针对车辆部件电功率电路的故障隔离、预测和缓解的制作方法

针对车辆部件电功率电路的故障隔离、预测和缓解
1.引言本节中提供的信息旨在总体上呈现本公开的背景。当前署名的发明人的工作在本节中描述的范围内以及在提交时可能不符合现有技术的描述方面，既不明确也不隐含地被认为是针对本公开的现有技术。
技术领域
2.本公开总体上涉及用于车辆的电功率供应系统，并且更特别地，涉及用于车辆的电功率供应系统中的故障隔离、预测和缓解。


背景技术：

3.电功率供应系统向车辆的各种子系统（部件）提供功率。子系统的示例包括动力转向子系统、制动子系统、导航子系统、信息娱乐子系统等等。车辆的功率供应系统包括一个或多个电源或功率供给（例如电池）以及将功率从一个或多个电源分配到车辆的各种子系统的功率分配电路。例如，功率分配电路包括保险丝、开关、电缆、连接器等。


技术实现要素：

4.一种系统包括故障检测模块和故障缓解模块。故障检测模块被配置成与向车辆的子系统供应功率的功率电路通信。功率电路包括电源和将电源连接到子系统的多个部件。故障检测模块被配置成从功率电路和子系统接收测量值的n个集合，其中n是大于1的整数。n个集合中的每个集合包括电源的输出端处和子系统的输入端处的电压。故障检测模块被配置成基于电源的输出端处的电压检测指示电源故障的第一故障。故障检测模块被配置成基于对于所有n个集合电源的输出端处和子系统的输入端处的电压之间的差异大于第一阈值来检测指示所述部件中的一者与电源永久断开的第二故障。所述故障检测模块被配置成基于对于所述n个集合中的m个集合所述差异大于第二阈值来检测指示所述部件中的一者与所述电源间歇性断开的第三故障，其中1 ≤ m < n。所述故障缓解模块被配置成通过切换到车辆中的不同电源以向所述子系统供应功率来缓解所述第一和第二故障。故障缓解模块被配置成通过降低子系统消耗的功率并通过生成关于间歇性断开的警告来缓解第三故障。
5.在其他特征中，n个集合中的每个集合还包括子系统从电源汲取的电流。故障检测模块被配置成接收与功率电路和子系统中的至少一者相关联的参数的测量值。该参数不同于电压和电流。故障检测模块被配置成基于电压和电流来确定功率电路的电阻。故障检测模块被配置成基于参数来标准化电阻。故障检测模块被配置成基于标准化的电阻检测第四故障，第四故障指示功率电路和子系统之间的松动连接或者指示所述部件中的一者的腐蚀。故障缓解模块被配置成通过降低子系统消耗的功率并通过生成关于连接松动或腐蚀的警告来缓解第四故障。
6.在其他特征中，故障检测模块还被配置成接收关于电源的输出电流和健康状态中
的至少一者的数据。故障检测模块还被配置成：基于该数据，比基于电源输出端处的电压更快地检测第一故障。
7.在其他特征中，该系统还包括第二故障检测模块，该第二故障检测模块被配置成与向车辆的第二子系统供应功率的第二功率电路通信。第二功率电路包括第二电源和将第二电源连接到第二子系统的多个第二部件。故障缓解模块被配置成响应于第二故障检测模块检测到第二功率电路中没有故障，并且响应于故障检测模块检测到第一、第二或第三故障：通过切换子系统以从第二功率电路接收功率来缓解第一、第二或第三故障。
8.在其他特征中，该系统还包括第二故障检测模块，该第二故障检测模块被配置成与向车辆的第二子系统供应功率的第二功率电路通信。第二功率电路包括第二电源和将第二电源连接到第二子系统的多个第二部件。第二故障检测模块被配置成检测第四故障，该第四故障指示第二功率电路和第二子系统之间的松动连接或者指示第二部件中的一者的腐蚀。故障缓解模块被配置成响应于第二故障检测模块检测到第四故障，并且响应于故障检测模块检测到第一、第二或第三故障：通过切换子系统以从第二功率电路接收功率、通过减少子系统消耗的功率、以及通过生成关于第二功率电路和第二子系统之间的连接松动或者关于第二部件中的一者的腐蚀的警告，来缓解第一、第二或第三故障并缓解第四故障。
9.在其他特征中，该系统还包括第二故障检测模块，该第二故障检测模块被配置成与向车辆的第二子系统供应功率的第二功率电路通信。第二功率电路包括第二电源和将第二电源连接到第二子系统的多个第二部件。第二故障检测模块被配置成检测指示第二电源故障、第二功率电路和第二子系统之间的永久断开或者第二功率电路和第二子系统之间的间歇性断开的第四故障。故障缓解模块被配置成响应于第二故障检测模块检测到第四故障，并响应于故障检测模块检测到第一、第二或第三故障：通过切换子系统或第二子系统以从车辆中的第三电源接收功率来缓解第一、第二或第三故障并缓解第四故障。
10.在其他特征中，该系统还包括第二故障检测模块，该第二故障检测模块被配置成与向车辆的第二子系统供应功率的第二功率电路通信。第二功率电路包括第二电源和将第二电源连接到第二子系统的多个第二部件。第二故障检测模块被配置成检测指示第二电源故障、第二功率电路和第二子系统之间的永久断开或第二功率电路和第二子系统之间的间歇性断开的第四故障。故障缓解模块被配置成响应于第二故障检测模块检测到第四故障，并响应于故障检测模块检测到第一、第二或第三故障：通过将车辆的操作切换到第三子系统并使用第三子系统将车辆停靠到路边来缓解第一、第二或第三故障并缓解第四故障。
11.在其他特征中，该系统还包括第二故障检测模块，该第二故障检测模块被配置成与向车辆的第二子系统供应功率的第二功率电路通信。第二功率电路包括第二电源和将第二电源连接到第二子系统的多个第二部件。第二故障检测模块被配置成检测第五故障，该第五故障指示第二功率电路和第二子系统之间的松动连接或者指示第二部件中的一者的腐蚀。故障缓解模块被配置成响应于第二故障检测模块检测到第二功率电路中没有故障，并且响应于故障检测模块检测到第四故障，或者响应于第二故障检测模块检测到第五故障并且故障检测模块检测到第四故障：通过降低子系统和第二子系统中的至少一者消耗的功率并且通过生成关于与子系统和第二子系统中的至少一者相关联的松动连接或腐蚀的警告来缓解第四和第五故障中的至少一者。
12.在其他特征中，该系统还包括被配置成感测电压的多个电压传感器、被配置成感
测电流的电流传感器、以及被配置成确定每个集合中的电压和电流值是否有效的验证模块。故障检测模块被配置成基于确定每个集合中的电压和电流的值是否有效来确定电压和电流传感器中的一者或多者是否有故障。故障检测模块被配置成响应于确定每个集合中的电压和电流值有效来检测第一、第二、第三或第四故障。
13.在其他特征中，该参数包括与功率电路和子系统中的至少一者相关联的温度和湿度中的至少一者。
14.在又其他特征中，一种方法包括从功率电路接收测量值的n个集合，所述功率电路包括经由多个部件向车辆子系统供应功率的电源，其中n是大于1的整数。n个集合中的每个集合包括电源的输出端处和子系统的输入端处的电压。该方法还包括基于电源的输出端处的电压检测指示电源故障的第一故障。该方法还包括基于对于所有n个集合电源的输出端处和子系统的输入端处的电压差异大于第一阈值来检测指示部件中的一者与电源永久断开的第二故障。该方法还包括基于对于所述n个集合中的m个集合所述差异大于第二阈值来检测指示所述部件中的一者与所述电源的间歇性断开的第三故障，其中1 ≤ m < n。该方法还包括通过切换到车辆中的不同电源来向所述子系统供应功率来缓解所述第一和第二故障。该方法还包括通过降低子系统消耗的功率和通过生成关于间歇性断开的警告来缓解第三故障。
15.在其他特征中，n个集合中的每个集合还包括子系统从电源汲取的电流。该方法还包括接收与功率电路和子系统中的至少一者相关联的参数的测量值。该参数不同于电压和电流。该方法还包括基于电压和电流确定功率电路的电阻，并基于该参数标准化电阻。该方法还包括基于标准化的电阻检测第四故障，该第四故障指示功率电路和子系统之间的松动连接或者指示所述部件中的一者的腐蚀。该方法还包括通过降低子系统消耗的功率以及通过生成关于连接松动或腐蚀的警告来缓解第四故障。
