自动驾驶控制器的电源供电电路的制作方法

1.本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种自动驾驶控制器的电源供电电路。


背景技术：

2.根据工业和信息化部发布的《智能网联汽车生产企业及产品准入管理指南（试行）》（征求意见稿），发生事故后车企需及时向有关部门提交相关数据。
3.然而，市面上很多自动驾驶控制器都是没有备份电源的，当事故发生时，车身蓄电池插座松动或者蓄电池发生故障的时候，自动驾驶控制器因为无法由外部供电会立即停止工作，此时自动驾驶控制器内部的电源就立即掉电，同时若有数据上传或存储动作则会立即停止，甚至因为突然的掉电导致自动驾驶控制器存储单元的损坏，从而无法保存当时的数据。
4.因此，在车身蓄电池插座松动或者蓄电池发生故障后，如何保证自动驾驶控制器不断电是目前亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种自动驾驶控制器的电源供电电路，旨在解决现有技术中车身蓄电池插座松动或者蓄电池发生故障后，自动驾驶控制器不断电的技术问题。
6.为解决上述问题，本发明提供一种自动驾驶控制器的电源供电电路，其包括：比较单元，所述比较单元包括第一输入端、第二输入端以及输出端，所述第一输入端与车身蓄电池连接，所述第二输入端以及所述输出端均与外部电池连接；第一开关单元，所述第一开关单元分别与所述车身蓄电池、所述输出端以及自动驾驶控制器的电源转换器连接；第二开关单元，所述第二开关单元分别与所述外部电池、所述输出端以及所述电源转换器连接；其中，当所述车身蓄电池对所述自动驾驶控制器进行供电时，所述第一开关单元导通，所述第二开关单元断开；当所述车身蓄电池与所述自动驾驶控制器之间断开时，所述第一开关单元断开，所述第二开关单元导通，所述外部电池对所述自动驾驶控制器进行供电。
7.优选地，在所述的自动驾驶控制器的电源供电电路中，所述车身蓄电池与所述外部电池连接，以实现对所述外部电池进行充电。
8.优选地，在所述的自动驾驶控制器的电源供电电路中，所述第一开关单元包括：mos管q1、mos管q2和mos管q3；其中，所述mos管q1的栅极分别与所述mos管q2的栅极、所述mos管q3的漏极连接，所述mos管q1的漏极与所述车身蓄电池连接，所述mos管q1的源极分别与所述mos管q2的漏极、所述mos管q3的漏极连接，所述mos管q2的源极与所述电源转换器连接，所述mos管q3的
栅极分别与所述输出端、所述外部电池连接，所述mos管q3的源极接地。
9.优选地，在所述的自动驾驶控制器的电源供电电路中，所述第二开关单元包括：mos管q4、mos管q5和mos管q6；其中，所述mos管q4的栅极分别与所述mos管q5的栅极、所述mos管q6的漏极连接，所述mos管q4的漏极与所述外部电池连接，所述mos管q4的源极分别与所述mos管q5的漏极、所述mos管q6的漏极连接，所述mos管q5的源极与所述电源转换器连接，所述mos管q6的栅极分别与所述输出端、所述外部电池连接，所述mos管q6的源极接地。
10.优选地，在所述的自动驾驶控制器的电源供电电路中，所述电路还包括第三开关单元，所述第三开关单元的分别与所述外部电池、所述输出端以及所述第一开关单元连接。
11.更优选地，在所述的自动驾驶控制器的电源供电电路中，所述第三开关单元包括mos管q7；其中，所述mos管q7的栅极分别与所述输出端、所述外部电池连接，漏极分别与所述外部电池、所述第一开关单元连接，源极接地。
12.优选地，在所述的自动驾驶控制器的电源供电电路中，所述电路还包括第四开关单元，所述第四开关单元的分别与所述外部电池、所述输出端以及所述第二开关单元连接。
13.更优选地，在所述的自动驾驶控制器的电源供电电路中，所述第三开关单元包括mos管q8；其中，所述mos管q8的栅极分别与所述输出端、所述外部电池连接，漏极分别与所述外部电池、所述第一开关单元连接，源极接地。
14.优选地，在所述的自动驾驶控制器的电源供电电路中，所述电路还包括第一分压电路，所述第一分压电路分别与所述第一输入端、所述车身蓄电池连接。
15.优选地，在所述的自动驾驶控制器的电源供电电路中，所述电路还包括第二分压电路，所述第二分压电路分别与所述第二输入端、所述外部电池连接。
