CN116811588B - 电力系统及电动汽车 - Google Patents

Abstract

一种电力系统及电动汽车，属于电子电路技术领域，具有放电正极端、放电负极端、直流充电正极端和直流充电负极端；其中，放电正极端和直流充电正极端与于第一节点连接，放电负极端和直流充电负极端与第二节点连接；电力系统包括储能模块、第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件；第一开关器件和第三开关器件并联在第一节点和储能模块的正极之间；第二开关器件和第四开关器件并联在第二节点和所述储能模块的负极之间；故电路简单、控制策略简单且成本较低；且设置了负载回路（放电回路）的冗余，提高了电力系统的可靠性，可以实现支持L4/L5对动力系统配电单元的功能安全要求。

Description

电力系统及电动汽车

技术领域

本申请属于电子电路技术领域，尤其涉及一种电力系统及电动汽车。

背景技术

随着石油资源的日益减少和环境的污染日渐严重，保护环境，节能减排成了目前世界上的潮流和趋势。在这个背景下，近年来，以电池为主要动力源的电动车辆逐渐出现并日益增多，电动车辆的碳排放量要小于传统内燃机汽车，纯电动车的碳排放甚至为零，并且具有能量转换效率高的特点，这使得人们将电动车视为未来替代内燃机车的一个重要选择。在电动车辆中电力系统作为核心部件，受到广泛关注。

相关的电力系统，一方面，由于使用开关数量多，导致控制策略复杂、成本高。另一方面，由于不涉及负载回路的冗余，无法满足车辆可靠性的要求。

故相关的电力系统无法满足可靠性要求且具有控制策略复杂的缺陷。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供一种电力系统及电动汽车，旨在解决相关的电力系统可靠性差且控制策略复杂的问题。

第一方面，本申请提供了本申请实施例提供了一种电力系统，具有放电正极端、放电负极端、直流充电正极端和直流充电负极端；

其中，所述放电正极端和所述直流充电正极端与第一节点连接，所述放电负极端和所述直流充电负极端与第二节点连接；

所述电力系统包括储能模块、第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件；

所述第一开关器件和所述第三开关器件并联在所述第一节点和所述储能模块的正极之间；

所述第二开关器件和所述第四开关器件并联在所述第二节点和所述储能模块的负极之间；

所述电力系统还包括第一保险器件和第二保险器件；

所述第一保险器件与所述第一开关器件串联在所述储能模块的正极和所述第一节点之间；

所述第二保险器件与所述第三开关器件串联在所述储能模块的正极和所述第一节点之间。

本申请实施例的技术方案中，由于若第一开关器件和第三开关器件中的一个出现故障，可以断开了故障开关器件并连通另一个开关器件；若第二开关器件和第四开关器件中的一个出现故障，也可以断开了故障开关器件并连通另一个开关器件；故放电回路可以切换，充电回路也可以切换，且放电回路和充电回路复用，故简化了电路；控制策略简单且成本较低；且设置了负载回路（放电回路）的冗余，提高了电力系统的可靠性，可以实现支持L4/L5对动力系统配电单元的功能安全要求；且通过设置保险器件，降低了电力系统出现过流情况时对其他部件造成损伤的风险，提高了电力系统的可靠性和安全性。

在一些实施例中，所述电力系统还包括；

充放电模块，连接在所述第一节点和所述第二节点之间，配置为将接入的电能转换为第一直流电，以对所述储能模块进行充电。

通过采用上述方案，提供充放电模块，实现了对储能模块进行交流充电，丰富了产品的功能。

在一些实施例中，所述充放电模块还配置为将接入的所述储能模块的电压转换为第二直流电；

所述电力系统还包括；

低压电源，与所述充放电模块连接，配置为根据所述第二直流电进行充电。

通过采用上述方案，提供低压电源，实现了对低压系统进行供电，其中，低压系统可以包括整车控制器、执行器和传感器中的至少一种。

在一些实施例中，所述电力系统还包括：

第一预充电路，与所述第一开关器件和所述第三开关器件并联连接，配置为在所述第一开关器件或所述第三开关器件闭合前，平衡所述第一开关器件两端的压差或所述第三开关器件两端的压差；

第二预充电路，与所述第二开关器件和所述第四开关器件并联连接，配置为在所述第三开关器件或所述第四开关器件闭合前，平衡所述第一开关器件两端的压差或所述第三开关器件两端的压差。

通过采用上述方案，实现了对对待闭合的开关器件进行预充，以平衡待闭合的开关器件两端的压差，降低了浪涌电流的可能性，提高了电力系统的可靠性和安全性。

在一些实施例中，所述第一保险器件包括第一热熔断器，所述第二保险器件包括第二热熔断器；

所述第一热熔断器与所述第一开关器件串联在所述储能模块的正极和所述第一节点之间；

所述第二热熔断器与所述第三开关器件串联在所述储能模块的正极和所述第一节点之间。

通过采用上述方案，通过设置第一热熔断器和第二热熔断器，降低了储能模块的放电电流或充电电流过流的可能性，提高了电力系统的可靠性和安全性。

在一些实施例中，所述第一保险器件包括第一激励熔断器，所述第二保险器件包括第二激励熔断器；

所述第一激励熔断器与所述第一开关器件串联在所述储能模块的正极和所述第一节点之间；

所述第二激励熔断器与所述第三开关器件串联在所述储能模块的正极和所述第一节点之间。

通过采用上述方案，通过设置第一激励熔断器和第二激励熔断器，由于激励熔断器的触发信号为控制器检测到的碰撞检测信号，在车辆（电力系统）发生碰撞的情况下，控制器检测到的碰撞检测信号触发激励熔断器，以使激励熔断器中的爆炸熔丝中的连接线被火药炸开，从而在最靠近电源的部位切断电源，避免线路短路起火。

在一些实施例中，所述电力系统还包括第一负载和第二负载；

所述第一负载和所述第二负载并联连接在所述放电正极端和所述放电负极端之间。

通过采用上述方案，实现了负载冗余，满足了前驱和后驱的需求；且提高了电力系统的可靠性和安全性。

本申请实施例还提供了一种应用于上述的电力系统的驱动控制方法，包括：

检测第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件；

响应于所述第一开关器件出现故障，闭合所述第三开关器件，并断开所述第一开关器件；

响应于所述第二开关器件出现故障，闭合所述第四开关器件，并断开所述第二开关器件；

响应于所述第三开关器件出现故障，闭合所述第一开关器件，并断开所述第三开关器件；

响应于所述第四开关器件出现故障，闭合所述第二开关器件，并断开所述第四开关器件。

通过采用上述方案，若第一开关器件和第二开关器件中的一个出现故障，断开了故障开关器件并连通另一个开关器件；若第三开关器件和第四开关器件中的一个出现故障，断开了故障开关器件并连通另一个开关器件；不影响负载的驱动功能和储能模块的充电；故提高了电力系统的可靠性。

