车辆和车辆的供电系统的制作方法

本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种车辆的供电系统和一种车辆。

背景技术：

传统的车辆的供电系统是由供电电源vcc、配电器组成，具体可参见图1，通过配电器实现整车负载load的供电。其中，供电电源vcc可以为12v直流电，s/g代表智能发电机。

然而，上述的供电系统在供电电路出现故障时，例如，供电电源出现故障或者供电回路出现故障，会导致供电失效，负载将无法正常工作，从而可能会使车辆无法正常工作，对于自动驾驶环境下，整车将无法控制，可能发生重大安全事故。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种车辆的供电系统，该系统可以在供电系统出现故障时切换负载的供电回路，以保证负载可以正常供电，从而可以降低车辆供电的失效率，进而可以提高整车供电的安全性和运行的可靠性。

本实用新型的另一个目的在于提出一种车辆。

为达到上述目的，本实用新型第一方面提出了一种车辆的供电系统，包括：第一供电电源；第二供电电源；智能配电装置，所述智能配电装置包括第一至第四智能配电器，其中，每个智能配电器包括第一可控开关、第二可控开关和微控制器，所述第一可控开关与所述第二可控开关串联连接，所述第一至第四智能配电器通过所述第一可控开关和第二可控开关依次串联连接，所述微控制器通过控制所述第一至第四智能配电器中的第一可控开关和第二可控开关的闭合/断开控制所述第一供电电源和所述第二供电电源分别给第一负载和第二负载供电，并在所述供电系统出现故障时通过控制所述第一至第四智能配电器中的第一可控开关和第二可控开关的闭合/断开切换所述第一负载和/或所述第二负载的供电回路，以保证所述第一负载和所述第二负载的正常供电。

根据本实用新型的车辆的供电系统，微控制器通过控制第一至第四智能配电器中的第一可控开关和第二可控开关的闭合/断开控制第一供电电源和第二供电电源分别给第一负载和第二负载供电，并在供电系统出现故障时通过控制第一至第四智能配电器中的第一可控开关和第二可控开关的闭合/断开切换第一负载和/或第二负载的供电回路，以保证第一负载和第二负载的正常供电。由此，该系统可以在供电系统出现故障时切换负载的供电回路，以保证负载可以正常供电，从而可以降低车辆供电的失效率，进而可以提高整车供电的安全性和运行的可靠性。

另外，根据本实用新型上述的车辆的供电系统还可以具有如下附加的技术特征：

具体地，所述每个智能配电器中的所述第一可控开关与所述第二可控开关之间具有第一节点，任意两个所述第一节点分别与所述第一负载和所述第二负载连接。

进一步地，相邻的所述智能配电器之间具有第二节点，任意两个所述第二节点分别与所述第一供电电源和所述第二供电电源相连。

具体地，所述第一供电电源用以提供第一直流电，所述第二供电电源用以提供第二直流电，所述第一直流电大于所述第二直流电，所述供电系统还包括dc/dc转换模块，所述dc/dc转换模块连接在所述第一供电电源和所述第二节点之间，所述dc/dc转换模块用以将所述第一直流电转换为第二直流电。

具体地，所述智能配电器还包括监控模块，所述监控模块用以获取第一可控开关和/或所述第二可控开关两端的电压，以监控所述供电系统是否存在异常。

具体地，所述微控制器之间通过can(controllerareanetwork，控制器局域网络)总线连接。

具体地，上述的车辆的供电系统，还包括：电源主控单元，所述电源主控单元通过can总线与所述第一至第四智能配电器分别连接，所述电源主控单元用以配置和监控所述第一至第四智能配电器。

为达到上述目的，本实用新型另一方面提出了一种汽车，其包括上述的车辆的供电系统。

根据本实用新型的车辆的供电系统，通过上述的车辆的供电系统，可以在供电系统出现故障时切换负载的供电回路，以保证负载可以正常供电，从而可以降低车辆供电的失效率，进而可以提高整车供电的安全性和运行的可靠性。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，

图1是相关技术中车辆的供电系统的方框示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的车辆的供电系统的方框示意图；

图3是根据本实用新型一个实施例的智能配电器的方框示意图；

图4是根据本实用新型另一个实施例的车辆的供电系统的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图来描述本实用新型实施例提出的车辆的供电系统和车辆。

