一种用于高精度采集系统的车载供电系统的制作方法

1.本发明涉及供电技术领域，尤其涉及一种用于高精度采集系统的车载供电系统。


背景技术：

2.自动驾驶离不开高精度地图，而高精度地图的制作则需要通过采集车实地采集数据。高精度采集车将影像、激光点云、组合导航系统集为一体，在高精度采集车的行驶过程中获取高清影像、激光点云数据，利用工业相机获取作业环境的影像，激光雷达传感器获取点云坐标值和强度值，并利用组合导系统中的gnss、imu、pos系统提供精确的位置和姿态等信息，同时利用gps授时同步系统、以及采集处理系统同步融合所有传感器数据。在高精度采集系统中，供电系统是重要的系统之一。供电系统的稳定性决定着使用直流电源的信号系统、自动化设备、通信系统、惯导系统等的稳定运行。
3.目前的车载供电系统为车辆上的负载设备(例如通信系统、空调系统、音响系统，照明灯及车的头灯和尾灯等)提供工作电压(例如，12v)。但是用于采集高精度地图数据的多个采集设备的正常电压与车辆提供的直流电压(例如，12v)存在不匹配的问题，进而无法保证采集车上的各种负载设备的正常工作；此外，现有的车载供电系统在对车辆的负载设备进行供电的过程中，往往还会存在电磁干扰、电流不稳定的问题，导致现有车载供电系统的稳定性和可靠性较低。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种高精度采集系统的车载供电系统，克服现有技术中车载供电系统电流不稳定、存在电磁干扰、影响高精度采集设备性能的等问题，以提高供电系统的可靠性及高精度采集设备测量的精确度。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于高精度采集系统的车载供电系统，包括供电模组、滤波模组以及供电转换模组，所述供电模组的第一端连接车载负载设备，所述供电模组的第二端连接所述滤波模组的第一端，所述滤波模组的第二端连接所述供电转换模组的第一端，所述供电转换模组的第二端连接高精度采集负载设备，其中，所述供电模组用于输出供电电压，所述滤波模组用于对所述供电电压进行滤波，所述供电转换模组用于将所述供电电压转换为所述高精度采集负载设备所需的工作电压。
6.在本发明提供的用于高精度采集系统的车载供电系统中，所述供电模组包括第一供电模块、隔离模块和第二供电模块，所述第一供电模块的第一端连接所述车载负载设备，所述第一供电模块的第二端连接所述隔离模块的第一端，所述隔离模块的第二端连接所述第二供电模块的第一端，所述第二供电模块的第二端连接所述滤波模组，所述第一供电模块用于为所述车载负载设备提供工作电压，所述第二供电模块用于为所述高精度采集负载设备提供所述供电电压，所述隔离模块用于监测所述第一供电模块的电压和所述第二供电模块的电压。
7.在本发明提供的用于高精度采集系统的车载供电系统中，当所述第一供电模块的
电压上升至第一预设值时，接通所述第一供电模块和所述第二供电模块，当所述第一供电模块的电压下升至第二预设值时，断开所述第一供电模块和所述第二供电模块。
8.在本发明提供的用于高精度采集系统的车载供电系统中，包括多个所述供电转换模组，每一所述供电转换模组包括供电转换模块、电流计算模块及报警与显示模块，所述供电转换模块的第一端连接所述滤波模组，所述供电转换模块的第二端连接所述电流计算模块的第一端，所述电流计算模块的第二端连接所述报警与显示模块的第一端，所述报警与显示模块的第二端连接所述高精度采集负载设备，所述供电转换模块用于根据所述高精度采集负载设备的工作电压对所述供电电压进行转换处理；所述电流计算模块用于计算电流，所述报警与显示模块用于显示所述电流和所述工作电压，并在所述电流超过预设阈值时，发出警报。
9.根据本发明的另一方面，还提供一种高精度采集系统，包括如上所述的用于高精度采集系统的车载供电系统。
10.根据本发明的再一方面，还提供一种用于高精度采集系统的车载供电方法，包括：
11.由供电模组输出供电电压至滤波模组；
12.由所述滤波模组对所述供电电压进行滤波；以及
13.由供电转换模组将滤波后的所述供电电压转换为高精度采集负载设备所需的工作电压。
14.在本发明提供的用于高精度采集系统的车载供电方法中，所述供电模组包括第一供电模块、隔离模块和第二供电模块，由供电模组输出供电电压至滤波模组的所述步骤包括：
15.由所述第一供电模块为车载负载设备提供工作电压；
16.由所述第二供电模块为所述高精度采集负载设备提供所述供电电压；以及
