СИСТЕМА ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2020 года по МПК B60R16/33 

Область техники

Настоящее изобретение относится к системе источника электрической мощности для транспортного средства.

Уровень техники

В публикации заявки на патент Японии № 2017-218013 (JP 2017-218013 A) описывается система источника электрической мощности для транспортного средства, включающая в себя источник электрической мощности, который имеет избыточную конфигурацию из основного источника электрической мощности и вспомогательного источника электрической мощности (резервного источника электрической мощности), источник электрической мощности конфигурируется, чтобы подавать электрическую мощность к системе поддержки вождения, включающей в себя адаптивную систему круиз-контроля (ACC), систему помощи удержания на полосе движения (LKA) и систему автоматического торможения. В такой системе источника электрической мощности для транспортного средства, даже когда неисправность возникает в основном источнике электрической мощности, в то время как система поддержки вождения находится в работе, работа системы поддержки вождения может продолжаться с помощью вспомогательного источника электрической мощности вследствие избыточной конфигурации источника мощности.

Сущность изобретения

В случае системы источника электрической мощности для транспортного средства, раскрытого в JP 2017-218013 A, когда система автоматического вождения впоследствии устанавливается на транспортное средство, возможно соединять систему автоматического вождения с существующей конструкцией источника электрической мощности для бортовой инфраструктуры, например. Однако, в конфигурации, когда система автоматического вождения соединяется с конструкцией источника электрической мощности для бортовой инфраструктуры, на систему автоматического вождения оказывают влияние колебания напряжения, формируемые группой нагрузки бортовой инфраструктуры. Соответственно, напряжение, прикладываемое к системе автоматического вождения, может становиться нестабильным, что может мешать оптимальной работе системы автоматического вождения.

Настоящее изобретение предоставляет систему источника электрической мощности для транспортного средства, приспособленную для стабилизации конструкции источника электрической мощности для системы автоматического вождения.

Система источника электрической мощности для транспортного средства согласно одному аспекту настоящего изобретения включает в себя: первую конструкцию источника электрической мощности, выполненную с возможностью снабжаться электрической мощностью от высоковольтного аккумулятора; вторую конструкцию источника электрической мощности, выполненную с возможностью снабжаться электрической мощностью от высоковольтного аккумулятора; и третью конструкцию источника электрической мощности, выполненную с возможностью снабжаться электрической мощностью от высоковольтного аккумулятора, при этом первая конструкция электрической мощности соединяется с первой нагрузкой, включающей в себя, по меньшей мере, систему автоматического вождения, первая конструкция источника электрической мощности включает в себя первый DCDC-преобразователь и первый аккумулятор, первый DCDC-преобразователь конфигурируется, чтобы выполнять преобразование напряжения электрической мощности, подаваемой от высоковольтного аккумулятора, и выводить электрическую мощность, напряжение которой является преобразованным, и первый аккумулятор снабжается электрической мощностью, выводимой от первого DCDC-преобразователя, первая конструкция источника электрической мощности конфигурируется, чтобы подавать электрическую мощность, выводимую от первого DCDC-преобразователя, и электрическую мощность первого аккумулятора к первой нагрузке, вторая конструкция источника электрической мощности соединяется со второй нагрузкой, включающей в себя, по меньшей мере, электронный блок управления рулевого управления, электронный блок управления тормоза и блок обмена информацией, сконфигурированный, чтобы обмениваться управляющей информацией с системой автоматического вождения, вторая конструкция источника электрической мощности включает в себя DCDC-преобразователь и второй аккумулятор, второй DCDC-преобразователь конфигурируется, чтобы выполнять преобразование напряжения электрической мощности, подаваемой от высоковольтного аккумулятора, и выводить электрическую мощность, напряжение которой является преобразованным, и второй аккумулятор снабжается электрической мощностью, выводимой от второго DCDC-преобразователя, вторая конструкция источника электрической мощности конфигурируется, чтобы подавать электрическую мощность, выводимую от второго DCDC-преобразователя, и электрическую мощность второго аккумулятора ко второй нагрузке, третья конструкция источника электрической мощности соединяется с третьей нагрузкой, включающей в себя, по меньшей мере, электронный блок управления рулевого управления, электронный блок управления тормоза и блок обмена информацией, третья конструкция источника электрической мощности включает в себя контроллер соединения и третий аккумулятор, контроллер соединения конфигурируется, чтобы управлять состоянием соединения между вторым DCDC-преобразователем и третьей нагрузкой, и третий аккумулятор снабжается электрической мощностью, выводимой от второго DCDC-преобразователя через контроллер соединения, и третья конструкция источника электрической мощности конфигурируется, чтобы подавать электрическую мощность, выводимую от второго DCDC-преобразователя, к третьей нагрузке через контроллер соединения и подавать электрическую мощность третьего аккумулятора к третьей нагрузке.

