[发明专利]汽车备用供电模块和包含其的汽车供电系统

说明书

本发明涉及汽车电气技术，特别涉及一种在主电源发生故障时向车载电器供电的汽车备用供电模块以及包含该模块的汽车供电系统。按照本发明一个方面的汽车备用供电模块包含：开关元件；备用电池；直流‑直流变换模块，其配置为与至少一个车载电器耦合并且经所述开关元件接入汽车供电系统的主供电模块的母线；控制单元，其配置为当所述主供电模块发生故障时，使所述开关元件开路以断开所述直流‑直流变换模块与所述母线的连接，并且使所述直流‑直流变换模块将所述备用电池的电压转换为适配所述至少一个车载电器的电压以由所述备用电池向所述至少一个车载电器供电。

技术领域

本发明涉及汽车电气技术，特别涉及一种在主电源发生故障时向车载电器供电的汽车备用供电模块以及包含该模块的汽车供电系统。

背景技术

典型的燃油汽车电源系统主要由蓄电池、发电机、电源控制器及其相关传感器构成。在混合动力或电动车中，高压-低压的DC-DC变换模块替代燃油车电源系统中的发电机并与蓄电池、电源控制器及传感器等共同构成电源系统。当电源系统出现单点失效时，通过在线诊断机制，驾驶员可以很快接收到相关的警告信息以便其及时采取相应的处理措施。

然而在自动驾驶系统中，上述电源架构存在风险。具体而言，诸如部件（例如蓄电池、发电机、DC-DC变换模块等）失效、供电线束短路或开路（通常因紧固件松动、材料老化、腐蚀等引起）之类的故障都可能使得整车电压不稳，进而导致自动驾驶系统失效或重启，这将严重影响车辆和人员安全。

因此在自动驾驶系统中，需要提供一种能够消除或减少由故障导致的车辆安全风险的技术解决方案。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种汽车备用供电模块，其可大幅度降低自动驾驶模式下的车辆安全风险。

按照本发明一个方面的汽车备用供电模块包含：

开关元件；

备用电池；

直流-直流变换模块，其配置为与至少一个车载电器耦合并且经所述开关元件接入汽车供电系统的主供电模块的母线；

控制单元，其配置为当所述主供电模块发生故障时，使所述开关元件开路以断开所述直流-直流变换模块与所述母线的连接，并且使所述直流-直流变换模块将所述备用电池的电压转换为适配所述至少一个车载电器的电压以由所述备用电池向所述至少一个车载电器供电。

优选地，在上述汽车备用供电模块中，所述控制单元还被配置为如果汽车处于非自动驾驶模式并且处于减速或制动状态，则使所述直流-直流变换模块对所述备用电池进行充电。

优选地，在上述汽车备用供电模块中，所述控制单元还被配置为如果汽车处于非自动驾驶模式并且处于加速或爬坡状态，则使所述直流-直流变换模块将所述备用电池的电压转换为适配所述至少一个车载电器的电压以由所述备用电池向所述至少一个车载电器供电。

优选地，在上述汽车备用供电模块中，所述汽车备用供电模块还包括：

设置在所述开关元件输入侧的第一电压监测电路，配置为监测所述母线的电压；

设置在所述开关元件输入侧的第一过电压过滤电路，配置为提供过压保护；

设置在所述直流-直流变换模块连接至所述至少一个车载电器的线路上的第二电压监测电路，配置为监测所述直流-直流变换模块向所述至少一个车载电器的供电电压；以及

设置在所述直流-直流变换模块连接至所述至少一个车载电器的线路上的第二过电压过滤电路，配置为提供过压保护。

优选地，在上述汽车备用供电模块中，所述控制单元还被配置为根据所述第一电压监测电路的测量信号确定所述主供电模块是否发生故障并且生成报警信号。