图2是根据本实用新型一个实施例的车辆的供电系统的方框示意图。如图2所示，该供电系统包括：第一供电电源vcc1、第二供电电源vcc2、智能配电装置。

其中，智能配电装置包括第一至第四智能配电器11-14，其中，每个智能配电器包括第一可控开关k1、第二可控开关k2和微控制器(图2中未具体示出)，第一可控开关k1与第二可控开关k2串联连接，第一至第四智能配电器11-14通过第一可控开关k1和第二可控开关k2依次串联连接，微控制器通过控制第一至第四智能配电器中的第一可控开关k1和第二可控开关k2的闭合/断开，控制第一供电电源vcc1和第二供电电源vcc2分别给第一负载load1和第二负载load2供电，并在供电系统出现故障时通过控制第一至第四智能配电器中的第一可控开关k1和第二可控开关k2的闭合/断开切换第一负载load1和/或第二负载load2的供电回路，以保证第一负载load1和第二负载load2的正常供电。

进一步得，在本实用新型的实施例中，如图2所示，每个智能配电器中的第一可控开关k1与第二可控开关k2之间具有第一节点a，任意两个第一节点a分别与第一负载load1和第二负载load2连接。相邻的智能配电器之间具有第二节点b，任意两个第二节点b分别与第一供电电源vcc1和第二供电电源vcc2相连。在本实用新型中，以第一负载load1与第二智能配电器12的第一节点a相连，第二负载load2与第三智能配电器13的第一节点a相连，第一供电电源vcc1与第二智能配电器12和第三智能配电器13之间的第二节点b相连，第二供电电源vcc2与第一智能配电器11与第四智能配电器14之间的第二节点b相连为例。当然，也可以是其它连接方式，此处不再赘述。

具体地，对于车辆的一些关键系统，例如制动系统、eps(electricpowersteering，电动助力转向系统)系统、动力系统等，为提高系统工作的可靠性，一般配备有冗余控制器，一个控制器作为主控制器，另外一个作为从控制器，正常情况下，由主控制器执行程序，如果主控制器出现故障，从控制器立即接管控制程序，继续执行程序，从而实现对系统的冗余控制，保证系统工作的可靠性。iso26262标准中对系统做功能安全设计时，前期重要的一个步骤是对系统进行危害分析和风险评估，识别出系统的危害并且对危害的风险等级——asil等级(automotivesafetyintegrationlevel，汽车安全完整性等级)进行评估，asil有四个等级，分别为a，b，c，d，其中a是最低的等级，d是最高的等级。对车辆的关键系统的供电需要达到asild等级的供电要求。

为此，本实用新型提出了一种如图2所示的供电系统，当供电系统应用于上述的车辆的关键系统时，第一负载load1可以为主控制器，第二负载load2可以为从控制器，正常模式下第一负载load1和第二负载load2分别由两个电源(vcc1和vcc2)分别供电，但这种环形的供电回路提供了多种供电方式。例如，对于第一负载load1，可以通过第一至第四智能配电器的控制可实现的供电回路分别为：回路1：第一供电电源vcc1—第二智能电器12—load1；回路2：第一供电电源vcc1—第三智能配电器13—第四智能配电器14—第一智能配电器11—第二智配电器12—load1；回路3：第二供电电源vcc2—第一智能配电器11—第二智配电器12—load1；回路4：第二供电电源vcc2—第四智能配电器14—第三智能配电器13—第二智配电器12—load1，任一供电电源或供电回路出现故障时，通过切换负载的供电回路，负载仍可正常供电。同样，对于第二负载load也有四个供电回路，具体不再赘述。需要说明的是，同一时刻一个智能配电器和负载只会与一个供电电源连通。

举例而言，如图2所示，正常情况下，第二智能配电器12中的微控制器可以控制第二智能配电器12中的k1、k2闭合，第一智能配电器11中的微控制器可以控制第一智能配电器11中的k2闭合、k1断开，第四智能配电器14中的微控制器可以控制第四智能配电器14中的k1、k2闭合，第三智能配电器13中的微控制器可以控制第三智能配电器13中的k2闭合、k1断开，以实现第一负载load1由第一供电电源vcc1供电，第二负载load2由第二供电电源vcc2供电。当第一供电电源vcc1出现故障时，第二智能配电器12中的微控制器可以直接控制第二智能配电器中的k1断开，第一智能配电器11中的微控制器器可以控制第一智能配电器11中的k1闭合，以切换第一负载load1的供电回路，实现第一负载load1和第二负载load2由第二供电电源vcc2供电。

因此，在供电系统中出现任意单点短路/断路或供电电源异常等故障时，通过控制智能配电器中的可控开关k1、k2的闭合/断开，断开某一供电回路并切换至另一供电回路继续进行正常供电，既不影响其他供电系统正常供电，又可以保证负载的正常运行，从而可以降低车辆供电的失效率，进而可以提高整车供电的安全性和运行的可靠性。在自动驾驶工况下，车辆可以继续正常运行，避免供电系统单点失效造成的安全事件，也可以避免单一供电电源故障时整车供电系统失效。

