CN117394512A - 基于车辆冗余供电的控制系统及其方法、装置和设备 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种基于车辆冗余供电的控制系统及其方法、装置和设备。该系统包括：主供电回路，与发电机连接，其包括主供电监测模块，所述主供电监测模块用于监测所述主供电回路是否存在供电故障；冗余供电回路，与发电机连接，其包括冗余供电监测模块，所述冗余供电监测模块用于监测所述冗余供电回路是否存在供电故障。本公开实施例采用常规硬件模块实现车辆的冗余供电，降低车辆冗余供电的成本和配置难度，根据主供电回路和冗余供电回路的监测信息，来确定主供电回路和冗余供电回路对于车辆行驶的供电支持，实现车辆冗余供电的任一回路故障监测，将主供电回路和冗余供电回路隔离开来，两者互不影响，提高车辆冗余供电的安全可靠性。

Description

基于车辆冗余供电的控制系统及其方法、装置和设备
技术领域
本公开实施例涉及车辆控制技术领域，具体涉及一种基于车辆冗余供电的控制系统及其方法、装置和设备。
背景技术
在车辆无人驾驶领域，为了保证车辆自动驾驶过程中的安全性，通常需要为车辆设置一种支持双蓄电池切换供电的冗余供电结构。
现有的冗余供电系统通常需要多个供电系统之间配合切换工作，以达成整车供电的整体性能指标。但是，通常会在各个供电系统内采用专门开发的专用硬件设备，来适配车辆冗余供电的要求，以尽可能保证车辆冗余供电的安全性，从而造成冗余供电系统的成本较高和配置难度增加的问题。
发明内容
本公开实施例提供了一种基于车辆冗余供电的控制系统及其方法、装置和设备，采用常规硬件模块实现车辆的冗余供电，降低车辆冗余供电的成本和配置难度，提高车辆冗余供电的安全可靠性。
根据本公开的一个方面，提供了一种基于车辆冗余供电的控制系统，该系统包括：
主供电回路，与发电机连接，其包括主供电监测模块，所述主供电监测模块用于监测所述主供电回路是否存在供电故障；
冗余供电回路，与发电机连接，其包括冗余供电监测模块，所述冗余供电监测模块用于监测所述冗余供电回路是否存在供电故障；以及
整车控制器，分别与所述主供电回路和所述冗余供电回路连接，用于根据所述主供电回路和所述冗余供电回路的监测信息，确定所述主供电回路和所述冗余供电回路对于车辆行驶的供电支持。
根据本公开的另一方面，提供了一种基于车辆冗余供电的控制方法，可应用于本公开的一个或多个实施例中提供的基于车辆冗余供电的控制系统中，该方法包括：
获取主供电回路和冗余供电回路是否存在供电故障的监测信息；
根据所述主供电回路和所述冗余供电回路的监测信息，确定所述主供电回路和所述冗余供电回路对于车辆行驶的供电支持。
根据本公开的另一方面，提供了一种基于车辆冗余供电的控制装置，可配置于本公开的一个或多个实施例中提供的基于车辆冗余供电的控制系统中，该装置包括：
监测信息获取模块，用于获取主供电回路和冗余供电回路是否存在供电故障的监测信息；
车辆控制模块，用于根据所述主供电回路和所述冗余供电回路的监测信息，确定所述主供电回路和所述冗余供电回路对于车辆行驶的供电支持。
根据本公开的另一方面，提供了一种计算设备，该计算设备包括：
处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，以执行本公开的一个或多个实施例中提供的基于车辆冗余供电的控制方法。
根据本公开的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序使得计算机执行如本公开的一个或多个实施例中提供的基于车辆冗余供电的控制方法。
本公开实施例提供的技术方案，将发电机分别连接主供电回路和冗余供电回路，在主供电回路和冗余供电回路中的每一供电回路内均串联对应的供电监测模块，并将主供电回路和冗余供电回路内的供电监测模块分别与整车控制器连接，从而采用常规硬件模块实现车辆的冗余供电，降低车辆冗余供电的成本和配置难度。而且，通过主供电回路内的主供电监测模块和冗余供电回路内的冗余供电监测模块分别监测所在供电回路是否存在供电故障，并将监测信息发送给整车控制器，由整车控制器根据主供电回路和冗余供电回路的监测信息，来确定主供电回路和冗余供电回路对于车辆行驶的供电支持，采用常规硬件模块实现车辆冗余供电的任一回路故障监测，以将主供电回路和冗余供电回路隔离开来，使得两个供电回路互不影响，提高车辆冗余供电的安全可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例示出的一种基于车辆冗余供电的控制系统的原理示意图；
图2为本公开实施例示出的主供电回路和冗余供电回路中的任一供电回路内的监测模块的电路接口示意图；
图3为本公开实施例示出的另一种基于车辆冗余供电的控制系统的原理示意图；
图4为本公开实施例示出的又一种基于车辆冗余供电的控制系统的原理示意图；
图5为本公开实施例示出的一种基于车辆冗余供电的控制方法的流程图；
图6为本公开实施例示出的一种基于车辆冗余供电的控制装置的原理框图；
图7是本公开实施例提供的计算设备的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了确保车辆自动驾驶的安全性，本公开实施例设计了一种新的车辆冗余供电系统，以在保证车辆冗余供电的低成本和低配置难度的基础上，也能够确保车辆冗余供电的安全可靠性。
图1为本公开实施例示出的一种基于车辆冗余供电的控制系统的原理示意图。如图1所示，基于车辆冗余供电的控制系统可以包括分别与发电机110连接的主供电回路120和冗余供电回路130。
