JP7511693B2 - 電力変換システム及び車両 - Google Patents

Description

この出願は、エレクトロニクス技術の分野に関し、特に、電力変換システム及び車両に関する。

より多くの車両が人々の生活に入り込んでおり、車両の安全性及び有用性に対する要求がますます高くなっている。車両内のモジュールのうち一部は、例えば自律運転システム及び車載インフォテインメントシステムなどのモジュールといった、低電圧負荷モジュールである。例えば蓄電池が故障するなど、車両内の低電圧負荷モジュールに電力を供給するモジュールが故障した場合、車両の正常な走行が確保することができず、あるいは、さらに車両全体が制御不能になる。
［先行技術文献］
［特許文献１］中国特許出願公開第１１１６５４１９７号明細書

この出願の１つの目的は、車両の有用性を向上させるための電力変換システム及び車両を提供することである。

第１の態様によれば、この出願の一実施形態は、第１の電源によって提供される電気エネルギーを受け取って、少なくとも１つの負荷モジュールに電力を供給するように構成された電力変換システムを提供する。上記少なくとも１つの負荷モジュールが属する装置は、例えば車両、サーバ、又は基地局などの装置とすることができ、第１の電源は、上記少なくとも１つの負荷モジュールが属する装置の電源とすることができる。以下では、上記少なくとも１つの負荷モジュールが属する装置が車両であり、電力変換システムが車両内の低電圧負荷モジュールに電力を供給する例を用いて説明を提供する。車両は、低電圧負荷モジュールを備えた車両とし得る。例えば、車両は、燃料車又は新エネルギー車とし得る。新エネルギー車は、以下に限られないが、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、及びこれらに類するものを含み得る。これはこの出願において過度に限定されない。負荷モジュールは、以下に限られないが、少なくとも１つの重要負荷及び／又は少なくとも１つの補助的負荷を含み得る。重要負荷は、例えば制御システム、自律運転システム、又はナビゲーションシステムなどの、車両の走行に影響を及ぼす負荷として理解され得る。補助的負荷は、例えば車両ラジオなどの、車両の走行に影響を及ぼさない負荷として理解され得る。一部のシナリオにおいて、負荷モジュールは、同じ機能を持つ複数の重要負荷を含み得る。例えば、負荷モジュールは二重の重要負荷、つまり、重要二重負荷を含み得る。

この出願のこの実施形態で提供される電力変換システムは、第１の直流－直流変換モジュール及び第２の直流－直流変換モジュールを含み得る。第１の直流－直流変換モジュールは、電気エネルギーに対して電圧変換処理を行い、そして、上記少なくとも１つの負荷モジュールに電気エネルギーを提供し得る。第２の直流－直流変換モジュールは、電気エネルギーに対して電圧変換処理を行い、そして、上記少なくとも１つの負荷モジュールに電気エネルギーを提供し得る。当該電力変換システム内の１つの直流－直流変換モジュールが故障した場合、別の直流－直流変換モジュールが上記少なくとも１つの負荷モジュールに電力を供給し続けることで、上記少なくとも１つの負荷モジュールがいずれも動作できず、その結果、車両が正常に走行できないという事態を回避し得る。

取り得る一設計において、上記少なくとも１つの負荷モジュールは、第１の負荷モジュール及び第２の負荷モジュールを含む。当該システムは更に故障分離モジュールを含み、第１の直流－直流変換モジュールの入力側が第１の電源に結合される。第１の直流－直流変換モジュールの出力側が第１の負荷モジュールに結合され、第１の直流－直流変換モジュールの出力側が更に、故障分離モジュールを用いて第２の負荷モジュールに結合される。故障分離モジュールは、第１の直流－直流変換モジュールを第２の負荷モジュールに接続したり第２の負荷モジュールから切り離したりし得る。

この出願のこの実施形態では、車両が故障した場合、例えば、第２の負荷モジュールが故障した場合に、故障分離モジュールが、第２の負荷モジュールの故障によって発生する短絡電流が第１の直流－直流変換モジュールに逆流するのを防止するために、第１の直流－直流変換モジュールを第２の負荷モジュールから切り離す又は隔離することができる。第１の直流－直流変換モジュールは、第１の負荷モジュールが正常に動作することを確保するために第１の負荷モジュールに電力を供給し続けることができ、その結果、車両は正常に走行することができ、車両の有用性が向上される。

取り得る一設計において、第２の直流－直流変換モジュールの入力側が第１の電源に結合され、第２の直流－直流変換モジュールの出力側が、上記少なくとも１つの負荷モジュールのうちのいずれかの負荷モジュールであるターゲットモジュールに結合され、第２の直流－直流変換モジュールの出力側が更に、故障分離モジュールを用いて、上記少なくとも１つの負荷モジュールのうちのターゲット負荷モジュール以外の負荷モジュールに結合される。故障分離モジュールは更に、第２の直流－直流変換モジュールを第２の負荷モジュールに接続したり第２の負荷モジュールから切り離したりするように構成される、請求項２に記載のシステム。

一部の例において、第２の直流－直流変換モジュールの入力側が第１の電源に結合される。第２の直流－直流変換モジュールの出力側が第１の負荷モジュールに結合され、第２の直流－直流変換モジュールの出力側が更に、故障分離モジュールを用いて第２の負荷モジュールに結合される。故障分離モジュールは更に、第２の直流－直流変換モジュールを第２の負荷モジュールに接続したり第２の負荷モジュールから切り離したりするように構成される。この設計では、第２の直流－直流変換モジュールは、第１の負荷モジュールに直接的に電力を供給するとともに、故障分離モジュールを用いて第２の負荷モジュールに電力を供給し得る。第２の負荷モジュールが故障した場合に、故障分離モジュールは、短絡電流が第２の直流－直流変換モジュールに逆流するのを防止するために、第２の負荷モジュールを第２の直流－直流変換モジュールから切り離すことができる。第２の直流－直流変換モジュールは、第１の負荷モジュールが正常に動作することを確保するために第１の負荷モジュールに電力を供給し続けることができ、その結果、車両は正常に走行することができ、車両の有用性が向上される。

他の一部の例において、第２の直流－直流変換モジュールの入力側が第１の電源に結合され、第２の直流－直流変換モジュールの出力側が第２の負荷モジュールに結合され、第２の直流－直流変換モジュールの出力側が更に、故障分離モジュールを用いて第１の負荷モジュールに結合され、故障分離モジュールは更に、第２の直流－直流変換モジュールを第１の負荷モジュールに接続したり第１の負荷モジュールから切り離したりするように構成される。この設計では、第２の直流－直流変換モジュールは、第２の負荷モジュールに直接的に電力を供給するとともに、故障分離モジュールを用いて第１の負荷モジュールに電力を供給し得る。第１の負荷モジュールが故障した場合に、故障分離モジュールは、短絡電流が第２の直流－直流変換モジュールに逆流するのを防止するために、第１の負荷モジュールを第２の直流－直流変換モジュールから切り離すことができる。第２の直流－直流変換モジュールは、第２の負荷モジュールが正常に動作することを確保するために第２の負荷モジュールに電力を供給し続けることができ、その結果、車両は正常に走行することができ、車両の有用性が向上される。