16.在其他特征中，该方法还包括接收关于电源的输出电流和健康状态中的至少一者的数据，并且基于该数据，比基于电源的输出端处的电压更快地检测第一故障。
17.在其他特征中，该方法还包括与第二功率电路通信，该第二功率电路包括经由多个第二部件向车辆的第二子系统供应功率的第二电源。该方法还包括：响应于检测到第二功率电路中没有故障，并且响应于检测到第一、第二或第三故障：通过切换子系统以从第二功率电路接收功率来缓解第一、第二或第三故障。
18.在其他特征中，该方法还包括与第二功率电路通信，该第二功率电路包括经由多个第二部件向车辆的第二子系统供电的第二电源。该方法还包括检测第四故障，该第四故障指示第二功率电路和第二子系统之间的松动连接或者指示第二部件中的一者的腐蚀。该方法还包括，响应于检测到第四故障，并响应于检测到第一、第二或第三故障：通过切换子系统以从第二功率电路接收功率、通过减少子系统消耗的功率、以及通过生成关于第二功率电路和第二子系统之间的松动连接或关于第二部件中的一者的腐蚀的警告，来缓解第一、第二或第三故障并缓解第四故障。
19.在其他特征中，该方法还包括与第二功率电路通信，该第二功率电路包括经由多个第二部件向车辆的第二子系统供应功率的第二电源。该方法还包括检测第四故障，该第四故障指示第二电源故障、第二功率电路和第二子系统之间的永久断开或者第二功率电路和第二子系统之间的间歇性断开。该方法还包括，响应于检测到第四故障，并且响应于检测
到第一、第二或第三故障：通过切换子系统或第二子系统以从车辆中的第三电源接收功率来缓解第一、第二或第三故障并且缓解第四故障。
20.在其他特征中，该方法还包括与第二功率电路通信，该第二功率电路包括经由多个第二部件向车辆的第二子系统供应功率的第二电源。该方法还包括检测第四故障，该第四故障指示第二电源故障、第二功率电路和第二子系统之间的永久断开或者第二功率电路和第二子系统之间的间歇性断开。该方法还包括，响应于检测到第四故障，并且响应于检测到第一、第二或第三故障：通过将车辆的操作切换到第三子系统并且使用第三子系统将车辆停靠到路边来缓解第一、第二或第三故障，并且缓解第四故障。
21.在其他特征中，该方法还包括与第二功率电路通信，该第二功率电路包括经由多个第二部件向车辆的第二子系统供应功率的第二电源。该方法还包括检测第五故障，该第五故障指示第二功率电路和第二子系统之间的松动连接或者指示第二部件中的一者的腐蚀。该方法还包括，响应于在第二功率电路中没有检测到故障，并且响应于检测到第四故障，或者响应于检测到第五故障和检测到第四故障：通过降低子系统和第二子系统中的至少一者消耗的功率，并且通过生成关于与子系统和第二子系统中的至少一者相关联的松动连接或腐蚀的警告，来缓解第四和第五故障中的至少一者。
22.在其他特征中，该方法还包括确定每个集合中的电压和电流值是否有效。该方法还包括基于确定每个集合中的电压和电流的值是否有效来确定电压和电流传感器中的一者或多者是否有故障。该方法还包括响应于确定每个集合中的电压和电流值有效来检测第一、第二、第三或第四故障。
23.在该方法的其他特征中，该参数包括与功率电路和子系统中的至少一者相关联的温度和湿度中的至少一者。
24.本发明提供了以下技术方案：1.一种系统，包括：故障检测模块，其被配置成：与向车辆的子系统供应功率的功率电路通信，其中，所述功率电路包括电源和将所述电源连接到所述子系统的多个部件；从所述功率电路和所述子系统接收测量值的n个集合，其中，n是大于1的整数，并且其中，所述测量值的n个集合中的每个集合包括所述电源的输出端处和所述子系统的输入端处的电压；基于所述电源的输出端处的电压检测指示电源故障的第一故障；基于对于所有n个集合所述电源的输出端处和所述子系统的输入端处的电压差异大于第一阈值，检测指示所述部件中的一者与所述电源永久断开的第二故障；以及基于对于所述n个集合中的m个集合所述差异大于第二阈值，检测指示所述部件中的一者与所述电源间歇性断开的第三故障，其中1≤m < n；以及故障缓解模块，其被配置成：通过切换到所述车辆中的不同电源来向所述子系统供应功率来缓解所述第一和第二故障；以及通过降低所述子系统消耗的功率并通过生成关于间歇性断开的警告来缓解所述第三故障。
25.2. 根据技术方案1所述的系统，其中，所述n个集合中的每个集合还包括由所述子系统从所述电源汲取的电流，并且其中：所述故障检测模块被配置成：接收与所述功率电路和所述子系统中的至少一者相关联的参数的测量值，其中，所述参数不同于电压和电流；基于所述电压和电流确定所述功率电路的电阻；基于所述参数标准化电阻；以及基于标准化的电阻，检测第四故障，所述第四故障指示所述功率电路和所述子系统之间的松动连接或者指示所述部件中的一者的腐蚀；并且所述故障缓解模块被配置成：通过降低所述子系统消耗的功率并通过生成关于所述松动连接或腐蚀的警告来缓解所述第四故障。
26.3. 根据技术方案1所述的系统，其中，所述故障检测模块还被配置成：接收关于所述电源的输出电流和健康状态中的至少一者的数据；以及基于所述数据，比基于所述电源的输出端处的电压更快地检测所述第一故障。
27.4. 根据技术方案1所述的系统，进一步包括：第二故障检测模块，被配置成与向所述车辆的第二子系统供应功率的第二功率电路通信，其中，所述第二功率电路包括第二电源和将所述第二电源连接到所述第二子系统的多个第二部件；其中，所述故障缓解模块被配置成响应于所述第二故障检测模块检测到所述第二功率电路中没有故障，并且响应于所述故障检测模块检测到所述第一、第二或第三故障：通过切换所述子系统以从所述第二功率电路接收功率来缓解所述第一、第二或第三故障。
28.5. 根据技术方案1所述的系统，进一步包括：第二故障检测模块，其被配置成：与向车辆的第二子系统供应功率的第二功率电路通信，其中，所述第二功率电路包括第二电源和将所述第二电源连接到所述第二子系统的多个第二部件；以及检测第四故障，所述第四故障指示所述第二功率电路和所述第二子系统之间的松动连接或者指示所述第二部件中的一者的腐蚀；其中，所述故障缓解模块被配置成响应于所述第二故障检测模块检测到所述第四故障，并且响应于所述故障检测模块检测到所述第一、第二或第三故障：通过切换所述子系统以从所述第二功率电路接收功率、通过减少所述子系统消耗的功率、以及通过生成关于所述第二功率电路和所述第二子系统之间的松动连接或关于所述第二部件中的一者的腐蚀的警告，缓解所述第一、第二或第三故障并缓解所述第四故障。
29.6. 根据技术方案1所述的系统，进一步包括：第二故障检测模块，其被配置成：与向所述车辆的第二子系统供应功率的第二功率电路通信，其中，所述第二功率电路包括第二电源和将所述第二电源连接到所述第二子系统的多个第二部件；以及检测指示第二电源故障、第二功率电路和第二子系统之间的永久断开或者第二功率电
路和第二子系统之间的间歇性断开的第四故障；其中，所述故障缓解模块被配置成响应于所述第二故障检测模块检测到所述第四故障，并且响应于所述故障检测模块检测到所述第一、第二或第三故障：通过切换所述子系统或所述第二子系统以从所述车辆中的第三电源接收功率来缓解所述第一、第二或第三故障并缓解所述第四故障。
