双电源冗余保护电路设计方法，电路，应用和域控制器

技术领域

本发明涉及车载辅助系统领域，特别涉及一种双电源冗余保护电路设计方法，电路，应用和域控制器。

背景技术

随着智能驾驶辅助技术的不断发展，人们对汽车驾驶辅助体验的要求也越来越高，自动驾驶也慢慢的走近人们的视野。

车身域控制器作为自动驾驶不可或缺的一部分，在自动驾驶的实现上起到了举足轻重的作用。域控制器作为功能安全部件，可靠而稳定的供电就变得尤为关键，现如今的单电源供电已经不足以满足车身域控制器的功能需求，单电源供电系统的抗干扰能力和耐用性较差，功能安全无法保证，且单电源供电系统在异常情况下无法实现车身域控制器的功能降级以保证驾驶员的安全。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供一种双电源冗余保护电路设计方法，电路，应用和域控制器；通过在双电源冗余保护电路的第一电池电路和第二电池电路上设置第一保护电路和第二保护电路，从而对电路故障情况进行监测，并根据监测结果设置所述第一保护电路和第二保护电路的工作模式，以实现第一电池或第二电池给车身域控制器正常供电。本发明通过双电源冗余保护电路设计，能在一路电池出现异常的情况下，另一路电池可以正常供电，以保证车身域控制器能做功能降级处理，从而保障驾驶人员的安全。

具体的，本发明提供一种双电源冗余保护电路设计方法，包括以下步骤：

开启双电源冗余保护电路给车身域控制器供电；所述双电源冗余保护电路包括第一电池电路和第二电池电路，分别在所述第一电池电路和第二电池电路上设置第一保护电路和第二保护电路；根据所述双电源冗余保护电路的故障情况，设置所述第一保护电路和第二保护电路的工作模式，以实现第一电池或第二电池给车身域控制器正常供电。

所述第一电池电路包括：依次相互串联的第一电池，第一连接器和第一保护电路，所述第一保护电路另一端与车身域控制器连接；所述第二电池电路包括：依次相互串联的第二电池，第二连接器和第二保护电路，所述第二保护电路另一端与车身域控制器连接。

优选的，所述第一电池和第二电池的供电电压为12V。该双电源冗余保护电路设计旨在一路电池供电出现反接或者过欠压时，另一路电池可以正常供电给车身域控制器；或者是在车身域控制器出现短路和大电流时，可以及时切断第一电池和第二电池的供电。

所述第一保护电路至少包括第一过流和防反接保护模块；所述第二保护电路至少包括第二过流和防反接保护模块。

其中，所述第一过流和防反接保护模块包括第一电流输入端，第一电流输出端，第一开关脚和第一故障输出口；所述第二过流和防反接保护模块包括第二电流输入端，第二电流输出端，第二开关脚和第二故障输出口。

优选的，所述第一过流和防反接保护模块及第二过流和防反接保护模块采用MAX16141理想二极管控制器。

所述第一保护电路和第二保护电路还包括过欠压诊断模块；所述过欠压诊断模块的输入端分别与所述第一连接器和第二连接器的输出端串联；所述过欠压诊断模块的输出端分别与所述第一开关脚和第二开关脚串联；所述过欠压诊断模块还分别与所述第一故障输出口和第二故障输出口连通。

优选的，所述过欠压诊断模块用于接收第一故障输出口和第二故障输出口传输的故障信息，控制所述第一开关脚和第二开关脚的闭合，以及检测第一电池和第二电池是否出现过压或欠压，从而及时闭合故障电池对应的开关脚。