取り得る一設計において、上記少なくとも１つの負荷モジュールは第２の電源に結合されることができ、該第２の電源は、車両の電源であってもよいし、電力変換システムの電源であってもよい。第２の電源によって提供される電気エネルギーの電圧は、第１の電源によって提供される電気エネルギーの電圧よりも低い。第２の電源が車両の電源であるシナリオでは、車両の電源バッテリが上述の第１の電源として実装され得る。車両の補助バッテリが、例えばリチウム電池又は蓄電池などの第２の電源として実装され、負荷モジュールに電力を供給し得る。上記少なくとも１つの負荷モジュールのうち一部の負荷モジュールが第２の電源に結合され、第２の電源は、故障分離モジュールを用いて少なくとも１つの負荷モジュールのうち他の一部の負荷モジュールに結合される。第２の電源によって提供される電気エネルギーの電圧は、第１の電源によって提供される電気エネルギーの電圧よりも低い。故障分離モジュールは、第２の電源を上記他の一部の負荷モジュールに接続したり上記他の一部の負荷モジュールから切り離したりすることができる。

この出願のこの実施形態において、故障分離モジュールは、第２の電源が全ての負荷モジュールに電力を供給するように、第２の電源を上記他の一部の負荷モジュールに接続し得る。故障分離モジュールは、第２の電源の故障に起因した、第１の直流－直流変換モジュール、第２の直流－直流変換モジュール、及び他の負荷モジュールの故障を回避するために、第２の電源を上記他の一部の負荷モジュールから切り離し、また、第２の電源を第１の直流－直流変換モジュールから切り離すとともに、第２の電源を第２の直流－直流変換モジュールから切り離すことがきる。

取り得る一設計において、故障分離モジュールは、故障が発生したときに切断状態にあるとし得る。第１の直流－直流変換モジュールは第２の負荷モジュールから切り離されることができ、及び／又は第２の直流－直流変換モジュールは第１の負荷モジュールから切り離されることができ、あるいは、第２の直流－直流変換モジュールは第２の負荷モジュールから切り離されることができ、及び／又は第２の電源は他の一部の負荷モジュールから切り離されることができる。一部のシナリオにおいて、装置故障は、以下に限られないが、以下の故障のうちの１つ以上、すなわち、上記少なくとも１つの負荷モジュールのうちいずれかの負荷モジュールの故障、装置の第２の電源の故障、第１の直流－直流変換モジュールの故障、又は第２の直流－直流変換モジュールの故障、のうちの１つ以上を含み得る。

取り得る一設計において、故障分離モジュールは、少なくとも１つの電子式スイッチを含み、該電子式スイッチは、以下に限られないが、例えば金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（metal oxide semiconductor field effect transistor、ＭＯＳＦＥＴ）、バイポーラ接合トランジスタ（bipolar junction transistor、ＢＪＴ）、及び絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（insulated gate bipolar transistor、ＩＧＢＴ）などの複数の種類のスイッチングトランジスタのうちの１つ以上を含むことができ、なお、この出願のこの実施形態においてこれらを１つずつ再び列記することはせず、且つ／或いは、故障分離モジュールは、少なくとも１つの機械式スイッチを含み、該機械式スイッチは、以下に限られないが、例えばリレー及び接触器などの複数の種類のスイッチングトランジスタのうちの１つ以上を含み得る。上述の実施形態における故障分離モジュールの１つ以上の機能は、上記少なくとも１つの電子式スイッチ又は上記少なくとも１つの機械式スイッチを制御することによって実装される。

取り得る一設計において、当該電力変換システムの集積度を高めるべく、第１の直流－直流変換モジュール、第２の直流－直流変換モジュール、及び故障分離モジュールは、例えば同一のプリント回路基板上に配置されるなど、同一の集積回路内に配置されることができ、その結果、実装を容易にすることができるとともに、電力分配を単純化することができる。一部の例において、第１の直流－直流変換モジュール、第２の直流－直流変換モジュール、及び故障分離モジュールは、例えば複数のプリント基板上に配置されるなど、複数の集積回路内に配置されてもよい。

取り得る一設計において、当該電力変換システムは更にハウジングを含む。ハウジングが、第１の直流－直流変換モジュール、第２の直流－直流変換モジュール、及び故障分離モジュールを収容し得る。この出願のこの実施形態において、第１の直流－直流変換モジュール、第２の直流－直流変換モジュール、及び故障分離モジュールは、当該電力変換システムが高い集積度を持つよう、ハウジングを用いて集積される。これは、装置への実装を容易にするとともに電力分配を削減する。

第２乗態様によれば、この出願の一実施形態は車両を提供する。当該車両は、第１の電源と、少なくとも１つの負荷モジュールと、電力変換システムとを含み得る。電力変換システムは、第１の電源によって提供される電気エネルギーを受け取って、上記少なくとも１つの負荷モジュールに電力を供給するように構成される。電力変換システムは、第１の直流－直流変換モジュール及び第２の直流－直流変換モジュールを含む。第１の直流－直流変換モジュールは、第１の電源及び上記少なくとも１つの負荷モジュールに結合され、電気エネルギーに対して電圧変換処理を行ってから上記少なくとも１つの負荷モジュールに電気エネルギーを提供するように構成され得る。第２の直流－直流変換モジュールは、第１の電源及び上記少なくとも１つの負荷モジュールに結合され、電気エネルギーに対して電圧変換処理を行ってから上記少なくとも１つの負荷モジュールに電気エネルギーを提供するように構成され得る。

取り得る一設計において、電力変換システムは更に故障分離モジュールを含む。第１の直流－直流変換モジュールの入力側が第１の電源に結合され、第１の直流－直流変換モジュールの出力側が第１の負荷モジュールに結合され、第１の直流－直流変換モジュールの出力側が更に、故障分離モジュールを用いて第２の負荷モジュールに結合される。故障分離モジュールは、第１の直流－直流変換モジュールを第２の負荷モジュールに接続したり第２の負荷モジュールから切り離したりするように構成され得る。

取り得る一設計において、第２の直流－直流変換モジュールの入力側が第１の電源に結合される。第２の直流－直流変換モジュールの出力側が第１の負荷モジュールに結合され、第２の直流－直流変換モジュールの出力側が更に、故障分離モジュールを用いて第２の負荷モジュールに結合され、故障分離モジュールは更に、第２の直流－直流変換モジュールを第２の負荷モジュールに接続したり第２の負荷モジュールから切り離したりするように構成される。

取り得る一設計において、第２の直流－直流変換モジュールの入力側が第１の電源に結合される。第２の直流－直流変換モジュールの出力側が第２の負荷モジュールに結合され、第２の直流－直流変換モジュールの出力側が更に、故障分離モジュールを用いて第１の負荷モジュールに結合され、故障分離モジュールは更に、第２の直流－直流変換モジュールを第１の負荷モジュールに接続したり第１の負荷モジュールから切り離したりするように構成される。

