CN215528691U - 一种用于rsu的高可靠性电源网络模块 - Google Patents

一种用于rsu的高可靠性电源网络模块 Download PDF

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Abstract

一种用于RSU的高可靠性电源网络模块,其用于路侧单元稳定供电,包括POE供电模块、直流供电模块和交流供电模块;所述路侧单元连接有自动切换模块,所述POE供电模块、直流供电模块和交流供电模块连接所述自动切换模块输入端,所述自动切换模块将输入端的电压转换为匹配所述路侧单元的稳定直流电压输出至路侧单元,所述自动切换模块根据输入端电压选择连接所述POE供电模块、直流供电模块或交流供电模块,在三种供电全部提供的情况下,优先POE供电;当POE供电出现问题时,切换到交流供电,当POE供电恢复时,恢复POE供电,而当交流供电也出现问题是,切换到直流供电,保证系统正常供电,为路侧单元提供了稳定可靠的电源供给。

Description

一种用于RSU的高可靠性电源网络模块
技术领域
本实用新型涉及智能交通技术领域,具体涉及一种用于RSU的高可靠性电源网络模块。
背景技术
RSU(路侧单元)是车路协同系统中,安装在路侧,采用LTE-V技术,与车载单元(OBU,On Board Unit)进行通讯,实现安全、效率、服务等应用的装置。
在高速公路、城市道路、智慧场站中,在路侧安装RSU设备,可实现车路协同、高级智能驾驶、自动驾驶以及智慧交通应用。
RSU通讯频率为5.905-5.925GHz,是由处理器模块、5G模块、V2X模块、网络模块以及电源模块组成。5G模块实现RSU与平台之间的通信,V2X模块实现车路协同通信,网络模块实现光纤、以太网、USB、串口等基本接口通信,电源模块为整个电路提供稳定电源,处理器模块处理协议栈、算法等工作。
由于RSU(路侧单元)需要7*24小时持续工作,因此如何提供稳定可靠的电源网络是我们亟需的。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型提供一种用于RSU的高可靠性电源网络模块,以实现为RSU(路侧单元)提供持续稳定可靠的网络电源。
本实用新型通过下述技术方案实现:
一种用于RSU的高可靠性电源网络模块,其为路侧单元稳定供电,包括POE供电模块、直流供电模块和交流供电模块;所述路侧单元连接有自动切换模块,所述POE供电模块、直流供电模块和交流供电模块连接所述自动切换模块输入端,所述自动切换模块将输入端的电压转换为匹配所述路侧单元的稳定直流电压输出至路侧单元,所述自动切换模块用于根据输入端电压选择连接所述POE供电模块、直流供电模块或交流供电模块。
在本方案中,自动切换模块实现路侧单元对多种供电的选择,在三种供电全部提供的情况下,优先POE供电;当POE供电出现问题时,切换到交流供电,当POE供电恢复时,恢复POE供电;而当交流供电也出现问题是,切换到直流供电,保证系统正常供电,为路侧单元提供了稳定可靠的电源供给。
在一个可能的实施方式中,所述自动切换模块与所述路侧单元之间设置有第一电源网络分配模块和第二电源网络分配模块,所述第一电源分配模块和第二电源网络分配模块输入端连接所述自动切换模块的输出端,所述第一电源网络分配模块和第二电源网络分配模块输出端连接所述路侧单元,所述第一电源网络分配模块通信连接所述第二电源网络分配模块,并控制所述第二电源网络分配模块的启闭,第一电源分配模块为路侧供电,同时第一电源分配模块控制第二电源网络分配模块处于休眠,当第一电源分配模块出现异常时,第一电源分配模块输出控制信号控制第二电源网络分配模块工作,同时断开第一电源分配模块供电网络。保证系统正常供电。
在一个可能的实施方式中,所述第一电源网络分配模块和第二电源网络分配模块的一输出端连接所述自动切换模块,正常情况下,自动切换电路配置第一电源分配模块进行供电;当第一电源分配模块出现异常时,自动切换电路自动切换到第二电源分配模块进行供电。保证系统正常供电。