作为另一优选的，本发明还提供一种电路，为双电源冗余保护电路的一种，所述电路为采用双电源冗余保护电路设计方法获得的电路。

作为另一优选的，本发明还提供一种基于所述电路的应用，包括以下步骤：

S100：开启双电源冗余保护电路给车身域控制器供电。

S200：根据所述双电源冗余保护电路的故障情况，设置所述第一保护电路和第二保护电路的工作模式。

S300：完成所述第一保护电路和第二保护电路的工作模式设置，实现第一电池或第二电池给车身域控制器正常供电。

当第一电池出现反接时，所述步骤S200中，所述第一保护电路和第二保护电路的工作模式具体为：

闭合所述第一电流输入端和第一电流输出端，以切断所述第一电池的供电回路，所述第二电池则正常供电给车身域控制器。

当第二电池出现反接时，所述步骤S200中，所述第一保护电路和第二保护电路的工作模式具体为：

闭合所述第二电流输入端和第二电流输出端，以切断所述第二电池的供电回路，所述第一电池则正常供电给车身域控制器。

当所述车身域控制器出现短路，或工作异常导致大电流时，所述步骤S200中，所述第一保护电路和第二保护电路的工作模式具体为：

所述第一故障输出口和第二故障输出口将所述车身域控制器短路或大电流的信息传输至所述过欠压诊断模块；所述过欠压诊断模块分别闭合所述第一开关脚和第二开关脚，使得所述第一电流输出端和第二电流输出端闭合，以切断第一电池和第二电池的供电回路。

当所述过欠压诊断模块检测到第一电池出现过压或欠压时，所述步骤S200中，所述第一保护电路和第二保护电路的工作模式具体为：

闭合第一开关脚，使得第一电流输出端闭合，以切断所述第一电池的供电回路，所述第二电池则正常供电给车身域控制器。

当所述过欠压诊断模块检测到第二电池出现过压或欠压时，所述步骤S200中，所述第一保护电路和第二保护电路的工作模式具体为：

闭合所述第二开关脚，使得所述第二电流输出端闭合，以切断所述第二电池的供电回路，所述第一电池则正常供电给车身域控制器。

作为另一优选的，本发明还提供一种域控制器，所述域控制器通过双电源冗余保护电路与电源连接，所述双电源冗余保护电路采用所述电路的应用以实现所述域控制器正常供电。

终上所述，本发明提供一种双电源冗余保护电路设计方法，电路，应用和域控制器；所述保护电路设计方法包括：分别在所述第一电池电路和第二电池电路上设置第一保护电路和第二保护电路，从而获得双电源冗余保护电路；开启所述双电源冗余保护电路，并根据所述双电源冗余保护电路的故障情况，设置对应保护电路的工作模式，以实现第一电池或第二电池给车身域控制器的正常供电。本发明通过双电源冗余保护电路设计，能在一路电池出现异常的情况下，另一路电池可以正常供电，以保证车身域控制器能做功能降级处理，从而保障驾驶人员的安全；此外，所述双电源冗余保护电路设计能更大程度的抵抗外部干扰，以提高车身域控制器的供电稳定性，以及延长电池的使用时长。

附图说明

图1为本发明所述的双电源冗余保护电路设计方法。

图2为本发明所述的双电源冗余保护电路。

图3为基于图2所述的双电源冗余保护电路的应用。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图对本发明的一种双电源冗余保护电路设计方法，电路，应用和域控制器，作进一步详细描述。

具体的，如图1所示，本发明提供一种双电源冗余保护电路设计方法，包括以下步骤：

开启双电源冗余保护电路给车身域控制器供电；所述双电源冗余保护电路包括第一电池电路和第二电池电路，分别在所述第一电池电路和第二电池电路上设置第一保护电路和第二保护电路；根据所述双电源冗余保护电路的故障情况，设置所述第一保护电路和第二保护电路的工作模式，以实现第一电池或第二电池给车身域控制器正常供电。

优选的，所述第一电池和第二电池的供电电压为12V。该双电源冗余保护电路设计旨在一路电池供电出现反接或者过欠压时，另一路电池可以正常供电给车身域控制器；或者是在车身域控制器出现短路和大电流时，可以及时切断第一电池和第二电池的供电。

所述第一电池电路包括：依次相互串联的第一电池，第一连接器和第一保护电路，所述第一保护电路另一端与车身域控制器连接；所述第二电池电路包括：依次相互串联的第二电池，第二连接器和第二保护电路，所述第二保护电路另一端与车身域控制器连接。

优选的，所述车身域控制器可以大量减少ECU的数量。

所述第一保护电路至少包括第一过流和防反接保护模块；所述第二保护电路至少包括第二过流和防反接保护模块。

其中，所述第一过流和防反接保护模块包括第一电流输入端，第一电流输出端，第一开关脚和第一故障输出口；所述第二过流和防反接保护模块包括第二电流输入端，第二电流输出端，第二开关脚和第二故障输出口。