取り得る一設計において、当該車両は更に第２の電源を含む。上記少なくとも１つの負荷モジュールのうち一部の負荷モジュールが第２の電源に結合され、第２の電源は、故障分離モジュールを用いて上記少なくとも１つの負荷モジュールのうち他の一部の負荷モジュールに結合される。第２の電源によって提供される電気エネルギーの電圧は、第１の電源によって提供される電気エネルギーの電圧よりも低い。故障分離モジュールは更に、第２の電源を他の一部の負荷モジュールに接続したり他の一部の負荷モジュールから切り離したりするように構成される。

取り得る一設計において、故障分離モジュールは、故障が発生したときに切断状態にあるとし得る。第１の直流－直流変換モジュールは第２の負荷モジュールから切り離されることができ、及び／又は第２の直流－直流変換モジュールは第１の負荷モジュールから切り離されることができ、あるいは、第２の直流－直流変換モジュールは第２の負荷モジュールから切り離されることができる。

取り得る一設計において、故障は、以下に限られないが、以下の故障のうちの１つ以上、すなわち、上記少なくとも１つの負荷モジュールのうちいずれかの負荷モジュールの故障、第２の電源の故障、第１の直流－直流変換モジュールの故障、又は第２の直流－直流変換モジュールの故障、のうちの１つ以上を含み得る。

第２の態様の取り得る設計によって達成され得る技術的効果については、第１の態様の取り得る設計によって達成され得る技術的効果を参照されたい。詳細をここで再び説明することはしない。この出願のこれらの態様又は他の態様は、以下の実施形態の説明にて、より明確且つより理解しやすいものとなる。

この出願の一実施形態に従った車両の構成の概略図である。 この出願の一実施形態に従った電力変換システムの構成の概略図である。 この出願の一実施形態に従った電力変換システムの構成の概略図である。 この出願の一実施形態に従った電力変換システムの構成の概略図である。

この出願の目的、技術的ソリューション、及び利点をいっそう明確にするため、以下にて更に、添付の図面を参照してこの出願を詳細に説明する。方法実施形態における特定の動作方法が、装置実施形態又はシステム実施形態にも適用され得る。なお、この出願の説明において、“少なくとも１つ”は１つ以上を意味し、“複数”は２つ以上を意味する。これに鑑み、“複数”は本発明の実施形態において“少なくとも２つ”としても理解され得る。用語“及び／又は”は、関連する対象を説明するための連関関係を記述し、３つの関係が存在し得ることを表す。例えば、Ａ及び／又はＢは、Ａのみが存在する、ＡとＢの両方が存在する、及び、Ｂのみが存在する、という３つのケースを表し得る。また、別段の断りがない限り、文字“／”は一般に、関連する対象間の“又は”関係を示す。また、理解されるべきことには、この出願の説明において、例えば“第１”及び“第２”などの用語は、単に区別と説明のために使用されるものであり、相対的な重要性を示したり意味したりするものとして理解されるべきでなく、順序を示したり意味したりするものとしても理解されるべきでない。

なお、この出願の実施形態における“結合”は電気的な接続として理解されることができ、２つの電気的要素間の結合は、それら２つの電気的要素間の直接的又は間接的な結合とし得る。例えば、ＡがＢに接続されることは、ＡがＢに直接結合されることを意味することもあれば、１つ以上の他の電気的要素を用いてＡがＢに間接的に結合されることを意味することもある。例えば、ＡがＢに結合されることは、ＡがＣに直接結合され、ＣがＢに直接結合され、そして、Ｃを用いてＡがＢに結合されることを意味することがある。一部のシナリオにおいて、“結合”はまた、接続として理解され得る。要するに、ＡとＢとの間の結合は、ＡとＢとの間で電気エネルギーが伝送されることを可能にし得る。

以下、この出願の実施形態における添付図面を参照して、この出願の実施形態における技術的ソリューションを明確且つ十分に説明する。この出願の実施形態で提供される電力変換システムは、負荷モジュールを有する装置に適用され得る。該装置は、以下に限られないが、例えば車両、サーバ、又は基地局などの装置を含み得る。以下では、装置が車両である例を用いて説明を提供する。車両は、燃料車又は新エネルギー車とし得る。新エネルギー車は、以下に限られないが、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、及びこれらに類するものを含み得る。これはこの出願において過度に限定されない。以下では、車両が新エネルギー車である例を用いる。図１は、車両のシステムの構成の一概略図例である。図１に示すように、新エネルギー車１０は、主に、車載充電器（on board charger、ＯＢＣ）１１、少なくとも１つの低電圧負荷モジュール１２、パワーバッテリモジュール１３、電力システム１４、車輪１５、及び補助バッテリ１６を含む。

パワーバッテリモジュール１３は、パワーバッテリ及びバッテリ管理システムを含み得る。バッテリ管理システムはバッテリ管理ユニットを含むことができ、該バッテリ管理ユニットがパワーバッテリを管理し得る。バッテリ管理システムは更に、パワーバッテリが故障しているかを検出するように構成され得るものであるバッテリ検出ユニットを含み得る。パワーバッテリは、大容量で高出力の蓄電池とし得る。

電力システム１４は、一般に、リターダ、１つ以上のモータ、及びこれらに類するものを含み得る。新エネルギー車が走行するとき、パワーバッテリが電力システム１４に電力を供給し、そして、電力システム１４内のモータが更に車輪１５を回転させるように駆動して、車両の動きを実現し得る。

低電圧負荷モジュール１２は、車両（新エネルギー車１０）内の機能システム又は車載装置とし得る。また、低電圧負荷モジュール１２の定格電圧は、パワーバッテリの定格電圧よりも遥かに低い。各低電圧負荷モジュール１２は、以下に限られないが、少なくとも１つの重要負荷及び／又は少なくとも１つの補助的負荷を含み得る。重要負荷は、例えば制御システム、自律運転システム、又は車載ナビゲータなどの、車両の走行に影響を及ぼす負荷として理解され得る。補助的負荷は、例えば車両ラジオなどの、車両の走行に影響を及ぼさない負荷として理解され得る。一部のシナリオにおいて、低電圧負荷モジュール１２は、同じ機能を持つ複数の重要負荷を含み得る。例えば、１つの低電圧負荷モジュール１２は、二重の重要負荷、つまり、重要二重負荷を含み得る。例えば、該低電圧負荷モジュールは二経路の車載ナビゲータを含む。一部のシナリオにおいて、１つの低電圧負荷モジュール１２の故障に起因して新エネルギー車１０が正常に走行できなくなることを回避するために、新エネルギー車１０は、同じ又は類似の機能又は構成を持つ複数の低電圧負荷モジュール１２を含み得る。

