[发明专利]车辆配电架构

说明书

本公开的实施例涉及车辆配电架构。描述了配电系统架构，可以安全有效地支持汽车原始装备制造商(OEM)系统以及前沿技术的自主系统和设备的电力需求。在一些实现方式中，配电系统可以包括：车辆电源，产生输出电压以操作在车辆中的一个或多个设备；以及电桥设备，将车辆电源电耦合到多个电池桥设备组，并且将车辆电源电耦合到配电单元(PDU)。在车辆中的各种电负载可以被电耦合到电池桥设备和PDU。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年7月12日提交的申请号为62/873,795的美 国临时专利申请的优先权的权益。如果本专利文件被引用，则上述专 利申请的全部内容通过引用的方式并入本文，并且作为本公开的一部 分。

技术领域

本文件涉及在车辆中的配电架构。

背景技术

车辆可以包括用于各种应用的、需要电力的数个设备。例如，车 辆发动机控制器或发动机控制单元需要电力，以测量在车辆上的传感 器数据，以便控制发动机的点火正时和/或空燃比。最近，车辆可以包 括相机，并且出于安全目的、驾驶辅助或便于自动驾驶，传感器可以 被附接到车辆上。在车辆上安装的相机可以获取在车辆周围的一个或 多个区域的图像，并且在车辆上安装的传感器可以获取围绕车辆的环 境的各个方面的传感器数据。可以对相机图像和传感器数据进行处 理，并且将其用于安全地操控通过车流或高速公路的自主汽车。为了 获取和处理相机图像和传感器数据，在车辆中的相机、传感器和其他 设备需要电源。

发明内容

本专利文件公开了可以安全有效地支持汽车原始设备制造商 (OEM)系统以及最新的自主系统和设备的电力需求的配电架构。

示例实施例公开了一种配电系统，包括第一电力设备和第二电力 设备，该第一电力设备和第二电力设备位于车辆上或中，其中第一电 力设备或第二电力设备被配置为，以第一电压向在车辆中的第一配电 设备(PDD)提供电力，其中第一PDD被配置为向在车辆中的、以 第一电压操作的第一设备集合提供电力；以及两个或更多个电池桥设 备(BBD)组，被配置为从第一电力设备或第二电力设备接收电力， 其中两个或更多个BBD组被配置为，经由第一PDD，以第一电压向 第一设备集合提供电力，其中一个或多个BBD组被配置为，以第二 电压向在车辆中的第二设备集合提供电力，并且其中一个BBD组被 串联电耦合到另一个BBD组。

在一些实施例中，每个BBD包括电池和电芯平衡器，该电芯平 衡器被配置为，在确定电池处于过充电状态时，使电池放电。在一些 实施例中，每个BBD还包括：电气开关，该电器开关被电耦合到电 池的阳极；微控制器；电流传感器，测量从电池汲取的电流量；以及温度传感器，测量电池的温度，其中微控制器被可通信地耦合到电气 开关、温度传感器和电流传感器，并且其中微控制器被配置为，响应 于确定从电池汲取的所测量的电流量大于第一阈值、或所测量的温度 大于第二阈值，指令电气开关断开。在一些实施例中，在每个BBD 中，电芯平衡器包括直流-直流(DC-DC)转换器，被电耦合到比较 器，其中在每个BBD中，微控制器被可通信地耦合到比较器的一个 或多个输入，而比较器的第二输入被电耦合到电池的阳极，其中微控 制器被配置为，向比较器的一个或多个输入发送一个或多个参考电 压，其中比较器被配置为，当确定在电池两端的电压大于一个或多个 参考电压的最高值时，生成输出电压；并且其中DC-DC转换器被配 置为，在感测到输出电压时，接通DC-DC转换器，以使电池放电。