用于自主车辆的电力系统技术方案

电力系统包括可操作以将动能转换成第一电压的电能的能量回收系统。主要能量存储设备以第一电压被电连接到能量回收系统。第一电压自主驾驶系统负载与能量回收系统和主要能量存储设备设置在并联电路中。双向DC‑DC转换器被电连接到能量回收系统和主要能量存储设备用于在第一电压和第二电压之间转换电能。辅助能量存储设备以第二电压电连接到双向DC‑DC转换器。第二电压自主驾驶系统负载与辅助能量存储设备设置在并联电路中。

Power System for Autonomous Vehicles

【技术实现步骤摘要】
用于自主车辆的电力系统引言本专利技术总体上涉及一种用于自主车辆的电力系统。一些车辆可以被配备以半自主地或完全自主地操作。为了自主地操作，车辆被配备成具有许多电能消耗设备，包括但不限于传感器、致动器、处理器等。这些电子设备将消耗由电力系统供应的大量的电能。除了提供自主地操作车辆所必须的大量的电能，用于自主车辆的电力系统还必须是备用系统以在电气故障的一段时间内提供持续操作。
技术实现思路
提供了一种电力系统。电力系统包括能量回收系统，其可操作以将动能转换成第一电压的电能。主要能量存储设备被电连接到能量回收系统用于以第一电压接收和供应电能。双向DC-DC转换器被电连接到能量回收系统和主要能量存储设备。双向DC-DC转换器可操作以在第一电压和第二电压之间转换电能。辅助能量存储设备被电连接到双向DC-DC转换器用于以第二电压接收和供应电能。第一电压负载与能量回收系统和主要能量存储设备设置在并联电路中。第二电压负载与辅助能量存储设备设置在并联电路中。在电力系统的一个实施例中，第一电压额定是48伏，第二电压额定是12伏。在电力系统的一个方面中，双向DC-DC转换器包括隔离器开关，其可操作以将主要能量存储设备、能量回收系统以及第一电压负载与辅助能量存储设备和第二电压负载隔离。在电力系统的另一方面中，起动器被电连接到并联电路中的主要能量存储设备。起动器可操作以第一电压旋转发动机用于起动发动机。在电力系统的另一方面中，能量回收系统包括高效率发电机，其以第一电压(例如，额定48伏)生成电能。在电力系统的一个方面中，第一电压负载包括第一电压自主系统负载和第一电压非自主系统负载。在电力系统的另一方面中，第二电压负载包括第二电压自主系统负载和第二电压非自主系统负载。在电力系统的一个方面中，主要能量存储设备包括主要设备隔离器开关。主要设备隔离器开关可操作以在电气故障的情况下隔离主要能量存储设备。在一个实施例中，主要设备隔离器开关通常是关闭的，并且响应于电气故障而打开。在电力系统的另一方面中，辅助能量存储设备包括辅助设备隔离器开关，其可操作以在电气故障的情况下隔离辅助能量存储设备。在一个实施例中，辅助设备隔离器开关通常是关闭的，并且响应于电气故障而打开。在电力系统的另一方面中，能量回收系统包括隔离器开关，其可操作以在电气故障的情况下隔离能量回收系统。在一个实施例中，回收隔离器开关通常是关闭的，并且响应于电气故障而打开。在电力系统的一个方面中，控制器连接到并且可操作的以控制能量回收系统、回收隔离器开关、主要能量存储设备、主要设备隔离器开关、双向DC-DC转换器、转换器隔离器开关、辅助能量存储设备和辅助设备隔离器开关中的每一个。附加地，控制器可以连接到并且可操作以控制起动器。在电力系统的一个方面中，隔离公共线将能量回收系统、主要能量存储设备、第一电压负载、双向DC-DC转换器、辅助能量存储设备以及第二电压负载互连。还提供了一种自主车辆。自主车辆包括动力系和电力系统。电力系统包括被联接到动力系的能量回收系统。能量回收系统可操作以将来自动力系的动能转换成额定48伏的电能。在并联电路中主要能量存储设备被电连接到能量回收系统。主要能量存储设备可操作以额定地接收和供应额定48伏的电能。起动器被联接到动力系，并且被电连接到并联电路中的主要能量存储设备。起动器响应于额定48伏的电能可操作以旋转动力系。48伏自主系统负载与能量回收系统和主要能量存储设备设置在并联电路中。48伏自主系统负载额定供应48伏的电能到车辆的自主驾驶系统的某些48伏部件。双向DC-DC转换器电连接到能量回收系统和主要能量存储设备。双向DC-DC转换器可操作以在额定48伏和额定12伏之间转换电能。辅助能量存储设备电连接到双向DC-DC转换器，并且可操作以接收并且供应额定12伏的电能。12伏自主系统负载与辅助能量存储设备设置在并联电路中。12伏自主系统负载额定供应12伏的电能到车辆的自主驾驶系统的某些12伏部件。隔离公共线将能量回收系统、主要能量存储设备、48伏自主系统负载、双向DC-DC转换器、辅助能量存储设备以及12伏自主系统负载互连。在自主车辆的一个方面中，双向DC-DC转换器包括隔离器开关，该隔离开关可操作以将主要能量存储设备、能量回收系统、以及48伏自主系统负载与辅助能量存储设备和12伏特自主系统负载隔离。在自主车辆的另一方面中，主要能量存储设备包括可操作的以隔离主要能量存储设备的主要设备隔离器开关。