Система источника электрической мощности для транспортного средства настоящего изобретения может стабилизировать конструкцию источника электрической мощности для системы автоматического вождения.

Краткое описание чертежей

Признаки, преимущества и техническое и промышленное значение примерных вариантов осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых аналогичные номера обозначают аналогичные элементы, и на которых:

Фиг. 1 - конфигурация системы источника электрической мощности для транспортного средства в общих чертах согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; и

Фиг. 2 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая процедуры для процесса управления DDC, выполняемого посредством блока управления.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

Основные принципы

Настоящее изобретение создает систему источника электрической мощности, в которой конструкция источника электрической мощности для системы автоматического вождения отделяется от конструкции источника электрической мощности для бортовой инфраструктуры. В результате, конструкция источника электрической мощности для системы автоматического вождения защищается от влияния колебания напряжения, формируемого в конструкции источника электрической мощности для бортовой инфраструктуры. Это делает возможным стабилизацию конструкции источника электрической мощности для системы автоматического вождения.

Конфигурация

Фиг. 1 показывает в общих чертах конфигурацию системы источника электрической мощности для транспортного средства 1 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Система источника электрической мощности для транспортного средства 1, показанная на фиг. 1, включает в себя первую конструкцию 100 источника электрической мощности, вторую конструкцию 200 источника электрической мощности и третью конструкцию 300 источника электрической мощности. Первая конструкция 100 источника электрической мощности включает в себя первый DCDC-преобразователь (DDC) 21 и первый аккумулятор 31, и первая нагрузка 41 соединяется с ней. Вторая конструкция 200 источника электрической мощности включает в себя DCDC-преобразователь (DDC) 22 и второй аккумулятор 32, и вторая нагрузка 42 соединяется с ней. Третья конструкция 300 источника электрической мощности включает в себя контроллер 23 соединения и третий аккумулятор 33, и третья нагрузка 43 соединяется с ней. Система источника электрической мощности для транспортного средства 1 также включает в себя высоковольтный аккумулятор 10 и блок 70 управления. Система источника электрической мощности для транспортного средства 1 устанавливается на гибридное транспортное средство или электрическое транспортное средство, приспособленное для выполнения автоматического вождения.

Высоковольтный аккумулятор 10 является аккумулятором высокого напряжения, который конфигурируется заряжаемым и разряжаемым образом. Примеры высоковольтного аккумулятора 10 могут включать в себя литиево-ионный аккумулятор и никелево-водородный аккумулятор. Высоковольтный аккумулятор 10 соединяется с предписанными устройствами, такими как первый DCDC-преобразователь 21, второй DCDC-преобразователь 22 и непоказанный мотор-генератор (MG), которые требуются для привода транспортного средства. Высоковольтный аккумулятор 10 может подавать электрическую мощность высокого напряжения первому DCDC-преобразователю 21, второму DCDC-преобразователю 22 и предписанным устройствам параллельно через распределительную коробку (JB), имеющую роль распределителя или прерывателя.

Блок 70 управления является электронным блоком управления (ECU), который может управлять состоянием системы источника электрической мощности для транспортного средства 1. В частности, блок 70 управления получает информацию (такую как напряжение, ток и температура) по первому аккумулятору 31, второму аккумулятору 32 и третьему аккумулятору 33 и оценивает состояние каждого аккумулятора из полученной информации. Информация по каждому аккумулятору может быть получена с помощью непоказанных устройств, таких как датчик напряжения, датчик электрического тока и датчик температуры, предусмотренный в каждом аккумуляторе. Подробности состояния, которое должно быть оценено, будут описаны позже.

На основе оцененного состояния блок 70 управления оптимально управляет первым DCDC-преобразователем 21, вторым DCDC-преобразователем 22 и контроллером 23 соединения. Подробности способа управления будут описаны позже.

Первая конструкция источника электрической мощности

Первая конструкция 100 источника электрической мощности является конструкцией источника электрической мощности для подачи электрической мощности, предназначенной для работы нагрузки, к нагрузкам, таким как устройства, которые составляют систему автоматического вождения для выполнения автоматического вождения, система автоматического вождения предоставляется для транспортного средства от компании-производителя комплектного оборудования (OEM), компании MaaS (мобильность в качестве услуги) или т.п. Устройства, которые составляют систему автоматического вождения, могут быть введены в транспортное средство заранее во время отгрузки, или могут быть введены (впоследствии установлены) в транспортное средство после отгрузки. Первая конструкция 100 источника электрической мощности конструируется отдельно от позднее описанной второй конструкции 200 источника электрической мощности и третьей конструкции 300 источника электрической мощности для бортовой инфраструктуры.