其中，主供电回路120内包括主供电监测模块140，冗余供电回路130内包括冗余供电监测模块150，且主供电监测模块140和冗余供电监测模块150分别与整车控制器160连接。
具体的，主供电监测模块140用于监测主供电回路120是否存在供电故障，并将监测信息发送给整车控制器160；冗余供电监测模块150用于监测冗余供电回路130是否存在供电故障，并将监测信息发送给整车控制器160；整车控制器160用于根据主供电回路120和冗余供电回路130的监测信息，确定主供电回路120和冗余供电回路130对于车辆行驶的供电支持。
根据本公开的一个或多个实施例，通常会在车辆内安装一个发电机110，作为整车供电的来源。然后，发电机110启动后，会将车辆内其他形式的能源转换成电能，并向整车输出相应的电能。
因此，为了实现车辆的冗余供电，本公开会通过发电机110分别连接两个供电回路，其中一路作为主供电回路120，另一路作为冗余供电回路130。
而且，为了保证车辆自动驾驶过程中，主供电回路和冗余供电回路之间的安全切换供电，本公开会分别在主供电回路120和冗余供电回路130中的每一供电回路内均串联对应的供电监测模块，也就是本申请中的主供电监测模块140和冗余供电监测模块150。
那么，主供电监测模块140和冗余供电监测模块150中的任一供电监测模块均可以通过实时监测所在供电回路内的供电量变化情况，来判断所在供电回路是否存在供电故障，并生成所在供电回路是否存在供电故障的监测信息。
为了控制主供电回路120和冗余供电回路130之间的及时切换，主供电监测模块140冗余供电监测模块150均会将所在供电回路是否存在供电故障的监测信息发送给整车控制器160。然后，由整车控制器160分别分析主供电回路120和冗余供电回路130的监测信息，确定主供电回路120和冗余供电回路130中的任一供电回路是否存在供电故障。
考虑到存在供电故障的供电回路无法支持车辆的安全行驶，因此整车控制器160会根据主供电回路120和冗余供电回路130是否存在供电故障，来及时切换主供电回路120和冗余供电回路130对于车辆行驶的供电支持，由不存在供电故障的某一供电回路内正常供电的负载来控制车辆的正常行驶。也就是说，整车控制器160可以从主供电回路120和冗余供电回路130中选出不存在供电故障的某一供电回路，并利用该供电回路内正常供电的负载来控制车辆行驶。
作为本公开中的一种可选实现方案，考虑到冗余供电回路130作为主供电回路120的一种备用供电方案，使得冗余供电回路130的供电能力可能不如主供电回路120的供电能力全面。因此，在主供电回路120不存在供电故障时，无论冗余供电回路130是否存在供电故障，均可以由主供电回路120内正常供电的负载来控制车辆行驶。然而，在主供电回路120存在供电故障时，会控制冗余供电回路130接管车辆行驶的控制权限，由冗余供电回路130内正常供电的负载来控制车辆行驶。
在本公开中，主供电回路120和冗余供电回路130主要为整车行驶时的各类工作器件提供电能。接下来以主供电回路120和冗余供电回路130中的任一供电回路为例，对供电回路的基础结构进行说明：
在任一供电回路可以包括蓄电池和支持车辆正常行驶的各类负载。其中，任一供电回路内的蓄电池可以在发电机110出现故障时为该供电回路提供相应电能。而且，通过为任一供电回路内各类负载提供相应电能，来控制各负载正常工作，从而保证车辆的安全行驶。
应当理解的是，主供电回路120内的负载可以包括一类性能项负载和二类安全项负载两种。其中，一类性能负载可以为一些不便于做冗余，或对车辆行驶性能存在影响的负载，例如发动机及其传感器、起动机、灯光系统、空调系统等。二类安全项负载可以为车辆行驶安全相关的重要负载，例如制动系统、转向系统、自动驾驶系统中的负载等。二类安全项负载能够保证车辆在供电故障下至少可以做到制动、转向、规避障碍物等基础安全功能，而不是失去控制。
而且，冗余供电回路130内的负载可以包括冗余二类安全项负载。在主供电回路120内的一类性能项负载和二类安全项负载存在供电故障时，冗余供电回路130内的冗余二类安全项负载可以至少保证车辆的安全停靠或继续运行，而不是失去控制。
作为本公开中的一种可选实现方案，对于主供电监测模块140和冗余供电监测模块150而言，本公开可以将主供电监测模块140和冗余供电监测模块150中的任一供电监测模块串联在发电机110和其所在供电回路内的蓄电池正极回路之间，并安装在其所在供电回路内的蓄电池附近，以准确监测所在供电回路是否存在供电故障。
并且，主供电回路120内的主供电监测模块140和冗余供电回路130内的冗余供电监测模块150可以通过控制器域网(Controller Area Network，简称为CAN)总线分别与整车控制器160连接。
如图2所示，主供电监测模块140和冗余供电监测模块150中的任一供电监测模块可以包括输入、输出、CAN_H(高位数据线)、CAN_L(低位数据线)、电源和地这六种电路接口。其中，将任一供电监测模块的输入接口与发电机110连接，将任一供电监测模块的输出接口与所在供电回路内的负载连接，将任一供电监测模块的CAN_H接口与整车控制器160的CAN_H接口连接，将任一供电监测模块的CAN_L接口与整车控制器160的CAN_L接口连接，将任一供电监测模块的电源接口与所在供电回路内的蓄电池正极连接，将任一供电监测模块的地接口与所在供电回路内的蓄电池负极连接。