17.由所述隔离模块监测所述第一供电模块的电压和所述第二供电模块的电压。
18.在本发明提供的用于高精度采集系统的车载供电方法中，当所述第一供电模块的电压上升至第一预设值时，接通所述第一供电模块和所述第二供电模块，当所述第一供电模块的电压下升至第二预设值时，断开所述第一供电模块和所述第二供电模块。
19.在本发明提供的用于高精度采集系统的车载供电方法中，包括多个所述供电转换模组，每一所述供电转换模组包括供电转换模块、电流计算模块及报警与显示模块，由供电转换模组将滤波后的所述供电电压转换为高精度采集负载设备所需的工作电压的所述步骤包括：
20.由所述供电转换模块根据所述高精度采集负载设备的工作电压对所述供电电压进行转换处理；
21.由所述电流计算模块计算电流；
22.由所述报警与显示模块显示所述电流和所述工作电压，并在所述电流超过预设阈值时，发出警报。
23.本发明的用于高精度采集系统的车载供电系统及方法，具有以下有益效果：本发明的用于高精度采集系统的车载供电系统，通过供电转换模块组可以根据车辆上的负载设备的工作电压对供电模组提供的供电电压进行转换处理并输出，且供电转换模组包括至少两个供电转换模块，以适应不同的高精度采集负载设备的供电要求，提高供电系统的安全
性。进一步地，通过滤波模组减少供电转换模块的输入端的电磁干扰的影响，并通过电流计算模块、报警与显示控模块实现对供电转换模块的输出电压的采集及监控，防止电源转换模块的电压电流超过出高精度设备的使用范围，提高了供电系统的可靠性。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图：
25.图1是本发明的用于高精度采集系统的车载供电系统的的原理框图。
具体实施方式
26.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
27.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
28.本发明总的思路是：针对现有技术中车载供电系统电流不稳定、存在电磁干扰、影响高精度采集设备性能的等问题，通过供电转换模组可以根据车辆上的供电模组的电压转换为各个高精度采集负载设备所需的工作电压，以适应不同的高精度采集负载设备的供电要求，提高供电系统的安全性；通过滤波模组减少供电转换模组的输入端的电磁干扰的影响，并通过电流计算模块、报警与显示控模块实现对供电转换模块的输出电压的采集及监控，防止供电转换模块的电压电流超过出高精度设备的使用范围，提高了供电系统的可靠性。
29.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本技术技术方案的详细的说明，而不是对本技术技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
30.图1是本发明的用于高精度采集系统的车载供电系统的的原理框图。如图1所示，本发明提供的用于高精度采集系统的车载供电系统包括供电模组10、滤波模组20以及供电转换模组30，所述供电模组10的第一端连接车载负载设备40，所述供电模组10的第二端连接所述滤波模组20的第一端，所述滤波模组20的第二端连接所述供电转换模组30的第一端，所述供电转换模组30的第二端连接高精度采集负载设备50，其中，所述供电模组10用于输出供电电压，所述滤波模组20用于对所述供电电压进行滤波，所述供电转换模组30用于将所述供电电压转换为所述高精度采集负载设备所需的工作电压。在本实施例中，滤波模组连接在供电转换模组的入口处，用于减少电磁干扰的影响，保证了高精度采集负载设备的测量精度；供电转换转换模组与根据高精度度采集负载设备的工作电压对供电电压进行转换处理并输出，以适应不同的高精度采集负载设备的供电要求，提高供电系统的安全性。
31.具体地，所述供电模组10包括第一供电模块110、隔离模块120和第二供电模块130，所述第一供电模块110的第一端连接所述车载负载设备40，所述第一供电模块110的第二端连接所述隔离模块120的第一端，所述隔离模块120的第二端连接所述第二供电模块130的第一端，所述第二供电模块130的第二端连接所述滤波模组20，所述第一供电模块110用于为所述车载负载设备提供工作电压，所述第二供电模块130用于为所述高精度采集负载设备提供所述供电电压，所述隔离模块120用于监测所述第一供电模块的电压和所述第二供电模块的电压；当所述第一供电模块的电压上升至第一预设值时，接通所述第一供电模块和所述第二供电模块，当所述第一供电模块的电压下升至第二预设值时，断开所述第一供电模块和所述第二供电模块。在本实施例中，包括2个供电模块，分别为车载负载设备和高精度采集负载设备提供电压，提高了供电系统的可靠性；同时通过隔离模块连接两个供电模块，减少电机与线路负荷过大，确保高精度采集负载设备的供电稳定。