新エネルギー車１０が充電されるとき、新エネルギー車１０は通常、充電パイル２０１を使用して充電され得る。図１に示すように、充電パイル２０１は主に電源回路２０２と充電プラグ２０３を含み得る。電源回路２０２の入力端子が、商用周波数電力網３０によって提供される交流電気エネルギーを受け取ることができ、電源回路２０２の出力端子が、ケーブルを用いて充電プラグ２０３に接続される。一般に、電源回路２０２は、受け取った交流を、新エネルギー車１０に適応した充電電気エネルギーに変換し得る。電源回路２０２による変換後に得られた充電電気エネルギーが、充電プラグ２０３を用いてＯＢＣ１１に入力され得る。例えば、電源回路２０２は、充電プラグ２０３を用いて交流電気エネルギー又は直流電気エネルギーを出力し得る。

ＯＢＣ１１が、受け取った充電電気エネルギーの一部をパワーバッテリに提供し、電源バッテリが更に電気エネルギーのその一部を蓄える。一部のシナリオにおいて、ＯＢＣ１１は更に、受け取った充電電気エネルギーの残りの部分を補助バッテリ１６に提供し得る。補助バッテリ１６は、鉛蓄電池、リチウム電池、又はこれらに類するものとし得る。補助バッテリ１６は電気エネルギーのこの部分を蓄えることができ、低電圧負荷モジュール１２は電気エネルギーのこの部分を用いて動作し得る。

一部のシナリオにおいて、直流－直流変換モジュール１１ＡがＯＢＣ１１に配置され、車両内の低電圧負荷モジュール１２に電力を供給するように構成され得る。ＯＢＣ１１は一般に交流－直流変換モジュール１１Ｂを含むことができ、それが、交流充電パイルによって提供される交流電気エネルギーを受け取り、該交流電気エネルギーを直流電気エネルギーに変換し得る。

ＯＢＣ１１は更に高電圧電力分配ユニット（power distribution unit、ＰＤＵ）１１Ｃを含むことができ、それが、直流－直流変換モジュール１１Ａによって出力される電気エネルギーを受け取ったり、交流－直流変換モジュール１１Ｂによって出力される電気エネルギーを受け取ったりし得る。ＰＤＵ１１Ｃは、受け取った電気エネルギーの割り当て及び管理を行い得る。例えば、ＰＤＵ１１Ｃは、パワーバッテリを充電するために、受け取った電気エネルギーをパワーバッテリに提供し得る。

新エネルギー車１０は更に制御モジュール１７を含み得る。制御モジュール１７は、車両制御ユニット（vehicle control unit、ＶＣＵ）、マイクロコントローラユニット（microcontroller unit、ＭＣＵ）、汎用中央演算処理ユニット（central processing unit、ＣＰＵ）、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（digital signal processor、ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（application specific integrated circuits、ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field programmable gate array、ＦＰＧＡ）、及びこれらに類するもののうちのいずれかのものを含むことができ、あるいは、他のプログラマブルロジックデバイス、トランジスタロジックデバイス、及びハードウェアコンポーネントのうちのいずれかのもの又は組み合わせであってもよい。制御モジュール１７は、新エネルギー車１０のモジュールの一部又は全てを制御し得る。例えば、低電圧負荷モジュール１２に電力を供給するように補助バッテリ１６が制御される。

補助バッテリ１６は限られたエネルギー貯蔵能力を持つので、低電圧負荷モジュール１２に長時間にわたって連続的に電力を供給することは困難である。現在、新エネルギー車１０は一般的に電力変換システムを含んでいる。電力変換システムは直流－直流変換モジュールを含む。直流－直流変換モジュールは、パワーバッテリ（以下では第１の電源と表記する）によって提供される電気エネルギーに対して降圧処理を行ってから電力を低電圧負荷モジュール１２に供給し得る。直流－直流変換モジュールが故障した場合、補助バッテリ１６が低電圧負荷モジュール１２に電力を供給し得る。しかしながら、補助バッテリ１６は限られたエネルギー貯蔵能力を持つので、バックアップ時間は短い。長時間にわたって低電圧負荷モジュール１２に電力を供給するのは困難である。結果として、例えば制御システム、自律運転システム、及びナビゲーションシステムなどの重要負荷が動作することができなくなる。その結果、新エネルギー車１０は正常に走行することができず、新エネルギー車１０の有用性が低くなる。

これに鑑み、先ず、この出願の一実施形態は、車両の有用性を向上させるための電力変換システムを提供する。図２を参照するに、この出願の一実施形態は電力変換システムを提供する。なお、この出願のこの実施形態で提供される電力変換システムは車両に適用され得る。以下では、新エネルギー車１０の複数の低電圧負荷モジュール１２に電力を供給する例を用いて説明を提供する。この出願のこの実施形態で提供される電力変換システムは更に、例えば複数の負荷モジュールを含む装置といった他の装置に適用され得る。例えば、当該電力変換システムは、サーバ及び基地局の有用性を向上させるべく、サーバ内の複数の負荷モジュールに電力を供給するシナリオ、又は基地局内の複数の負荷モジュールに電力を供給するシナリオに適用される。これはこの出願において過度に限定されない。以下では、当該電力変換システムが新エネルギー車１０に適用される例を用いて説明を提供する。

当該電力変換システムは、第１の直流－直流変換モジュール２１及び第２の直流－直流変換モジュール２２を含み得る。第１の直流－直流変換モジュール２１は、例えば降圧変換処理能力などの直流電圧変換処理能力を持つことができ、あるいは、昇圧変換処理能力を持っていてもよい。一部の例において、第１の直流－直流変換モジュール２１は、これに限られないが直流－直流変換回路を含み得る。第２の直流－直流変換モジュール２２は、例えば降圧変換処理能力などの直流電圧変換処理能力を持つことができ、あるいは、昇圧変換処理能力を持っていてもよい。一部の例において、第２の直流－直流変換モジュール２２は、これに限られないが直流－直流変換回路を含み得る。

当該電力変換システムが車両に適用されるシナリオにおいて、当該電力変換システムは、第１の電源の電気エネルギーを受け取って、少なくとも１つの負荷モジュールに電力を供給し得る。第１の直流－直流変換モジュール２１及び第２の直流－直流変換モジュール２２の両方が、それら少なくとも１つの負荷モジュールに電力を供給し得る。例えば、それら少なくとも１つの負荷モジュールが１つの負荷モジュールのみを含む場合、第１の直流－直流変換モジュール２１及び第２の直流－直流変換モジュール２２の両方がその負荷モジュールに電力を供給し得る。当該電力変換システム内のある直流－直流変換モジュールが故障した場合、別の直流－直流変換モジュールが負荷モジュールに電力を供給し続けることができる。

図２に示すように、第１の直流－直流変換モジュール２１の入力側２１ａが第１の電源に結合され、第１の直流－直流変換モジュール２１の出力側２１ｂが第１の負荷モジュール１２１に結合され、第１の直流－直流変換モジュール２１の出力側２１ｂが第２の負荷モジュール１２２に結合され得る。

第２の直流－直流変換モジュール２２の入力側２２ａが第１の電源に結合され、第２の直流－直流変換モジュール２２の出力側２２ｂが第１の負荷モジュール１２１に結合され、第２の直流－直流変換モジュール２２の出力側２２ｂが第２の負荷モジュール１２２に結合され得る。