Первый DCDC-преобразователь 21 может преобразовывать высоковольтную электрическую мощность, подаваемую от высоковольтного аккумулятора 10, в предписанную низковольтную электрическую мощность и выводит (подает) низковольтную электрическую мощность к первому аккумулятору 31 и первой нагрузке 41. Предписанное низкое напряжение может быть напряжением, требуемым для того, чтобы приводить в действие устройства, которые составляют систему автоматического вождения, предоставленную для транспортного средства от OEM-компании, MaaS-компании или т.п.

Первый аккумулятор 31 является элементом накопления электрической мощности, таким как свинцовый аккумулятор или литиево-ионный аккумулятор, который конфигурируется заряжаемым и разряжаемым образом. Первый аккумулятор 31 конфигурируется, чтобы иметь возможность накапливать электрическую мощность, выводимую от первого DCDC-преобразователя 21, и иметь возможность подавать электрическую мощность к первой нагрузке 41. Блок 70 управления наблюдает за состоянием первого аккумулятора 31.

Первая нагрузка 41 является устройством, предоставленным OEM-компанией, MaaS-компанией или т.п. Один пример первой нагрузки 41 может быть устройством, включающим в себя систему 411 автоматического вождения. Первая нагрузка 41 может быть устройством, дополнительно включающим в себя охладитель 412, и другими устройствами 413. Система 411 автоматического вождения является устройством для управления автоматическим вождением транспортного средства. Охладитель 412 является устройством для охлаждения электронных блоков управления (не показаны), или т.п., которые формируют тепло во время работы системы 411 автоматического вождения, для стабилизации работы. Другие устройства 413 включают в себя устройства, отличные от системы 411 автоматического вождения и охладителя 412, которые относятся к автоматическому вождению. Охладитель 412 и другие устройства 413 являются несущественными, если они не являются необходимыми в операции автоматического вождения, выполняемой посредством системы 411 автоматического вождения. Отметим, что, в одном примере настоящего варианта осуществления, транспортное средство, объединяющее первый аккумулятор 31 и первый DCDC-преобразователь 21, снабжается системой 411 автоматического вождения, охладителем 412 и другими устройствами 413 в качестве устройств, которые составляют систему автоматического вождения. Однако, вместо объединения в транспортном средстве заранее, один или оба из первого аккумулятора 31 и первого DCDC-преобразователя 21 могут быть предоставлены для транспортного средства впоследствии, вместе с устройствами, составляющими систему автоматического вождения, например.

Вторая конструкция источника электрической мощности

Вторая конструкция 200 источника электрической мощности является конструкцией источника электрической мощности для подачи электрической мощности, предназначенной для работы нагрузки, к каждой нагрузке, которая соединяется с бортовой инфраструктурой, которая создается, чтобы реализовывать различные функции, установленные на транспортном средстве, различные функции являются первоначально спроектированными функциями, отличными от функций, предоставляемых от OEM-компании, MaaS-компании, или т.п., после того как транспортное средство спроектировано.

Второй DCDC-преобразователь 22 может преобразовывать высоковольтную электрическую мощность, подаваемую от высоковольтного аккумулятора 10, в предписанную низковольтную электрическую мощность, и выводит (подает) низковольтную электрическую мощность контроллеру 23 соединения, второму аккумулятору 32 и второй нагрузке 42. Предписанное низкое напряжение может быть напряжением, требуемым для того, чтобы задействовать вторую нагрузку 42 в бортовой инфраструктуре. Отметим, что второй DCDC-преобразователь 22 может включать в себя непоказанные устройства, такие как инвертор и повышающий преобразователь, и конфигурируется как часть блока управления мощностью (PCU), который управляет операцией энергоснабжения и рекуперативной работой мотор-генератора (MG).

Второй аккумулятор 32 является элементом накопления электрической мощности, таким как свинцовый аккумулятор или литиево-ионный аккумулятор, который конфигурируется заряжаемым и разряжаемым образом. Второй аккумулятор 32 конфигурируется, чтобы иметь возможность накапливать электрическую мощность, выводимую от второго DCDC-преобразователя 22, и выводить (подавать) электрическую мощность, накопленную во втором аккумуляторе 32, второй нагрузке 42 и контроллеру 23 соединения. Блок 70 управления наблюдает за состоянием второго аккумулятора 32.