在一些实施例中，所述响应于所述第一开关器件出现故障，闭合所述第三开关器件，并断开所述第一开关器件具体为：响应于所述第一开关器件出现故障，对所述第三开关器件进行预充后，闭合所述第三开关器件，并断开所述第一开关器件；

所述响应于所述第二开关器件出现故障，闭合所述第四开关器件，并断开所述第二开关器件具体为：响应于所述第二开关器件出现故障，对所述第四开关器件进行预充后，闭合所述第四开关器件，并断开所述第二开关器件；

所述响应于所述第三开关器件出现故障，闭合所述第一开关器件，并断开所述第三开关器件具体为：响应于所述第三开关器件出现故障，对所述第一开关器件进行预充后，闭合所述第一开关器件，并断开所述第三开关器件；

所述响应于所述第四开关器件出现故障，闭合所述第二开关器件，并断开所述第四开关器件具体为：响应于所述第四开关器件出现故障，对所述第二开关器件进行预充后，闭合所述第二开关器件，并断开所述第四开关器件。

通过采用上述方案，在第一开关器件和第二开关器件切换的情况下，以及在第三开关器件和第四开关器件切换的情况下，先对待闭合的开关器件进行预充，用以平衡开关器件两端的压差，减小了浪涌电流的可能性，提高了电力系统的可靠性和安全性。

在一些实施例中，所述电力系统还包括第一热熔断器和第二热熔断器；所述第一热熔断器与所述第一开关器件串联在所述储能模块的正极和所述第一节点之间；所述第二热熔断器与所述第三开关器件串联在所述储能模块的正极和所述第一节点之间；

所述驱动控制方法还包括：

检测所述第一热熔断器和所述第二热熔断器；

响应于所述第一热熔断器出现故障，闭合所述第三开关器件，并断开所述第一开关器件；

响应于所述第二热熔断器出现故障，闭合所述第一开关器件，并断开所述第三开关器件。

通过采用上述方案，在热熔断器出现故障的情况下，断开了故障相应的放电回路或充电回路，不影响负载的驱动功能或储能模块的充电过程；故提高了电力系统的可靠性。

在一些实施例中，所述电力系统还包括第一激励熔断器和第二激励熔断器；所述第一激励熔断器与所述第一开关器件串联在所述储能模块的正极和所述第一节点之间；所述第二激励熔断器与所述第三开关器件串联在所述储能模块的正极和所述第一节点之间；

所述驱动控制方法还包括：

检测所述第一激励熔断器和所述第二激励熔断器；

响应于所述第一激励熔断器出现故障，闭合所述第三开关器件，并断开所述第一开关器件；

响应于所述第二激励熔断器出现故障，闭合所述第一开关器件，并断开所述第三开关器件。

通过采用上述方案，在激励熔断器出现故障的情况下，断开了故障相应的放电回路或充电回路，不影响负载的驱动功能或储能模块的充电过程；故提高了电力系统的可靠性。

第二方面，本发明实施例还提供一种电动汽车，所述电动汽车包括上述的电力系统。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请一个实施例提供的电力系统的一种结构示意图；

图2为本申请一个实施例提供的电力系统的另一种结构示意图；

图3为本申请一个实施例提供的电力系统的另一种结构示意图；

图4为本申请一个实施例提供的电力系统的另一种结构示意图；

图5为本申请一个实施例提供的电力系统的另一种结构示意图；

图6为本申请一个实施例提供的电力系统的另一种结构示意图；

图7为本申请一个实施例提供的电力系统的一种另一种结构示意图；

图8为本申请一个实施例提供的电力系统的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组），“多片”指的是两片以上（包括两片）。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

目前，从市场形势的发展来看，动力系统的应用越加广泛。动力系统被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力系统应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。

为了解决控制策略复杂且成本高的问题，申请人研究发现，可以在设计上为负载（电机系统）配置不同的放电回路，为储能模块配置不同的充电回路，通过复用充电回路和放电回路，从而实现减少开关的数量，简化控制策略复杂且降低成本。

本申请实施例公开的电力系统可以用于使用电力系统作为驱动装置的用电装置。用电装置可以为但不限于电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

以下实施例为了方便说明，以本申请一个实施例的一种用电装置为电动汽车为例进行说明。

电动汽车内部设置有储能模块，储能模块可以设置在电动汽车的底部或头部或尾部。储能模块可以用于电动汽车的供电，电动汽车还可以包括控制器和马达，控制器用来控制储能模块为马达供电，例如，用于电动汽车的启动和行驶的情况下的工作用电需求。

在本申请一些实施例中，储能模块可以作为电动汽车的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为电动汽车提供驱动动力。

根据本申请的一些实施例，参照图1，图1示出了本申请一个实施例提供的电力系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

上述电力系统具有放电正极端M+、放电负极端M-、直流充电正极端DCC+和直流充电负极端DCC-。

其中，放电正极端M+和直流充电正极端DCC+与第一节点X1连接，放电负极端M-和直流充电负极端DCC-与第二节点X2连接。

电力系统包括储能模块B1、第一开关器件K1、第二开关器件K2、第三开关器件K3和第四开关器件K4。

第一开关器件K1和第三开关器件K3并联在第一节点X1和储能模块B1的正极之间；第二开关器件K2和第四开关器件K4并联在第二节点X2和储能模块B1的负极之间。

可以理解的是，储能模块B1可以为电池包，如动力电池，动力电池内部包含电芯和实现高压连接的铜排或线束等器件。第一开关器件K1至第四开关器件K4可以为高压接触器或继电器。继电器可以为电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、电子式继电器等，在此不作限定。高压接触器可以为电磁式接触器、永磁式接触器等，在此不作限定。

图1所示的电力系统中，第一开关器件K1和第三开关器件K3互为冗余，第二开关器件K2和第四开关器件K4互为冗余，且第一开关器件K1至第四开关器件K4均可用于储能模块B1的充电和储能模块B1的放电。

在图1所示的电力系统出现故障的情况下，工作原理如下：

响应于第一开关器件出现故障，闭合第三开关器件，并断开第一开关器件；响应于第二开关器件出现故障，闭合第四开关器件，并断开第二开关器件；响应于第三开关器件出现故障，闭合第一开关器件，并断开第三开关器件； 响应于第四开关器件出现故障，闭合第二开关器件，并断开第四开关器件。