本公开提供的技术方案，将发电机分别连接主供电回路和冗余供电回路，在主供电回路和冗余供电回路中的每一供电回路内均串联对应的供电监测模块，并将主供电回路和冗余供电回路内的供电监测模块分别与整车控制器连接，从而采用常规硬件模块实现车辆的冗余供电，降低车辆冗余供电的成本和配置难度。而且，通过主供电回路内的主供电监测模块和冗余供电回路内的冗余供电监测模块分别监测所在供电回路是否存在供电故障，并将监测信息发送给整车控制器，由整车控制器根据主供电回路和冗余供电回路的监测信息，来确定主供电回路和冗余供电回路对于车辆行驶的供电支持，采用常规硬件模块实现车辆冗余供电的任一回路故障监测，以将主供电回路和冗余供电回路隔离开来，使得两个供电回路互不影响，提高车辆冗余供电的安全可靠性。
根据本公开的一个或多个实施例，会对主供电监测模块和冗余供电监测模块监测所在供电回路是否存在供电故障，以及整车控制器确定主供电回路和冗余供电回路对于车辆行驶的供电支持的过程，进行进一步的说明。下面结合图3，对主供电回路和冗余供电回路内的供电监测模块以及整车控制器的结构进行详细介绍。
图3为本公开实施例示出的另一种基于车辆冗余供电的控制系统的原理示意图。如图3所示，基于车辆冗余供电的控制系统可以包括分别与发电机310连接的主供电回路320和冗余供电回路330。
其中，主供电回路320内包括主供电监测模块340，冗余供电回路330内包括冗余供电监测模块350，且主供电监测模块340和冗余供电监测模块350分别与整车控制器360连接。
具体的，主供电监测模块340用于监测主供电回路320是否存在供电故障，并将监测信息发送给整车控制器360；冗余供电监测模块350用于监测冗余供电回路330是否存在供电故障，并将监测信息发送给整车控制器360；整车控制器360用于根据主供电回路320和冗余供电回路330的监测信息，确定主供电回路320和冗余供电回路330对于车辆行驶的供电支持。
需要说明的是，本公开中的发电机310、主供电回路320、冗余供电回路330、主供电监测模块340、冗余供电监测模块350和整车控制器360与上述实施例提及的发电机110、主供电回路120、冗余供电回路130、主供电监测模块140、冗余供电监测模块150和整车控制器160的原理功能相同，不再赘述。
在本公开中，基于车辆冗余供电的控制系统还可以包括汇流条370。
其中，发电机310可以通过汇流条370分别与主供电回路320和冗余供电回路330连接。
具体的，汇流条370可以将发电机310输出的电流一分为二，分别传输给主供电回路320和冗余供电回路330，从而将主供电回路320和冗余供电回路330隔离开来。
需要说明的是，本公开中的汇流条370可以采用铜条、银条、锡条等，对此不作限定。
而且，为了确保主供电回路320和冗余供电回路330内的整流，本公开可以在主供电回路320和冗余供电回路330中的任一供电回路中分别设定一个防反二极管，通过该防反二极管来控制所在供电回路内电流的单向整流，即可防止主供电回路320和冗余供电回路330内电流的回流，从而将主供电回路320和冗余供电回路330隔离开来。
根据本公开的一个或多个实施例，主供电监测模块340和冗余供电监测模块350中的任一供电监测模块至少可以包括回路监测传感器、开关元件和控制单元。
具体的，主供电监测模块340和冗余供电监测模块350中的任一供电监测模块中的回路监测传感器可以监测所在供电回路内的故障传感参数，并将该故障传感参数发送给控制单元；控制单元根据该故障传感参数监测所在供电回路是否存在供电故障，以控制开关元件的开合状态，并生成对应的监测信息。
也就是说，主供电监测模块340和冗余供电监测模块350中的任一供电监测模块中的回路监测传感器可以实时监测所在供电回路内的供电量变化情况，以获取相应的传感参数，作为本公开中的故障传感参数。然后，回路监测传感器将所在供电回路内的故障传感参数发送给所在供电回路内的控制单元。由所在供电回路内的控制单元通过分析该故障传感参数是否在正常供电范围内，以判断所在供电回路是否存在供电故障。
在任一供电监测模块中的控制单元确定所在供电回路存在供电故障时，可以控制所在供电回路内的开关元件断开，使得所在供电回路不再供电。而在任一供电监测模块中的控制单元确定所在供电回路不存在供电故障时，可以控制所在供电回路内的开关元件仍然处于闭合状态，使得该供电回路保持正常供电。
而且，控制单元会生成所在供电回路是否存在供电故障的监测信息，并将该监测信息发送给整车控制器360。
作为本公开中的一种示例性方案，主供电监测模块340和冗余供电监测模块350中的任一供电监测模块中的回路监测传感器至少可以包括电流传感器、电压传感器和温度传感器中的其中之一。开关元件可以为场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，简称为MOSFET)开关，缩写为MOS管开关。
那么，任一供电监测模块中的控制单元可以通过判断上述电流传感器、电压传感器和温度传感器的电流、电压和温度传感参数是否超出预设定的上限值，来判断该供电回路是否存在供电故障。
进一步的，为了对主供电回路320和冗余供电回路330进行准确控制，本公开中的整车控制器360可以包括通信连接的第一整车控制器361和第二整车控制器362。
其中，第一整车控制器361与主供电回路320内的主供电监测模块340连接，第二整车控制器362与冗余供电回路330内的冗余供电监测模块350连接。
具体的，第一整车控制器361用于将主供电回路320的监测信息发送给第二整车控制器362，并根据第二整车控制器362发送的冗余供电回路330的监测信息，确定冗余供电回路330对车辆行驶的供电支持；第二整车控制器362用于将冗余供电回路330的监测信息发送给第一整车控制器361，并根据第一整车控制器361发送的主供电回路320的监测信息，确定主供电回路对车辆行驶的供电支持。
