专利名称：无人驾驶电动汽车的抗干扰电源系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种车辆技术领域的电源系统，具体是一种无人驾驶电动汽车的抗干扰电源系统。
背景技术：
无人驾驶电动汽车的抗干扰电源系统是车辆技术领域内受人关注的一项研究，是车辆能否稳定可靠行驶的一种关键技术。无人驾驶电动汽车一般是由蓄电池供电。当车辆启动或加速时，车上电机会对蓄电池的电压造成较大的波动，使无人驾驶电动汽车的控制系统造成很大的干扰，严重时会使车辆不能正常工作。目前防止电源波动和抗干扰通常的做法是，在蓄电池与车控制器之间加DC/DC变换器进行稳压和电压变换，同时再加一些电容、电感等滤波元件使电压尽可能稳定。当控制系统比较简单，对电源功率要求比较小时，这种方法还可以。但是，先进的无人驾驶电动汽车的控制系统比较复杂，车上载有控制计算机、激光雷达、自动导航设备和多种传感器。它们对电源功率要求比较大，且电压种类也比较多。该电源系统除需要多种电压输出的DC/DC变换器外，对DC/DC变换器和电容、电感等滤波元件的功率要求也有了很大的提高，否则其稳压和抗干扰效果就不好。这样，这种电源系统除提高了成本外，更大的问题是其体积也有了很大的增加，这对设备空间很紧张的无人驾驶车来说是一个很大的困难。另一方法是为车控制器增加一个独立的蓄电池，但对控制系统电源功率要求比较大，为了保证车辆较长的工作时间，增加的蓄电池必须有足够大的容量，这样其体积、成本和管理麻烦也就成了其推广应用的障碍。
经对现有技术的文献检索发现，中国专利“电动车超级电容辅助电源系统”(专利申请号03134523.9)中采用在电动车主电源的基础上增加一个超级电容辅助电源的方法，用于存储电动车再生制动回馈能量，以及车辆加速或爬坡时协助主电源向电机供电。但是超级电容价格很贵，体积较大，且需要复杂的电压均衡与电源管理系统，不适合作为无人驾驶电动车电源系统。检索中还发现，中国专利“能量再生的辅助电源系统”(专利申请号03108022.7)中在电动汽车主电源的基础上增加一个辅助电源，即主电池提供电机运行所需能源，辅助电源提供辅助设备所需能源。该电源系统采用独立供电方法，具有抗干扰作用，但该系统利用电机的再生制动能量来进行辅助电池的充电，适合辅助设备功耗较小的情况。
发明内容
本发明的目的在于克服现有方案的不足，提供一种无人驾驶电动汽车的抗干扰电源系统，使其在体积、成本等不大增加的情况下，取得良好的稳压和抗干扰效果。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括整流二极管、220V逆变器、副蓄电池、主蓄电池、传感器电源、控制板电源、计算机电源、电机驱动器。连接关系为整流二极管正极与主蓄电池正极相连，整流二极管负极与副蓄电池的正极和220V逆变器的输入端正极相连。主蓄电池负极与副蓄电池负极和220V逆变器的输入端负极相连。电机驱动器并接在主蓄电池两端，而传感器电源、控制板电源和计算机电源的输入端都并接在220V逆变器的输出端。
正常工作时，由于副蓄电池的容量比主蓄电池的容量小很多，其内阻相对较大，所以220V逆变器主要由主蓄电池通过整流二极管供电。当车上电机启动或加速时，主蓄电池电压会受到波动。当主蓄电池电压下降到低于副蓄电池的电压时，220V逆变器就会开始由副蓄电池供电，因此，220V逆变器的供电状况不受主蓄电池电压波动的影响。由于车上电机启动或加速时对主蓄电池电压波动的时间很短，因此由副蓄电池向220V逆变器供电的时间也很短，所以副蓄电池的容量就可以选得比较小。而一旦当副蓄电池电压低于主蓄电池正常电压时，则主蓄电池会通过整流二极管向副蓄电池自动充电，免去了副蓄电池需单独充电的麻烦。
本发明具有如下特点(1)用体积不大的一只整流二极管和一个容量不大的副蓄电池就能有效防止车上电机在车辆启动或加速时，对主蓄电池电压造成的波动，保证无人驾驶电动汽车的控制系统正常可靠的工作。(2)用一个逆变器代替多种DC/DC变换器，节约了成本与空间。(3)利用整流二极管可向副蓄电池自动充电，免去了副蓄电池需单独充电的麻烦。