30.7. 根据技术方案1所述的系统，进一步包括：第二故障检测模块，其被配置成：与向所述车辆的第二子系统供应功率的第二功率电路通信，其中，所述第二功率电路包括第二电源和将所述第二电源连接到所述第二子系统的多个第二部件；以及检测指示第二电源故障、第二功率电路和第二子系统之间的永久断开或者所述第二功率电路和所述第二子系统之间的间歇性断开的第四故障；其中，所述故障缓解模块被配置成响应于所述第二故障检测模块检测到所述第四故障，并且响应于所述故障检测模块检测到所述第一、第二或第三故障：通过将所述车辆的操作切换到第三子系统并使用所述第三子系统将车辆停靠到路边来缓解所述第一、第二或第三故障并缓解所述第四故障。
31.8. 根据技术方案2所述的系统，进一步包括：第二故障检测模块，其被配置成：与向所述车辆的第二子系统供应功率的第二功率电路通信，其中，所述第二功率电路包括第二电源和将所述第二电源连接到所述第二子系统的多个第二部件；以及检测第五故障，所述第五故障指示所述第二功率电路和所述第二子系统之间的松动连接或者指示所述第二部件中的一者的腐蚀；其中，所述故障缓解模块被配置成：响应于所述第二故障检测模块检测到所述第二功率电路中没有故障并且响应于所述故障检测模块检测到第四故障，或者响应于所述第二故障检测模块检测到第五故障并且所述故障检测模块检测到第四故障：通过降低所述子系统和第二子系统中的至少一者消耗的功率以及通过生成关于与所述子系统和所述第二子系统中的至少一者相关联的松动连接或腐蚀的警告来缓解所述第四和第五故障中的至少一者。
32.9. 根据技术方案2所述的系统，进一步包括：被配置成感测电压的多个电压传感器；被配置成感测电流电流传感器；以及验证模块，其被配置成确定每个集合中的电压值和电流值是否有效；其中，所述故障检测模块被配置成：基于确定每个集合中的电压和电流值是否有效来确定所述电压和电流传感器中的一者或多者是否有故障；以及响应于确定每个集合中的电压和电流值有效，检测所述第一、第二、第三或第四故障。
33.10. 根据技术方案2所述的系统，其中，所述参数包括与所述功率电路和所述子系统中的至少一者相关联的温度和湿度中的至少一者。
34.11. 一种方法，包括：从功率电路接收测量值的n个集合，所述功率电路包括经由多个部件向车辆子系统供应功率的电源，其中，n是大于1的整数，并且其中，所述n个集合中的每个集合包括所述电源的输出端处和所述子系统的输入端处的电压；基于所述电源的输出端处的电压检测指示电源故障的第一故障；基于对于所有n个集合所述电源的输出端处和所述子系统的输入端处的电压差异大于第一阈值，检测指示所述部件中的一者与所述电源永久断开的第二故障；基于对于所述n个集合中的m个集合所述差异大于第二阈值，检测指示所述部件中的一者与所述电源的间歇性断开的第三故障，其中1≤m < n；通过切换到所述车辆中的不同电源来向所述子系统供应功率来缓解所述第一和第二故障；以及通过减少所述子系统消耗的功率以及通过生成关于间歇性断开的警告来缓解所述第三故障。
35.12. 根据技术方案11所述的方法，其中，所述n个集合中的每个集合还包括由所述子系统从所述电源汲取的电流，所述方法还包括：接收与所述功率电路和所述子系统中的至少一者相关联的参数的测量值，其中，所述参数不同于电压和电流；基于所述电压和电流确定所述功率电路的电阻；基于所述参数标准化所述电阻；基于标准化的电阻检测第四故障，所述第四故障指示所述功率电路和所述子系统之间的松动连接或者指示所述部件中的一者的腐蚀；以及通过降低子系统消耗的功率并生成关于连接松动或腐蚀的警告来缓解所述第四故障。
36.13. 根据技术方案11所述的方法，进一步包括：接收关于所述电源的输出电流和健康状态中的至少一者的数据；以及基于所述数据，比基于所述电源的输出端处的电压更快地检测所述第一故障。
37.14. 根据技术方案11所述的方法，进一步包括：与第二功率电路通信，所述第二功率电路包括经由多个第二部件向所述车辆的第二子系统供应功率的第二电源；以及响应于在所述第二功率电路中没有检测到故障，并且响应于检测到第一、第二或第三故障：通过切换所述子系统以从所述第二功率电路接收功率来缓解所述第一、第二或第三故障。
38.15. 根据技术方案11所述的方法，进一步包括：与第二功率电路通信，所述第二功率电路包括经由多个第二部件向所述车辆的第二子系统供应功率的第二电源；检测第四故障，所述第四故障指示所述第二功率电路和所述第二子系统之间的松动连接或者指示所述第二部件中的一者的腐蚀；以及响应于检测到所述第四故障，并且响应于检测到所述第一、第二或第三故障：通过切换所述子系统以从所述第二功率电路接收功率、通过减少所述子系统消耗的功
率、以及通过生成关于所述第二功率电路和所述第二子系统之间的松动连接或关于所述第二部件中的一者的腐蚀的警告，缓解所述第一、第二或第三故障并缓解所述第四故障。
39.16. 根据技术方案11所述的方法，进一步包括：与第二功率电路通信，所述第二功率电路包括经由多个第二部件向所述车辆的第二子系统供应功率的第二电源；检测指示第二电源故障、所述第二功率电路和所述第二子系统之间的永久断开或所述第二功率电路和所述第二子系统之间的间歇性断开的第四故障；以及响应于检测到所述第四故障，并且响应于检测到所述第一、第二或第三故障：通过切换所述子系统或所述第二子系统以从所述车辆中的第三电源接收功率来缓解所述第一、第二或第三故障并缓解第四故障。
40.17. 根据技术方案11所述的方法，进一步包括：与第二功率电路通信，所述第二功率电路包括经由多个第二部件向所述车辆的第二子系统供应功率的第二电源；检测指示第二电源故障、第二功率电路和第二子系统之间的永久断开或所述第二功率电路和所述第二子系统之间的间歇性断开的第四故障；以及响应于检测到所述第四故障，并且响应于检测到所述第一、第二或第三故障：通过将所述车辆的操作切换到第三子系统并使用所述第三子系统将车辆停靠到路边来缓解所述第一、第二或第三故障并缓解所述第四故障。
41.18. 根据技术方案12所述的方法，进一步包括：与第二功率电路通信，所述第二功率电路包括经由多个第二部件向所述车辆的第二子系统供应功率的第二电源；检测第五故障，所述第五故障指示所述第二功率电路和所述第二子系统之间的松动连接或者指示所述第二部件中的一者的腐蚀；以及响应于在所述第二功率电路中没有检测到故障并且响应于检测到第四故障，或者响应于检测到第五故障和检测到第四故障：通过降低所述子系统和所述第二子系统中的至少一者消耗的功率以及通过生成关于与所述子系统和所述第二子系统中的至少一者相关联的松动连接或腐蚀的警告来缓解所述第四和第五故障中的至少一者。
42.19. 根据技术方案12所述的方法，进一步包括：确定每个集合中的电压和电流值是否有效；基于确定每个集合中的电压和电流值是否有效，确定电压和电流传感器中的一者或多者是否有故障；以及响应于确定每个集合中的电压和电流值有效，检测所述第一、第二、第三或第四故障。
43.20. 根据技术方案12所述的方法，其中，所述参数包括与所述功率电路和所述子系统中的至少一者相关联的温度和湿度中的至少一者。
44.从详细描述、权利要求和附图中，本公开的进一步的应用领域将变得显而易见。详细描述和具体示例仅旨在说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。
附图说明
45.从详细描述和随附附图中，将会更全面地理解本公开，其中：图1a示出了包括单个电源的车辆的电功率供应系统的示例；图1b示出了包括多个电源的车辆的电功率供应系统的示例；图2a示出了根据本公开的包括单个电源并且包括故障检测模块的车辆的电功率供应系统的示例；图2b示出了根据本公开的包括多个电源并且包括故障检测模块的车辆的电功率供应系统的示例；图3示出了根据本公开的故障检测模块和功率分配电路、电源和车辆子系统之间的连接的示例；图4示出了根据本公开的用于故障隔离和预测的方法的流程图；图5示出了根据本公开的用于在故障隔离和预测时的故障缓解的方法的流程图；图6示出了使用图4和图5的方法能够隔离和缓解车辆冗余子系统中的故障的系统的示例；图7示出了使用图4和图5的方法能够隔离和缓解由车辆中单个电源供电的子系统中的故障的系统的示例；图8示出了图6的系统的示例实施方式；和图9示出了图7的系统的示例实施方式。
