CN216904359U - 一种智能驾驶电源管理系统和车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种智能驾驶电源管理系统和车辆，包括第一蓄电池、主电源管理器、直流降压器、冗余电源管理器、第二蓄电池、动力电池和负载，负载包括常规负载和多个关键负载；所述动力电池与直流降压器连接，第一蓄电池通过主电源管理器与直流降压器连接构成主电源线路，常规负载连接至主电源管理器的输入端或输出端，多个关键负载并行连接至主电源管理器上；第二蓄电池通过冗余电源管理器与直流降压器连接构成冗余电源线路，所述多个关键负载还并行连接至冗余电源管理器上；其中，所述常规负载为无功能安全要求的负载，所述关键负载为高安全等级的负载。本实用新型的智能驾驶电源管理系统，通过双电源供电，提升了关键负载电流的安全可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆电源系统技术领域，尤其涉及一种智能驾驶电源管理系统和车辆。
背景技术
目前整车电源网络对于整车负载的安全等级并没有做区分，以至于当常规负载出现故障时，会对如刹车、转向、自动驾驶等功能造成一定影响。如果发生电源失效，相应功能均会失效，造成严重后果，所以需提高电源网络的功能安全等级以保证上述功能正常工作。
传统电源网络的安全性能无法达到高级智能驾驶需求，对于高安全等级负载，可以从电源，线束，其他负载这三个方面去分析其供电的安全性能。较常见的整车关于电源方面的故障分为以下三类：
12V电源:蓄电池故障、蓄电池尺寸不匹配、蓄电池型号不匹配、蓄电池老化、蓄电池过热、蓄电池过充、蓄电池桩头松动；
线束回路：线束开路、线束阻抗高、线束回路保险丝非预期熔断、线束回路线径选型导致线束发热烧蚀；
其他负载：负载内部短路、暗电流高、负载异常工作。这些故障都会影响高安全等级负载的供电。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能驾驶电源管理系统和车辆，通过双电源供电，提升关键负载电流的安全可靠。
为实现上述目的，本发明提供了一种智能驾驶电源管理系统，包括第一蓄电池、主电源管理器、直流降压器、冗余电源管理器、第二蓄电池、动力电池和负载，所述负载包括常规负载和多个关键负载；所述动力电池与直流降压器连接，所述第一蓄电池通过主电源管理器与直流降压器连接构成主电源线路，所述常规负载连接至主电源管理器的输入端或输出端，所述多个关键负载并行连接至主电源管理器上；
所述第二蓄电池通过冗余电源管理器与直流降压器连接构成冗余电源线路，所述多个关键负载还并行连接至冗余电源管理器上；
其中，所述常规负载为无功能安全要求的负载，所述关键负载为高安全等级的负载。
进一步，所述主电源管理器包括主电源管理单元、主电源开关和多个主控制开关，所述第一蓄电池通过主电源开关与直流降压器连接，各关键负载均分别通过一个主控制开关并行连接至主电源开关的输入端或输出端；所述主电源开关和各主控制开关常闭且分别与主电源管理单元连接；
所述冗余电源管理器包括冗余电源管理单元、冗余电源开关和多个冗余控制开关，所述第二蓄电池通过冗余电源开关与所述直流降压器连接，各关键负载均分别通过一个冗余控制开关并行连接至冗余电源开关的输入端或输出端，所述冗余电源开关和各冗余控制开关常闭且分别与冗余电源管理单元连接。
进一步，所述多个关键负载包括转向控制器、制动控制器和自动驾驶控制器。
进一步，所述第一蓄电池的输出端设置有第一电子电池传感器，所述第二蓄电池的输出端设置有第二电子电池传感器，所述第一电子电池传感器和第二电子电池传感器分别与整车控制器连接。
本实用新型还提供一种车辆，包括所述的智能驾驶电源管理系统。
本实用新型与现有技术相比较具有以下优点：
本实用新型的智能驾驶电源管理系统和车辆，整车制动、转向、自动驾驶等相关控制器进行双电源供电，当常规负载出现故障时，切断主电源，通过冗余电源对关键负载进行供电，不会对关键负载的功能造成影响；实时电源网路诊断（包括电池状态，电源分配及零部件失效等），故障状态下的快速响应，从而避免单控制器电源线路失效后，引起整车电源回路失效，提升了高安全等级负载的电流的安全可靠，大大降低了因单关键负载或关键负载电源线路失效而引起的危及驾乘人员安全的风险；对于大部分新能源车型有一定的通用性。
附图说明
图1为本实用新型智能驾驶电源管理系统的线路图。
图中：