在一个可能的实施方式中,所述自动切换模块与所述路侧单元之间设置有第一电源网络分配模块、第二电源网络分配模块和备份网络模块,所述第一电源网络分配模块、第二电源网络分配模块输入端连接所述自动切换模块的输出端,所述第一电源网络分配模块和第二电源网络分配模块输出端连接所述备份网络模块和路侧单元,所述第一电源网络分配模块、第二电源网络分配模块和备份网络模块通信交互,正常情况下,第一电源网络分配模块与第二电源网络分配模块各自正常工作;当第一电源网络分配模块出现异常时,第一电源网络分配模块控制备份网络,使第二电源网络分配模块为第一电源网络分配模块负载电路供电;当第二电源网络分配模块出现异常时,第二电源网络分配模块控制备份网络,第一电源网络分配模块为第二电源网络分配模块负载电路供电,保证系统正常供电。
进一步的,所述第一电源网络分配模块与第二电源网络分配模块相同,所述第一电源网络分配模块为所述路侧单元正常供电时,所述第二电源网络分配模块停止工作,所述第一电源网络分配模块供电异常时,所述第一电源网络分配模块停止工作,所述第一电源网络分配模块输出信号至所述第二电源网络分配模块,所述第二电源网络分配模块为所述路侧单元供电。
进一步,所述第一电源网络分配模块与第二电源网络分配模块相同,所述第一电源网络分配模块正常供电时,所述自动切换模块连接第一电源网络分配模块,所述第一电源网络分配模块异常时,所述自动切换模块连接第二电源网络分配模块。
具体地,所述第一电源网络分配模块与第二电源网络分配模块相同,所述第一电源网络分配模块供电异常时,所述第一电源网络分配模块传输信号至备份网络模块,所述第二电源网络分配模块为所述第一电源网络分配模块供电,所述第二电源网络分配模块供电异常时,所述第二电源网络分配模块传输信号至备份网络模块,所述第一电源网络分配模块为第二电源网络分配模块供电。
优选地,所述POE供电模块、直流供电模块和交流供电模块供电正常时,所述自动切换模块优先连接顺序为:POE供电模块、交流供电模块和直流供电模块。
本实用新型与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
本实用新型一种用于RSU的高可靠性电源网络模块,支持POE、直流供电和交流供电三种供电的无缝自动切换,不会出现切换掉电现象,在三种供电全部提供的情况下,优先POE供电;当POE供电出现问题时,切换到AC供电,当POE供电恢复时,恢复POE供电;而当AC也出现问题是,切换到DC供电。保证系统正常供电,且自动切换开关也通过第一电源网络分配模块与第二电源网络分配模块分别供电进一步保障了自动切换。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本实用新型实施例的限定。
图1为本实用新型实施例中的整体结构示意图;
图2为本实用新型实施例中的一种实施方式示意图;
图3为本实用新型实施例中的自动切换开关连接关系示意图;
图4为本实用新型实施例中的另一种实施方式示意图。
附图中标记及对应的零部件名称:
1、路侧单元;2、POE供电模块;3、直流供电模块;4、交流供电模块;5、自动切换模块;6、第一电源网络分配模块;7、第二电源网络分配模块;8、备份网络模块。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本实用新型作进一步的详细说明,本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型,并不作为对本实用新型的限定。
实施例
如图1所示,一种用于RSU的高可靠性电源网络模块,其为路侧单元1稳定供电,包括POE供电模块2、直流供电模块3和交流供电模块4;路侧单元1连接有自动切换模块5,POE供电模块2、直流供电模块3和交流供电模块4连接自动切换模块5输入端,自动切换模块5将输入端的电压转换为匹配路侧单元1的稳定直流电压输出至路侧单元1,自动切换模块5根据输入端电压选择连接POE供电模块2、直流供电模块3或交流供电模块4,优先POE供电;当POE供电出现问题时,切换到交流供电,当POE供电恢复时,恢复POE供电;而当交流供电也出现问题是,切换到直流供电,保证系统正常供电,为路侧单元1提供了稳定可靠的电源供给。