46.在附图中，附图标记可以重复使用来标识相似和/或相同的元件。
具体实施方式
47.车辆的功率供应系统的一个或多个元件会随着时间的推移而出现间歇性问题、会劣化或会出现故障。有时，故障可能是由于功率供应系统的各种元件之间的连接问题造成的。例如，故障可以包括电源故障、电源断开、电源间歇性断开或连接器和电源之间的连接松动。本公开提供了用于针对这些故障进行故障隔离、预测和缓解的系统和方法。这些系统和方法精确定位故障元件、预测故障、并缓解故障对车辆可操作性的影响。
48.当前的故障检测方法检查车辆的电池端子和部件（例如，子系统）之间的电压差。然而，简单的电压检查可能无法准确指示功率电路的问题。此外，本诊断系统仅仅提供基于电压范围的通过/故障评估，并且不隔离故障位置。此外，这些方法不为这些故障提供早期警告或针对功率电路故障进行隔离。
49.本公开提供了一种系统和方法，其不仅使用电压差，还使用供应给车辆部件（例如，子系统）（或由其汲取）的电流来提供功率电路故障隔离、预测和缓解，包括对松动的电源连接的早期警告。具体而言，该系统和方法隔离功率电路故障，包括电源故障、永久电源断开、间歇性电源断开以及针对连接到电源的车辆部件的电源连接松动。该系统和方法能够在这些不同严重性的故障状况之间进行区分，并且能够以分级方式缓解故障。另外，该系统和方法利用可用信号来进行故障隔离，并且利用可用电源来进行故障缓解。此外，该系统和方法基于电阻估计来提供对松动的功率连接的早期警告。
50.此外，当检测到或预测到这些故障状况中的任一种时，该系统和方法提供故障缓解策略。具体而言，该系统和方法提供用于在功率电路故障时缓解故障的电气架构。该电气
架构利用自主车辆中可用的冗余电源，以用于在检测到或预测到功率电路故障时缓解故障。下面详细描述了本公开的这些和其他特征。
51.本公开被组织如下。图1a和1b分别示出了包括单个和多个电源的车辆的电功率供应系统。图2a和2b示出了车辆的电功率供应系统，所述车辆分别包括单个和多个电源，并且包括根据本公开的故障检测模块。图3示出了车辆的故障检测模块和功率分配电路、电源和子系统之间的连接的示例。图4示出了根据本公开的用于故障隔离和预测的方法。图5示出了根据本公开的在故障隔离和预测时的故障缓解方法。图6示出了使用图4和图5所示的方法可以隔离和缓解车辆冗余子系统中的故障的系统的示例。参考图8示出并描述了图6的系统的示例实施方式。图7示出了系统的示例，该系统可以使用图4和图5中所示的方法隔离和缓解由单个电源供电的车辆子系统中的故障。参考图9示出并描述了图7的系统的示例实施方式。在整个本公开中，n是大于1的整数。
52.图1a示出了车辆的电功率供应系统（以下称为系统）100。系统100包括电源（例如，电池）102和功率分配电路104。功率分配电路104包括保险丝盒、开关、电缆和连接器。电源102向控制车辆相应子系统的多个子系统控制模块供应功率。所述多个子系统控制模块被示为元件106-1、106-2、
……
、和106-n（统称为子系统控制模块106）。所述多个子系统被示为元件108-1、108-2、
……
、和108-n（统称为子系统108）。功率分配电路104将电源102连接到子系统控制模块106。
53.图1b示出了车辆的电功率供应系统（以下称为系统）150。系统150包括多个电源（例如电池）152-1、
……
、和152-n（统称为电源152）。系统150包括功率分配电路154。功率分配电路154包括保险丝盒、开关、电缆和连接器。电源152向控制车辆的相应子系统108的子系统控制模块106供应功率。功率分配电路154将电源152连接到子系统控制模块106。
54.图2a示出了车辆的电功率供应系统（以下称为系统）200。系统200包括电源（例如电池）102和功率分配电路204。功率分配电路204包括保险丝盒、开关、电缆和连接器。电源102向控制车辆的相应子系统108的多个子系统控制模块供应功率。所述多个子系统控制模块被示为元件206-1、206-2、
……
、和206-n（统称为子系统控制模块206）。
55.子系统控制模块206分别包括多个故障检测模块208-1、208-2、
……
、和208-n（统称为故障检测模块208）。故障检测模块208执行故障检测，其包括故障隔离、预测和警告，如下面参考图3和图4所解释的。功率分配电路204将电源102连接到子系统控制模块206。故障检测模块208连接到功率分配电路204和电源102。
56.系统200还包括故障缓解模块210，其缓解由故障检测模块208检测到的故障状况。故障缓解模块210连接到故障检测模块208和功率分配电路204。如下面参考图5、7和9所述，故障缓解模块210缓解故障状况。
57.图2b示出了车辆的电功率供应系统（以下称为系统）250。系统250包括电源（例如电池）152和功率分配电路254。功率分配电路254包括保险丝盒、开关、电缆和连接器。电源152向控制车辆的相应子系统108的多个子系统控制模块供应功率。所述多个子系统控制模块被示为元件256-1、256-2、
……
、和256-n（统称为子系统控制模块256）。
58.子系统控制模块256分别包括多个故障检测模块258-1、258-2、
……
、和258-n（统称为故障检测模块258）。故障检测模块258执行故障检测，其包括故障隔离、预测和警告，如下面参考图3和4所解释的。功率分配电路254将电源152连接到子系统控制模块256。故障检
测模块258连接到功率分配电路254和电源152。
59.系统250还包括故障缓解模块260，其缓解由故障检测模块258检测到的故障状况。故障缓解模块260连接到故障检测模块258、功率分配电路254和电源152。如下面参考图5、6和8所述，故障缓解模块260缓解故障状况。
60.图3示出了故障检测模块和功率分配电路、电源和子系统之间的连接的示例。例如，子系统控制模块300包括连接到功率分配电路304、电源306和子系统308的故障检测模块302。电源306和功率分配电路304统称为功率电路，其向子系统控制模块300和子系统308供应功率。
61.例如，子系统控制模块300可以是图2a和2b所示的子系统控制模块206、256中的任一者。例如，故障检测模块302可以是图2a和2b所示的故障检测模块208、258中的任一者。例如，功率分配电路304可以是图2a和2b所示的功率分配电路204、254中的任一者的一部分。例如，电源306可以是图2a和2b所示的电源102、152中的任一者。例如，子系统308可以是图2a和2b所示的子系统108中的任一者。
62.故障检测模块302包括电压传感器350、电流传感器352、验证模块353、电阻测量模块354、其他传感器360和标准化模块370。电压传感器350感测不同点处的电压。例如，电压传感器350感测电源306的输出端（例如，电池的正极端子处）处和子系统308的输入端处的电压。例如，在下面对图4的描述中，这些电压分别由v1和v2表示。电流传感器352感测由电源306供应的输出电流和由子系统308汲取的输入电流。在下面对图4的描述中，任一电流由i表示。