第１の直流－直流変換モジュール２１は、第１の負荷モジュール１２１及び第２の負荷モジュール１２２に電力を供給し得る。第２の直流－直流変換モジュール２２は、第１の負荷モジュール１２１及び第２の負荷モジュール１２２に電力を供給し得る。第１の直流－直流変換モジュール２１及び第２の直流－直流変換モジュール２２のうちの一方が故障した場合、故障していない方の直流－直流変換モジュールが第１の負荷モジュール１２１及び第２の負荷モジュール１２２に電力を供給し続けて、第１の負荷モジュール１２１及び第２の負荷モジュール１２２が正常に動作することを確保することができ、その結果、新エネルギー車１０は正常に走行することができる。

通常、新エネルギー車１０の補助バッテリ１６（以下では第２の電源として表記する）は、一部の低電圧負荷モジュールに電力を供給し得る。この出願のこの実施形態では、説明のために、第２の電源が第２の負荷モジュール１２２に電力を供給する例を用いる。一部の取り得るシナリオにおいて、負荷モジュール又は第２の電源が故障した場合、回路短絡の事態が発生することがある。短絡電流が第１の直流－直流変換モジュール２１及び第２の直流－直流変換モジュール２２に逆流して、第１の直流－直流変換モジュール２１及び第２の直流－直流変換モジュール２２にダメージを生じさせる。結果として、第１の直流－直流変換モジュール２１及び第２の直流－直流変換モジュール２２は、第１の負荷モジュール１２１及び第２の負荷モジュール１２２に電力を供給することができなくなる。結果として、新エネルギー車１０は正常に走行することができない。

上記少なくとも１つの負荷モジュールは複数の負荷モジュールを含み得る。なおも図２を参照するに、複数の負荷モジュールは、以下に限られないが、第１の負荷モジュール１２１及び第２の負荷モジュール１２２を含み得る。この出願の実施形態における添付図面中の直流－直流変換モジュール、負荷モジュール、及び電源などは、当該電力変換システムの動作原理を記述するために使用されているとし得る。直流－直流変換モジュール、負荷モジュール、及び電源などの数は、当該電力変換システムの構成に対する特定の限定として使用されるものではない。例えば、この出願のこの実施形態で提供される電力変換システムは更に、３つ以上の負荷モジュールに電力を供給し得る３つ以上の直流－直流変換モジュールを含んでもよい。

一部のシナリオにおいて、各負荷モジュールが、以下に限られないが、少なくとも１つの重要負荷及び／又は少なくとも１つの補助的負荷を含み得る。重要負荷は、例えば制御システム、自律運転システム、又は車載ナビゲータなどの、新エネルギー車１０の走行に影響を及ぼす負荷として理解され得る。補助的負荷は、例えば車両ラジオなどの、新エネルギー車１０の走行に影響を及ぼさない負荷として理解され得る。

例えば、第１の負荷モジュール１２１は、二重重要負荷でもある重要二重負荷Ａ１を含み得る。第１の負荷モジュール１２１は更に補助的負荷Ｂ１を含み得る。重要二重負荷Ａ１の受電端及び補助的負荷Ｂ１の受電端が別々に、スイッチを用いて、第１の直流－直流変換モジュール２１の出力側２１ｂに結合されるとともに、第２の直流－直流変換モジュール２２の出力側２２ｂに結合され得る。第２の負荷モジュール１２２も補助的負荷Ｂ２を含み得る。重要二重負荷Ａ２の受電端及び補助的負荷Ｂ２の受電端が別々に、スイッチを用いて、第１の直流－直流変換モジュール２１の出力側２１ｂに結合されるとともに、第２の直流－直流変換モジュール２２の出力側２２ｂに結合され得る。一部のシナリオにおいて、第１の負荷モジュール１２１及び第２の負荷モジュール１２２は、同じ又は類似の構成又は機能を持つ負荷モジュールであってもよい。これはこの出願において過度に限定されない。

上述の実施形態で提供される電力変換システムを基にして、当該電力変換システムは更に故障分離モジュール２３を含み得る。第１の直流－直流変換モジュール２１の出力側は、第１の負荷モジュール１２１に結合されることができ、あるいは故障分離モジュール２３を用いて第２の負荷モジュール１２２に結合されることができる。

第２の直流－直流変換モジュール２２の出力側は、ターゲット負荷モジュールに結合されることができ、ターゲット負荷モジュールは、第１の負荷モジュール１２１又は第２の負荷モジュール１２２とし得る。第２の直流－直流変換モジュール２２の出力側は更に、故障分離モジュールを用いて、ターゲット負荷モジュール以外の別の負荷モジュールに結合されることができる。一実施形態例に従った図３の（ａ）に示す電力変換システムにおいて、第２の直流－直流変換モジュール２２の出力側が結合されるターゲット負荷モジュールは第２の負荷モジュール１２２であり、第２の直流－直流変換モジュール２２の出力側は更に、故障分離モジュール２３を用いて第１の負荷モジュール１２１に結合されている。

一実施形態例に従った図３の（ｂ）に示す電力変換システムでは、第２の直流－直流変換モジュール２２の出力側が結合されるターゲット負荷モジュールは第１の負荷モジュール１２１であり、第２の直流－直流変換モジュール２２の出力側は更に、故障分離モジュール２３を用いて第２の負荷モジュール１２２に結合されている。

以下では、ターゲット負荷モジュールが第２の負荷モジュール１２２である例を用いて説明を提供する。図３の（ａ）に示すように、第１の直流－直流変換モジュール２１の入力側２１ａが第１の電源に結合され、第１の直流－直流変換モジュール２１の出力側２１ｂが第１の負荷モジュール１２１に結合され、第１の直流－直流変換モジュール２１の出力側２１ｂが故障分離モジュール２３に結合され得る。第１の直流－直流変換モジュール２１は、第１の電源によって提供される第１の電圧に対して、例えば降圧変換処理といった電圧変換処理を行い、降圧処理後に得られた第２の電圧を第１の負荷モジュール１２１及び故障分離モジュール２３に提供し得る。

第２の直流－直流変換モジュール２２の入力側２２ａが第１の電源に結合され、第２の直流－直流変換モジュール２２の出力側２２ｂが第２の負荷モジュール１２２に結合され、第２の直流－直流変換モジュール２２の出力側２２ｂが故障分離モジュール２３に結合され得る。第２の直流－直流変換モジュール２２は、第１の電源によって提供される第１の電圧に対して、例えば降圧変換処理といった電圧変換処理を行い、降圧処理後に得られた電気エネルギーを第２の負荷モジュール１２２及び故障分離モジュール２３に提供し得る。

