一种无人驾驶电动车辆的双电源系统、故障解除方法及车辆与流程

1.本发明涉及汽车技术领域，尤其是涉及一种无人驾驶电动车辆的双电源系统、故障解除方法及车辆。


背景技术：

2.随着电动车辆技术的不断发展，冗余技术已经成为不可缺少的需求，传统燃油车的供电系统的基础上增加一套冗余供电系统，来满足行车安全的用电器（如制动、转向、制动驾驶套件模块相关用电器）的冗余供电设计。
3.但是，当发动机系统失效后，即便有安全负载的供电冗余设计，但此时车辆已失去动力，无法继续行驶，甚至可能使自动驾驶车辆失控，引发重大连续的交通事故；同时对于无人驾驶车辆，用电设备数量显著增加，静态电流也会增大，会缩短车辆停放的时间，造成短期停放就无法正常上电起动车辆。因此，针对上述情况，车辆不仅要能满足正常条件下用电器、驱动电机等的正常工作，同时也能满足在主电源、单向dc/dc等失效的情况下，常规负载、安全负载、自动驾驶套件的供电需求以及驱动电机等的正常工作，确保无人驾驶车辆整车高低压电源系统的稳定，防止无人驾驶车辆失控造成事故，提高车辆行驶的安全性能，是我们亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.鉴于以上现有技术不足，本发明提供了一种无人驾驶电动车辆的双电源系统、故障解除方法及车辆，不仅解决当车辆长期停放以后，由于蓄电池自放电、无人驾驶车辆车载用电设备数量明显增多后导致整体静态电流增大，造成蓄电池电压不足，无法启动车辆的问题，而且克服了现有车辆双电源冗余设计存在的问题。
5.为了实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案如下：一种无人驾驶电动车辆的双电源系统，包括信息采集与控制单元、主动力电池、备用电池，所述信息采集与控制单元分别与单向dc/dc、主动力电池、低压蓄电池、备用电池、双向dc/dc、双电源电机控制器、常规电源负载、安全负载和自动驾驶套件的信号端通讯连接，用于检测各单元的运行情况，并下达相关指令；所述主动力电池第一输出端分别与单向dc/dc的输入端正负极电连接，备用电池第一输出端分别与双向dc/dc的输入端正负极电连接；所述单向dc/dc的输出端正极与低压蓄电池、双向dc/dc、常规负载、安全负载、自动驾驶套件的正极电连接，单向dc/dc的输出端负极分别与双向dc/dc、常规负载、安全负载、自动驾驶套件的负极连接并共同与车身搭铁连接；所述主动力电池第二输出端与备用电池第二输出端分别与双电源电机控制器的吧输入端口电连接。
6.进一步的，所述常规电源负载包括：灯光、多媒体、雨刮、空调。进一步的，所述安全
负载包括：域控制器、eps、ibooster。
7.进一步的，所述自动驾驶套件包括：ad、gw、bcm、acm、惯导系统、激光雷达、超声波雷达、毫米波雷达、角雷达。
8.进一步的，所述单向dc/dc与所述双向dc/dc具有输出兼容性，同时对外输出低于备用电池的电压。
9.进一步的，所述双向dc/dc提供高出备用电池的电压为备用电池充电。
10.进一步的，所述单向dc/dc、双向dc/dc、低压蓄电池同为12v或24v电压平台；优选所述低压蓄电池为免维护铅酸蓄电池、普通铅酸蓄电池、干荷铅酸蓄电池中的一种；优选所述主动力电池为磷酸铁锂电池、三元锂电池、镍氢电池、超级电容电池、铅酸电池中的一种；优选所述备用电池为磷酸铁锂电池、三元锂电池、镍氢电池、超级电容电池、铅酸电池中的一种。
11.另一方面，本发明还提供了一种无人驾驶电动车辆的双电源系统的故障解除方法，包括以下步骤：s1.在所述低压蓄电池设有电压电量传感器，用于实时获取各单元的电压和电量信息并发送给所述信息采集与控制单元。
12.s2.当所述信息采集与控制单元判断出所述电压电量传感器实时传输的电压值小于预设电压阀值，则检测出所述主动力电池或单向dc/dc出现故障；s3.启动所述备用电池，维持车辆各单元所有部件的正常使用。
13.进一步的，步骤s2中，在单向dc/dc输入端正负极设置自动开关控制的旁路，所述旁路接线端与双向dc/dc的输入端正负极电连接，当车辆单向dc/dc失效时，主动力电源可通过双向dc/dc向车辆各部件输出电流，使得车辆能够正常行驶。
14.为了实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供了一种车辆，包括前述的无人驾驶电动车辆的双电源系统。
15.本发明具有以下积极效果：本发明不仅解决当车辆长期停放以后，由于蓄电池自放电、无人驾驶车辆车载用电设备数量明显增多后导致整体静态电流增大，造成蓄电池电压不足，无法启动车辆的问题，而且克服了现有车辆双电源冗余设计存在的问题。
附图说明
16.图1为本发明各部件示意图。
17.图2为本发明正常工作（备用电池和双向dc/dc的虚线表示没有工作）各部件示意图。
18.图3为本发明主电源失效（主动力电池和单向dc/dc的虚线表示线路断开）各部件工作示意图。
19.图4为本发明单向dc/dc失效（单向dc/dc与备用电池的虚线表示线路断开）各部件工作示意图。