63.验证模块353确定电压和电流测量值的合理性（即，电压和电流测量值是否可靠）。例如，验证模块353确定v1是否大于v2。如果v1大于或等于v2，则v1和v2的测量值有效或合理。验证模块353确定电流i是否为负，在这种情况下，电流测量值是无效的。在下面参考图4描述的故障隔离方法中，被发现无效的测量值可以被弃去而不被考虑。
64.电阻测量模块354基于电压和电流测量值来测量功率电路（即，电源306和功率分配电路304）的电阻。故障检测模块302可以检测电阻值的增加。例如，这些增加可能是由于功率电路中的各种电触点的腐蚀（例如，在电池端子、连接器端部、电缆的暴露导体等处）。电阻的变化可能是由于电缆和连接器之间的间歇性接触问题。例如，当连接断裂时，电阻值会增加。如下面参考图4描述的，故障检测模块302可以基于电阻值的变化来隔离功率电路中的故障。
65.此外，如下面参考图4描述的，故障检测模块302可以基于电阻值的变化来预测故障。例如，电阻值的快速变化可以指示导致电阻值快速变化的间歇性连接可能很快永久断裂，并会导致断开的问题。可以主动发出警报消息或警告，并且如果及时执行补救措施来纠正间歇性连接，就可以防止断开问题。
66.作为另一个示例，电阻值的逐渐增加可以指示可能导致电阻值逐渐增加的腐蚀连接可能很快变成间歇性的或永久断开，并且会导致断裂的问题。可以主动发出警报消息或警告，并且如果及时执行补救措施来纠正腐蚀问题，可以防止断开的问题。
67.其他传感器360可以包括测量功率电路周围的环境因素的传感器。例如，其他传感器360可包括测量功率电路的温度的温度传感器；测量功率电路周围的湿度（其会腐蚀电触点）湿度传感器，等等。例如，其他传感器360可进一步包括振动传感器、应力和应变仪等。这
些传感器可以检测其他因素，诸如功率电路周围环境的恶劣程度。所有这些因素都会不利地影响电源306和功率分配电路304的各种元件（诸如保险丝、开关、电缆、连接器，等等）之间的连接。故障检测模块302可以确定这些连接的状况，并且可以隔离功率电路中的故障，如下面参考图4描述的。
68.标准化模块370使用来自其他传感器360的数据对电压、电流和电阻测量值进行标准化。此外，故障检测模块302可以基于电压、电流和电阻测量值来确定电源306的健康状态（soh）。如下面参考图4所述，故障检测模块302可以使用电源306的soh作为隔离功率电路中故障的因素。
69.故障检测模块302可以生成关于功率电路中预测到的和隔离的故障的警告或警报，如下面参考图4所述。这些警告或警报可以经由车辆的信息娱乐子系统输出。例如，警告或警报可以经由信息娱乐子系统的扬声器系统输出为音频指示，和/或经由信息娱乐子系统的显示系统输出为视觉指示。
70.图4示出了根据本公开的用于故障隔离和预测的方法400。方法400由子系统的子系统控制模块（或更具体地由被包括在子系统控制模块中的故障检测模块）执行。例如，子系统控制模块300的故障检测模块302执行方法400。
71.在402处，控制等待时间t1。此后，在404处，控制确定将被子系统消耗的预期功率（例如，在电动转向子系统的情况下，驾驶员扭矩或方向盘角度梯度）是否大于第一阈值。如果将被子系统消耗的预期功率不大于第一阈值，则控制返回到402。如果将被子系统消耗的预期功率大于第一阈值，则在406处，控制测量电源处的电压v1、在到由电源供电的部件（例如，子系统）的输入端处的电压v2以及由部件（例如，子系统）从电源汲取的电流i。控制使用相应的传感器（例如，图3所示的传感器）测量v1、v2和i。
72.控制收集这些测量值或样本的n个集合，其中n是大于1的整数。数量n是基于子系统确定的。例如，对于某些子系统，时间可能是关键的；因此，n可能相对地小。在一些子系统中，可能期望高准确度；因此，n可能相对地大。因此，n可以是可配置的。在408处，控制确定是否收集了n个集合。如果还没有收集到这n个集合，则控制返回到402。如果收集了n个集合，则控制进行到410。
73.在410处，控制对传感器信号执行合理性或可靠性测试，基于该测试收集n个集合。例如，要使这n个集合有效，v2可能不小于v1；电流i可能不为负；等等。在412处，如果可靠性测试失败，则控制指示传感器故障，并且控制返回到402。
74.在414处，如果可靠性测试通过，则控制确定对于n个集合中的m个集合v1是否小于第二阈值，其中m是小于n的正整数。在416处，如果对于n个集合或样本中的m个集合v1小于第二阈值，则控制指示电源故障，并使用故障缓解方法，诸如，使用例如冗余电源。控制可使用关于电源的（从合适的传感器接收的）输出电流i和健康状态（soh）中的至少一者的数据，以用于电源故障的早期检测（即，比基于电压v1更快）。此外，控制还可使用基于来自其他传感器的信号测量的附加参数，诸如功率电路和/或车辆部件的温度、功率电路和/或车辆部件周围的湿度等。这些附加参数被用于标准化v1、v2和i测量值。此后，控制返回到402。如果对于n个集合中的m个集合v1不小于第二阈值，则控制进行到418。
75.在418处，控制确定对于所有n个集合v1和v2之间的差异是否大于第三阈值。在420处，如果对于所有n个集合v1和v2之间的差异大于第三阈值，则控制指示功率电路故障（例
如，电源的永久断开），并且使用故障缓解方法（诸如使用例如冗余电源或者从另一个电源借用功率）。在这一点上，控制不指示电源故障，电源故障已经在414、416处被消除。控制返回到402。
76.在422处，如果对于所有n个集合v1和v2之间的差异不大于第三阈值，则控制确定对于n个集合中至少一者但不是所有者v1和v2之间的差异是否大于第四阈值。在424处，如果对于n个集合中的至少一者但不是所有者，v1和v2之间的差异大于第四阈值，则控制指示与功率电路的间歇性断开问题，并使用诸如降低功率的故障缓解方法，并提供关于与功率电路的间歇性断开问题的警告。在这一点上，控制不指示已经在414、416处消除的电源故障；并且控制也不指示已经在418、420处消除的功率电路故障。控制返回到402。
77.在426处，如果对于n个集合中的至少一者但不是所有者，v1和v2之间的差异不大于第四阈值，则控制计算功率电路的电阻。功率电路包括电源和用于从电源向车辆部件（例如子系统）供应功率的功率分配电路元件（例如，电缆、连接器等）。控制基于v1、v2和i（例如，r=（v1-v2）/i）计算功率电路的电阻。控制还接收与功率电路相关联的其他参数（例如，环境因素）的测量值，诸如例如来自相应传感器的温度、湿度等。控制使用这些测量值来标准化电阻测量值。
78.在428处，控制确定在n个集合中的移动测量值窗口上电阻是否大于第五阈值。例如，控制在移动窗口上使用最小二乘计算。代替最小二乘法或作为最小二乘法的补充，可以使用其他方法。
79.在430处，如果电阻大于第五阈值，则控制指示松动连接或腐蚀的连接（因为松动连接或腐蚀增加电阻）。在432处，控制通过减少从电源到车辆部件的功率输出来缓解故障状况。在这一点上，控制不指示已经在414、416处消除的电源故障；控制也不指示已经在418、420处消除的功率电路故障；并且控制进一步不指示与功率电路的间歇性断开问题，该问题已经在422、424处消除。控制返回到402。
80.因此，控制能够对电源故障、与功率电路的间歇性断开问题、以及松动连接或腐蚀的连接之间进行分级区分。由于能够分级区分这些故障状况的能力，控制能够根据特定的故障状况应用适当的缓解技术，并主动提供关于这些故障状况的警告。
81.在434处，如果电阻不大于第五阈值，则控制指示电源和功率电路的所有元件都在正常操作，而没有任何故障状况（即，健康），并且控制返回到402。方法400可以在能够感测电源和子系统处的电压并且能够感测子系统从电源汲取的电流的任何子系统控制模块中实施。