1-第一蓄电池；2-主电源管理器；3-直流降压器（DC/DC）；4-冗余电源管理器；5-第二蓄电池；6-动力电池，7-常规负载；A-主电源线路，S1-主电源开关，S2-主控制开关，B-冗余电源线路，A1-冗余电源开关，A2-冗余控制开关。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。
参见图1所示，本实施例公开了一种智能驾驶电源管理系统，包括包括第一蓄电池1、主电源管理器2、直流降压器3、冗余电源管理器4、第二蓄电池5、动力电池6和负载，所述负载包括常规负载7和多个关键负载；所述动力电池6与直流降压器3连接，所述第一蓄电池1通过主电源管理器2与直流降压器3连接构成主电源线路A，所述常规负载7连接至主电源管理器2的输入端或输出端，所述多个关键负载并行连接至主电源管理器2上；
所述第二蓄电池5通过冗余电源管理器4与直流降压器3连接构成冗余电源线路B，所述多个关键负载还并行连接至冗余电源管理器4上；
其中，所述常规负载为无功能安全要求的负载，所述关键负载为高安全等级的负载。
主电源管理器2用于监控主电源线路、各负载及各负载电源线路，能够对主电源线路A或常规负载7或常规负载电源线路出现故障时切断主电源线路A，能够对关键负载出现故障时切断对该关键负载的供电，以及能够对关键负载电源线路出现故障时切断对应关键负载的供电；
冗余电源管理器4用于监控冗余电源线路B、各关键负载及各关键负载电源线路，能够对冗余电源线路B出现故障时切断冗余电源线路B，能够对关键负载出现故障时切断对该关键负载的供电，以及能够对关键负载电源线路出现故障时切断对应关键负载的供电。常规负载即无功能安全要求，关键负载即高安全等级负载。
在整车的电源架构中，整车需有两个蓄电池用于备份，而根据功能安全需求，需要将高功能安全需求的相关控制器即关键负载分别接入两路电源，以备于单电源回路失效时的备份，因整车低压电源输出只有一路，因此通过两个PMU将整车主电源和冗余电源隔离，两个PMU分别为主电源管理器2和冗余电源管理器4。
主电源管理器2对于经过主电源管理器2的主电源线路A，或冗余电源管理器4对经过冗余电源管理器4的冗余电源线路B的电流及电压信息进行监测，一旦监测到的电压值超过或低于阈值（具体数值需要根据负载用电器信息而定），就进行切断主电源开关S1或冗余电源开关A1。若主电源线路A出现问题，则对其单独进行切断，通过切断主电源开关S1实现，从而避免主电源线路A的故障导致另外一个冗余电源线路B出现故障。当常规负载出现故障时，切断主电源开关S1，通过冗余电源对关键负载进行供电，不会对关键负载的功能造成影响。
若只是某一关键负载或关键负载电源线路出现异常，仅需切断该关键负载电源线路上的控制开关，对于其他电源线路无影响，从而大大降低了因单关键负载或关键负载电源线路失效而引起的危及驾乘人员安全的风险。
在本实施例中，主电源管理器2包括主电源管理单元、主电源开关S1和多个主控制开关S2，所述第一蓄电池1通过主电源开关S1与直流降压器3连接，各关键负载均分别通过一个主控制开关S2并行连接至主电源开关S1的输入端或输出端；所述主电源开关S1和各主控制开关S2常闭且分别与主电源管理单元连接；
所述冗余电源管理器4包括冗余电源管理单元、冗余电源开关A1和多个冗余控制开关A2，所述第二蓄电池5通过冗余电源开关A1与所述直流降压器3连接，各关键负载均分别通过一个冗余控制开关A2并行连接至冗余电源开关A1的输入端或输出端，所述冗余电源开关A1和各冗余控制开关A2常闭且分别与冗余电源管理单元连接。
主电源管理单元用于监控主电源线路、各负载及各负载电源线路，能够对主电源线路A或常规负载7或常规负载电源线路出现故障时切断主电源开关S1，能够对关键负载出现故障时切断该关键负载对应的主控制开关S2，以及能够对关键负载电源线路出现故障时切断该关键负载电源线路上的主控制开关S2；
冗余电源管理单元用于监控冗余电源线路B、各关键负载及各关键负载电源线路，能够对冗余电源线路B出现故障时切断冗余电源开关A1，能够对关键负载出现故障时切断该关键负载对应的冗余控制开关A2，以及能够对关键负载电源线路出现故障时切断该关键负载电源线路上的冗余控制开关A2。
在本实施例中，所述多个关键负载包括转向控制器、制动控制器和自动驾驶控制器。在某些实施例中，还可以包括其他的关键负载，在此不作限定。
