[发明专利]集中式架构控制器及供电冗余的电动智能汽车电气系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能汽车电气系统，尤其是涉及一种集中式架构控制器及供电冗余的电动智能汽车电气系统。

背景技术

现有的电动智能汽车研发一般是基于纯电动汽车进行的，相应的电气系统也是基于纯电动汽车电气系统进行开发。但由于电动智能汽车未来的发展趋势为线控转向、线控制动以及以太网通信，而非目前普遍的机械转向、液压制动和CAN总线通信，因此需要保证硬件、供电以及通信上的冗余。

中国专利CN102501770A对一种纯电动汽车电气系统进行了描述，该电气系统对纯电动汽车电气系统工作方式描述较详细，但未为电动智能车辆控制系统以及线控系统做冗余性的设计。若仍基于原有纯电动汽车电气系统进行开发，则在关键控制器、关键部件或供电出现问题时，将会为整车以及乘客带来安全隐患。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种集中式架构控制器及供电冗余的电动智能汽车电气系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种集中式架构控制器及供电冗余的电动智能汽车电气系统，包括相互通过电气线路连接的高压电池与电池管理系统、钥匙开关、供电单元、智能决策与控制单元、传感器单元和执行器单元，所述的高压电池与电池管理系统包括电池包和电池管理系统，所述的钥匙开关设置OFF挡、ACC挡、ON挡和START挡，

其特征在于，所述的供电单元包括主蓄电池和辅助蓄电池，所述的主蓄电池和辅助蓄电池负极输出端搭铁，所述的电气线路包括高压线路和低压线路，低压线路包括主ACC线路、辅助ACC线路、ON线路、START线路以及与主蓄电池正极输出端连接的常电线路，所述的主ACC线路和辅助ACC线路分别连接智能传感器单元，并分别连接执行器单元；

所述的智能决策与控制单元包括各自带有继电器的主ECU和冗余ECU，所述的主ECU的继电器线圈与主ACC线路连接，继电器常开触点与主ACC线路或常电线路连接，所述的冗余ECU的继电器的线圈和常开触点分别与辅助ACC线路连接，主ECU和冗余ECU之间设有信号传输通道，用于二者同时工作时信号的比对；

所述的钥匙开关处于OFF挡时，电气线路中除常电线路以外的各线路均与供电单元断开，钥匙开关处于ACC挡时，主ACC线路与常电线路连通、辅助ACC线路与辅助蓄电池正极输出端连通，钥匙开关处于ON挡时，主ACC线路、ON线路与常电线路连通，辅助ACC线路与辅助蓄电池正极输出端连通，钥匙开关处于START挡时，主ACC线路、ON线路、START线路与常电线路连通，辅助ACC线路与辅助蓄电池正极输出端连通，汽车正常行驶时，主ECU与冗余ECU同时工作，当主蓄电池故障时，主ECU退出，冗余ECU工作。

所述的方向盘传感器与方向盘传感器单刀双掷继电器连接，所述的电子踏板传感器与电子踏板传感器单刀双掷继电器连接，所述的方向盘传感器单刀双掷继电器和电子踏板传感器单刀双掷继电器分别常接至主ACC线路并受控于主ACC线路，当主ACC线路电压不正常时，自动切换至辅助ACC线路保证方向盘传感器和电子踏板传感器的供电。

所述的执行器单元包括左后轮制动执行器、右后轮制动执行器、转向电机、停车防盗加密单元、左前轮制动执行器、右前轮制动执行器和冗余转向电机；

其中转向电机和冗余转向电机分别通过各自的继电器与主ACC线路和辅助ACC线路一一对应连接，左后轮制动执行器和右后轮制动执行器分别通过各自的继电器与主ACC线路连接且左前轮制动执行器和右前轮制动执行器分别通过各自的继电器与辅助ACC线路连接，或者左后轮制动执行器和右后轮制动执行器分别通过各自的继电器与辅助ACC线路连接且左前轮制动执行器和右前轮制动执行器分别通过各自的继电器与主ACC线路连接，各继电器供电通断分别受智能决策与控制单元控制；停车防盗加密单元通过停车防盗加密单元常闭继电器与常电连接，主ACC线路上电后，停车防盗加密单元常闭继电器的常闭触点断开。

所述的系统还包括自动驾驶单元，所述自动驾驶单元包括分别通过自动驾驶单元继电器与主ACC线路连接的摄像头、车辆与基础设施通信、GPS与惯性导航、短距雷达、长距雷达和超声波传感器，所述的自动驾驶单元继电器供电通断受智能决策与控制单元控制。

所述的自动驾驶单元还包括通过自动驾驶单元继电器与主ACC线路连接的远程监控器。