82.图5示出了根据本公开的用于在故障隔离和预测时的故障缓解方法500。方法500由故障缓解模块（例如，图2b所示的元件260）执行。利用由冗余功率供应系统供电的冗余子系统来使用方法500，冗余功率供应系统包括相应的电源和功率分配电路。在图5的以下描述中，术语电源a和b应当分别被理解为功率供应系统a和b。方法500以严重性递增的顺序缓解故障。因此，方法500分级地缓解隔离的故障。
83.在下面的描述中，仅举例来说，两个冗余子系统a和b分别由两个冗余电源a和b供电。其中，子系统a及其电源a可被认为是用于执行车辆操作的主要子系统，并且子系统b及其电源b可被认为是用于执行车辆操作的辅助子系统。如果在主要元件（例如，在子系统a和/或其电源a中）中出现如下故障状况，则利用辅助元件（例如，子系统b和/或其电源b）。
84.在502处，控制检查是否存在最不严重的故障状况（例如，控制检查严重性级别1）。控制确定冗余子系统a和b的电源a和b的健康状况（例如，使用方法400）。在504处，控制确定电源a和b是否两者都健康。在506，如果电源a和b两者都是健康的，则控制等待时间t2，并且控制返回到502。
85.在508处，如果电源a和电源b两者都不健康，则控制进一步确定两个电源中的一个（例如，电源a）是否健康，以及另一个电源（例如，电源b）是否具有松动连接器（如方法400所确定的）。替代地，控制确定电源a和b是否两者都具有松动连接问题（如方法400所确定的）。
86.在510处，如果一个电源是健康的并且另一个电源具有松动连接故障，或者如果两个电源都具有松动连接故障，则控制发出警告消息或警报以降低到子系统a和子系统b中的一者或两者的功率（即，降低到子系统a、子系统b或两者的功率）。此后，控制返回到506。
87.在512处，如果故障状况不处于严重性级别1，则故障可能比严重性级别1更严重。控制确定电源中的一个（例如，电源a）是否具有故障（例如，如由方法400确定的电源故障、断开或间歇性断开状况），以及另一个电源（例如，电源b）是否健康。这种状况被视为比严重性级别1更严重的严重性级别2。
88.在514处，如果一个电源有故障（例如，由方法400确定的电源故障、断开或间歇性断开状况），并且另一个电源是健康的，则控制切换电源/电路（通过利用电源/电路的冗余）。下面参考图6和图8示出和描述了切换电源/电路的示例。此后，控制返回到506。
89.在516处，如果故障状况不处于严重性级别2，则故障可能比严重性级别2更严重。控制确定电源中的一个（例如，电源a）是否具有故障（例如，如由方法400确定的电源故障、断开或间歇性断开状况）以及另一个电源（例如，电源b）是否具有松动连接。这种状况被视为比严重性级别2更严重的严重性级别3。
90.在518处，如果一个电源具有故障（例如，如由方法400确定的电源故障、断开或间歇性断开状况），并且另一个电源具有松动连接，则控制切换电源/电路（通过利用电源/电路的冗余），并且发出警告消息或警报以降低到子系统a和子系统b中的一者或两者的功率（即，降低到子系统a、子系统b或两者的功率）。下面参考图6和图8示出和描述了切换电源/电路的示例。此后，控制返回到506。
91.在520处，如果故障状况不处于严重性级别3，则故障可能比严重性级别3更严重。也就是说，两个电源都可能具有故障（例如，如方法400所确定的电源故障、断开或间歇性断开状况）。这种状况被视为比严重性级别3更严重的严重性级别4。控制可使用车辆中的冗余特征（例如，诸如如果动力转向已经发生故障则差动制动的冗余特征）来将车辆停靠到路边。替代地，如果连接到另一个子系统的电源是健康的（例如，如由方法400所确定的），则控制可通过使用来自连接到另一个子系统的电源的功率来给子系统a或子系统b供电。此后，控制返回到506。
92.图6示出了使用上述方法400和500可以隔离和缓解车辆的冗余子系统中的故障的系统600的示例。下面参考图8示出并描述了系统600的示例实施方式。
93.例如，系统600包括两个冗余子系统602、604（分别被示为子系统a、b）。例如，子系统602、604可以是图1所示的子系统108中的任一者。子系统602、604由相应的子系统控制模块606、608控制。子系统控制模块606、608分别包括故障检测模块610、612。故障检测模块610、612可以类似于上面参考图3示出和描述的故障检测模块302。
94.子系统602、604由两个电源614、616供电。电源614、616分别经由相应的功率分配电路618、620连接到子系统控制模块606、608和子系统602、604。例如，电源614、616可以类似于图2b所示的电源152。例如，功率分配电路618、620可以包括图2b所示的功率分配电路254的部分。
95.电源614和功率分配电路618被称为子系统控制模块606和子系统602的功率电路。电源616和功率分配电路620被称为子系统控制模块608和子系统604的功率电路。
96.故障检测模块610使用上面参考图4描述的方法400来隔离子系统控制模块606和子系统602的功率电路中的故障（即，电源614和功率分配电路618中的故障）。故障检测模块612使用上面参考图4描述的方法400来隔离子系统控制模块608和子系统604的功率电路中的故障（即，电源616和功率分配电路620中的故障）。
97.故障缓解模块630根据上面参考图5描述的方法500缓解隔离的故障。子系统602、604是相同的。子系统控制模块606、608分别以相同的方式控制子系统602、604，使得每个子系统602、604执行相同的功能。因此，在子系统602发生故障的情况下，子系统604可以替换子系统602，并且反之亦然。此外，电源614、616可以是相同的。因此，如果在电源614和/或功率分配电路618中检测到任何故障，则故障缓解模块630可以切换到电源616和/或功率分配电路620。换句话说，子系统602、604是冗余的。
98.图7示出了系统700的示例，该系统700可以通过使用上述方法400和500在两个子系统之间进行切换/共享功率来隔离和缓解由单个电源供电的车辆子系统中的故障。下面参考图9示出并描述了系统700的示例实施方式。
99.例如，系统700包括两个子系统702、704（分别被示为子系统a、b）。例如，子系统702、704可以是图1所示的子系统108中的任一者。子系统702、704由相应的子系统控制模块706、708控制。子系统控制模块706、708分别包括故障检测模块710、712。故障检测模块710、712可以类似于上面参考图3示出和描述的故障检测模块302。
100.子系统702、704由单个电源714供电。同一个电源714经由它们相应的功率分配电路718、720连接到子系统控制模块706、708和子系统702、704。例如，电源714可以类似于图2a所示的电源102。例如，功率分配电路718、720可以包括图2a所示的功率分配电路204的部分。
101.电源714和功率分配电路718被称为子系统控制模块706和子系统702的功率电路。电源714和功率分配电路720被称为子系统控制模块708和子系统704的功率电路。
102.故障检测模块710使用上面参考图4描述的方法400隔离子系统控制模块706和子系统702的功率电路中的故障（即，电源714和功率分配电路718中的故障）。故障检测模块712使用上面参考图4描述的方法400隔离子系统控制模块708和子系统704的功率电路中的故障（即，电源714和功率分配电路720中的故障）。