图1为本发明的结构示意图具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1示，本实施例包括整流二极管2、220V逆变器3、副蓄电池7、主蓄电池1、传感器电源4、控制板电源5、计算机电源6、电机驱动器8。
整流二极管2正极与主蓄电池1正极相连，整流二极管2负极与副蓄电池7的正极和220V逆变器3的输入端正极相连。主蓄电池1负极与副蓄电池7负极和220V逆变器3的输入端负极相连。电机驱动器8并接在主蓄电池1两端，而传感器电源4、控制板电源5和计算机电源6的输入端都并接在220V逆变器3的输出端。
副蓄电池7的标称电压与主蓄电池1的标称电压相同。正常工作时，由于副蓄电池7的容量比主蓄电池1的容量小很多，其内阻相对较大，所以220V逆变器3主要由主蓄电池1通过整流二极管2供电。当车上电机启动或加速时，主蓄电池1电压会受到波动。当主蓄电池1电压下降到低于副蓄电池7的电压时，220V逆变器3就会开始由副蓄电池7供电，因此，220V逆变器3的供电状况不受主蓄电池1电压波动的影响。由于车上电机启动或加速时对主蓄电池1电压波动的时间很短，因此由副蓄电池7向220V逆变器3供电的时间也很短，所以副蓄电池7的容量就可以选得比较小。而当一旦副蓄电池7电压低于主蓄电池1正常电压时，则主蓄电池1会通过整流二极管2向副蓄电池7自动充电，免去了副蓄电池需单独充电的麻烦。
由于车上有关的控制设备，如，激光雷达等传感器、控制板和计算机等都是工业产品，都带有可以用220V市电供电的电源，所以一台220V逆变器就可以对这些控制设备供电，而不需要多种DC/DC变换器。
权利要求
1.一种无人驾驶电动汽车的抗干扰电源系统，包括主蓄电池(1)、传感器电源(4)、控制板电源(5)、计算机电源(6)、副蓄电池(7)、电机驱动器(8)，其特征在于，还包括整流二极管(2)、220V逆变器(3)；整流二极管(2)正极与主蓄电池(1)正极相连，整流二极管(2)负极与副蓄电池(7)的正极和220V逆变器(3)的输入端正极相连，主蓄电池(1)负极与副蓄电池(7)负极和220V逆变器(3)的输入端负极相连，电机驱动器(8)并接在主蓄电池(1)两端，传感器电源(4)、控制板电源(5)和计算机电源(6)的输入端都并接在220V逆变器(3)的输出端。
2.根据权利要求1所述的无人驾驶电动汽车的抗干扰电源系统，其特征是，副蓄电池(7)的标称电压与主蓄电池(1)的标称电压相同。
3.根据权利要求1所述的无人驾驶电动汽车的抗干扰电源系统，其特征是，220V逆变器(3)主要由主蓄电池(1)通过整流二极管(2)供电。
4.根据权利要求1或3所述的无人驾驶电动汽车的抗干扰电源系统，其特征是，当主蓄电池(1)电压下降到低于副蓄电池(7)的电压时，220V逆变器(3)开始由副蓄电池(7)供电。
5.根据权利要求1或3所述的无人驾驶电动汽车的抗干扰电源系统，其特征是，当副蓄电池(7)电压低于主蓄电池(1)正常电压时，则主蓄电池(1)通过整流二极管(2)向副蓄电池(7)自动充电。
全文摘要
一种车辆技术领域的无人驾驶电动汽车的抗干扰电源系统。本发明包括整流二极管、220V逆变器、副蓄电池、主蓄电池、传感器电源、控制板电源、计算机电源、电机驱动器。整流二极管正极与主蓄电池正极相连，整流二极管负极与副蓄电池的正极和220V逆变器的输入端正极相连。主蓄电池负极与副蓄电池负极和220V逆变器的输入端负极相连。电机驱动器并接在主蓄电池两端，而传感器电源、控制板电源和计算机电源的输入端都并接在220V逆变器的输出端。本发明能有效防止对主要供电蓄电池电压造成的波动，保证无人驾驶电动汽车的控制系统正常可靠的工作，节约了空间与成本，同时免去了副蓄电池需单独充电的麻烦。
文档编号H02J9/06GK1994780SQ20061014722
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月14日 优先权日2006年12月14日
发明者杨明, 王春香, 翁新华, 杨汝清 申请人:上海交通大学