具体实施方式
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
21.为使本发明的目的、技术方案和有点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
22.实施例1：请参考图1或2，一种无人驾驶电动车辆的双电源系统，包括信息采集与控制单元、主动力电池、备用电池，所述信息采集与控制单元分别与单向dc/dc、主动力电池、低压蓄电池、备用电池、双向dc/dc、双电源电机控制器、常规电源负载、安全负载和自动驾驶套件的信号端通讯连接，用于检测各单元的运行情况，并下达相关指令；所述主动力电池第一输出端分别与单向dc/dc的输入端正负极电连接，备用电池第一输出端分别与双向dc/dc的输入端正负极电连接；所述单向dc/dc的输出端正极与低压蓄电池、双向dc/dc、常规负载、安全负载、自动驾驶套件的正极电连接，单向dc/dc的输出端负极分别与双向dc/dc、常规负载、安全负载、自动驾驶套件的负极连接并共同与车身搭铁连接；所述主动力电池第二输出端与备用电池第二输出端分别与双电源电机控制器的吧输入端口电连接。
23.具体地，车辆的具体部件包括：所述常规电源负载包括：灯光、多媒体、雨刮、空调；所述安全负载包括：域控制器、eps、ibooster。
24.所述自动驾驶套件包括：ad、gw、bcm、acm、惯导系统、激光雷达、超声波雷达、毫米波雷达、角雷达。
25.进一步的，所述单向dc/dc与所述双向dc/dc具有输出兼容性，同时对外输出低于备用电池的电压。
26.进一步的，所述双向dc/dc提供高出备用电池的电压为备用电池充电。
27.进一步的，所述单向dc/dc、双向dc/dc、低压蓄电池同为12v或24v电压平台；优选所述低压蓄电池为免维护铅酸蓄电池、普通铅酸蓄电池、干荷铅酸蓄电池中的一种；优选所述主动力电池为磷酸铁锂电池、三元锂电池、镍氢电池、超级电容电池、铅酸电池中的一种；优选所述备用电池为磷酸铁锂电池、三元锂电池、镍氢电池、超级电容电池、铅酸电池中的一种。
28.另一方面，本发明还提供了一种无人驾驶电动车辆的双电源系统的故障解除方法，包括以下步骤：s1.在所述低压蓄电池设有电压电量传感器，用于实时获取各单元的电压和电量信息并发送给所述信息采集与控制单元。
29.s2.当所述信息采集与控制单元判断出所述电压电量传感器实时传输的电压值小于预设电压阀值，则检测出所述主动力电池或单向dc/dc出现故障；s3.启动所述备用电池，维持车辆各单元所有部件的正常使用。
30.进一步的，步骤s2中，在单向dc/dc输入端正负极设置自动开关控制的旁路，所述旁路接线端与双向dc/dc的输入端正负极电连接，当车辆单向dc/dc失效时，主动力电源可通过双向dc/dc向车辆各部件输出电流，使得车辆能够正常行驶。
31.为了实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供了一种车辆，包括前述的无人驾驶电动车辆的双电源系统。
32.具体地，如图2所示，当车辆正常工作时，主要由主动力电池、单向dc/dc、蓄电池为车辆供电，保证车辆正常行驶。当主动力电池未失效时，由主动力电池通过单向dc/dc为车辆供电，信息采集与控制单元监控动力电池和单向dc/dc工作情况，当备用电池需要充电时，此时也可通过判断主电源的电量和车辆供电情况，通过双向dc/dc为备用电池充电；同时主动力电池还为电机控制器供电，为电机提供能量。
33.实施例2：请参考图3，一种无人驾驶电动车辆的双电源系统的车辆，车辆的低压蓄电池具有的电压电量传感器将各部件电压信息发送给车辆的信息采集与控制单元，当所述信息采集单元与控制单元判断出电压电量传感器实时传输的电压值小于预设电压阀值，得出主动力电源失效或者单向dc/dc出现故障，则将会使用备用电池，通过双向dc/dc与所述低压蓄电池连接，并提供电量给常规负载、安全负载和自动驾驶套件，使得车辆能够正常行驶。
34.当车辆由于长期停放，由于蓄电池自放电、无人驾驶车辆车载用电设备数量明显增多后导致整体静态电流增大，造成蓄电池电压不足，无法启动车辆的问题，备用电池可以提供足够电压，使得车辆能够正常启动。
35.实施例3：请参考图4，一种无人驾驶电动车辆的双电源系统的车辆，在步骤s2中，单向dc/dc输入端正负极设置自动开关控制的旁路，当车辆单向dc/dc失效时，通过车辆的低压蓄电池具有的电压电量传感器将各部件电压信息发送给车辆的信息采集与控制单元，且主动力电池电量充沛时，将旁路接线端与双向dc/dc输入端正负极电连接，主动力电源可通过双向dc/dc向车辆各部件输出电流，使得车辆能够正常行驶。
36.综上所述，本发明不仅解决当车辆长期停放以后，由于蓄电池自放电、无人驾驶车辆车载用电设备数量明显增多后导致整体静态电流增大，造成蓄电池电压不足，无法启动车辆的问题，而且克服了现有车辆双电源冗余设计存在的问题。
37.以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。