В одном примере вторая нагрузка 42 включает в себя ECU 422, который регулирует рулевое управление (EPS), ECU 423, который управляет торможением, блок сопряжения (IF_BOX) 424 и обычные устройства 421, включающие в себя устройства, отличные от этих перечисленных элементов, установленных на транспортном средстве. Блок 424 сопряжения является блоком обмена информацией, который обменивается информацией между системой 411 автоматического вождения, предоставленной для транспортного средства от OEM-компании, MaaS-компании или т.п., и различными системами, установленными на транспортном средстве. Блок 424 сопряжения играет роль шлюза. Блок 424 сопряжения может связываться с системой 411 автоматического вождения, чтобы получать и сохранять данные пути, которые являются планом работы относительно автоматического вождения транспортного средства, данные пути формируются в системе 411 автоматического вождения.

Третья конструкция источника электрической мощности

Третья конструкция 300 источника электрической мощности является конструкцией источника электрической мощности, избыточно сконфигурированной с целью резервирования второй конструкции 200 источника электрической мощности. Третья конструкция 300 источника электрической мощности конфигурируется, чтобы предоставлять возможность нагрузкам, требуемым для разрешения транспортному средству безопасно выполнять операцию медленного движения домой, непрерывно работать, когда отказ источника мощности происходит во второй конструкции 200 источника электрической мощности.

Контроллер 23 соединения вставляется между вторым DCDC-преобразователем 22 и третьей нагрузкой 43 для управления состоянием соединения между вторым DCDC-преобразователем 22 и третьей нагрузкой 43. Контроллер 23 соединения может быть сконфигурирован из полупроводникового реле, которое переключается между электрически соединенным состоянием и разъединенным состоянием, или DCDC-преобразователя, который выполняет преобразование напряжения для входного напряжения (в то же самое напряжение, в более высокое напряжение или в более низкое напряжение) и выводит преобразованное напряжение, например. Контроллер 23 соединения может выводить (подавать) некоторую часть электрической мощности, которая выводится из второго DCDC-преобразователя 22, к третьему аккумулятору 33 и третьей нагрузке 43.

Третий аккумулятор 33 является элементом накопления электрической мощности, таким как свинцовый аккумулятор или литиево-ионный аккумулятор, который конфигурируется заряжаемым и разряжаемым образом. Третий аккумулятор 33 конфигурируется, чтобы иметь возможность накапливать электрическую мощность, выводимую от контроллера 23 соединения, и подавать электрическую мощность к третьей нагрузке 43. Блок 70 управления наблюдает за состоянием третьего аккумулятора 33.

В одном примере третья нагрузка 43 включает в себя ECU 431, который регулирует рулевое управление (EPS), ECU 432, который управляет торможением, и блок сопряжения (IF_BOX) 424, описанные выше. ECU 431 рулевого управления избыточно конфигурируется, чтобы иметь функцию, эквивалентную ECU 422 рулевого управления. ECU 432 тормоза избыточно конфигурируется, чтобы иметь функцию, эквивалентную ECU 423 тормоза.

Отметим, что пример конфигурации настоящего варианта осуществления, описанный выше, имеет избыточную конфигурацию, в которой соответствующие ECU рулевого управления и ECU тормоза соединяются со второй конструкцией 200 источника электрической мощности и третьей конструкцией 300 источника электрической мощности независимым образом. Однако, единая конфигурация, которая может принимать электрическую мощность, подаваемую как от второй конструкции 200 источника электрической мощности, так и третьей конструкции 300 источника электрической мощности, может быть возможной. Кроме того, применяется единая конфигурация блока 424 сопряжения, которая может получать электрическую мощность, подаваемую как от второй конструкции 200 источника электрической мощности, так и от третьей конструкции 300 источника электрической мощности. Однако, блок 424 сопряжения может быть избыточно сконфигурирован так, что два блока 424 сопряжения независимо соединяются со второй конструкцией 200 источника электрической мощности и третьей конструкцией 300 источника электрической мощности.

Работа конфигурации

Описание предоставляется для одного примера работы, реализуемой посредством системы источника электрической мощности для транспортного средства 1, состоящей из первой конструкции 100 источника электрической мощности, второй конструкции 200 источника электрической мощности и третьей конструкции 300 источника электрической мощности.