需要说明的是，在本实用新型的实施例中，微控制器之间通过can总线连接。也就是说，每个智能配电器中的微控制器通过can总线进行数据共享和运行状态的相互监控。可控开关的两端并联有二极管，具体连接方式如图2所示，以防止电流倒灌。

进一步地，在本实用新型的实施例中，第一供电电源vcc1用以提供第一直流电，第二供电电源vcc2用以提供第二直流电，第一直流电大于第二直流电，如图2所示，上述的供电系统还可以包括dc/dc转换模块2，dc/dc转换模块2连接在第一供电电源vcc1和第二节点b之间，dc/dc转换模块2用以将第一直流电转换为第二直流电。

具体地，第一直流电可以为48v直流电，第二直流电可以为12v直流电，dc/dc转换模块2可以将48v直流电转换为12v直流电，以给相应的负载供电。

根据本实用新型的一个实施例，如图3所示，智能配电器还可以包括监控模块10，监控模块10用以监控供电系统是否存在异常。

具体地，如图3所示，微控制器20可控制相应的k1、k2的通断，监控模块10可以对相应的k1、k2的状态进行监控。微控制器20可以根据整车配置和可控开关的监测信息，通过监控模块10控制第一可控开关k1和第二可控开关k2的通断，实现该智能配电器下的负载与左侧供电回路和右侧的供电回路的通断以及左右与其相邻的两个智能配电器的接通与断开。kl.15为点火开关位于on档供电开关；kl.30为车辆电池的正极供电开关。整车通过第一至第四智能配电器11-14的八个可控开关的通断控制实现整车供电回路的通断控制。监控模块10可以监测可控开关的通断和电压，从而判断可控开关是否正常、供电回路是否正常等，如果监测异常，微控制器10控制供电回路的进行切换。

举例而言，如图2所示，正常情况下，第二智能配电器12中的微控制器可以控制第二智能配电器12中的k1、k2闭合，第一智能配电器11中的微控制器可以控制第一智能配电器11中的k2闭合、k1断开，第四智能配电器14中的微控制器可以控制第四智能配电器14中的k1、k2闭合，第三智能配电器13中的微控制器可以控制第三智能配电器13中的k2闭合、k1断开，以实现第一负载load1由第一供电电源vcc1供电，第二负载load2由第二供电电源vcc2供电。每个智能配电器中的监控模块10实时监控对应的a点的电压，以判断相应的供电回路是否存在异常。例如，第二智能配电器12可以实时监控第二智能配电器中a点的电压，以判断第一负载load1的供电回路是否存在异常，如果该点的电压不为12v，说明可能是第一供电电源存在异常，也可能是第二智能配电器中的k1存在异常，第二智能配电器12中的微控制器可以直接控制第二智能配电器中的k1断开，第一智能配电器11中的微控制器器可以控制第一智能配电器11中的k1闭合，以切换第一负载load1的供电回路，实现第一负载load1和第二负载load2由第二供电电源vcc2供电。

根据本实用新型的一个实施例，如图4所示，上述的车辆的供电系统还可以包括：电源主控单元30。电源主控单元30通过can总线与第一至第四智能配电器11-14分别连接，电源主控单元30用以配置和监控第一至第四智能配电器11-14。

具体地，电源主控单元30可以通过can总线实现四个智能配电器的配置和运行监控管理，并就近实现不同区域的供电分配。

综上所示，根据本实用新型的车辆的供电系统，微控制器通过控制第一至第四智能配电器中的第一可控开关和第二可控开关的闭合/断开控制第一供电电源和第二供电电源分别给第一负载和第二负载供电，并在供电系统出现故障时通过控制第一至第四智能配电器中的第一可控开关和第二可控开关的闭合/断开切换第一负载和/或第二负载的供电回路，以保证第一负载和第二负载的正常供电。由此，该系统可以在供电系统出现故障时切换负载的供电回路，以保证负载可以正常供电，从而可以降低车辆供电的失效率，进而可以提高整车供电的安全性和运行的可靠性。

此外，本实用新型还提出一种汽车，其包括上述的车辆的供电系统。

根据本实用新型的车辆的供电系统，通过上述的车辆的供电系统，可以在供电系统出现故障时切换负载的供电回路，以保证负载可以正常供电，从而可以降低车辆供电的失效率，进而可以提高整车供电的安全性和运行的可靠性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。