CN218514145U - 一种低压电源网络智能配电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低压电源网络智能配电系统低压电源网络智能配电系统设置在DCDC电路与安全ECU之间，智能配电系统由控制电路PFB1、电源智能控制器PNC1、电源智能控制器PNC2、控制电路PFB2、低压电池Batt1、Batt2组成，本实用新型PNC支持通过CANFD/CAN把故障信息和状态信息上报，每个PNC满足ASIL B的过压和欠压(含短路)的功能安全要求，PNC中的E1或者E2能在几个ms内完成过欠压的探测并关断相关供电，系统实现ASILD。

Description

一种低压电源网络智能配电系统

技术领域

本实用新型涉及能源汽车及智能网联汽车领域，具体为一种低压电源网络智能配电系统。

背景技术

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车；智能网联汽车，

(Intelligent Connected Vehicle，ICV)，是指车联网与智能车的有机联合，是搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术，实现车与人、路、后台等智能信息交换共享，实现安全、舒适、节能、高效行驶，并最终可替代人来操作的新一代汽车。

现有的能源汽车及智能网联汽车在使用过程中，通过DC/DC变换器对电池的输出电压进行变换后再提供给车载ECU，当DC/DC变换器变压的电压出现波动时，将对车载ECU产生很大影响，因此需要一种低压电源网络智能配电系统，对DC/DC变换器输出的电源进行检测，如电压出现波动，对其进行及时调整。

低压电源网络智能配电系统是安装在新能源车辆上的一种安全系统，当汽车电路电压出现波动情况时，智能配电装置能迅速做出反应，完成换电操作，从而实现汽车内各工作平台正常运行，特别是针对Level3自动驾驶场景下对冗余供电的需求，有效防止因为供电过压，欠压和短路等故障造成的车辆丢失动力、丢失转向和制动等丢失动态驾驶任务能力(DDT)的情况。

基于此，本实用新型设计了一种低压电源网络智能配电系统，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低压电源网络智能配电系统，以解决汽车自动驾驶低压电源冗余(当一个电源出现故障时，另一个电源马上可以接管其工作)需求；低压电源满足ASIL D(安全等级)的功能安全需求设计；降低低压电源的冗余供电硬件成本。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种低压电源网络智能配电系统，低压电源网络智能配电系统设置在DCDC电路与安全ECU之间，智能配电系统由控制电路PFB1、电源智能控制器PNC1、电源智能控制器PNC2、控制电路PFB2、低压电池Batt1、低压电池Batt2组成，控制电路 PFB1串接入DCDC电路总线，其内依次分别设有串接入总线的出口F1和并连接入总线的出口F2、出口F3、出口F4、出口F5，控制电路PFB2经电源智能控制器PNC2接入出口F5；所述电源智能控制器PNC1与出口F5并联接入总线，电源智能控制器PNC1由监控点M1、监控点M2、电源智能控制电路E1组成，电源智能控制器PNC2由监控点M3、监控点M4、电源智能控制电路E2组成，电源智能控制器PNC1一端接入总线另一端通过导线分别连接串联的出口F6、出口F7、出口F8和与出口F6、出口F7、出口F8并联的低压电池Batt1,所述控制电路PFB2内出口F9、出口F10、出口F11依次并连接入，控制电路PFB2内部总线一端连接电源智能控制器PNC2另一端连接低压电池Batt2。

更进一步，所述出口F2外接有FrntZone、出口F3外接有UEC、出口 F4外接有IEC，安全ECU可从电源智能控制器PFB1的出口F2/出口F3/出口F4出口取电。

更进一步，所述出口F6一端接入总线另一端接有EPS1、出口F7一端接入总线另一端接有BCU1、出口F8一端接入总线另一端接有HPC、出口F9一端接入总线另一端接有EPS2、出口F10一端接入总线另一端接有BCU2、出口F11一端接入总线另一端接有HPC,并分别为其供电。

更进一步，所述低压电池Batt1、Batt2为备选电源，安全ECU可以分别从出口F6/出口F7/出口F8/出口F9/出口F10/出口F11实现冗余供电。

更进一步，所述监控点M1、监控点M2、监控点M3、监控点M4用于监测总线的电压情况。

更进一步，所述电源智能控制器PNC电路上设有电源智能控制电路E,电源智能控制电路E两侧分别串接有监控点M。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型电源智能控制器PNC支持通过CANFD/CAN把故障信息和状态信息上报，每个电源智能控制器PNC满足ASIL B的过压和欠压(含短路)的功能安全要求，电源智能控制器PNC中的E1或者E2能在几个ms内完成过欠压的探测并关断相关供电，非安全相关的ECU或者功能安全等级为ASIL A/ASIL B的ECU可以从控制电路PFB1的出口F2/出口F3/出口 F4取电；功能安全等级为ASIL C/ASIL D的ECU(EPS/HPC/…)可以分别从出口F6/出口F7/出口F8/出口F9/出口F10/出口F11实现冗余供电，系统实现ASILD。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，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为本实用新型低压电源网络智能配电系统电路图；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型公开了一种低压电源网络智能配电系统，结合附图1，一种低压电源网络智能配电系统，低压电源网络智能配电系统设置在DCDC电路与安全ECU之间，智能配电系统由控制电路PFB1、电源智能控制器 PNC1、电源智能控制器PNC2、控制电路PFB2、低压电池Batt1、Batt2组成，PFB1串接入DCDC电路总线，其内依次分别设有串接入总线的出口 F1和并连接入总线的出口F2、出口F3、出口F4、出口F5，PFB2经电源智能控制器PNC2接入出口F5；所述电源智能控制器PNC1与出口F5并联接入总线，电源智能控制器PNC1由监控点M1、监控点M2、电源智能控制电路E1组成，电源智能控制器PNC2由监控点M3、监控点M4、电源智能控制电路E2组成，电源智能控制器PNC1一端接入总线另一端通过导线分别连接串联的出口F6、出口F7、出口F8和与出口F6、出口F7、出口F8并联的低压电池Batt1,所述控制电路PFB2内出口F9、出口F10、出口F11依次并连接入，控制电路PFB2内部总线一端连接电源智能控制器PNC2另一端连接低压电池Batt2。