由于若第一开关器件和第二开关器件中的一个出现故障，可以断开了故障开关器件并连通另一个开关器件；若第三开关器件和第四开关器件中的一个出现故障，也可以断开了故障开关器件并连通另一个开关器件；故放电回路可以切换，充电回路也可以切换，且放电回路和充电回路复用，故简化了电路；控制策略简单且成本较低；且设置了负载回路（放电回路）的冗余，提高了电力系统的可靠性，可以实现支持L4/L5对动力系统配电单元的功能安全要求。L4指工信部发布的《汽车驾驶自动化分级》中的“高度自动驾驶”；L5指工信部发布的《汽车驾驶自动化分级》中 的“完全自动驾驶”。

根据本申请的一些实施例，可选地，请继续参考图2，图2示出了本申请另一实施例提供的电力系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

上述电力系统除如图1所示的电力系统的所有元器件和组件以外，还包括充放电模块11。

充放电模块11，连接在第一节点X1和第二节点X2之间，配置为将接入的电能转换为第一直流电，以对储能模块B1进行充电。

可以理解的是，充放电模块11可以包括车载充电机（On-board charger；OBC）和直流变换器（DC-DC）。

图2所示的电力系统的交流充电模式分为两种交流充电模式，具体如下：

图2所示的电力系统中，第一开关器件K1和第三开关器件K3互为冗余，第二开关器件K2和第四开关器件K4互为冗余，且第一开关器件K1至第四开关器件K4均可用于充放电模块11对储能模块B1进行充电。

在图2所示的电力系统出现故障的情况下，工作原理如下：

响应于第一开关器件出现故障，闭合第三开关器件，并断开第一开关器件；响应于第二开关器件出现故障，闭合第四开关器件，并断开第二开关器件；响应于第三开关器件出现故障，闭合第一开关器件，并断开第三开关器件； 响应于第四开关器件出现故障，闭合第二开关器件，并断开第四开关器件。

上述过程通过整车控制器（Vehicle Control Unit，VCU)和电池管理系统(Battery Management System，BMS)自动切换，用户不需参与，提高了用户交流充电成功率。

通过采用上述方案，提供充放电模块11，实现了对储能模块进行交流充电，丰富了产品的功能。

根据本申请的一些实施例，可选地，请继续参考图3，图3示出了本申请另一实施例提供的电力系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

充放电模块11还配置为将接入的储能模块B1的电压转换为第二直流电；上述电力系统除如图2所示的电力系统的所有元器件和组件以外，还包括低压电源12。

低压电源12，与充放电模块11连接，配置为根据第二直流电进行充电。

具体实施中，低压电源12可以包括12V蓄电池。

需要说明的是，低压电源12具有反向预充功能。在放电回路发生切换或充电回路发生切换的情况下，低压电源12输出第三直流电，充放电模块11还配置为将低压电源12输出的第三直流电转换为第四直流电，并通过预充电路将该第四直流电加载至目标开关器件，以使目标开关器件两端的电压一致，其中，目标开关器件为切换后的放电回路上的开关器件或切换后的充电回路上的开关器件。

通过设置低压电源12具有反向预充功能，降低了瞬间大电流的可能性，提高了电力系统的可靠性和安全性。且开关器件动作的情况下，开关器件两端之间具有百伏的压差，该压差会导致开关器件损坏，通过低压电源12的反向预充功能，降低了开关器件损坏的可能性。

值得强调的是，电动汽车故障的情况下，在第三开关器件K3和第四开关器件K4切入高压回路的情况下，充放电模块11仍能保持来自储能模块B1（动力电池）的供电来源，持续为整车的低压电源12供电，保证了低压电源12供电的冗余度和安全可靠性。

通过采用上述方案，提供低压电源12，实现了对低压系统进行供电，其中，低压系统可以包括整车控制器、执行器和传感器中的至少一种。

根据本申请的一些实施例，可选地，请继续参考图4，图4示出了本申请另一实施例提供的电力系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

上述电力系统除如图1所示的电力系统的所有元器件和组件以外，还包括第一预充电路13和第二预充电路14。

第一预充电路13，与第一开关器件K1和第三开关器件K3并联连接，配置为在第一开关器件K1或第三开关器件K3闭合前，平衡第一开关器件两端的压差或第三开关器件两端的压差。

第二预充电路14，与第四开关器件K4和第二开关器件K2并联连接，配置为在第二开关器件K2或第四开关器件K4闭合前，平衡第二开关器件两端的压差或第四开关器件两端的压差。

第一预充电路13和第二预充电路14均可以包括串联的预充接触器和预充电阻。

在图4所示的电力系统出现故障的情况下，工作原理如下：

响应于第一开关器件K1出现故障，先控制第一预充电路13导通，再闭合第三开关器件K3，并断开第一开关器件K1；

响应于第二开关器件K2出现故障，先控制第二预充电路14导通，再闭合第四开关器件K4，并断开第二开关器件K2；

响应于第三开关器件K3出现故障，先控制第一预充电路13导通，再闭合第一开关器件K1，并断开第三开关器件K3；

响应于第四开关器件K4出现故障，先控制第二预充电路14导通，再闭合第二开关器件K2，并断开第四开关器件K4。

开关器件动作的情况下，开关器件两端之间具有百伏的压差，该压差会导致开关器件损坏，且在储能模块B1放电或充电瞬间，会有大电流，通过设置预充电路，可以在开关闭合前平衡开关器件两端的电压差，可以降低了开关闭合的放电瞬间的大电流的可能性，保护了负载和储能模块B1。

通过采用上述方案，实现了对待闭合的开关器件进行预充，平衡了待闭合的开关器件两端的压差，提高了电力系统的可靠性和安全性。

根据本申请的一些实施例，可选地，请继续参考图5，图5示出了本申请另一个实施例提供的电力系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

上述电力系统除如图1所示的电力系统的所有元器件和组件以外，还包括第一保险器件和第二保险器件；第一保险器件与第一开关器件K1串联在储能模块B1的正极和第一节点X1之间；第二保险器件与第三开关器件K3串联在储能模块B1的正极和第一节点X1之间；其中，第一保险器件包括第一热熔断器F1，第二保险器件包括第二热熔断器F2；

第一热熔断器F1与第一开关器件K1串联在储能模块B1的正极和第一节点X1之间；

第二热熔断器F2与第三开关器件K3串联在储能模块B1的正极和第一节点X1之间。

在第一放电回路或第一充电回路的电流大于预设值的情况下，第一热熔断器F1断开。在第二放电回路或第二充电回路的电流大于预设值的情况下，第二热熔断器F2断开。

通过采用上述方案，通过设置第一热熔断器F1和第二热熔断器F2，能够在储能模块B1输出过大电流时切断电流回路而避免对电力系统部件造成损害，提高了电力系统的可靠性和安全性。

