[发明专利]用于L3级自动驾驶的汽车双电源系统及车辆

说明书

本发明公开了一种用于L3级自动驾驶的汽车双电源系统及车辆，包括发电机、主电池、DC/DC和冗余电池；所述发电机的电能输出端分别与主电池的正极、DC/DC的电压输入端、一般用电器R1的电源正极连接；发电机的搭铁分别与主电池的负极、车身、DC/DC的接地端、一般用电器R1的电源负极连接；DC/DC的电压输出端与冗余电池的正极连接，DC/DC的负载端分别与冗余用电器R2、需双电源供电的用电器R3的电源正极连接；冗余电池的负极分别与车身、冗余用电器R2的电源负极、需双电源供电的用电器R3的电源负极连接。本发明既能够满足传统用电器的供电需求，又能够满足正常情况及主电源失效情况下冗余用电器和某些非冗余用电器的供电需求以及冗余电池的充电需求。

技术领域

本发明属于燃油汽车整车电源系统技术领域，具体涉及一种用于L3级自动驾驶的汽车双电源系统及车辆。

背景技术

传统燃油汽车的整车电源系统由供电系统和起动系统两部分组成。供电系统由发电机和蓄电池组成。随着自动驾驶技术的兴起，基于安全的考虑，常常要对关乎行车安全的用电器（如制动、转向相关用电器）做冗余设计，且要求在主供电系统（发电机和蓄电池）失效后，冗余用电器和某些非冗余用电器能正常工作。传统的供电系统显然不满足要求，因此需要新增一路供电系统，与传统供电系统构成双电源系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于L3级自动驾驶的汽车双电源系统及系统，既能满足传统用电器的供电需求，又能满足正常情况及主电源失效情况下冗余用电器和某些非冗余用电器的供电需求以及冗余电池的充电需求。

本发明所述的用于L3级自动驾驶的汽车双电源系统，包括发电机、主电池、DC/DC和冗余电池；

所述发电机的电能输出端分别与主电池的正极、DC/DC的电压输入端、一般用电器R1的电源正极连接；发电机的搭铁分别与主电池的负极、车身、DC/DC的接地端、一般用电器R1的电源负极连接；DC/DC的电压输出端与冗余电池的正极连接，DC/DC的负载端分别与冗余用电器R2、需双电源供电的用电器R3的电源正极连接；冗余电池的负极分别与车身、冗余用电器R2的电源负极、需双电源供电的用电器R3的电源负极连接；

当主电源（即指发电机和主电池）未失效时，由发电机和主电池为一般用电器R1供电；当冗余电池需要充电时，DC/DC给冗余电池充电， 并给冗余用电器R2、需双电源供电的用电器R3供电；

当主电源（即指指发电机和主电池）失效时，DC/DC切断主电源与冗余用电器R2、需双电源供电的用电器R3之间的回路，由冗余电池给冗余用电器R2、需双电源供电的用电器R3供电。

所述DC/DC包括MCU、电子开关模组Q1、第一A/D转换模块、升压/降压模块、输出电流限制模块、第二A/D转换模块、电子开关模组Q2、CAN通信模块、功率二极管D1、功率二极管D2、稳压芯片和极性电容C；

所述MCU分别与电子开关模组Q1、第一A/D转换模块、升压/降压模块、输出电流限制模块、第二A/D转换模块、电子开关模组Q2、CAN通信模块、稳压芯片连接；所述第一A/D转换模块分别与电子开关模组Q1、升压/降压模块连接；所述输出电流限制模块分别与升压/降压模块、第二A/D转换模块连接；所述第二A/D转换模块与电子开关模组Q2连接；所述电子开关模组Q2还与功率二极管D1的正极连接，功率二极管D1的负极与功率二极管D2的负极连接，功率二极管D2的正极分别与电子开关模组Q1、极性电容C的正极连接，极性电容C的负极与稳压芯片连接，稳压芯片还与功率二极管D1的负极和功率二极管D2的负极的连接点连接。

本发明的工作原理如下：当冗余电池需要充电时，电子开关模组Q1导通，电子开关模组Q2断开，DC/DC通过升压/降压模块给冗余电池充电，同时通过电子开关模组Q1到load端给冗余用电器R2、需双电源供电的用电器R3供电；

当冗余电池不需要充电时，MCU不使能升压/降压模块，此时DC/DC不给冗余电池充电；