.根据权利要求3所述的电源设备，还包括：

充电单元，所述充电单元与所述备用电路并联连接，并且被配置为所述第一电源的较低电压以对所述第二电源进行充电。

7.一种电源设备的控制方法，所述电源设备包括：第一系统，连接到第一负载；第二系统，连接到第二负载；系统间开关，被配置为使所述第一系统和所述第二系统彼此连接以及使所述第一系统和所述第二系统彼此断开连接；以及控制器，被配置为向所述第一系统和所述第二系统正常提供第一电源的电力，所述控制方法包括：

响应于检测到所述第一系统的故障，由所述控制器关断所述系统间开关，以通过备用电路从第二电源向所述第二系统供电，所述备用电路包括放电调节单元，所述放电调节单元被配置为调节所述第二电源的放电。

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