根据本申请的一些实施例，可选地，请继续参考图6，图6示出了本申请另一个实施例提供的电力系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

上述电力系统除如图5所示的电力系统的所有元器件和组件以外，还包括第一负载17和第二负载18。

第一负载17和第二负载18并联连接在放电正极端M+和放电负极端M-之间。

第一负载17和第二负载18均可以为电机。电机内部包含开关频率极高的功率器件，由于控制器会有一定概率出现错误控制指令或功率器件会有一定概率出现内部误短路故障，功率器件会在短路的情况下被迅速短路烧断，从而出现负载故障。

在图6 所示的电力系统出现故障的情况下，工作原理如下：

在第一工作模式下，在检测到第一负载17出现故障且第一热熔断器F1断开的情况下，控制第三开关器件K3和第四开关器件K4闭合，且控制第一开关器件K1和第二开关器件K2断开，并将第二负载18接入至放电正极端M+和放电负极端M-之间，以使储能模块B1通过放电正极端M+和放电负极端M-对第二负载18进行放电。

通过采用上述方案，实现了负载冗余，满足了前驱和后驱的需求；且通过负载的切换，提高了电力系统的可靠性和安全性。

根据本申请的一些实施例，可选地，请继续参考图7，图7示出了本申请另一个实施例提供的电力系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

上述电力系统除如图1所示的电力系统中相同的元器件和组件以外，还包括第一保险器件和第二保险器件；第一保险器件与第一开关器件K1串联在储能模块B1的正极和第一节点X1之间；第二保险器件与第三开关器件K3串联在储能模块B1的正极和第一节点X1之间；其中，第一保险器件包括第一激励熔断器Pyro1，第二保险器件包括第二激励熔断器Pyro2。

第一激励熔断器Pyro1与第一开关器件K1串联在储能模块B1的正极和第一节点X1之间；第二激励熔断器Pyro2与第三开关器件K3串联在储能模块B1的正极和第一节点之间。

第一激励熔断器Pyro1配置为在电力系统发生碰撞的情况下断开第一开关器件K1和储能模块B1的正极的连接；第二激励熔断器Pyro2配置为在电力系统发生碰撞的情况下，断开第三开关器件K3和储能模块B1的正极的连接。

具体实施中，第一激励熔断器Pyro1和第二激励熔断器Pyro2均包括爆炸熔丝。

通过采用上述方案，通过设置第一激励熔断器Pyro1和第二激励熔断器Pyro2，由于激励熔断器的触发信号为控制器检测到的碰撞检测信号，在车辆（电力系统）发生碰撞的情况下，控制器检测到的碰撞检测信号触发激励熔断器，以使激励熔断器中的爆炸熔丝中的连接线被火药炸开，从而在最靠近电源的部位切断电源，避免线路短路起火。

根据本申请的一些实施例，可选地，请继续参考图8，图8示出了本申请另一个实施例提供的电力系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

上述电力系统除如图7所示的电力系统的所有元器件和组件以外，还包括第一负载17和第二负载18；

第一负载17和第二负载18并联连接在放电正极端M+和放电负极端M-之间。

第一负载17和第二负载18均可以为电机。

在图8所示的电力系统出现故障的情况下，工作原理如下：

在第一工作模式下，在检测到第一负载17出现故障且第一激励熔断器Pyro1断开的情况下，控制第三开关器件K3和第四开关器件K4闭合，且控制第一开关器件K1和第二开关器件K2断开，并将第二负载18接入至放电正极端M+和放电负极端M-之间，以使储能模块B1通过放电正极端M+和放电负极端M-对第二负载18进行放电。

通过采用上述方案，在出现故障时可以及时切换开关器件，保证负载的正常运行，提高了电力系统的可靠性和安全性。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种电动汽车，包括以上任一个方案的电力系统。

需要说明的是，电动汽车还可以包括电池管理系统和控制器；其中，电池管理系统用于智能化管理及维护储能模块，降低了储能模块出现过充电和过放电的可能性，延长电源的使用寿命，监控储能模块的状态；控制器用于提供控制信号以控制各个开关的通断以及各个预充电路的通断。

由于电动汽车包括以上任一方案的电力系统，故简化了电路；控制策略简单且成本较低；且设置了负载回路（放电回路）的冗余，提高了电力系统的可靠性。

根据本申请的一些实施例，还提供一种应用于基于图1所示的电力系统的驱动控制方法，包括：

检测第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件。

响应于第一开关器件出现故障，闭合第三开关器件，并断开第一开关器件。

响应于第二开关器件出现故障，闭合第四开关器件，并断开第二开关器件。

响应于第三开关器件出现故障，闭合第一开关器件，并断开第三开关器件。

响应于第四开关器件出现故障，闭合第二开关器件，并断开第四开关器件。

在L3及其更低的自动驾驶需求的情况下，由于行驶过程中始终有驾驶员介入，整车动力丢失的功能安全等级并不高，通常为QM。但在L4/L5级别的自动驾驶需求下，由于行驶过程中需考虑在任何情况下驾驶员不介入此次整车驾驶循环的工况，整车动力丢失的功能安全等级要求迅速提升，通常达到ASIL D。由于器件的固有失效率无法无限度提升，此安全等级ASIL D需依赖于电能动力系统的冗余。与现有技术中直接冗余动力电池的方案相比，本申请对高压系统中失效率较高的开关器件进行针对性冗余设计，在实现高可靠性冗余架构的同时，巧妙地复用充电架构的高压器件，具有成本优势。其中，汽车安全完整性等级 (Automotive Safety Integrity Level，ASIL)是汽车功能安全最重要的概念之一，它是相关项潜在危害的风险量化指标，共包含四个等级，即A，B，C，D，和QM，其中A是最低的安全等级，D是最高的安全等级，ASIL等级越高，危害的风险越大，QM为符合正常质量管理即可。

开关器件在整车颠簸路况的振动、冲击条件下可能出现故障，在此电力系统中，行车故障的情况下，开关器件的切入与切出均通过VCU、BMS和微控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)自动监控与执行，在次驾驶循环下驾驶员不需参与。降低了车辆在高速行车的情况下动力丢失的风险，提高了动力系统的安全性，支持L4/L5对动力系统的功能安全要求。