16.与现有技术相比，本发明实施例提供的自动驾驶控制器的电源供电电路，通过在电路中设置外部电池，同时采用比较单元对车身蓄电池以及外部电池进行采样，并通过第一开关单元、第二开关单元来控制车身蓄电池、外部电池对自动驾驶控制器的供电，解决了车身蓄电池与自动驾驶控制器之间断开后无法为自动驾驶控制器供电的技术问题，同时保障了用户的数据安全。另外，外部电池还可安装于驾驶舱内，避免了汽车受到外部碰撞而导致外部电池的损坏。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为现有技术提供的自动驾驶控制器的电源供电电路的框架图；图2为本发明实施例提供的自动驾驶控制器的电源供电电路的框架图；图3为本发明实施例提供的自动驾驶控制器的电源供电电路的原理图；图4为本发明实施例提供的自动驾驶控制器的电源供电电路的原理图。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
21.还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
22.还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/ 或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
23.请参阅图1，图1为现有技术提供的自动驾驶控制器的电源供电电路的框架图。如图1所示，现有技术提供的自动驾驶控制器的电源供电电路中仅仅只有车身蓄电池40对自动驾驶控制器进行供电，电池batt进入到控制器后，电容c1和电容c2起到滤波作用，二极管d1是防反二极管，以防止当系统电源反接时烧毁电路，二极管d2为tvs管，可以保证电池batt的幅值不会太大，进而防止后面的ic和元器件被烧毁。
24.在图1所示的实施例中，自动驾驶控制器的供电是由车身蓄电池40供电，当插座j2出现损坏，或者车身蓄电池40发生损坏时，由于没有备份电源进行接管，自动驾驶控制器的电源转换器（power convertor）60会因为没有供电停止给自动驾驶控制器的所有模块进行供电，导致自动驾驶控制器无法工作，无法保存当前的数据，同时目前一个车规级别的二极管的供电最大为十几个安培电流，满足不了几十安培电流的供电需求，导致二极管d1所提供的电流无法满足自动驾驶控制器大电流的需求。
25.请参阅图2，图2为本发明实施例提供的自动驾驶控制器的电源供电电路的框架图。如图2所示，一种自动驾驶控制器的电源供电电路，其包括：比较单元10，所述比较单元10包括第一输入端、第二输入端以及输出端，所述第一输入端与车身蓄电池40连接，所述第二输入端以及所述输出端均与外部电池50连接；第一开关单元20，所述第一开关单元20分别与所述车身蓄电池40、所述输出端以及自动驾驶控制器的电源转换器60连接；第二开关单元30，所述第二开关单元30分别与所述外部电池50、所述输出端以及所述电源转换器60连接；其中，当所述车身蓄电池40对所述自动驾驶控制器进行供电时，所述第一开关单元20导通，所述第二开关单元30断开；当所述车身蓄电池40与所述自动驾驶控制器之间断开时，所述第一开关单元20断开，所述第二开关单元30导通，所述外部电池50对所述自动驾驶控制器进行供电。
26.具体的，比较单元10通过第一输入端、第二输入端分别与车身蓄电池40、外部电池50连接，以实现采样车身蓄电池40和外部电池50的电压值大小来控制输出供电。当车身蓄电池40与自动驾驶控制器的电源转换器60之间断开时，比较单元10的输出端处的电平发生
变化，此时第一开关单元20断开，第二开关单元30导通，进而便可以实现外部电池50对自动驾驶控制器进行供电。
27.其中，本技术实施例提及的比较单元10优选包括电压比较器，进而可以精确设置车身蓄电池40电压跌落的电压值来切换外部电池50对自动驾驶控制器进行供电，从而保护系统正常工作。
28.另外，比较单元10还可以为电流比较器，其可以根据具体应用进行选择，本实施例中不做具体限定。
29.在一些实施例中，如图3和图4所示，所述车身蓄电池40与所述外部电池50连接，以实现对所述外部电池50进行充电。具体的，车身蓄电池40与外部电池50之间采用插件j1与j2之间相连，便可以实现车辆本身电池batt对外部电池50进行充电，保证外部电池50的电量持久。
30.在一些实施例中，如图3和图4所示，所述第一开关单元20包括：mos管q1、mos管q2和mos管q3；其中，所述mos管q1的栅极分别与所述mos管q2的栅极、所述mos管q3的漏极连接，所述mos管q1的漏极与所述车身蓄电池40连接，所述mos管q1的源极分别与所述mos管q2的漏极、所述mos管q3的漏极连接，所述mos管q2的源极与所述电源转换器60连接，所述mos管q3的栅极分别与所述输出端、所述外部电池50连接，所述mos管q3的源极接地；所述第二开关单元30包括：mos管q4、mos管q5和mos管q6；其中，所述mos管q4的栅极分别与所述mos管q5的栅极、所述mos管q6的漏极连接，所述mos管q4的漏极与所述外部电池50连接，所述mos管q4的源极分别与所述mos管q5的漏极、所述mos管q6的漏极连接，所述mos管q5的源极与所述电源转换器60连接，所述mos管q6的栅极分别与所述输出端、所述外部电池50连接，所述mos管q6的源极接地。