附加地，辅助能量存储设备包括可操作的以隔离辅助能量存储设备的辅助设备隔离器开关，能量回收系统包括可操作的以隔离能量回收系统的回收隔离器开关。相应地，能量回收系统、起动器、主要能量存储设备和一些自主系统负载以第一电压(例如，额定48伏)操作。在本文描述的供电系统使用动能(诸如来自车辆的动力系)以生成第一电压(例如，额定48伏)的电能。来自能量回收系统的电能可以被用于向自主系统负载供能。双向DC-DC转换器将48伏的电能转换到12伏用于辅助能量存储设备。辅助能量存储设备可以被用于以12伏向其他自主车辆系统供能。在主要能量存储设备故障的情况下，主要能量存储设备可以被隔离，并且辅助能量存储设备可以被用于直接地或通过双向DC-DC控制器来向所有的自主车辆系统部件供能。在主要能量存储设备故障的情况下，辅助能量存储设备可以被隔离，并且主要能量存储设备可以被用于直接地或通过双向DC-DC控制器来向所有的自主车辆系统部件供能。相应地，在本文描述的电力系统将提供有效且备用的电能源用于为车辆的自主驾驶系统供能。当结合附图时，本教导的上述特征和优点以及其它特征和优点从下面用于实行本教导的最佳模式的详细描述中变得显而易见。附图说明图1是用于自主车辆的电力系统的示意图。具体实施方式本领域普通技术人员将认识到，术语诸如“以上”、“以下”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等被描述性地用于附图，并且不表示对由所附权利要求限定的本公开范围的限制。另外，本文可以根据功能和/或逻辑块组件和/或各种处理步骤来描述教导。应当理解的是，这样的模块部件可以包括被配置成执行特定的功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件。参照图1，其中相同的标号指示相同的部件，电力系统总体以20表示。电力系统20可以被结合到车辆中，诸如但不限于汽车、卡车、厢式货车、SUV、ATV、火车、飞机或一些其它可移动平台。例如，电力系统20可以被结合到至少部分地自主车辆中，即，能够至少部分自主操作的车辆中。电力系统20可以被联接到动力系22，诸如车辆的动力系22。动力系22可以包括例如发动机24和变速器26。发动机24可以包括但不限于内燃发动机24，其被旋转以便开始点火。发动机24将产生通过变速器26被传递到至少一个驱动轮的扭矩。动力系22(包括发动机24和变速器26)的特定类型、配置、构造和操作与本公开的教导无关，并且因此在本文中不再详细描述。参照图1，电力系统20包括能量回收系统28。能量回收系统28被联接到动力系22，并且可操作以将来自动力系22的动能转换成第一电压V1的电能。能量回收系统28可以以使得能量回收系统28能够从动力系22接收动能的方式被联接到动力系22。能量回收系统28被联接到动力系22的特定方式与本公开的教导无关，本领域中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力系统，包括：能量回收系统，可操作以将动能转换成第一电压的电能；主要能量存储设备，被电连接到所述能量回收系统用于以所述第一电压接收和供应电能；双向DC‑DC转换器，被电连接到所述能量回收系统和所述主要能量存储设备，并且可操作以在所述第一电压和所述第二电压之间转换所述电能；辅助能量存储设备，被电连接到所述双向DC‑DC转换器，用于以所述第二电压接收和供应所述电能；第一电压负载，与所述能量回收系统和所述主要能量存储设备设置在并联电路中；以及第二电压负载，与所述辅助能量存储设备设置在并联电路中。

【技术特征摘要】
2018.01.30 US 15/8838011.一种电力系统，包括：能量回收系统，可操作以将动能转换成第一电压的电能；主要能量存储设备，被电连接到所述能量回收系统用于以所述第一电压接收和供应电能；双向DC-DC转换器，被电连接到所述能量回收系统和所述主要能量存储设备，并且可操作以在所述第一电压和所述第二电压之间转换所述电能；辅助能量存储设备，被电连接到所述双向DC-DC转换器，用于以所述第二电压接收和供应所述电能；第一电压负载，与所述能量回收系统和所述主要能量存储设备设置在并联电路中；以及第二电压负载，与所述辅助能量存储设备设置在并联电路中。2.如权利要求1所述的电力系统，其中所述双向DC-DC转换器包括隔离器开关，所述隔离器开关可操作以将所述主要能量存储设备、所述能量回收系统以及所述第一电压负载与所述辅助能量存储设备和所述第二电压负载隔离。3.如权利要求1所述的电力系统，进一步包括电连接到所述并联电路中的所述主要能量存储设备的并且以所述第一电...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·P·阿特卢里，C·S·纳姆杜里，M·奥塞拉，U·P·穆达里戈，N·L·豪斯克里，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US