通过采用上述方案，若第一开关器件和第三开关器件中的一个出现故障，断开了故障开关器件并连通另一个开关器件；若第二开关器件和第四开关器件中的一个出现故障，也断开了故障开关器件并连通另一个开关器件；不影响负载的驱动功能和储能模块的充电；故提高了电力系统的可靠性。

根据本申请的一些实施例，可选地，响应于第一开关器件出现故障，闭合第三开关器件，并断开第一开关器件具体为：响应于第一开关器件出现故障，对第三开关器件进行预充后，闭合第三开关器件，并断开第一开关器件；

响应于第二开关器件出现故障，闭合第四开关器件，并断开第二开关器件具体为：响应于第二开关器件出现故障，对第四开关器件进行预充后，闭合第四开关器件，并断开第二开关器件；

响应于第三开关器件出现故障，闭合第一开关器件，并断开第三开关器件具体为：响应于第三开关器件出现故障，对第一开关器件进行预充后，闭合第一开关器件，并断开第三开关器件；

响应于第四开关器件出现故障，闭合第二开关器件，并断开第四开关器件具体为：响应于第四开关器件出现故障，对第二开关器件进行预充后，闭合第二开关器件，并断开第四开关器件。

对第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件或第四开关器件进行预充可以具体为，平衡上述开关器件两端的压差，可以降低了开关闭合的放电瞬间的大电流的可能性，保护了负载和储能模块。

通过采用上述方案，在第一开关器件和第三开关器件切换的情况下，以及在第二开关器件和第四开关器件切换的情况下，先对待闭合的开关器件进行预充，用以平衡开关器件两端的压差，减小了浪涌电流的可能性，提高了电力系统的可靠性和安全性。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图5所示，电力系统还包括第一热熔断器和第二热熔断器；第一热熔断器与第一开关器件串联在储能模块的正极和第一节点之间；第二热熔断器与第三开关器件串联在储能模块的正极和第一节点之间；驱动控制方法还包括：

检测第一热熔断器和第二热熔断器；

响应于第一热熔断器出现故障，闭合第三开关器件，并断开第一开关器件；

响应于第二热熔断器出现故障，闭合第一开关器件，并断开第三开关器件。

热熔断器件作为被动熔断器件，在保护的高压回路出现偶发短路的情况下会不受控的被动熔断；在此电力系统中，热熔断器故障的情况下，开关器件的切入与切出均通过VCU、BMS和微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)自动监控与执行，在次驾驶循环下驾驶员不需参与。降低了车辆在高速行车的情况下动力丢失的风险，提高了动力系统的安全性，支持L4/L5对动力系统的功能安全要求。

通过采用上述方案，在热熔断器出现故障的情况下，断开了故障相应的放电回路或充电回路，不影响负载的驱动功能或储能模块的充电过程；故提高了电力系统的可靠性。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图7所示，电力系统还包括第一激励熔断器和第二激励熔断器；第一激励熔断器与第一开关器件串联在储能模块的正极和第一节点之间；第二激励熔断器与第三开关器件串联在储能模块的正极和第一节点之间；驱动控制方法还包括：

检测第一激励熔断器和第二激励熔断器；

响应于第一激励熔断器出现故障，闭合第三开关器件，并断开第一开关器件；

响应于第二激励熔断器出现故障，闭合第一开关器件，并断开第三开关器件。

激励熔断器作为受控熔断器件，控制器会有一定概率出现系统误触发，在此电力系统中，激励熔断器故障的情况下，故障被BMS或VCU监控到的情况下，VCU控制MCU将开关器件的切入与切出，通过VCU、BMS和微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)自动监控与执行，在次驾驶循环下驾驶员不需参与。降低了车辆在高速行车的情况下动力丢失的风险，提高了动力系统的安全性，支持L4/L5对动力系统的功能安全要求。

通过采用上述方案，在激励熔断器出现故障的情况下，断开了故障相应的放电回路或充电回路，不影响负载的驱动功能或储能模块的充电过程；故提高了电力系统的可靠性。

根据本申请的一些实施例，还提供一种应用于基于图1所示的电力系统的驱动控制方法，上述驱动控制方法包括根据驱动指令控制电力系统工作在相应的工作模式，其中工作模式包括第一工作模式至第四工作模式。

第一工作模式：控制第一开关器件K1和第二开关器件K2闭合，且控制第三开关器件K3和第四开关器件K4断开，以使储能模块B1通过放电正极端M+和放电负极端M-进行放电；

第二工作模式：控制第一开关器件K1和第二开关器件K2断开，且控制第三开关器件K3和第四开关器件K4闭合，以使储能模块B1通过放电正极端M+和放电负极端M-进行放电；

第三工作模式：控制第一开关器件K1和第二开关器件K2闭合，且控制第三开关器件K3和第四开关器件K4断开，以使通过直流充电正极端DCC+和直流充电负极端DCC-对储能模块B1进行充电；

第四工作模式：控制第一开关器件K1和第二开关器件K2断开，且控制第三开关器件K3和第四开关器件K4闭合，以使通过直流充电正极端DCC+和直流充电负极端DCC-对储能模块B1进行充电。

例如，在电动汽车正常行车的情况下，可以将控制电力系统工作在第一工作模式，此的情况下，储能模块B1通过第一放电回路放电。在第一开关器件K1或第二开关器件K2故障的情况下，可以将控制电力系统工作在第二工作模式，此种的情况下，储能模块B1通过第二放电回路放电。在电动汽车正常充电的情况下，可以将控制电力系统工作在第四工作模式，此种的情况下，通过第二充电回路对储能模块B1进行充电。在第三开关器件K3或第四开关器件K4故障的情况下，可以将控制电力系统工作在第三工作模式，此种的情况下，通过第一充电回路对储能模块B1进行充电。

放电正极端M+、第一开关器件K1、储能模块B1、第二开关器件K2和放电负极端M-形成第一放电回路，放电正极端M+、第三开关器件K3、储能模块B1、第四开关器件K4和放电负极端M-形成第二放电回路，故放电回路可以切换；由于直流充电正极端DCC+、第一开关器件K1、储能模块B1、第二开关器件K2和直流充电负极端DCC-形成第一充电回路，直流充电正极端DCC+、第三开关器件K3、储能模块B1、第四开关器件K4和直流充电负极端DCC-形成第二充电回路，故充电回路可以切换。

由于第一充电回路和第二充电回路并联，第一放电回路和第二放电回路并联，且充电回路和放电回路复用，在此种架构下，充电系统和电驱动系统同时实现了冗余设计，极大提高了电力系统的安全性，支持L4/L5对电力系统的功能安全要求，且简化了电路并节约了成本。

