随着涉及汽车行驶安全的汽车关键机械系统不断电子化,线控转向、线控制动等这类汽车关键电子系统成为研究的热点问题,而汽车关键电子系统的安全可靠性成为研究问题的核心。目前主要采用双余度结构来提高电控系统的安全可靠性,电控系统中纯电系统部分是整个电控系统的核心,其安全可靠性至关重要。本文主要针对采用双余度结构的汽车关键电子系统,提出了用于解决纯电系统部分安全可靠性问题的车载双余度纯电系统,并对车载双余度纯电系统中双余度总线网络和双余度电源分别进行了研究。对双余度总线网络的研究中,提出了具有“故障/工作/预警”工作机制的单故障不失效车载双余度异构总线网络,其采用具有不同工作机制的时间型FlexRay总线和事件型CAN总线构成双余度异构总线网络架构。根据网络架构内部双余度网络通信节点数据传输的特点,将数据传输方式分为点内数据内传和点间数据外传两种数据传输类型,均采用热备份的方式进行数据传输,采用交叉匹配的方法进行数据仲裁,能够在发生一次硬件失效故障或者数据帧信息故障时,仍实现数据的正确仲裁。此外,还提出了基于单-双余度转换网关的多点监控故障诊断与预警方法,利用总线网络内的所有节点建立彼此监控机制,解决了车载网络工作状态监控以及故障定位的问题,能够及时向车辆系统发出双余度降阶预警信息。对双余度电源的研究中,提出了具有“故障/工作/预警”工作机制的单故障不失效车载双余度电源,其具有自适应重整并联对称输电结构,采用强弱电隔离的全等电源供电模块进行并联供电。在电源内部发生一次故障时仍然能够提供电能,同时车载双余度电源中的故障监测模块能够对双余度供电模块以及外部冗余接入电源进行全面的故障监测和诊断,在车载双余度电源发生故障时及时发出双余度电源降阶预警信息。此外,强弱电隔离供电结构减小了大功率用电设备的接入接出对控制器用电干扰的问题,保证了车载双余度电源的供电质量。本文搭建了双余度异构总线网络和双余度电源模型以及纯电系统试验平台。利用模型仿真和实际故障注入测试的方法测试了双余度异构总线网络和车载双余度电源发生单故障情况时系统的输出响应。实际验证了车载双余度纯电系统能够达到“故障/工作/预警”的高安全可靠性。