31.具体的，图3和图4所示的实施例中的电容c1和电容c2均在电路中起到滤波作用，二极管d1为tvs管，其可以在电池batt的幅值突然变大时，起到保护后端电路和元器件不因batt突变而损坏，比较单元10为电压比较器u1，电压比较器u1的正向输入端、负向输入端可以作为比较单元10的第一输入端和第二输入端。
32.在图3所示的实施例中，电压比较器u1的正向输入端采样外部电池50的电压并作为参考电压，电压比较器u1的负向输入端采集车身蓄电池40的电压。当自动驾驶控制器由车身蓄电池40进行供电时，电压比较器u1的负向输入端的电压值大于电压比较器u1的正向输入端的电压值，此时电压比较器u1的输出端输出低电平，mos管q4、mos管q5和mos管q6均不导通，mos管q3的栅极通过电阻r7接入插件j1的batt_backup处，进而导通，此时mos管q1、mos管q2导通，车身蓄电池40的电压传到电路后级的电源转换器60处理，进而实现车身蓄电池40对自动驾驶控制器进行供电，其中，由于mos管q6不导通，车身蓄电池40的电压无法反向通过mos管q4、mos管q5，进而不对外部电池50造成影响；当车身蓄电池40和插座j2之间切断，或者突然掉电到一个很小的电压时，电压比较器u1的负向输入端的电压值小于电压比较器u1的正向输入端的电压值，此时电压比较器u1的输出端输出高电平，mos管q1、mos管q2和mos管q3均不导通，mos管q4、mos管q5和mos管q6均导通，外部电池50通过mos管q4、mos管q5将电压传到电路后级的电源转换器60处理，进而实现外部电池50对自动驾驶控制器进行供电，其中，由于mos管q3不导通，外部电池50的电压无法反向通过mos管q1、mos管q2，进而不对车身蓄电池40造成影响。另外，当外部电池50对自动驾驶控制器进行供电时，若外部电
池50逐渐消耗导致电源缓慢下降，此时系统已经具有足够的时间进行数据存储，无需担心数据未存储而丢失。
33.在图3所示的具体实施过程中，自动驾驶控制器的电源供电电路还包括第四开关单元，所述第四开关单元的分别与所述外部电池50、所述输出端以及所述第二开关单元30连接。其中，第三开关单元包括mos管q7，所述mos管q7的栅极分别与所述输出端、所述外部电池50连接，漏极分别与所述外部电池50、所述第一开关单元20连接，源极接地。
34.具体的，当自动驾驶控制器由车身蓄电池40进行供电时，mos管q7不导通，mos管q1、mos管q2和mos管q3均导通，外部电池50的电压通过mos管q1、mos管q2将电压传到电路后级的电源转换器60处理，进而实现车身蓄电池40对自动驾驶控制器进行供电；当自动驾驶控制器由外部电池50进行供电时，mos管q7导通，mos管q3的栅极因mos管q7的导通变为低电平，此时mos管q1、mos管q2关断，同时mos管q4、mos管q5和mos管q6均导通，外部电池50通过mos管q4、mos管q5将电压传到电路后级的电源转换器60处理，进而实现外部电池50对自动驾驶控制器进行供电。
35.在图4所示的实施例中，电压比较器u1的正向输入端采样外部电池50的电压，电压比较器u1的负向输入端采集车身蓄电池40的电压并作为参考电压。当自动驾驶控制器由车身蓄电池40进行供电时，电压比较器u1的负向输入端的电压值大于电压比较器u1的正向输入端的电压值，此时电压比较器u1的输出端输出低电平，mos管q4、mos管q5和mos管q6均不导通，mos管q3的栅极通过电阻r7接入插件j1的batt_backup处，进而导通，此时mos管q1、mos管q2导通，车身蓄电池40的电压传到电路后级的电源转换器60处理，进而实现车身蓄电池40对自动驾驶控制器进行供电，其中，由于mos管q6的栅极为低电平，故mos管q6不导通，车身蓄电池40的电压无法反向通过mos管q4、mos管q5，进而不对外部电池50造成影响；当车身蓄电池40和插座j2之间切断，或者突然掉电到一个很小的电压时，电压比较器u1的负向输入端的电压值小于电压比较器u1的正向输入端的电压值，此时电压比较器u1的输出端输出高电平，mos管q1、mos管q2和mos管q3均不导通，mos管q4、mos管q5和mos管q6均导通，外部电池50通过mos管q4、mos管q5将电压传到电路后级的电源转换器60处理，进而实现外部电池50对自动驾驶控制器进行供电，其中，由于mos管q3不导通，外部电池50的电压无法反向通过mos管q1、mos管q2，进而不对车身蓄电池40造成影响。另外，当外部电池50对自动驾驶控制器进行供电时，若外部电池50逐渐消耗导致电源缓慢下降，此时系统已经具有足够的时间进行数据存储，无需担心数据未存储而丢失。