根据本申请的一些实施例，可选地，在第一工作模式下，在检测到第一开关器件K1或第二开关器件K2出现故障的情况下，控制第三开关器件K3和第四开关器件K4闭合，且控制第一开关器件K1和第二开关器件K2断开，以使储能模块B1通过放电正极端M+和放电负极端M-进行放电；

例如，在电动汽车工作在正常驱动模式（第一工作模式）下，检测到第一开关器件K1或第二开关器件K2出现故障，例如，开关器件在整车颠簸路况的振动、冲击条件下可能出现故障，电动汽车由第一工作模式切换到第二工作模式，即通过第二放电回路进行放电。

在第二工作模式下，在检测到第三开关器件K3或第四开关器件K4出现故障的情况下，控制第一开关器件K1和第二开关器件K2闭合，且控制第三开关器件K3和第四开关器件K4断开，以使储能模块B1通过放电正极端M+和放电负极端M-进行放电。

例如，在电动汽车工作在备用驱动模式（第二工作模式）下，检测到第三开关器件K3或第四开关器件K4出现故障，例如，开关器件在整车颠簸路况的振动、冲击条件下可能出现故障，电动汽车由第二工作模式切换到第一工作模式，即通过第一放电回路进行放电。

在此电力系统中，行车故障的情况下，开关器件的切入与切出均通过即VCU、BMS和微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)自动监控与执行，在次驾驶循环下驾驶员不需参与。降低了车辆在高速行车的情况下动力丢失的风险，提高了动力系统的安全性，支持L4/L5对动力系统的功能安全要求。

在第三工作模式下，在检测到第一开关器件K1或第二开关器件K2出现故障的情况下，控制第三开关器件K3和第四开关器件K4闭合，且控制第一开关器件K1和第二开关器件K2断开，以通过直流充电正极端DCC+和直流充电负极端DCC-对储能模块B1进行充电。

例如，在电动汽车工作在备用充电模式（第三工作模式）下，检测到第一开关器件K1或第二开关器件K2出现故障，例如，开关器件在整车颠簸路况的振动、冲击条件下可能出现故障，电动汽车由第三工作模式切换到第四工作模式，即通过第二充电回路进行充电。上述过程通过VCU和BMS自动切换，用户不需参与，提高了用户直流充电成功率。

在第四工作模式下，在检测到第三开关器件K3或第四开关器件K4出现故障的情况下，控制第一开关器件K1和第二开关器件K2闭合，且控制第三开关器件K3和第四开关器件K4断开，以通过直流充电正极端DCC+和直流充电负极端DCC-对储能模块B1进行充电。

例如，在电动汽车工作在正常充电模式（第四工作模式）下，检测到第三开关器件K3或第四开关器件K4出现故障，例如，开关器件在整车颠簸路况的振动、冲击条件下可能出现故障，电动汽车由第四工作模式切换到第三工作模式，即通过第一充电回路进行充电。上述过程通过VCU和BMS自动切换，用户不需参与，提高了用户直流充电成功率。

通过采用上述方案，在使用第一放电回路或第二放电回路进行放电的情况下，若出现故障，断开了故障相应的放电回路并连通另一个放电回路，不影响负载的驱动功能；在使用第一充电回路或第二充电回路进行放电的情况下，如出现故障，断开了故障相应的充电回路并连通另一个充电回路，不影响储能模块的充电；故提高了电力系统的可靠性。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图5所示，电力系统还包括第一热熔断器F1和第二热熔断器F2；第一热熔断器F1与第一开关器件K1串联在储能模块B1的正极和第一节点X1之间；第二热熔断器F2与第三开关器件K3串联在储能模块B1的正极和第一节点X1之间；驱动控制方法还包括：

在第一工作模式下，在检测到第一热熔断器F1出现故障的情况下，控制第三开关器件K3和第四开关器件K4闭合，且控制第一开关器件K1和第二开关器件K2断开，以使储能模块B1通过放电正极端M+和放电负极端M-进行放电。

例如，在电动汽车工作在正常驱动模式（第一工作模式）的情况下，检测到第一热熔断器F1出现故障，例如，第一热熔断器件作为被动熔断器件，在保护的高压回路出现偶发短路的情况下会不受控的被动熔断；电动汽车由第一工作模式切换到第二工作模式，即通过第二放电回路进行放电。

在第二工作模式下，在检测到第二热熔断器F2出现故障的情况下，控制第一开关器件K1和第二开关器件K2闭合，且控制第三开关器件K3和第四开关器件K4断开，以使储能模块B1通过放电正极端M+和放电负极端M-进行放电。

例如，在电动汽车工作在备用驱动模式（第二工作模式）的情况下，检测到第二热熔断器F2出现故障，例如，第二热熔断器件作为被动熔断器件，在保护的高压回路出现偶发短路的情况下会不受控的被动熔断；电动汽车由第二工作模式切换到第一工作模式，即通过第一放电回路进行放电。

在第三工作模式下，在检测到第一热熔断器F1出现故障的情况下，控制第三开关器件K3和第四开关器件K4闭合，且控制第一开关器件K1和第二开关器件K2断开，以使通过直流充电正极端DCC+和直流充电负极端DCC-对储能模块B1进行充电。

例如，在电动汽车工作在备用充电模式（第三工作模式）的情况下，检测到第一热熔断器F1出现故障，例如，第一热熔断器件作为被动熔断器件，在保护的高压回路出现偶发短路的情况下会不受控的被动熔断；电动汽车由第三工作模式切换到第四工作模式，即通过第二充电回路进行充电。

在第四工作模式下，在检测到第二热熔断器F2出现故障的情况下，控制第一开关器件K1和第二开关器件K2闭合，且控制第三开关器件K3和第四开关器件K4断开，以使通过直流充电正极端DCC+和直流充电负极端DCC-对储能模块B1进行充电。

例如，在电动汽车工作在正常充电模式（第四工作模式）的情况下，检测到第二热熔断器F2出现故障，例如，第二热熔断器件作为被动熔断器件，在保护的高压回路出现偶发短路的情况下会不受控的被动熔断；电动汽车由第四工作模式切换到第三工作模式，即通过第一充电回路进行充电。

通过采用上述方案，在热熔断器出现故障的情况下，断开了故障相应的放电回路或充电回路，不影响负载的驱动功能或储能模块B1的充电过程；故提高了电力系统的可靠性。

根据本申请的一些实施例，如图6所示，电力系统还包括第一负载17和第二负载18；第一负载17和第二负载18并联连接在放电正极端M+和放电负极端M-之间；驱动控制方法还包括：