作为上述实施例的优选,如图1与图2所示,自动切换模块5与路侧单元1之间设置有第一电源网络分配模块6和第二电源网络分配模块7,第一电源分配模块和第二电源网络分配模块7输入端连接自动切换模块5的输出端,第一电源网络分配模块6和第二电源网络分配模块7输出端连接路侧单元1,第一电源网络分配模块6通信连接第二电源网络分配模块7,并控制第二电源网络分配模块7的启闭,第一电源分配模块为路侧供电,同时第一电源分配模块控制第二电源网络分配模块7处于休眠,第一电源网络分配模块6与第二电源网络分配模块7相同,第一电源网络分配模块6为路侧单元1正常供电时,第二电源网络分配模块7停止工作,第一电源网络分配模块6供电异常时,第一电源网络分配模块6停止工作,第一电源网络分配模块6输出信号至第二电源网络分配模块7,第二电源网络分配模块7为路侧单元1供电。
其中,PDN1为第一电源分配模块,PDN2为第二电源网络分配模块7,具体来说,所有PDN1/PDN2均为成熟电路,电路无创新。具体是利用电路中的一些信号合理搭配使用。自动切换电路为现成电路,常见于书本中的切换电路,由常用的MOS管搭建。自动切换电路会有1默认链路,当默认链路出现异常时,异常信号会自动打开另一路备用链路,不会出现断流。此处与①的区别是自动切换电路是独立电路,不需要利用PDN1或PDN2的特殊信号,切换电路全有PDN1的输出电压控制。
需要说明的是,PDN1模块电路在正常时,会输出一路PG信号(正常高电平,异常低电平),该信号用于控制PDN2模块电路的使能(低电平使能、高电平关闭),控制电路为常用的MOS管控制电路。即达到了在PDN1正常工作时,PDN2关闭;PDN1异常时,PDN2使能,代替PDN1工作。
具体来说,在PDN1长期工作而PDN2长期关闭的情况下,需要对PDN2的带负载能力进行检验,防止突然PDN1出现异常需要PDN2工作的时候PDN2也出现异常。
可以理解的是,PDN2可定期唤醒检验带负载能力,定期唤醒由MCU控制,经过或门控制PDN2模块电路的使能。定期唤醒PDN2之后,会有电压-电流检测电路检测PDN2带负载能力。检测过程不影响设备正常使用。
作为上述实施例的优选,如图1与图3所示,第一电源网络分配模块6和第二电源网络分配模块7的一输出端连接自动切换模块5,正常情况下,自动切换电路配置第一电源分配模块进行供电;当第一电源分配模块出现异常时,自动切换电路自动切换到第二电源分配模块进行供电,保证系统正常供电。
作为上述实施例的优选,如图1与图4所示,自动切换模块5与路侧单元1之间设置有第一电源网络分配模块6、第二电源网络分配模块7和备份网络模块8,第一电源网络分配模块6、第二电源网络分配模块7输入端连接自动切换模块5的输出端,第一电源网络分配模块6和第二电源网络分配模块7输出端连接备份网络模块8和路侧单元1,第一电源网络分配模块6、第二电源网络分配模块7和备份网络模块8通信交互,正常情况下,第一电源网络分配模块6与第二电源网络分配模块7各自正常工作;当第一电源网络分配模块6出现异常时,第一电源网络分配模块6控制备份网络,使第二电源网络分配模块7为第一电源网络分配模块6负载电路供电;当第二电源网络分配模块7出现异常时,第二电源网络分配模块7控制备份网络,第一电源网络分配模块6为第二电源网络分配模块7负载电路供电,保证系统正常供电。
具体来说,上述PDN1与PDN2电路一致,默认情况下此处PDN1与PDN2均正产工作,驱动不同的功能电路;可以互相控制切换,达到无论哪一路电路异常,均能通过备份电路保证模块电路正产工作。比如PDN1出现问题,PDN1产生异常信号控制PDN2同时给由PDN1驱动的电路供电。
此外,POE供电模块2、直流供电模块3和交流供电模块4供电正常时,自动切换模块5优先连接顺序为:POE供电模块2、交流供电模块4和直流供电模块3。
