[發明專利]汽車備用供電模塊和包含其的汽車供電系統

在審

• 申請號: 201710999553.6
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN109693625A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 羅云鋼;章毅青;何洪鳴;吳濤;仇宗來
• 申請（專利權）人: 上汽通用汽車有限公司;泛亞汽車技術中心有限公司
• 主分類號: B60R16/03
• 分類號: B60R16/03;H02J9/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李湘;付曼

本發明涉及汽車電氣技術，特別涉及一種在主電源發生故障時向車載電器供電的汽車備用供電模塊以及包含該模塊的汽車供電系統。按照本發明一個方面的汽車備用供電模塊包含：開關元件；備用電池；直流?直流變換模塊，其配置為與至少一個車載電器耦合并且經所述開關元件接入汽車供電系統的主供電模塊的母線；控制單元，其配置為當所述主供電模塊發生故障時，使所述開關元件開路以斷開所述直流?直流變換模塊與所述母線的連接，并且使所述直流?直流變換模塊將所述備用電池的電壓轉換為適配所述至少一個車載電器的電壓以由所述備用電池向所述至少一個車載電器供電。

技術領域

本發明涉及汽車電氣技術，特別涉及一種在主電源發生故障時向車載電器供電的汽車備用供電模塊以及包含該模塊的汽車供電系統。

背景技術

典型的燃油汽車電源系統主要由蓄電池、發電機、電源控制器及其相關傳感器構成。在混合動力或電動車中，高壓-低壓的DC-DC變換模塊替代燃油車電源系統中的發電機并與蓄電池、電源控制器及傳感器等共同構成電源系統。當電源系統出現單點失效時，通過在線診斷機制，駕駛員可以很快接收到相關的警告信息以便其及時采取相應的處理措施。

然而在自動駕駛系統中，上述電源架構存在風險。具體而言，諸如部件（例如蓄電池、發電機、DC-DC變換模塊等）失效、供電線束短路或開路（通常因緊固件松動、材料老化、腐蝕等引起）之類的故障都可能使得整車電壓不穩，進而導致自動駕駛系統失效或重啟，這將嚴重影響車輛和人員安全。

因此在自動駕駛系統中，需要提供一種能夠消除或減少由故障導致的車輛安全風險的技術解決方案。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種汽車備用供電模塊，其可大幅度降低自動駕駛模式下的車輛安全風險。

按照本發明一個方面的汽車備用供電模塊包含：

開關元件；

備用電池；

直流-直流變換模塊，其配置為與至少一個車載電器耦合并且經所述開關元件接入汽車供電系統的主供電模塊的母線；

控制單元，其配置為當所述主供電模塊發生故障時，使所述開關元件開路以斷開所述直流-直流變換模塊與所述母線的連接，并且使所述直流-直流變換模塊將所述備用電池的電壓轉換為適配所述至少一個車載電器的電壓以由所述備用電池向所述至少一個車載電器供電。

優選地，在上述汽車備用供電模塊中，所述控制單元還被配置為如果汽車處于非自動駕駛模式并且處于減速或制動狀態，則使所述直流-直流變換模塊對所述備用電池進行充電。

優選地，在上述汽車備用供電模塊中，所述控制單元還被配置為如果汽車處于非自動駕駛模式并且處于加速或爬坡狀態，則使所述直流-直流變換模塊將所述備用電池的電壓轉換為適配所述至少一個車載電器的電壓以由所述備用電池向所述至少一個車載電器供電。

優選地，在上述汽車備用供電模塊中，所述汽車備用供電模塊還包括：

設置在所述開關元件輸入側的第一電壓監測電路，配置為監測所述母線的電壓；

設置在所述開關元件輸入側的第一過電壓過濾電路，配置為提供過壓保護；

設置在所述直流-直流變換模塊連接至所述至少一個車載電器的線路上的第二電壓監測電路，配置為監測所述直流-直流變換模塊向所述至少一個車載電器的供電電壓；以及

設置在所述直流-直流變換模塊連接至所述至少一個車載電器的線路上的第二過電壓過濾電路，配置為提供過壓保護。

優選地，在上述汽車備用供電模塊中，所述控制單元還被配置為根據所述第一電壓監測電路的測量信號確定所述主供電模塊是否發生故障并且生成報警信號。