36.在图3所示的具体实施过程中，自动驾驶控制器的电源供电电路还包括第四开关单元，所述第四开关单元的分别与所述外部电池50、所述输出端以及所述第二开关单元30连接。其中，所述第三开关单元包括mos管q8；其中，所述mos管q8的栅极分别与所述输出端、所述外部电池50连接，漏极分别与所述外部电池50、所述第一开关单元20连接，源极接地。
37.具体的，当自动驾驶控制器由车身蓄电池40进行供电时，mos管q8导通，mos管q4、mos管q5均不导通，mos管q3的栅极为高电平，进而mos管q3导通，此时mos管q1、mos管q2导通，外部电池50的电压通过mos管q1、mos管q2将电压传到电路后级的电源转换器60处理，进而实现车身蓄电池40对自动驾驶控制器进行供电；当自动驾驶控制器由外部电池50进行供电时，mos管q3、mos管q8均不导通，此时mos管q1、mos管q2关断，同时mos管q4、mos管q5和mos管q6均导通，外部电池50通过mos管q4、mos管q5将电压传到电路后级的电源转换器60处理，
进而实现外部电池50对自动驾驶控制器进行正常供电，从而起到了备份保护的作用。
38.需要说明的是，本技术实施例中提及的mos管q1、mos管q2、mos管q4、mos管q5均优选p沟道型mos管，mos管q3、mos管q6、mos管q7以及mos管q8均优选n沟道型mos管，进而满足电路所需的几十安培电流的供电需求。
39.其中，mos管q1、mos管q2、mos管q3、mos管q4、mos管q5、mos管q6、mos管q7以及mos管q8可以根据实际应用进行选择，本实施例中不做具体限定。
40.另外，本技术实施例中的mos管q1、mos管q2、mos管q3、mos管q4、mos管q5、mos管q6、mos管q7以及mos管q8的漏极和源极之间均连接有一个体二极管，从而实现对mos管的保护作用。
41.在一些实施例中，自动驾驶控制器的电源供电电路还包括第一分压电路和第二分压电路，所述第一分压电路分别与所述第一输入端、所述车身蓄电池40连接，所述第二分压电路分别与所述第二输入端、所述外部电池50连接。具体的，比较单元10为电压比较器，同时电压比较器的正向输入端、负向输入端可以分别接入外部电池50和车身蓄电池40，并均通过分压电路以使得电压比较器精准的采集到车身蓄电池40和外部电池50处的电压，从而精准的设置车身蓄电池40的电压跌落的电压值来切换外部电池50对系统的供电，从而保护系统正常工作。
42.在图3所示的实施例中，车身蓄电池40通过第一分压电路连接电压比较器的负向输入端，外部电池50通过第二分压电路连接电压比较器的正向输入端，此时第一分压电路包括电阻r3和电阻r11，第二分压电路包括电阻r2和电阻r5。电压比较器的负向输入端依次通过电阻r10、电阻r3与车身蓄电池40连接，并依次通过电阻r10、电阻r11接地，同时依次通过电阻r10、电容c3接地；电压比较器的正向输入端依次通过电阻r4、电阻r2与外部电池50连接，并依次通过电阻r4、电阻r5接地。其中，电容c3可以对车身蓄电池40的电压起到滤波作用。
43.在图4所示的实施例中，车身蓄电池40通过第一分压电路连接电压比较器的正向输入端，外部电池50通过第二分压电路连接电压比较器的负向输入端，此时第一分压电路包括电阻r2和电阻r5，第二分压电路包括电阻r3和电阻r11。电压比较器的负向输入端依次通过电阻r10、电阻r3与外部电池50连接，并依次通过电阻r10、电阻r11接地；电压比较器的正向输入端依次通过电阻r4、电阻r2与车身蓄电池40连接，并依次通过电阻r4、电阻r5接地，同时依次通过电阻r4、电容c3接地。
44.需要说明的是，图3和图4所示的实施例中所提及的电容c3可以对车身蓄电池40的电压起到滤波作用。
45.本发明实施例提供的自动驾驶控制器的电源供电电路，通过在电路中设置外部电池50，同时采用比较单元10对车身蓄电池40以及外部电池50进行采样，并通过第一开关单元20、第二开关单元30来控制车身蓄电池40、外部电池50对自动驾驶控制器的供电，解决了车身蓄电池40与自动驾驶控制器之间断开后无法为自动驾驶控制器供电的技术问题，同时保障了用户的数据安全。另外，外部电池50还可安装于驾驶舱内，避免了汽车受到外部碰撞而导致外部电池50的损坏。
46.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替
换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。