103.故障缓解模块730根据上面参考图5描述的方法500缓解隔离的故障。例如，如果在子系统控制模块706和子系统702的功率电路（例如，在功率分配电路718中）中检测到故障，则故障缓解模块730将子系统控制模块706和子系统702的连接切换到子系统控制模块708和子系统704的功率电路（即，切换到功率分配电路720），并且反之亦然。
104.图8示出了系统800的电气架构的示例，该系统800可由故障缓解模块（例如，图2b所示的元件260）使用，以用于切换车辆中冗余子系统中的电源。系统800示出了上面参考图
6示出和描述的系统600的示例实施方式。
105.例如，系统800包括分别在802和804处标识的冗余子系统a和b（以下称为第一和第二子系统），它们可以类似于系统600的元件602、604。第一子系统802由第一功率电路供电，第一功率电路包括电源a（以下称为第一电源）806、第一开关（被示为开关a）808、第一保险丝盒810和第一连接器812。第二子系统804由第二功率电路供电，第二功率电路包括电源b（以下称为第二电源）814、第二开关（被示为开关b）816、第二保险丝盒818和第二连接器820。
106.第一电源806经由第一开关808连接到第一保险丝盒810。第一保险丝盒810连接到第一连接器812。第一连接器812连接到第一子系统802。因此，第一子系统802经由第一开关808、第一保险丝盒810和第一连接器812从第一电源806接收功率。元件806、808、810、812和802可使用互连电缆连接。第一功率电路的元件806、808、810和812及其互连电缆中的任一者都可能出现上述故障，并且这些故障可以由故障检测模块使用上述方法400来检测。
107.第二电源814经由第二开关816连接到第二保险丝盒818。第二保险丝盒818连接到第二连接器820。第二连接器82连接到第二子系统804。因此，第二子系统804经由第二开关816、第二保险丝盒818和第二连接器820从第二电源814接收功率。元件814、816、818、820和804可使用互连电缆连接。第二功率电路的元件814、816、818和820及其互连电缆中的任一者都可能出现上述故障，并且这些故障可以由故障检测模块使用上述方法400来检测。
108.系统800还包括第三开关（被示为开关c）822和第四开关（被示为开关d）824。第三开关822的第一端或端子连接在第一连接器812和第一子系统802之间。第三开关822的第二端或端子连接在第二连接器820和第二子系统804之间。第四开关824的第一端或端子连接在第一子系统802和地之间。第四开关824的第二端或端子连接在第二子系统804和地之间。
109.第一电源806和第二电源814可以类似于上面参考图6示出和描述的系统600的元件614、616。第一保险丝盒810和第一连接器812可以是系统600的功率分配电路618的元件。第二保险丝盒818和第二连接器820可以是系统600的功率分配电路620的元件。第一至第四开关808、816、822、824可以是系统600的故障缓解模块630的元件。元件806、810和812可以被称为第一功率供应系统；并且元件814、818和820可以被称为第二功率供应系统。
110.在正常操作期间（即，当第一和第二功率供应系统两者都如由方法400确定为健康时），第一和第二开关808、816闭合，并且第三和第四开关822、824断开。因此，第一子系统802由第一电源806供电，并且第二子系统804由第二电源814供电。
111.当第一或第二功率电路出现故障时（由系统600的故障检测模块610、612使用方法400确定），系统600的故障缓解模块630如下缓解故障。第一开关808或第二开关816断开。例如，如果第一功率电路有故障，则第一开关808断开；或者如果第二功率电路有故障，则第二开关816断开。第三开关822和第四开关824闭合。
112.因此，第一电源806和第二电源814中没有故障的仅一者（或者第一和第二电源系统中的仅一者）向冗余的第一和第二子系统802、804供应功率。系统600的故障缓解模块630使用方法500如上所述操作第一至第四开关808、810、822和824。此外，冗余的第一和第二子系统802、804的功耗降低由系统600的故障缓解模块630使用方法500来控制。
113.图9示出了系统900的电气架构的示例，该系统900可由故障缓解模块（例如，图2a所示的元件210）用于在由单个电源供电的两个子系统之间进行切换/共享功率。系统900示
出了上面参考图7示出和描述的系统700的示例实施方式。
114.例如，系统900包括分别在902和904处标识的两个子系统a和b（以下称为第一和第二子系统），它们可以类似于系统700的元件702、704。第一子系统902和第二子系统904由电源906供电。第一子系统902由第一功率电路供电，该第一功率电路包括电源906、第一开关（被示为开关a）908、第一保险丝盒910和第一连接器912。第二子系统904由第二功率电路供电，第二功率电路包括电源906、第二保险丝盒914和第二连接器916。
115.电源906经由第一开关908连接到第一保险丝盒910。第一保险丝盒910连接到第一连接器912。第一连接器912连接到第一子系统902。因此，第一子系统902经由第一开关908、第一保险丝盒910和第一连接器912从电源906接收功率。元件906、908、910、912和902可使用互连电缆连接。第一功率电路的元件906、908、910和912及其互连电缆中的任一者都可能出现上述故障，并且这些故障可以由故障检测模块使用上述方法400来检测。
116.电源906直接连接到第二保险丝盒914。第二保险丝盒914连接到第二连接器916。第二连接器916连接到第二子系统904。因此，第二子系统904经由第二保险丝盒916和第二连接器918从电源906接收功率。元件906、916、916和904可使用互连电缆连接。第二功率电路的元件906、916和916及其互连电缆中的任一者都可能出现上述故障，并且这些故障可以由故障检测模块使用上述方法400来检测。
117.系统900还包括第二开关（被示为开关b）918和第三开关（被示为开关c）920。第二开关918的第一端或端子连接在第一连接器912和第一子系统902之间。第二开关918的第二端或端子连接在第二连接器916和第二子系统904之间。第三开关920的第一端或端子连接在第一子系统902和地之间。第三开关920的第二端或端子连接在第二子系统904和地之间。
118.电源906可以类似于上面参考图7示出和描述的系统700的元件714。第一保险丝盒910和第一连接器912可以是系统700的功率分配电路718的元件。第二保险丝盒914和第二连接器916可以是系统700的功率分配电路720的元件。第一开关至第三开关908、918、920可以是系统700的故障缓解模块730的元件。
119.在正常操作期间（即，当电源906和元件910、912如通过方法400被确定为健康时），第一开关908闭合，并且第二开关918和第三开关920断开。因此，第一子系统902和第二子系统904由电源906供电。
120.当第一功率电路出现故障时（如由故障检测模块使用方法400确定），系统700的故障缓解模块730如下缓解故障。第一开关908断开。第三开关822和第四开关824闭合。因此，没有故障的第二功率电路向第一子系统902和第二子系统904供应功率。系统700的故障缓解模块730使用方法500如上所述操作第一开关至第三开关908、918和920。此外，第一子系统902和第二子系统904的功耗降低由系统700的故障缓解模块730使用方法500来控制。