也就是说，第一整车控制器361会从主供电监测模块340中，获取主供电回路320是否存在供电故障的监测信息。而第二整车控制器362会从冗余供电监测模块350中，获取冗余供电回路330是否存在供电故障的监测信息。
然后，第一整车控制器361和第二整车控制器362会分别将自身已获取的某一供电回路的监测信息发送给对方，使得第一整车控制器361和第二整车控制器362均可以获知主供电回路320和冗余供电回路330是否存在供电故障的监测信息。
在本公开中，由于第一整车控制器361可以控制主供电回路320对于车辆行驶的供电支持，而第二整车控制器362可以控制冗余供电回路330对于车辆行驶的供电支持。因此，第一整车控制器361根据冗余供电回路330是否存在故障的监测信息，来确定冗余供电回路330对车辆行驶的供电支持，以判断冗余供电回路330内的负载是否适合控制车辆行驶。第二整车控制器362根据主供电回路320是否存在故障的监测信息，来确定主供电回路320对车辆行驶的供电支持，以判断是否需要由冗余供电回路330内正常供电的负载来接管车辆行驶的控制权限，提高车辆冗余供电的可靠性。
本公开提供的技术方案，采用回路监测传感器、开关元件和控制单元组成任一供电回路内的供电监测模块，并设定整车控制器分为第一整车控制器和第二整车控制器，来分别控制主供电回路和冗余供电回路对于车辆行驶的控制权限，从而采用常规硬件模块实现车辆的冗余供电，降低车辆冗余供电的成本和配置难度，进一步提高车辆冗余供电的安全可靠性。
根据本公开的一个或多个实施例，在主供电回路和冗余供电回路中的任一供电回路存在供电故障时，下面结合图4，本申请还会对如何定位该供电回路内的具体故障点的内容进行说明。
图4为本公开实施例示出的又一种基于车辆冗余供电的控制系统的原理示意图。如图4所示，基于车辆冗余供电的控制系统可以包括分别与发电机410连接的主供电回路420和冗余供电回路430。
其中，主供电回路420内包括主供电监测模块440，冗余供电回路430内包括冗余供电监测模块450，且主供电监测模块440和冗余供电监测模块450分别与整车控制器460连接。
具体的，主供电监测模块440用于监测主供电回路420是否存在供电故障，并将监测信息发送给整车控制器460；冗余供电监测模块450用于监测冗余供电回路430是否存在供电故障，并将监测信息发送给整车控制器460；整车控制器460用于根据主供电回路420和冗余供电回路430的监测信息，确定主供电回路420和冗余供电回路430对于车辆行驶的供电支持。
需要说明的是，本公开中的发电机410、主供电回路420、冗余供电回路430、主供电监测模块440、冗余供电监测模块450和整车控制器460与上述实施例提及的发电机110、主供电回路120、冗余供电回路130、主供电监测模块140、冗余供电监测模块150和整车控制器160的原理功能相同，不再赘述。
在本公开中，如图4所示，在主供电回路420内可以包括主配电盒421，主配电盒421与整车控制器460和主供电回路420内的每一负载连接，用于监测主供电回路420内每一负载的供电信号，并发送给整车控制器460。
在冗余供电回路430内可以包括冗余配电盒431，冗余配电盒431与整车控制器460和冗余供电回路430内的每一负载连接，用于监测冗余供电回路内每一负载的供电信号，并发送给整车控制器460。
在一些可实现方式中，主配电盒421和冗余配电盒431中的任一配电盒会与所在供电回路内的每一负载之间建立一条内部通路，在每一内部通路中可以设定相应的开关元件，例如MOS管开关，以便在某一负载的内部通路出现供电故障时能够及时断开该内部通路中的开关元件。
进而，任一供电回路的蓄电池或发电机可以通过该供电回路内的配电盒来为该供电回路内的负载进行供电。而且，主配电盒421和冗余配电盒431中的任一配电盒可以通过其内设置的子整车控制器来监测该配电盒与所在供电回路内的每一负载之间的内部通路中的供电信号，从而判断所在供电回路内的每一负载的供电信号是否存在异常。
据此，主配电盒421可以通过其内的子整车控制器来监测主供电回路420内每一负载的供电信号，并将主供电回路420内每一负载的供电信号监测信息发送给整车控制器460。然后，整车控制器460在根据主供电监测模块440确定出主供电回路420存在供电故障时，可以根据主供电回路420内每一负载的供电信号，来判断主供电回路420内每一负载是否存在供电异常情况，进而定位出主供电回路420内的故障点。
相应的，冗余配电盒431可以通过其内的子整车控制器来监测冗余供电回路430内每一负载的供电信号，并将冗余供电回路430内每一负载的供电信号监测信息发送给整车控制器460。然后，整车控制器460在根据冗余供电监测模块450确定出冗余供电回路430存在供电故障时，可以根据冗余供电回路430内每一负载的供电信号，来判断冗余供电回路430内每一负载是否存在供电异常情况，进而定位出冗余供电回路430内的故障点。
本公开提供的技术方案，采用主供电回路和冗余供电回路内的配电盒来监测相应供电回路内每一负载的供电信号，从而在任一供电回路存在供电故障后，能够根据该供电回路内每一负载的供电信号异常情况，来实现该供电回路内的故障点准确定位，以便及时排查任一供电回路内的故障点，提高车辆冗余供电的安全可靠性。
接下来将对基于车辆冗余供电的控制系统中的整车控制器执行车辆冗余供电过程中的各项控制操作的具体步骤进行详细的说明。