在本实施例中，所述第一蓄电池1的输出端设置有第一电子电池传感器，所述第二蓄电池5的输出端设置有第二电子电池传感器，所述第一电子电池传感器和第二电子电池传感器分别与整车控制器连接。在整车运行过程中，整车电源网络处于一个被监控的状态，电子电池传感器（EBS）产品监控蓄电池的健康状态，并将状态信息反馈给整车控制器，从而更直接的对于整车电源状态进行控制。
本实施例还公开了一种车辆，包括上述的智能驾驶电源管理系统。
本实用新型的智能驾驶电源管理系统和车辆，整车制动、转向、自动驾驶等相关控制器进行双电源供电，当常规负载出现故障时，切断主电源，通过冗余电源对关键负载进行供电，不会对关键负载的功能造成影响；实时电源网路诊断（包括电池状态，电源分配及零部件失效等），故障状态下的快速响应，从而避免单控制器电源线路失效后，引起整车电源回路失效，提升了高安全等级负载的电流的安全可靠，大大降低了因单关键负载或关键负载电源线路失效而引起的危及驾乘人员安全的风险；对于大部分新能源车型有一定的通用性。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种智能驾驶电源管理系统，其特征在于，包括第一蓄电池（1）、主电源管理器（2）、直流降压器（3）、冗余电源管理器（4）、第二蓄电池（5）、动力电池（6）和负载，所述负载包括常规负载（7）和多个关键负载；所述动力电池（6）与直流降压器（3）连接，所述第一蓄电池（1）通过主电源管理器（2）与直流降压器（3）连接构成主电源线路（A），所述常规负载（7）连接至主电源管理器（2）的输入端或输出端，所述多个关键负载并行连接至主电源管理器（2）上；
所述第二蓄电池（5）通过冗余电源管理器（4）与直流降压器（3）连接构成冗余电源线路（B），所述多个关键负载还并行连接至冗余电源管理器（4）上；
其中，所述常规负载为无功能安全要求的负载，所述关键负载为高安全等级的负载。
2.根据权利要求1所述的智能驾驶电源管理系统，其特征在于，所述主电源管理器（2）包括主电源管理单元、主电源开关（S1）和多个主控制开关（S2），所述第一蓄电池（1）通过主电源开关（S1）与直流降压器（3）连接，各关键负载均分别通过一个主控制开关（S2）并行连接至主电源开关（S1）的输入端或输出端；所述主电源开关（S1）和各主控制开关（S2）常闭且分别与主电源管理单元连接；
所述冗余电源管理器（4）包括冗余电源管理单元、冗余电源开关（A1）和多个冗余控制开关（A2），所述第二蓄电池（5）通过冗余电源开关（A1）与所述直流降压器（3）连接，各关键负载均分别通过一个冗余控制开关（A2）并行连接至冗余电源开关（A1）的输入端或输出端，所述冗余电源开关（A1）和各冗余控制开关（A2）常闭且分别与冗余电源管理单元连接。
3.根据权利要求1或2所述的智能驾驶电源管理系统，其特征在于，所述多个关键负载包括转向控制器、制动控制器和自动驾驶控制器。
4.根据权利要求3所述的智能驾驶电源管理系统，其特征在于，所述第一蓄电池（1）的输出端设置有第一电子电池传感器，所述第二蓄电池（5）的输出端设置有第二电子电池传感器，所述第一电子电池传感器和第二电子电池传感器分别与整车控制器连接。
5.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至4任一所述的智能驾驶电源管理系统。
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| CN202220246738.6U CN216904359U (zh) | 2022-01-30 | 2022-01-30 | 一种智能驾驶电源管理系统和车辆 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115366833A (zh) * | 2022-09-09 | 2022-11-22 | 北京路凯智行科技有限公司 | 矿用无人驾驶车辆的冗余电源控制器 |
| CN115626128A (zh) * | 2022-11-07 | 2023-01-20 | 重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司 | 一种车辆供电冗余系统及方法 |
| CN115743004A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-03-07 | 中国重汽集团济南动力有限公司 | 一种商用车的冗余电源系统及控制方法 |
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