在第一工作模式下，在检测到第一负载17出现故障且第一热熔断器F1断开的情况下，控制第三开关器件K3和第四开关器件K4闭合，且控制第一开关器件K1和第二开关器件K2断开，并将第二负载18接入至放电正极端M+和放电负极端M-之间，以使储能模块B1通过放电正极端M+和放电负极端M-对第二负载18进行放电。

双电机系统中，在第一负载17由于器件本身或控制策略出现短路故障的情况下，第一负载17故障无法输出动力；同时受电力系统短路影响，第一热熔断器F1执行短路保护功能自身熔断造成原动力回路动力中断。此故障被BMS或VCU监控到的情况下，VCU控制MCU将故障的第一负载17切离电力系统，通过BMS调度第三开关器件K3和第四开关器件K4接入电力系统，使正常状态下的第二热熔断器F2接入到动力回路，为第二负载18接续高压动力。

在第二工作模式下，在检测到第二负载18出现故障且第二热熔断器F2断开的情况下，控制第一开关器件K1和第二开关器件K2闭合，且控制第三开关器件K3和第四开关器件K4断开，并将第一负载17接入至放电正极端M+和放电负极端M-之间，以使储能模块B1通过放电正极端M+和放电负极端M-对第一负载17进行放电。

双电机系统中，在第二负载18由于器件本身或控制策略出现短路故障的情况下，第二负载18故障无法输出动力；同时受电力系统短路影响，第二热熔断器F2执行短路保护功能自身熔断造成原动力回路动力中断。此故障被BMS或VCU监控到的情况下，VCU控制MCU将故障的第二负载18切离电力系统，同的情况下通过BMS调度第一开关器件K1和第二开关器件K2接入电力系统，使正常状态下的第一热熔断器F1接入到动力回路，为第一负载17接续高压动力。

在此电力系统中，行车故障的情况下，负载的切入与切出均通过VCU、BMS和MCU自动监控与执行，驾驶员不需参与。降低了车辆在高速行车的情况下动力丢失的风险，极大提高了动力系统的安全性，支持L4/L5对动力系统的功能安全要求。

通过采用上述方案，在第一负载17出现故障且第一热熔断器F1断开的情况下，断开了故障的第一放电回路，并接入第二负载18且连通第二放电回路；在第二负载出现故障且第二热熔断器断开的情况下，断开了故障的第二放电回路，并接入第一负载且连通第一放电回路；从而不影响负载的驱动功能，故提高了电力系统的可靠性。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图7所示，电力系统还包括第一激励熔断器Pyro1和第二激励熔断器Pyro2；第一激励熔断器Pyro1与第一开关器件K1串联在储能模块B1的正极和第一节点X1之间；第二激励熔断器Pyro2与第第三开关器件K3串联在储能模块B1的正极和第一节点X1之间；驱动控制方法还包括：

在第一工作模式下，在检测到第一激励熔断器Pyro1出现故障的情况下，控制第三开关器件K3和第四开关器件K4闭合，且控制第一开关器件K1和第二开关器件K2断开，以使储能模块B1通过放电正极端M+和放电负极端M-进行放电。

例如，在电动汽车工作在正常驱动模式（第一工作模式）下，检测到第一激励熔断器Pyro1出现故障，例如，第一激励熔断器Pyro1作为受控熔断器件，控制器会有一定概率出现系统误触发，电动汽车由第一工作模式切换到第二工作模式，即通过第二放电回路进行放电。

在第二工作模式下，在检测到第二激励熔断器Pyro2出现故障的情况下，控制第一开关器件K1和第二开关器件K2闭合，且控制第三开关器件K3和第四开关器件K4断开，以使储能模块B1通过放电正极端M+和放电负极端M-进行放电。

例如，在电动汽车工作在备用驱动模式（第二工作模式）下，检测到第二激励熔断器Pyro2出现故障，例如，第二激励熔断器Pyro2作为受控熔断器件，控制器会有一定概率出现系统误触发，电动汽车由第二工作模式切换到第一工作模式，即通过第一放电回路进行放电。

在第三工作模式下，在检测到第一激励熔断器Pyro1出现故障的情况下，控制第三开关器件K3和第四开关器件K4闭合，且控制第一开关器件K1和第二开关器件K2断开，以使通过直流充电正极端DCC+和直流充电负极端DCC-对储能模块B1进行充电。

例如，在电动汽车工作在备用充电模式（第三工作模式）下，检测到第一激励熔断器Pyro1出现故障，例如，激励熔断器作为受控熔断器件，控制器会有一定概率出现系统误触发，电动汽车由第三工作模式切换到第四工作模式，即通过第二充电回路进行充电。

在第四工作模式下，在检测到第二激励熔断器Pyro2出现故障的情况下，控制第一开关器件K1和第二开关器件K2闭合，且控制第三开关器件K3和第四开关器件K4断开，以使通过直流充电正极端DCC+和直流充电负极端DCC-对储能模块B1进行充电。

例如，在电动汽车工作在正常充电模式（第四工作模式）下，检测到第二激励熔断器Pyro2出现故障，例如，激励熔断器作为受控熔断器件，控制器会有一定概率出现系统误触发，电动汽车由第四工作模式切换到第三工作模式，即通过第一充电回路进行充电。

通过采用上述方案，在激励熔断器出现故障的情况下，断开了故障相应的放电回路或充电回路，不影响负载的驱动功能或储能模块B1的充电过程；故提高了电力系统的可靠性。

在一些实施例中，如图8所示，电力系统还包括第一负载17和第二负载18；第一负载17和第二负载18并联连接在放电正极端M+和放电负极端M-之间；驱动控制方法还包括：

在第一工作模式下，在检测到第一负载17出现故障且从电力系统切除的情况下，控制第一开关器件K1和第二开关器件K2断开，且控制第三开关器件K3和第四开关器件K4闭合，以使储能模块B1通过放电正极端M+和放电负极端M-进行放电。

双电机系统中，在第一负载17由于器件本身或控制策略出现短路故障的情况下，第一负载17故障无法输出动力；在此情况下受电力系统短路影响，第一激励熔断器Pyro1执行短路保护功能自身熔断造成原动力回路动力中断。此故障被BMS或VCU监控到的情况下，VCU控制MCU将故障的第一负载17切离电力系统，同时通过BMS调度第三开关器件K3和第四开关器件K4接入电力系统，使正常状态下的第二激励熔断器Pyro2接入到动力回路，为第二负载18接续高压动力。

在第二工作模式下，在检测到第二负载18出现故障且从电力系统切除的情况下，控制第三开关器件K3和第四开关器件K4断开，且控制第一开关器件K1和第二开关器件K2闭合，以使储能模块B1通过放电正极端M+和放电负极端M-进行放电。