121.总之，广义地说，根据本公开的系统包括故障检测模块和故障缓解模块。故障检测模块被配置成与向车辆的子系统供应功率的功率电路通信。功率电路包括电源和将电源连接到子系统的多个部件。故障检测模块被配置成在由电源故障引起的第一故障和由功率电路的所述多个部件中的一者引起的第二故障之间进行区分。故障缓解模块被配置成以不同于第二故障的方式缓解第一故障。
122.此外，根据本公开的方法包括确定与向车辆子系统供应功率的功率电路相关联的故障是由于向车辆子系统供应功率的功率电路中的电源还是由于将电源连接到车辆子系
统的功率电路的多个部件中的一者。该方法还包括当故障是由电源故障引起时，与当故障是由功率电路的多个部件中的一者的故障引起时，不同地缓解故障。
123.前面的描述本质上仅仅是说明性的，并不旨在限制本公开、其应用或用途。本公开的广泛教导可以以各种形式实施。因此，尽管本公开包括特定的示例，但是本公开的真实范围不应受如此限制，因为在研究附图、说明书和所附权利要求后，其他修改将变得显而易见。应当理解，方法中的一个或多个步骤可以以不同的顺序（或同时）执行，而不更改本公开的原理。此外，尽管每个实施例在上面被描述为具有某些特征，但是关于本公开的任何实施例描述的那些特征中的任一者或多者可以在任何其他实施例中实施和/或与任何其他实施例的特征组合，即使该组合没有被明确描述。换句话说，所描述的实施例不是相互排斥的，并且一个或多个实施例彼此的置换仍在本公开的范围内。
124.元件之间的空间和功能关系（例如，模块、电路元件、半导体层等之间的关系）被使用各种术语来描述，包括“连接”、“接合”、“耦合”、“邻近”、“紧挨着”、“在顶部上”、“上方”、“下方”和“设置”。除非明确描述为“直接的”，否则当在上述公开中描述第一和第二元件之间的关系时，该关系可以是在第一和第二元件之间不存在其他介入元件的直接关系，不过也可以是在第一和第二元件之间存在一个或多个介入元件（在空间上抑或功能上）的间接关系。如本文所使用的，短语“a、b和c中的至少一者”应被解释为使用非排他性逻辑“或”来意指逻辑（a或b或c），而不应该被解释为“a中的至少一个、b中的至少一个和c中的至少一个”。
125.在图中，箭头的方向，如箭头所指示的，总体上表示图示感兴趣的信息流（如数据或指令）。例如，当元件a和元件b交换各种信息但是从元件a传输到元件b的信息与图示相关时，箭头可从元件a指向元件b。这个单向箭头并不暗示没有其他信息从元件b传输到元件a。此外，对于从元件a发送到元件b的信息，元件b可向元件a发送对信息的请求或接收确认。
126.在本申请中，包括以下定义，术语“模块”或术语“控制器”可用术语“电路”代替。术语“模块”可以指、是其一部分或包括：专用集成电路（asic）；数字、模拟或混合模拟/数字分立电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列（fpga）；执行代码的处理器电路（共享、专用或群组）；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路（共享、专用或群组）；提供所述功能的其他合适的硬件部件；或上述部分或全部的组合，诸如在片上系统中。
127.该模块可包括一个或多个接口电路。在一些示例中，接口电路可包括连接到局域网（lan）、互联网、广域网（wan）或其组合的有线或无线接口。本公开的任何给定模块的功能可分布在经由接口电路连接的多个模块中。例如，多个模块可能允许负载平衡。在另外的示例中，服务器（也称为远程或云）模块可代表客户端模块完成某些功能。
128.如上所使用的，术语代码可包括软件、固件和/或微码，并且可指程序、例程、函数、类、数据结构和/或对象。术语共享处理器电路涵盖执行来自多个模块的一些或全部代码的单个处理器电路。术语组处理器电路涵盖与附加处理器电路组合的处理器电路，该处理器电路执行来自一个或多个模块的一些或全部代码。对多个处理器电路的引用涵盖分立管芯上的多个处理器电路、单个管芯上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个核、单个处理器电路的多个线程或以上的组合。术语共享存储器电路涵盖存储来自多个模块的一些或全部代码的单个存储器电路。术语组存储器电路涵盖与附加存储器组合的存储器电路，其存
储来自一个或多个模块的一些或全部代码。
129.术语存储器电路是术语计算机可读介质的子集。如本文使用的术语计算机可读介质不涵盖通过介质（诸如在载波上）传播的瞬态电信号或电磁信号；因此，术语计算机可读介质可被认为是有形的和非暂时性的。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器电路（诸如，闪存电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩膜只读存储器电路）、易失性存储器电路（诸如，静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路）、磁存储介质（诸如，模拟或数字磁带或硬盘驱动器）和光存储介质（诸如， cd、dvd或蓝光光盘）。
130.本申请中描述的设备和方法可部分或全部由专用计算机实现，该专用计算机是通过配置通用计算机来执行计算机程序中包含的一个或多个特定功能而创建的。上面描述的功能框、流程图部件和其他元件用作软件规范，这些软件规范可以由熟练的技术人员或程序员的日常工作翻译成计算机程序。
131.计算机程序包括存储在至少一个非暂时性有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可包括或依赖于存储的数据。计算机程序可涵盖与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统（bios）、与专用计算机的特定装置交互的装置驱动程序、一个或多个操作系统、用户应用程序、后台服务、后台应用程序等。
132.计算机程序可包括：（1）要解析的描述性文本，诸如html（超文本标记语言）、xml（可扩展标记语言）或json（基于javascript语言的轻量级的数据交换格式）（2）汇编代码，（3）由编译器从源代码生成的目标代码，（4）由解释器执行的源代码，（5）由实时编译器编译和执行的源代码，等等。仅作为示例，源代码可使用以下包括以下语言的语法编写：c、c++、c#、objective-c、swift、haskell、go、sql、r、lisp、java
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、fortran、perl、pascal、curl、ocaml、javascript
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、html5（超文本标记语言第五版）、ada、asp（活动服务器页面）、php（php：超文本预处理器）、scala、eiffel、smalltalk、erlang、ruby、flash
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、visual basic
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、lua、matlab、simulink和python
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