故障分離モジュール２３は、第１の直流－直流変換モジュール２１の出力側２１ｂに結合されるとともに、第２の負荷モジュール１２２に結合され得る。故障分離モジュール２３は、第１の直流－直流変換モジュール２１が第２の負荷モジュール１２２に電力を供給するように、第１の直流－直流変換モジュール２１を第２の負荷モジュール１２２に接続し得る。故障分離モジュール２３は更に、第２の直流－直流変換モジュール２２が第２の負荷モジュール１２２に電力を供給するように、第２の直流－直流変換モジュール２２の出力側２２ｂに結合されるとともに、第２の負荷モジュール１２２に結合され得る。

故障分離モジュール２３は、故障分離機能を持つことができ、直流－直流変換モジュールを負荷モジュールから切り離す（又は隔離する）ことができる。例えば、故障分離モジュール２３は、第１の直流－直流変換モジュール２１と第２の負荷モジュール１２２との間で回路が遮断され、第１の直流－直流変換モジュール２１と第２の負荷モジュール１２２との間で電気エネルギーが伝送されないように、第１の直流－直流変換モジュール２１を第２の負荷モジュール１２２から切り離し得る。他の一例では、故障分離モジュール２３は、第２の直流－直流変換モジュール２２と第１の負荷モジュール１２１との間で回路が遮断され、第２の直流－直流変換モジュール２２と第１の負荷モジュール１２１との間で電気エネルギーが伝送されないように、第２の直流－直流変換モジュール２２を第１の負荷モジュール１２１から切り離し得る。

第２の負荷モジュール１２２又は第２の電源が故障した場合、故障分離モジュール２３は、短絡電流が第１の直流－直流変換モジュール２１及び他の負荷モジュールに逆流するのを防ぐために、第１の直流－直流変換モジュール２１を第２の負荷モジュール１２２から切り離すことができる。一部のシナリオにおいて、故障分離モジュール２３はまた、短絡電流が第２の直流－直流変換モジュール２２に逆流するのを防ぎ、第２の直流－直流変換モジュール２２がダメージを受けるのを防ぐために、第２の直流－直流変換モジュール２２を第２の負荷モジュールから切り離すことができる。

同様に、第１の負荷モジュール１２１が故障した場合、故障分離モジュール２３は、第１の負荷モジュール１２１を第２の直流－直流変換モジュール２２から切り離すことができる。故障分離モジュール２３はまた、第１の負荷モジュール１２１を他の負荷モジュールから切り離すことができる。斯くして、短絡電流が第２の直流－直流変換モジュール２２及び他の負荷モジュールに逆流するのが防止される。

当該電力変換システムの制御モジュールの制御下、又は新エネルギー車１０の制御モジュール１７の制御下で、この出願のこの実施形態で提供される電力変換システムの故障分離モジュール２３は、第１の直流－直流変換モジュール２１を第２の負荷モジュール１２２に接続したり、第１の直流－直流変換モジュール２１を第２の負荷モジュール１２２から切り離したり、第２の直流－直流変換モジュール２２を第１の負荷モジュール１２１に接続したり、第２の直流－直流変換モジュール２２を第１の負荷モジュール１２１から切り離したりすることができる。当該電力変換システムの制御モジュール又は新エネルギー車１０の制御モジュール１７は、電源、負荷モジュール、又は直流－直流変換モジュールに故障が発生したかを検出し、故障分離モジュール２３を制御することができる。

取り得る一設計において、故障分離モジュール２３はスイッチ回路を含み得る。図４の（ａ）に示すように、故障分離モジュール２３のスイッチ回路は第１スイッチ２３Ａを含み得る。第１スイッチ２３Ａの一方のポート２３Ａ１が第１の直流－直流変換モジュール２１に結合され、他方のポート２３Ａ２が第２の負荷モジュール１２２及び第２の直流－直流変換モジュール２２に別々に結合される。

第１スイッチ２３Ａが接続状態にあるとき、第１の直流－直流変換モジュール２１によって提供される電気エネルギーを第２の負荷モジュール１２２に伝送することができ、その結果、第１の直流－直流変換モジュール２１は第２の負荷モジュール１２２に電力を供給する。さらに、第２の直流－直流変換モジュール２２によって提供される電気エネルギーを第１の負荷モジュール１２１に伝送することができ、その結果、第２の直流－直流変換モジュール２２は第１の負荷モジュール１２１に電力を供給する。故障分離モジュール２３を用いて、第２の電源によって提供される電気エネルギーを第１の負荷モジュール１２１に提供することができる。分かることには、第１の直流－直流変換モジュール２１と、第２の直流－直流変換モジュール２２と、第２の電源とが連帯して、第１の負荷モジュール１２１及び第２の負荷モジュール１２２に電力を供給し得る。

第１スイッチ２３Ａが切断状態にあるとき、第１の直流－直流変換モジュール２１と第２の負荷モジュール１２２との間で回路を遮断して、第１の直流－直流変換モジュール２１を第２の負荷モジュール１２２から切り離すことができる。第２の直流－直流変換モジュール２２と第１の負荷モジュール１２１との間でも回路を遮断し、第２の直流－直流変換モジュール２２を第１の負荷モジュール１２１から切り離すことができる。

第２の負荷モジュール１２２又は第２の電源が故障した場合、故障分離モジュール２３は、第１の直流－直流変換モジュール２１及び他の負荷モジュールへのダメージを回避するために、第１の直流－直流変換モジュール２１を第２の負荷モジュール１２２から切り離すことができる。斯くして、第１の直流－直流変換モジュール２１が第１の負荷モジュール１２１に電力を供給し続けることで、新エネルギー車１０が正常に走行できることを確保し得る。

同様に、第１の負荷モジュール１２１が故障した場合、故障分離モジュール２３は、第２の直流－直流変換モジュール２２及び他の負荷モジュールへのダメージを回避するために、第１の負荷モジュール１２１を第２の直流－直流変換モジュール２２から切り離すことができる。斯くして、第２の直流－直流変換モジュール２２が第２の負荷モジュール１２２に電力を供給し続けることで、新エネルギー車１０が正常に走行できることを確保し得る。

取り得る一設計において、故障分離モジュール２３はスイッチ回路を含み得る。図４の（ｂ）に示すように、故障分離モジュール２３のスイッチ回路は第１スイッチ２３Ａを含み得る。第１スイッチ２３Ａの一方のポート２３Ａ１が、第１の直流－直流変換モジュール２１及び第２の直流－直流変換モジュール２２に別々に結合される。第１スイッチ２３Ａの他方のポート２３Ａ２が第２の負荷モジュール１２２に結合される。

第１スイッチ２３Ａが接続状態にあるとき、第１の直流－直流変換モジュール２１によって提供される電気エネルギーを第２の負荷モジュール１２２に伝送することができ、その結果、第１の直流－直流変換モジュール２１は第２の負荷モジュール１２２に電力を供給する。さらに、第２の直流－直流変換モジュール２２によって提供される電気エネルギーを第２の負荷モジュール１２２に伝送することができ、その結果、第２の直流－直流変換モジュール２２は第２の負荷モジュール１２２に電力を供給する。故障分離モジュール２３を用いて、第２の電源によって提供される電気エネルギーを第１の負荷モジュール１２１に提供することができる。分かることには、第１の直流－直流変換モジュール２１と、第２の直流－直流変換モジュール２２と、第２の電源とが連帯して、第１の負荷モジュール１２１及び第２の負荷モジュール１２２に電力を供給し得る。