图5为本公开实施例示出的一种基于车辆冗余供电的控制方法的流程图。该方法可应用于本公开提供的基于车辆冗余供电的控制系统中，可以由本公开提供的基于车辆冗余供电的控制装置来执行。其中，基于车辆冗余供电的控制装置可以通过任意的软件和/或硬件的方式实现。示例性地，该基于车辆冗余供电的控制装置可以应用于任一车辆中，该车辆可以包括但不限于自动驾驶车辆、无人机等，本公开对车辆的具体类型不作任何限制。
具体的，如图5所示，该方法可以包括如下步骤：
S510，获取主供电回路和冗余供电回路是否存在供电故障的监测信息。
根据本公开的一个或多个实施例，为了实现车辆的冗余供电，本公开会通过发电机分别连接两个供电回路，其中一路作为主供电回路，另一路作为冗余供电回路。
而且，在主供电回路和冗余供电回路中的任一供电回路内，可以通过供电监测模块来实时监测该供电回路内的供电量变化情况，以判断该供电回路是否存在供电故障。
据此，通过对主供电回路和冗余供电回路中的任一供电回路内的故障监测，可以获取该供电回路是否存在供电故障的监测信息。
S520，根据主供电回路和冗余供电回路的监测信息，确定主供电回路和冗余供电回路对于车辆行驶的供电支持。
考虑到存在供电故障的供电回路无法支持车辆的安全行驶，因此本公开可以分别分析主供电回路和冗余供电回路的监测信息，来判断主供电回路和冗余供电回路中的任一供电回路是否存在供电故障。
然后，根据主供电回路和冗余供电回路是否存在供电故障，来及时切换主供电回路和冗余供电回路对于车辆行驶的供电支持。也就是说，可以从主供电回路和冗余供电回路中选出不存在供电故障的某一供电回路，由不存在供电故障的供电回路内正常供电的负载来控制车辆行驶。
作为本公开中的一种可选实现方案，考虑到冗余供电回路作为主供电回路的一种备用供电方案，使得冗余供电回路的供电能力可能不如主供电回路的供电能力全面。因此，针对主供电回路和冗余供电回路对于车辆行驶的控制权限，可以响应于主供电回路存在供电故障，利用冗余供电回路内正常供电的负载控制车辆行驶；另一方面，可以响应于主供电回路不存在供电故障，利用主供电回路内正常供电的负载控制车辆行驶。
也就是说，在主供电回路不存在供电故障时，无论冗余供电回路是否存在供电故障，均可以由主供电回路内正常供电的负载来控制车辆行驶。然而，在主供电回路存在供电故障时，会控制冗余供电回路内正常供电的负载接管车辆行驶的控制权限，来控制车辆行驶。
此外，为了及时解决任一供电回路存在的供电故障，本公开还可以响应于主供电回路和冗余供电回路中的任一供电回路存在供电故障，对该供电回路进行故障报警。
其中，本公开可以采用灯光闪烁、语音提示等多种报警方式，对任一供电回路存在的供电故障进行报警，以便工作人员及时维修。
根据本公开的一个或多个实施例，为了保证主供电回路和冗余供电回路对于车辆行驶的供电支持的准确性，要求主供电回路和冗余供电回路中的任一供电回路内的供电故障监测功能能够保持一定的高准确性。因此，本公开可以进一步判断主供电回路和冗余供电回路中的任一供电回路内的供电故障监测功能是否存在异常。
在本公开中，由于在主供电回路和冗余供电回路中的任一供电回路内，可以通过回路监测传感器、开关元件和控制单元来共同生成该供电回路的监测信息。因此，本公开可以通过如下方式判断主供电回路和冗余供电回路中的任一供电回路内的供电故障监测功能是否存在异常：
第一步，获取主供电回路和冗余供电回路内的故障传感参数和回路开关状态参数。
其中，主供电回路和冗余供电回路内的故障传感参数为通过回路监测传感器对该供电回路内的具体供电变化情况所监测到的传感参数，例如该供电回路内的电流传感参数、电压传感参数和温度传感参数等。
而且，任一供电回路内的控制单元可以根据该供电回路内的故障传感参数来判断该供电回路是否存在供电故障，以控制开关元件的开合状态，即可得到该供电回路内的回路开关状态参数，用于表示该供电回路内的开关元件处于闭合状态还是断开状态。
第二步，针对主供电回路和冗余供电回路中的每一供电回路，根据该供电回路内的故障传感参数和回路开关状态参数，判断该供电回路内的供电故障监测功能是否存在异常。
对于主供电回路和冗余供电回路中的任一供电回路，可以通过该供电回路内的故障传感参数，来判断该供电回路是否存在供电故障。
由本公开的系统实施例中对于主供电监测模块和冗余供电监测模块中的任一供电监测模块内控制单元控制开关元件的开合状态的描述内容可知，任一供电回路内的控制单元在确定该供电回路存在供电故障时，会控制该供电回路内的开关元件断开。而任一供电回路内的控制单元在确定该供电回路不存在供电故障时，会控制该供电回路内的开关元件闭合。
因此，本公开在获取到任一供电回路内的故障传感参数，并确定该供电回路是否存在供电故障后，可以对该供电回路的供电故障判断结果与该供电回路的回路开关状态参数进行比对。然后，判断两者表示的供电故障判断结果是否一致，即可确定出该供电回路内的供电故障监测功能是否存在异常。
示例性的，如果根据某一供电回路的故障传感参数，确定该供电回路存在供电故障，而该供电回路的回路开关状态参数为开关元件处于闭合状态。或者，如果根据某一供电回路的故障传感参数，确定该供电回路不存在供电故障，而该供电回路的回路开关状态参数为开关元件处于断开状态。上述两种情况均说明该供电回路内的供电故障监测功能存在异常，需要进行检修。
进一步的，本公开在获取主供电回路和冗余供电回路内的故障传感参数后，可以据此确定出主供电回路和冗余供电回路是否存在供电故障。