所述出口F2外接有FrntZone、出口F3外接有UEC、出口F4外接有 IEC，安全ECU从PFB1的出口F2/出口F3/出口F4取电。

所述F6一端接入总线另一端接有EPS1、出口F7一端接入总线另一端接有BCU1、出口F8一端接入总线另一端接有HPC、出口F9一端接入总线另一端接有EPS2、出口F10一端接入总线另一端接有BCU2、出口F11一端接入总线另一端接有HPC,并分别为其供电。

所述低压电池Batt1、Batt2为备选电源，安全ECU分别从出口F6/出口 F7/出口F8/出口F9/出口F10/出口F11实现冗余供电；所述监控点M1、监控点M2、监控点M3、监控点M4用于监测总线的电压情况。

所述电源智能控制器PNC电路上设有电源智能控制电路E,电源智能控制电路E两侧分别串接有监控点M，电源智能控制电路E可以软件或者硬件控制实现。

本实用新型工作过程如下：

a、当通过监控点M1/监控点M3测得DCDC电压高于各工作平台工作电压时，此时关闭电源智能控制电路E1和E2，隔离DCDC路，此时电流从 DCDC电路与各工作平台之间断开，安全ECU分别从两块低压电池取电；

b、当通过监控点M1/监控点M3测得DCDC短路，此时关闭电源智能控制电路E1和E2，隔离DCDC路，此时电流从DCDC电路与各工作平台之间断开，安全ECU分别从两块低压电池取电；

c、当通过监控点M1/监控点M3测得UEC/IEC短路，此时关闭电源智能控制电路E1和E2，隔离DCDC路，此时电流从DCDC电路与各工作平台之间断开，安全ECU分别从两块低压电池取电；

d、当通过监控点M2/监控点M4测得出口F6/出口F7/出口F8或出口 F9/出口F10/出口F11中任意短路，此时关闭电源智能控制电路E1或E2，隔离与短路开口连接的低压电源，安全ECU从另一块低压电池或DCDC电路取电；

e、当通过监控点M2/监控点M4测得低压电池Batt1输出短路，此时关闭电源智能控制电路E1，隔离输出短路的低压电源，安全ECU从batt2或 DCDC电路取电，若E1关闭失败，则关闭E2，安全ECU从低压电池 Batt2取电；

f、当通过监控点M2/监控点M4测得低压电池Batt2输出短路，此时关闭电源智能控制电路E2，隔离输出短路的低压电源，安全ECU从低压电池 Batt1或DCDC电路取电，若E2关闭失败，则关闭E1，安全ECU从低压电池Batt1取电；在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种低压电源网络智能配电系统，低压电源网络智能配电系统设置在DCDC电路与安全ECU之间，其特征在于：智能配电系统由控制电路PFB1、电源智能控制器PNC1、电源智能控制器PNC2、控制电路PFB2、低压电池Batt1、低压电池Batt2组成，控制电路PFB1串接入DCDC电路总线，其内依次分别设有串接入总线的出口F1和并连接入总线的出口F2、出口F3、出口F4、出口F5，控制电路PFB2经电源智能控制器PNC2接入出口F5；所述电源智能控制器PNC1与出口F5并联接入总线，电源智能控制器PNC1由监控点M1、监控点M2、电源智能控制电路E1组成，电源智能控制器PNC2由监控点M3、监控点M4、电源智能控制电路E2组成，电源智能控制器PNC1一端接入总线另一端通过导线分别连接串联的出口F6、出口F7、出口F8和与出口F6、出口F7、出口F8并联的低压电池Batt1,所述控制电路PFB2内出口F9、出口F10、出口F11依次并连接入，控制电路PFB2内部总线一端连接电源智能控制器PNC2另一端连接低压电池Batt2。

2.根据权利要求1所述的低压电源网络智能配电系统，其特征在于：所述出口F2外接有FrntZone、出口F3外接有安全UEC、出口F4外接有IEC，安全ECU从控制电路PFB1的出口F2/出口F3/出口F4出口取电。

3.根据权利要求1所述的低压电源网络智能配电系统，其特征在于：所述出口F6一端接入总线另一端接有EPS1、出口F7一端接入总线另一端接有BCU1、出口F8一端接入总线另一端接有HPC、出口F9一端接入总线另一端接有EPS2、出口F10一端接入总线另一端接有BCU2、出口F11一端接入总线另一端接有HPC,并分别为其供电。

4.根据权利要求1所述的低压电源网络智能配电系统，其特征在于：所述低压电池Batt1、低压电池Batt2为备选电源，安全ECU分别从出口F6/出口F7/出口F8/出口F9/出口F10/出口F11实现冗余供电。

5.根据权利要求1所述的低压电源网络智能配电系统，其特征在于：所述监控点M1、监控点M2、监控点M3、监控点M4用于监测总线的电压情况。

6.根据权利要求1所述的低压电源网络智能配电系统，其特征在于：所述电源智能控制器PNC电路上设有电源智能控制电路E,电源智能控制电路E两侧分别串接有监控点M。

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