以上所述的具体实施方式,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于RSU的高可靠性电源网络模块,其为路侧单元(1)稳定供电,其特征在于,包括POE供电模块(2)、直流供电模块(3)和交流供电模块(4);所述路侧单元(1)连接有自动切换模块(5),所述POE供电模块(2)、直流供电模块(3)和交流供电模块(4)连接所述自动切换模块(5)输入端,所述自动切换模块(5)将输入端的电压转换为匹配所述路侧单元(1)的稳定直流电压,所述自动切换模块(5)用于根据输入端电压选择连接所述POE供电模块(2)、直流供电模块(3)或交流供电模块(4)。
2.根据权利要求1所述的一种用于RSU的高可靠性电源网络模块,其特征在于,所述自动切换模块(5)与所述路侧单元(1)之间设置有第一电源网络分配模块(6)和第二电源网络分配模块(7),所述第一电源网络分配模块(6)和第二电源网络分配模块(7)输入端连接所述自动切换模块(5)的输出端,所述第一电源网络分配模块(6)和第二电源网络分配模块(7)输出端连接所述路侧单元(1),所述第一电源网络分配模块(6)通信连接所述第二电源网络分配模块(7),并控制所述第二电源网络分配模块(7)的启闭。
3.根据权利要求2所述的一种用于RSU的高可靠性电源网络模块,其特征在于,所述第一电源网络分配模块(6)和第二电源网络分配模块(7)的一输出端连接所述自动切换模块(5)。
4.根据权利要求1所述的一种用于RSU的高可靠性电源网络模块,其特征在于,所述自动切换模块(5)与所述路侧单元(1)之间设置有第一电源网络分配模块(6)、第二电源网络分配模块(7)和备份网络模块(8),所述第一电源网络分配模块(6)、第二电源网络分配模块(7)输入端连接所述自动切换模块(5)的输出端,所述第一电源网络分配模块(6)和第二电源网络分配模块(7)输出端连接所述备份网络模块(8)和路侧单元(1),所述第一电源网络分配模块(6)、第二电源网络分配模块(7)和备份网络模块(8)通信交互。
5.根据权利要求2所述的一种用于RSU的高可靠性电源网络模块,其特征在于,所述第一电源网络分配模块(6)与第二电源网络分配模块(7)相同,所述第一电源网络分配模块(6)为所述路侧单元(1)正常供电时,所述第二电源网络分配模块(7)停止工作,所述第一电源网络分配模块(6)供电异常时,所述第一电源网络分配模块(6)停止工作,所述第一电源网络分配模块(6)输出信号至所述第二电源网络分配模块(7),所述第二电源网络分配模块(7)为所述路侧单元(1)供电。
6.根据权利要求3所述的一种用于RSU的高可靠性电源网络模块,其特征在于,所述第一电源网络分配模块(6)与第二电源网络分配模块(7)相同,所述第一电源网络分配模块(6)正常供电时,所述自动切换模块(5)连接第一电源网络分配模块(6),所述第一电源网络分配模块(6)异常时,所述自动切换模块(5)连接第二电源网络分配模块(7)。
7.根据权利要求4所述的一种用于RSU的高可靠性电源网络模块,其特征在于,所述第一电源网络分配模块(6)与第二电源网络分配模块(7)相同,所述第一电源网络分配模块(6)供电异常时,所述所述第一电源网络分配模块(6)传输信号至备份网络模块(8),所述第二电源网络分配模块(7)为所述第一电源网络分配模块(6)供电,所述第二电源网络分配模块(7)供电异常时,所述所述第二电源网络分配模块(7)传输信号至备份网络模块(8),所述第一电源网络分配模块(6)为第二电源网络分配模块(7)供电。
8.根据权利要求1所述的一种用于RSU的高可靠性电源网络模块,其特征在于,所述POE供电模块(2)、直流供电模块(3)和交流供电模块(4)供电正常时,所述自动切换模块(5)优先连接顺序为:POE供电模块(2)、交流供电模块(4)和直流供电模块(3)。
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