优选的，所述第一过流和防反接保护模块及第二过流和防反接保护模块采用MAX16141理想二极管控制器，所述MAX16141理想二极管控制器具有可为负载提供有限功率的低功耗模式，以及有助于在关断模式下降低功耗的内部开关；还具有故障输出口，可在故障条件下发出信号。

所述第一保护电路和第二保护电路还包括过欠压诊断模块；所述过欠压诊断模块的输入端分别与所述第一连接器和第二连接器的输出端串联；所述过欠压诊断模块的输出端分别与所述第一开关脚和第二开关脚串联；所述过欠压诊断模块还分别与所述第一故障输出口和第二故障输出口连通。

优选的，所述过欠压诊断模块用于接收第一故障输出口和第二故障输出口传输的故障信息，控制所述第一开关脚和第二开关脚的闭合，以及检测第一电池和第二电池是否出现过压或欠压，从而及时闭合故障电池对应的开关脚。

作为另一优选的，如图2所示，本发明还提供一种电路，为双电源冗余保护电路的一种，所述电路为采用双电源冗余保护电路设计方法获得的电路。

作为另一优选的，如图3所示，本发明还提供一种基于所述电路的应用，包括以下步骤：

S100：开启双电源冗余保护电路给车身域控制器供电。

优选的，开启所述双电源冗余保护电路的同时，对该电路进行故障监测。

S200：根据所述双电源冗余保护电路的故障情况，设置所述第一保护电路和第二保护电路的工作模式。

当第一电池出现反接时，所述步骤S200中，所述第一保护电路和第二保护电路的工作模式具体为：

闭合所述第一电流输入端和第一电流输出端，以切断所述第一电池的供电回路，所述第二电池则正常供电给车身域控制器。

当第二电池出现反接时，所述步骤S200中，所述第一保护电路和第二保护电路的工作模式具体为：

闭合所述第二电流输入端和第二电流输出端，以切断所述第二电池的供电回路，所述第一电池则正常供电给车身域控制器。

当所述车身域控制器出现短路，或工作异常导致大电流时，所述步骤S200中，所述第一保护电路和第二保护电路的工作模式具体为：

所述第一故障输出口和第二故障输出口将所述车身域控制器短路或大电流的信息传输至所述过欠压诊断模块；所述过欠压诊断模块分别闭合所述第一开关脚和第二开关脚，使得所述第一电流输出端和第二电流输出端闭合，以切断第一电池和第二电池的供电回路。

当所述过欠压诊断模块检测到第一电池出现过压或欠压时，所述步骤S200中，所述第一保护电路和第二保护电路的工作模式具体为：

闭合第一开关脚，使得第一电流输出端闭合，以切断所述第一电池的供电回路，所述第二电池则正常供电给车身域控制器。

当所述过欠压诊断模块检测到第二电池出现过压或欠压时，所述步骤S200中，所述第一保护电路和第二保护电路的工作模式具体为：

闭合所述第二开关脚，使得所述第二电流输出端闭合，以切断所述第二电池的供电回路，所述第一电池则正常供电给车身域控制器。

S300：完成所述第一保护电路和第二保护电路的工作模式设置，实现第一电池或第二电池给车身域控制器正常供电。

作为另一优选的，本发明还提供一种域控制器，所述域控制器通过双电源冗余保护电路与电源连接，所述双电源冗余保护电路采用所述电路的应用以实现所述域控制器正常供电。

终上所述，本发明提供一种双电源冗余保护电路设计方法，电路，应用和域控制器；通过在所述第一电池电路和第二电池电路上设置第一保护电路和第二保护电路，从而获得双电源冗余保护电路；根据所述双电源冗余保护电路的故障情况，设置对应保护电路的工作模式，以实现第一电池或第二电池给车身域控制器的正常供电。本发明通过双电源冗余保护电路设计，能在一路电池出现异常的情况下，另一路电池可以正常供电，以保证车身域控制器能做功能降级处理，从而保障驾驶人员的安全；此外，所述双电源冗余保护电路设计能更大程度的抵抗外部干扰，以提高车身域控制器的供电稳定性，以及延长电池的使用时长。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本发明的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本发明的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本发明的范围之内。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的一些模块的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。