第１スイッチ２３Ａが切断状態にあるとき、第１の直流－直流変換モジュール２１と第２の負荷モジュール１２２との間で回路を遮断して、第１の直流－直流変換モジュール２１を第２の負荷モジュール１２２から切り離すことができる。第２の直流－直流変換モジュール２２と第２の負荷モジュール１２２との間でも回路を遮断し、第２の直流－直流変換モジュール２２を第２の負荷モジュール１２２から切り離すことができる。

第２の負荷モジュール１２２又は第２の電源が故障した場合、故障分離モジュール２３は、第１の直流－直流変換モジュール２１、第２の直流－直流変換モジュール２２、及び他の負荷モジュールへのダメージを回避するために、第１の直流－直流変換モジュール２１を第２の負荷モジュール１２２から切り離すとともに、第２の直流－直流変換モジュール２２を第２の負荷モジュール１２２から切り離すことができる。斯くして、第１の直流－直流変換モジュール２１及び第２の直流－直流変換モジュール２２が第１の負荷モジュール１２１に電力を供給し続けることで、新エネルギー車１０が正常に走行できることを確保し得る。

同様に、第１の負荷モジュール１２１が故障した場合、故障分離モジュール２３は、他の負荷モジュール及び第２の電源へのダメージを回避するために、第１の負荷モジュール１２１を第２の負荷モジュール１２２から切り離すとともに、第１の負荷モジュール１２１を第２の電源から切り離すことができる。斯くして、第２の電源が第２の負荷モジュール１２２に電力を供給することができ、新エネルギー車１０が正常に走行できることを確保することができる。

上述の実施形態のうちのいずれかの実施形態で提供される電力変換システムに基づき、第１の直流－直流変換モジュール２１が故障したと仮定して、当該電力変換システム内のある直流－直流変換モジュールが故障した場合、例えば第２の直流－直流変換モジュール２２である当該電力変換システム内の別の直流－直流変換モジュールが、第１の負荷モジュール１２１及び第２の負荷モジュール１２２に電力を供給し続けることで、第１の負荷モジュール１２１及び第２の負荷モジュール１２２の正常動作を確保することができ、それにより、新エネルギー車１０が正常に走行できなくなることを回避することができる。

取り得る一実装において、第１の直流－直流変換モジュール２１、第２の直流－直流変換モジュール２２、及び故障分離モジュール２３は、同一の集積回路内に配置され得る。第１の直流－直流変換モジュール２１、第２の直流－直流変換モジュール２２、及び故障分離モジュール２３が同一のプリント回路基板上に配置される場合、電力変換システムの集積度を向上させることができ、その結果、実装が容易になるとともに、電力分配を単純化することができる。

一部の例において、第１の直流－直流変換モジュール、第２の直流－直流変換モジュール、及び故障分離モジュールは、複数の集積回路に配置されてもよく、例えば、複数のプリント回路基板上に配置されてもよい。例えば、第１の直流－直流変換モジュール２１と第２の直流－直流変換モジュール２２とが、相異なるプリント回路基板上に配置され得る。

取り得る一実装において、当該電力変換システムは更に、第１の直流－直流変換モジュール２１、第２の直流－直流変換モジュール２２、及び故障分離モジュール２３を収容することができるハウジングを含み得る。このような設計は、新エネルギー車１０への実装を容易にし、車両全体の実装プロセスを単純化し、車両全体の電力分配を削減することができる。

取り得る一設計において、新エネルギー車１０の制御モジュール１７は、第１の直流－直流変換モジュール２１、第２の直流－直流変換モジュール２２、第１の負荷モジュール１２１、及び第２の負荷モジュール１２２が故障したかを判定する。制御モジュール１７は、各モジュールの電圧又は電流を取得することによって、そのモジュールが故障したかを検出し得る。モジュールが故障したと判定された後、上述の実施形態のうちのいずれかの実施形態における故障分離モジュール２３の機能又は能力を実現するように、当該電力変換システムの故障分離モジュール２３が制御される。

また、この出願は更に車両を提供し、当該車両は、上述の実施形態のうちのいずれかの実施形態で提供される電力変換システムを含み得る。当該車両は、これに限られないが新エネルギー車１０とし得る。当該車両のパワーバッテリが当該車両の電力システムに電力を供給するように構成され得る。当該電力変換システムは、パワーバッテリによって提供される電気エネルギーを受け取り、例えば降圧処理といった電圧変換処理を行い、降圧処理後に得られた電気エネルギーを当該車両の負荷モジュール（例えば、低電圧負荷モジュール）に提供し得る。当該車両は更に補助バッテリを含み、該補助バッテリが負荷モジュールに電力を供給してもよい。

当該電力変換システムは、故障が発生したときに負荷モジュールに電力を供給し続けて、負荷モジュールが動作することを可能にし、その結果、車両は正常に走行することができ、車両の有用性が向上される。当該電力変換システムの機能又は能力については、上述の実施形態における関連説明を参照されたい。詳細をここで再び説明することはしない。

特定の特徴及びその全ての実施形態を参照してこの出願を説明したが、明らかなことには、この出願の精神及び範囲から逸脱することなく、それらに対して様々な変更及び組み合わせが為され得る。対応して、この明細書及び添付の図面は、添付の特許請求の範囲によって定められるこの出願の単なる説明例に過ぎず、この出願の範囲をカバーする変更、変形、組み合わせ、又は均等のうちのいずれか又は全てとみなされる。

明らかなことには、当業者は、この出願の精神及び範囲から逸脱することなく、この出願に様々な変更及び変形を為すことができる。この出願は、以下の請求項及びそれらの均等技術によって定められる保護範囲に入る限り、この出願のそれらの変更及び変形に及ぶことを意図している。

Claims (14)