对于主供电回路和冗余供电回路中不存在供电故障的任一供电回路，考虑到该供电回路内的故障传感参数可能临近对供电故障设定的界限值。因此，为了保证车辆冗余供电的安全可靠性，本公开还可以针对任一供电回路内的故障传感参数，设定一个用于表示临近故障状态的传感参数范围。
针对主供电回路和冗余供电回路中不存在供电故障的任一供电回路，可以判断该供电回路内的故障传感参数是否处于预设定的临近故障状态的传感参数范围内，以此判断该供电回路是否处于临近故障状态。然后，在该供电回路处于上述临近故障状态时，可以对该供电回路进行故障预警提示，以提前提醒工作人员对该供电回路进行故障检修。
应当理解的是，本公开也可以在表示临近故障状态的传感参数范围内进一步划分出多个临近故障等级。然后，针对任一供电回路在上述临近故障状态下所处的不同临近故障等级，可以对该供电回路进行不同程度的故障预警提示。例如，通过灯光闪烁来进行故障预警提示时，如果所处的临近故障等级越高，那么灯光闪烁的频率越快。
根据本公开的一个或多个实施例，由本公开的系统实施例中对于主供电回路和冗余供电回路中的任一供电回路内的配电盒监测该供电回路内每一负载的供电信号的描述内容可知，本公开可以获取到主供电回路和冗余供电回路内每一负载的供电信号。
然后，响应于主供电回路和冗余供电回路中的任一供电回路存在供电故障，可以分析该供电回路内每一负载的供电信号是否存在异常。进而，按照该供电回路内每一负载的供电信号异常信息，即可定位出该供电回路内的故障点，以便及时排查任一供电回路内的故障点，提高车辆冗余供电的安全可靠性。
本公开提供的技术方案，获取主供电回路和冗余供电回路是否存在供电故障的监测信息，并根据主供电回路和冗余供电回路的监测信息，来校验主供电回路和冗余供电回路对于车辆行驶的控制权限，实现车辆冗余供电的任一回路故障监测，以将主供电回路和冗余供电回路隔离开来，使得两个供电回路互不影响，提高车辆冗余供电的安全可靠性。
图6为本公开实施例示出的一种基于车辆冗余供电的控制装置的原理框图，该装置可配置于本公开提供的基于车辆冗余供电的控制系统中。如图6所示，该装置600可以包括：
监测信息获取模块610，用于获取主供电回路和冗余供电回路是否存在供电故障的监测信息；
车辆控制模块620，用于根据所述主供电回路和所述冗余供电回路的监测信息，确定所述主供电回路和所述冗余供电回路对于车辆行驶的供电支持。
根据本公开的一个或多个实施例，车辆控制模块620，可以具体用于：
响应于所述主供电回路存在供电故障，利用所述冗余供电回路内正常供电的负载控制车辆行驶；
响应于所述主供电回路不存在供电故障，利用所述主供电回路内正常供电的负载控制车辆行驶。
根据本公开的一个或多个实施例，基于车辆冗余供电的控制装置600，还可以包括：
故障报警模块，用于响应于所述主供电回路和所述冗余供电回路中的任一供电回路存在供电故障，对该供电回路进行故障报警。
根据本公开的一个或多个实施例，基于车辆冗余供电的控制装置600，还可以包括功能异常判断模块。其中，
功能异常判断模块，可以用于：
获取所述主供电回路和所述冗余供电回路内的故障传感参数和回路开关状态参数；
针对所述主供电回路和所述冗余供电回路中的每一供电回路，根据该供电回路内的故障传感参数和回路开关状态参数，判断该供电回路内的供电故障监测功能是否存在异常。
根据本公开的一个或多个实施例，基于车辆冗余供电的控制装置600，还可以包括故障预警模块。其中，
故障预警模块，可以用于：
针对所述主供电回路和所述冗余供电回路中不存在供电故障的任一供电回路，根据该供电回路内的故障传感参数，判断该供电回路是否处于临近故障状态；
响应于该供电回路处于所述临近故障状态，对该供电回路进行故障预警提示。
根据本公开的一个或多个实施例，基于车辆冗余供电的控制装置600，还可以包括故障定位模块。其中，
故障定位模块，可以用于：
获取所述主供电回路和所述冗余供电回路内每一负载的供电信号；
响应于所述主供电回路和所述冗余供电回路中的任一供电回路存在供电故障，根据该供电回路内每一负载的供电信号，定位该供电回路内的故障点。
在本公开实施例中，获取主供电回路和冗余供电回路是否存在供电故障的监测信息，并根据主供电回路和冗余供电回路的监测信息，来校验主供电回路和冗余供电回路对于车辆行驶的控制权限，实现车辆冗余供电的任一回路故障监测，以将主供电回路和冗余供电回路隔离开来，使得两个供电回路互不影响，提高车辆冗余供电的安全可靠性。
应理解的是，装置实施例与方法实施例可以相互对应，类似的描述可以参照方法实施例。为避免重复，此处不再赘述。具体地，图6所示的装置600可以执行本公开提供的任一方法实施例，并且装置600中的各个模块的前述和其它操作和/或功能分别为了实现本公开实施例的各个方法中的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
上文中结合附图从功能模块的角度描述了本公开实施例的装置600。应理解，该功能模块可以通过硬件形式实现，也可以通过软件形式的指令实现，还可以通过硬件和软件模块组合实现。具体地，本公开实施例中的方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路和/或软件形式的指令完成，结合本公开实施例公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。可选地，软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器、可编程只读存储器、电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域的成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法实施例中的步骤。