双电机系统中，在第二负载18由于器件本身或控制策略出现短路故障的情况下，第二负载18故障无法输出动力；在此情况下受电力系统短路影响，第二激励熔断器Pyro2执行短路保护功能自身熔断造成原动力回路动力中断。此故障被BMS或VCU监控到的情况下，VCU控制MCU将故障的第二负载18切离电力系统，同时通过BMS调度第一开关器件K1和第二开关器件K2接入电力系统，使正常状态下的第一激励熔断器Pyro1接入到动力回路，为第一负载17接续高压动力。

在此电力系统中，行车故障的情况下，负载的切入与切出均通过VCU/BMS/MCU自动监控与执行，驾驶员不需参与。降低了车辆在高速行车的情况下动力丢失的可能性，提高了动力系统的安全性，支持L4/L5对动力系统的功能安全要求。

通过采用上述方案，在第一负载17或第二负载18出现故障的情况下，断开了故障相应的放电回路，并切换负载和放电回路，不影响驱动功能；故提高了电力系统的可靠性。

需要说明的是，控制上述开关器件的控制信号可以由数字电路提供。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种电力系统，其特征在于，具有放电正极端、放电负极端、直流充电正极端和直流充电负极端；

其中，所述放电正极端和所述直流充电正极端与第一节点连接，所述放电负极端和所述直流充电负极端与第二节点连接；

所述电力系统包括储能模块、第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件；

所述第一开关器件和所述第三开关器件并联连接并设置在所述第一节点和所述储能模块的正极之间；

所述第二开关器件和所述第四开关器件并联连接并设置在所述第二节点和所述储能模块的负极之间；

所述电力系统还包括第一保险器件和第二保险器件；

所述第一保险器件与所述第一开关器件串联在所述储能模块的正极和所述第一节点之间；

所述第二保险器件与所述第三开关器件串联在所述储能模块的正极和所述第一节点之间；

电力系统还包括：

第一预充电路，与所述第一开关器件和所述第三开关器件并联连接，配置为在所述第一开关器件或所述第三开关器件闭合前，平衡所述第一开关器件两端的压差或所述第三开关器件两端的压差；和/或，

第二预充电路，与所述第二开关器件和所述第四开关器件并联连接，配置为在所述第二开关器件或所述第四开关器件闭合前，平衡所述第一开关器件两端的压差或所述第三开关器件两端的压差。

2.如权利要求1所述的电力系统，其特征在于，电力系统还包括；

充放电模块，连接在所述第一节点和所述第二节点之间，能够将接入的电能转换为第一直流电，以对所述储能模块进行充电。

3.如权利要求2所述的电力系统，其特征在于，所述充放电模块还能够将所述储能模块的电压转换为第二直流电；

所述电力系统还包括；

低压电源，与所述充放电模块连接，配置为基于所述第二直流电进行充电。

4.如权利要求1所述的电力系统，其特征在于，所述第一保险器件包括第一热熔断器，所述第二保险器件包括第二热熔断器；

所述第一热熔断器与所述第一开关器件串联在所述储能模块的正极和所述第一节点之间；

所述第二热熔断器与所述第三开关器件串联在所述储能模块的正极和所述第一节点之间。

5.如权利要求1所述的电力系统，其特征在于，所述第一保险器件包括第一激励熔断器，所述第二保险器件包括第二激励熔断器；

所述第一激励熔断器与所述第一开关器件串联在所述储能模块的正极和所述第一节点之间；

所述第二激励熔断器与所述第三开关器件串联在所述储能模块的正极和所述第一节点之间。

6.如权利要求4或5所述的电力系统，其特征在于，还包括第一负载和第二负载；

所述第一负载和所述第二负载并联连接在所述放电正极端和所述放电负极端之间。

7.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括如权利要求1至6中任意一项所述的电力系统。

8.一种应用于如权利要求1至6任意一项所述的电力系统的驱动控制方法，其特征在于，包括：

检测第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件；

响应于所述第一开关器件出现故障，闭合所述第三开关器件，并断开所述第一开关器件；

响应于所述第二开关器件出现故障，闭合所述第四开关器件，并断开所述第二开关器件；

响应于所述第三开关器件出现故障，闭合所述第一开关器件，并断开所述第三开关器件；

响应于所述第四开关器件出现故障，闭合所述第二开关器件，并断开所述第四开关器件；

所述响应于所述第一开关器件出现故障，闭合所述第三开关器件，并断开所述第一开关器件具体为：响应于所述第一开关器件出现故障，对所述第三开关器件进行预充后，闭合所述第三开关器件，并断开所述第一开关器件；

所述响应于所述第二开关器件出现故障，闭合所述第四开关器件，并断开所述第二开关器件具体为：响应于所述第二开关器件出现故障，对所述第四开关器件进行预充后，闭合所述第四开关器件，并断开所述第二开关器件；

所述响应于所述第三开关器件出现故障，闭合所述第一开关器件，并断开所述第三开关器件具体为：响应于所述第三开关器件出现故障，对所述第一开关器件进行预充后，闭合所述第一开关器件，并断开所述第三开关器件；

所述响应于所述第四开关器件出现故障，闭合所述第二开关器件，并断开所述第四开关器件具体为：响应于所述第四开关器件出现故障，对所述第二开关器件进行预充后，闭合所述第二开关器件，并断开所述第四开关器件。

9.如权利要求8所述的驱动控制方法，其特征在于，所述电力系统还包括第一热熔断器和第二热熔断器；所述第一热熔断器与所述第一开关器件串联在所述储能模块的正极和所述第一节点之间；所述第二热熔断器与所述第三开关器件串联在所述储能模块的正极和所述第一节点之间；

所述驱动控制方法还包括：

检测所述第一热熔断器和所述第二热熔断器；

响应于所述第一热熔断器出现故障，闭合所述第三开关器件，并断开所述第一开关器件；

响应于所述第二热熔断器出现故障，闭合所述第一开关器件，并断开所述第三开关器件。

10.如权利要求8所述的驱动控制方法，其特征在于，所述电力系统还包括第一激励熔断器和第二激励熔断器；所述第一激励熔断器与所述第一开关器件串联在所述储能模块的正极和所述第一节点之间；所述第二激励熔断器与所述第三开关器件串联在所述储能模块的正极和所述第一节点之间；

所述驱动控制方法还包括：

检测所述第一激励熔断器和所述第二激励熔断器；

响应于所述第一激励熔断器出现故障，闭合所述第三开关器件，并断开所述第一开关器件；

响应于所述第二激励熔断器出现故障，闭合所述第一开关器件，并断开所述第三开关器件。