1. 第１の電源によって提供される電気エネルギーを受け取って、少なくとも１つの負荷モジュールに電力を供給するように構成された電力変換システムであって、当該システムは、第１の直流－直流変換モジュール及び第２の直流－直流変換モジュールを有し、
   前記第１の直流－直流変換モジュールは、電気エネルギーに対して電圧変換処理を行って、前記少なくとも１つの負荷モジュールに電気エネルギーを提供するように構成され、
   前記第２の直流－直流変換モジュールは、電気エネルギーに対して電圧変換処理を行って、前記少なくとも１つの負荷モジュールに電気エネルギーを提供するように構成され、
   前記少なくとも１つの負荷モジュールは、第１の負荷モジュール及び第２の負荷モジュールを有し、当該システムは更に故障分離モジュールを有し、
   前記第１の直流－直流変換モジュールの入力側が前記第１の電源に結合され、前記第１の直流－直流変換モジュールの出力側が前記第１の負荷モジュールに結合され、前記第１の直流－直流変換モジュールの前記出力側が更に、前記故障分離モジュールを用いて前記第２の負荷モジュールに結合され、
   前記故障分離モジュールは、前記第１の直流－直流変換モジュールを前記第２の負荷モジュールに接続したり前記第２の負荷モジュールから切り離したりするように構成され、
   前記第１の直流－直流変換モジュール、前記第２の直流－直流変換モジュール、及び前記故障分離モジュールは、同一の集積回路内に配置されている、
   システム。
2. 前記第２の直流－直流変換モジュールの入力側が前記第１の電源に結合され、前記第２の直流－直流変換モジュールの出力側が前記第１の負荷モジュールに結合され、前記第２の直流－直流変換モジュールの前記出力側が更に、前記故障分離モジュールを用いて前記第２の負荷モジュールに結合され、前記故障分離モジュールは更に、前記第２の直流－直流変換モジュールを前記第２の負荷モジュールに接続したり前記第２の負荷モジュールから切り離したりするように構成される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記第２の直流－直流変換モジュールの入力側が前記第１の電源に結合され、前記第２の直流－直流変換モジュールの出力側が前記第２の負荷モジュールに結合され、前記第２の直流－直流変換モジュールの前記出力側が更に、前記故障分離モジュールを用いて前記第１の負荷モジュールに結合され、前記故障分離モジュールは更に、前記第２の直流－直流変換モジュールを前記第１の負荷モジュールに接続したり前記第１の負荷モジュールから切り離したりするように構成される、
   請求項１に記載のシステム。
4. 前記少なくとも１つの負荷モジュールのうち一部の負荷モジュールが第２の電源に結合され、該第２の電源は、前記故障分離モジュールを用いて前記少なくとも１つの負荷モジュールのうち他の一部の負荷モジュールに結合され、該第２の電源によって提供される電気エネルギーの電圧は、前記第１の電源によって提供される電気エネルギーの電圧よりも低く、
   前記故障分離モジュールは更に、前記第２の電源を前記他の一部の負荷モジュールに接続したり前記他の一部の負荷モジュールから切り離したりするように構成される、
   請求項１に記載のシステム。
5. 前記故障分離モジュールは具体的に、故障が発生したときに切断状態にあるように構成される、請求項４に記載のシステム。
6. 前記故障は、
   前記少なくとも１つの負荷モジュールのうちいずれかの負荷モジュールの故障、
   前記第２の電源の故障、
   前記第１の直流－直流変換モジュールの故障、又は
   前記第２の直流－直流変換モジュールの故障、
   のうちの１つ以上を有する、請求項５に記載のシステム。
7. 前記故障分離モジュールは、少なくとも１つの電子式スイッチ、又は少なくとも１つの機械式スイッチ、又は少なくとも１つの電子式スイッチと少なくとも１つの機械式スイッチとの組み合わせを有する、請求項１に記載のシステム。
8. 当該電力変換システムは更にハウジングを有し、
   前記ハウジングが、前記第１の直流－直流変換モジュール、前記第２の直流－直流変換モジュール、及び前記故障分離モジュールを収容するように構成されている、
   請求項１に記載のシステム。
9. 第１の電源と、少なくとも１つの負荷モジュールと、電力変換システムとを有する車両であって、前記電力変換システムは、前記第１の電源によって提供される電気エネルギーを受け取って、前記少なくとも１つの負荷モジュールに電力を供給するように構成され、前記電力変換システムは、第１の直流－直流変換モジュール及び第２の直流－直流変換モジュールを有し、
   前記第１の直流－直流変換モジュールは、前記第１の電源及び前記少なくとも１つの負荷モジュールに結合され、電気エネルギーに対して電圧変換処理を行って、前記少なくとも１つの負荷モジュールに電気エネルギーを提供するように構成され、
   前記第２の直流－直流変換モジュールは、前記第１の電源及び前記少なくとも１つの負荷モジュールに結合され、電気エネルギーに対して電圧変換処理を行って、前記少なくとも１つの負荷モジュールに電気エネルギーを提供するように構成され、
   前記少なくとも１つの負荷モジュールは、第１の負荷モジュール及び第２の負荷モジュールを有し、前記電力変換システムは更に故障分離モジュールを有し、
   前記第１の直流－直流変換モジュールの入力側が前記第１の電源に結合され、前記第１の直流－直流変換モジュールの出力側が前記第１の負荷モジュールに結合され、前記第１の直流－直流変換モジュールの前記出力側が更に、前記故障分離モジュールを用いて前記第２の負荷モジュールに結合され、
   前記故障分離モジュールは、前記第１の直流－直流変換モジュールを前記第２の負荷モジュールに接続したり前記第２の負荷モジュールから切り離したりするように構成され、
   前記第１の直流－直流変換モジュール、前記第２の直流－直流変換モジュール、及び前記故障分離モジュールは、同一の集積回路内に配置されている、
   車両。
10. 前記第２の直流－直流変換モジュールの入力側が前記第１の電源に結合され、前記第２の直流－直流変換モジュールの出力側が前記第１の負荷モジュールに結合され、前記第２の直流－直流変換モジュールの前記出力側が更に、前記故障分離モジュールを用いて前記第２の負荷モジュールに結合され、前記故障分離モジュールは更に、前記第２の直流－直流変換モジュールを前記第２の負荷モジュールに接続したり前記第２の負荷モジュールから切り離したりするように構成される、請求項９に記載の車両。
11. 前記第２の直流－直流変換モジュールの入力側が前記第１の電源に結合され、前記第２の直流－直流変換モジュールの出力側が前記第２の負荷モジュールに結合され、前記第２の直流－直流変換モジュールの前記出力側が更に、前記故障分離モジュールを用いて前記第１の負荷モジュールに結合され、前記故障分離モジュールは更に、前記第２の直流－直流変換モジュールを前記第１の負荷モジュールに接続したり前記第１の負荷モジュールから切り離したりするように構成される、
    請求項９に記載の車両。
12. 当該車両は更に第２の電源を有し、前記少なくとも１つの負荷モジュールのうち一部の負荷モジュールが前記第２の電源に結合され、前記第２の電源は、前記故障分離モジュールを用いて前記少なくとも１つの負荷モジュールのうち他の一部の負荷モジュールに結合され、前記第２の電源によって提供される電気エネルギーの電圧は、前記第１の電源によって提供される電気エネルギーの電圧よりも低く、
    前記故障分離モジュールは更に、前記第２の電源を前記他の一部の負荷モジュールに接続したり前記他の一部の負荷モジュールから切り離したりするように構成される、
    請求項９に記載の車両。
13. 前記故障分離モジュールは具体的に、故障が発生したときに切断状態にあるように構成される、請求項１２に記載の車両。
14. 前記故障は、
    前記少なくとも１つの負荷モジュールのうちいずれかの負荷モジュールの故障、
    当該車両の前記第２の電源の故障、
    前記第１の直流－直流変換モジュールの故障、又は
    前記第２の直流－直流変換モジュールの故障、
    のうちの１つ以上を有する、請求項１３に記載の車両。

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