图7是本公开实施例提供的计算设备的示意性框图。
如图7所示，该计算设备700可包括：
存储器710和处理器720，该存储器710用于存储计算机程序，并将该程序代码传输给该处理器720。换言之，该处理器720可以从存储器710中调用并运行计算机程序，以实现本公开实施例中的方法。
例如，该处理器720可用于根据该计算机程序中的指令执行上述方法实施例。
在本公开的一些实施例中，该处理器720可以包括但不限于：
通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等等。
在本公开的一些实施例中，该存储器710包括但不限于：
易失性存储器和/或非易失性存储器。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double DataRate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synch link DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM，DR RAM)。
在本公开的一些实施例中，该计算机程序可以被分割成一个或多个模块，该一个或者多个模块被存储在该存储器710中，并由该处理器720执行，以完成本公开提供的方法。该一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述该计算机程序在该计算设备中的执行过程。
如图7所示，该计算设备还可包括：
收发器730，该收发器730可连接至该处理器720或存储器710。
其中，处理器720可以控制该收发器730与其他设备进行通信，具体地，可以向其他设备发送信息或数据，或接收其他设备发送的信息或数据。收发器730可以包括发射机和接收机。收发器730还可以进一步包括天线，天线的数量可以为一个或多个。
应当理解，该计算设备中的各个组件通过总线系统相连，其中，总线系统除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。
本公开实施例还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机执行时使得该计算机能够执行上述方法实施例的方法。或者说，本公开实施例还提供一种包含指令的计算机程序产品，该指令被计算机执行时使得计算机执行上述方法实施例的方法。
当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行该计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本公开实施例该的流程或功能。该计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。该计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，该计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如数字视频光盘(digital video disc，DVD))、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开的范围。
在本公开所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，该模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。例如，在本公开各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。
以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以该权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种基于车辆冗余供电的控制系统，其特征在于，包括：
主供电回路，与发电机连接，其包括主供电监测模块，所述主供电监测模块用于监测所述主供电回路是否存在供电故障；
冗余供电回路，与发电机连接，其包括冗余供电监测模块，所述冗余供电监测模块用于监测所述冗余供电回路是否存在供电故障；以及
整车控制器，分别与所述主供电回路和所述冗余供电回路连接，用于根据所述主供电回路和所述冗余供电回路的监测信息，确定所述主供电回路和所述冗余供电回路对于车辆行驶的供电支持。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主供电监测模块和所述冗余供电监测模块中的任一供电监测模块至少包括回路监测传感器、开关元件和控制单元；
所述回路监测传感器，用于监测所在供电回路内的故障传感参数，并将所述故障传感参数发送给控制单元；
所述控制单元用于根据所述故障传感参数监测所在供电回路是否存在供电故障，以控制所述开关元件的开合状态，并生成对应的监测信息。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述回路监测传感器至少包括电流传感器、电压传感器和温度传感器中的其中之一，所述开关元件为场效应管开关。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主供电监测模块和所述冗余供电监测模块串联在所述发电机和所在供电回路内的蓄电池正极回路之间。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述整车控制器包括通信连接的第一整车控制器和第二整车控制器；