32.进一步地，为车载负载设备供电的第一供电模块110可以采用蓄电池组，其输出的所述供电电压可以为12v的直流电压，以为高精度采集车的空调系统、音响系统、车辆的大灯和尾灯以及车内的照明灯等所述车载负载设备提供工作电压。为高精度采集负载设备供电的第二供电模块130也可以采用蓄电池组(包括但不限于锂电池组、铅酸电池组及镍镉电池组等)。隔离模块与第一供电模块和第二供电模块连接，连接的电线线路长度小于5米，以防止电压低的问题。隔离模块会监测第一供电模块与第二供电模块的电压，当第一供电模块的电压上升到一个阈值(例如，13.5v)时自动接通第一供电模块和第二供电模块，当第一供电模块的电压下降到一个阈值(例如，12.5v)时自动断开第一供电模块和第二供电模块的连接。由此，第一供电模块与第二供电模块能独立供电，高精度采集负载设备运行与采集车的启动、停止，互不影响，提高了供电系统的稳定性。
33.具体地，在本发明中，包括多个所述供电转换模组，以为各类高精度采集负载设备(例如：工控机、组合导航系系统、激光雷达系统、视觉识别系统等)提供不同的工作电压。其中，每一所述供电转换模组30包括供电转换模块310、电流计算模块320及报警与显示模块330，所述供电转换模块310的第一端连接所述滤波模组20，所述供电转换模块310的第二端连接所述电流计算模块320的第一端，所述电流计算模块320的第二端连接所述报警与显示模块330的第一端，所述报警与显示模块330的第二端连接所述高精度采集负载设备50。所述供电转换模块用于根据所述高精度采集负载设备的工作电压对所述供电电压进行转换处理；所述电流计算模块用于计算电流，所述报警与显示模块用于显示所述电流和所述工作电压，并在所述电流超过预设阈值时，发出警报。在本实施例中，供电转换模块可以根据负载设备的工作电压对供电模块提供的供电电压进行转换处理并输出，进一步提高了高精度采集供电系统的安全性；电流计算模块、报警与显示模块可以实现对供电转换模块的输出电压的采集与监控，以便于判断供电转换模块的工作状态是否正常，提高了车载供电系统的可靠性。
34.本发明还提供一种用于高精度采集系统的车载供电方法，包括：
35.由供电模组输出供电电压至滤波模组；
36.由所述滤波模组对所述供电电压进行滤波；以及
37.由供电转换模组将滤波后的所述供电电压转换为高精度采集负载设备所需的工作电压。
38.进一步地，所述供电模组包括第一供电模块、隔离模块和第二供电模块，由供电模组输出供电电压至滤波模组的所述步骤包括：
39.由所述第一供电模块为车载负载设备提供工作电压；
40.由所述第二供电模块为所述高精度采集负载设备提供所述供电电压；以及
41.由所述隔离模块监测所述第一供电模块的电压和所述第二供电模块的电压。
42.进一步地，当所述第一供电模块的电压上升至第一预设值时，接通所述第一供电模块和所述第二供电模块，当所述第一供电模块的电压下升至第二预设值时，断开所述第一供电模块和所述第二供电模块。
43.进一步地，包括多个所述供电转换模组，每一所述供电转换模组包括供电转换模块、电流计算模块及报警与显示模块，由供电转换模组将滤波后的所述供电电压转换为高精度采集负载设备所需的工作电压的所述步骤包括：
44.由所述供电转换模块根据所述高精度采集负载设备的工作电压对所述供电电压进行转换处理；
45.由所述电流计算模块计算电流；
46.由所述报警与显示模块显示所述电流和所述工作电压，并在所述电流超过预设阈值时，发出警报。
47.本发明的用于高精度采集系统的车载供电系统，通过供电转换模块组可以根据车辆上的负载设备的工作电压对供电模组提供的供电电压进行转换处理并输出，且供电转换模组包括至少两个供电转换模块，以适应不同的高精度采集负载设备的供电要求，提高供电系统的安全性。进一步地，通过滤波模组减少供电转换模块的输入端的电磁干扰的影响，并通过电流计算模块、报警与显示控模块实现对供电转换模块的输出电压的采集及监控，防止电源转换模块的电压电流超过出高精度设备的使用范围，提高了供电系统的可靠性。
48.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。