所述第一整车控制器，与所述主供电监测模块连接，用于将所述主供电回路的监测信息发送给所述第二整车控制器，并根据所述第二整车控制器发送的所述冗余供电回路的监测信息，确定所述冗余供电回路对车辆行驶的供电支持；
所述第二整车控制器，与所述冗余供电监测模块连接，用于将所述冗余供电回路的监测信息发送给所述第一整车控制器，并根据所述第一整车控制器发送的所述主供电回路的监测信息，确定所述主供电回路对车辆行驶的供电支持。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主供电回路内的负载包括一类性能项负载和二类安全项负载，所述冗余供电回路内的负载包括冗余二类安全项负载。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述主供电回路还包括：
主配电盒，与所述整车控制器和所述主供电回路内的每一负载连接，用于监测所述主供电回路内每一负载的供电信号，并发送给所述整车控制器；
所述冗余供电回路还包括：
冗余配电盒，与所述整车控制器和所述冗余供电回路内的每一负载连接，用于监测所述冗余供电回路内每一负载的供电信号，并发送给所述整车控制器；
所述整车控制器，还用于：
响应于所述主供电回路存在供电故障，根据所述主供电回路内每一负载的供电信号，定位所述主供电回路内的故障点；和/或
响应于所述冗余供电回路存在供电故障，根据所述冗余供电回路内每一负载的供电信号，定位所述冗余供电回路内的故障点。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括汇流条；
所述发电机通过所述汇流条分别与所述主供电回路和所述冗余供电回路连接；
所述主供电回路和所述冗余供电回路中的任一供电回路中还包括防反二极管，所述防反二极管用于控制所在供电回路内电流的单向整流。
9.一种基于车辆冗余供电的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-8任一项所述的基于车辆冗余供电的控制系统中，所述方法包括：
获取主供电回路和冗余供电回路是否存在供电故障的监测信息；
根据所述主供电回路和所述冗余供电回路的监测信息，确定所述主供电回路和所述冗余供电回路对于车辆行驶的供电支持。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述主供电回路和所述冗余供电回路的监测信息，确定所述主供电回路和所述冗余供电回路对于车辆行驶的供电支持，包括：
响应于所述主供电回路存在供电故障，利用所述冗余供电回路内正常供电的负载控制车辆行驶；
响应于所述主供电回路不存在供电故障，利用所述主供电回路内正常供电的负载控制车辆行驶。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
响应于所述主供电回路和所述冗余供电回路中的任一供电回路存在供电故障，对该供电回路进行故障报警。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述主供电回路和所述冗余供电回路内的故障传感参数和回路开关状态参数；
针对所述主供电回路和所述冗余供电回路中的每一供电回路，根据该供电回路内的故障传感参数和回路开关状态参数，判断该供电回路内的供电故障监测功能是否存在异常。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在获取所述主供电回路和所述冗余供电回路内的故障传感参数和回路开关状态参数之后，还包括：
针对所述主供电回路和所述冗余供电回路中不存在供电故障的任一供电回路，根据该供电回路内的故障传感参数，判断该供电回路是否处于临近故障状态；
响应于该供电回路处于所述临近故障状态，对该供电回路进行故障预警提示。
14.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述主供电回路和所述冗余供电回路内每一负载的供电信号；
响应于所述主供电回路和所述冗余供电回路中的任一供电回路存在供电故障，根据该供电回路内每一负载的供电信号，定位该供电回路内的故障点。
15.一种基于车辆冗余供电的控制装置，其特征在于，配置于权利要求1-8任一项所述的基于车辆冗余供电的控制系统中，所述装置包括：
监测信息获取模块，用于获取主供电回路和冗余供电回路是否存在供电故障的监测信息；
车辆控制模块，用于根据所述主供电回路和所述冗余供电回路的监测信息，确定所述主供电回路和所述冗余供电回路对于车辆行驶的供电支持。
16.一种计算设备，其特征在于，包括：
处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，以执行权利要求9-14中任一项所述的基于车辆冗余供电的控制方法。
17.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求9-14中任一项所述的基于车辆冗余供电的控制方法。
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