В системе источника электрической мощности для транспортного средства 1 первая конструкция источника 100 электрической мощности, включающая в себя систему 411 автоматического вождения, конфигурируется отдельно от второй конструкции 200 источника электрической мощности и третьей конструкции 300 источника электрической мощности для бортовой инфраструктуры. Т.е., конструкции источника электрической мощности могут быть разделены посредством введения DCDC-преобразователей 21, 22, приспособленных для ограничения колебания напряжения, между первой конструкцией 100 источника электрической мощности и второй конструкцией 200 источника электрической мощности и третьей конструкцией 300 источника электрической мощности. С помощью конфигурации система 411 автоматического вождения может избегать получения воздействия колебания напряжения, вызванного второй нагрузкой 42 и третьей нагрузкой 43, соединенными с бортовой инфраструктурой. Это делает возможным стабилизацию первой конструкции 100 источника электрической мощности, соединенной с системой 411 автоматического вождения, и оптимальную операцию автоматического вождения.

В системе источника электрической мощности для транспортного средства 1 данные пути, которые являются планом автоматического вождения, сформированным посредством системы 411 автоматического вождения, сохраняются в блоке 424 сопряжения. Соответственно, в случае, когда, например, отказ источника мощности происходит в первом аккумуляторе 31 первой конструкции 100 источника электрической мощности во время движения посредством автоматического вождения, система 411 автоматического вождения останавливается или сбрасывается. Однако, в соответствии с данными пути, сохраненными в блоке 424 сопряжения, ECU 422 рулевого управления и ECU 423 тормоза могут оптимально управляться так, чтобы приводить в действие транспортное средство, пока транспортное средство не будет приведено в безопасное состояние, например, припарковано на обочине дороги.

Кроме того, в случае, когда отказ источника мощности дополнительно происходит во втором аккумуляторе 32 второй конструкции 200 источника электрической мощности, ECU 422 рулевого управления и ECU 423 тормоза выходят из строя. Однако, с третьим аккумулятором 33 третьей конструкции 300 источника электрической мощности, ECU 431 рулевого управления и ECU 432 тормоза могут непрерывно работать. Таким образом, в соответствии с данными пути, сохраненными в блоке 424 сопряжения, ECU 431 рулевого управления и ECU 432 тормоза могут оптимально работать так, чтобы приводить в действие транспортное средство, пока транспортное средство не будет приведено в безопасное состояние, например, припарковано на обочине дороги.

Управление

Теперь предоставляется описание относительно управления, выполняемого в системе источника электрической мощности для транспортного средства 1 со ссылкой на фиг. 2. Фиг. 2 - это блок-схема последовательности операций, показывающая процедуры для процесса управления DCDC-преобразователем (DDC), выполняемого посредством блока 70 управления системы источника электрической мощности для транспортного средства 1 согласно настоящему варианту осуществления.

Процесс управления DDC, показанный на фиг. 2, начинается, когда источник мощности транспортного средства включается, и процесс управления DDC циклически выполняется до тех пор, пока источник мощности не будет выключен.

Этап S201: блок 70 управления оценивает состояние каждого аккумулятора на основе информации аккумулятора, полученной от первого аккумулятора 31, второго аккумулятора 32 и третьего аккумулятора 33. Примеры состояния, которое должно быть оценено, могут включать в себя состояние заряда (SOC), состояние функционирования (SOF), напряжение разомкнутой цепи (OCV), емкость и выходное напряжение (когда предписанный ток разряжается при предписанном напряжении в течение предписанного времени) на основе заданного условия.

Этап S202: блок 70 управления определяет, является ли оцениваемое состояние второго аккумулятора 32 состоянием, которое требует заряда. То, является ли оцениваемое состояние состоянием, которое требует заряда, может быть определено на основе того, находится ли значение, полученное для того, чтобы оценивать состояние второго аккумулятора 32, в предписанном диапазоне. Например, определение может быть выполнено на основе того, находится ли оцениваемое SOC в диапазоне A [%], находится ли оцениваемое OCV в диапазоне B [В], находится ли оцениваемая емкость в диапазоне C [Ач], или находится ли оцениваемое выходное напряжение в диапазоне D [В]. Также, определение может быть выполнено на основе какого-либо одного из этих определений или на основе сочетания определений. Эти диапазоны A-D надлежащим образом задаются в зависимости от значения, требуемого для работы второй нагрузки 42. Когда значение, полученное, чтобы оценивать состояние второго аккумулятора 32, находится в вышеописанном диапазоне (S202, Да), блок 70 управления переводит процесс на этап S203. Когда значение, полученное, чтобы оценивать состояние второго аккумулятора 32, не находится в вышеописанном диапазоне (S202, Нет), блок 70 управления переводит процесс на этап S206.

Этап S203: блок 70 управления определяет, является ли оцениваемое состояние третьего аккумулятора 33 состоянием, которое требует заряда. То, является ли оцениваемое состояние состоянием, которое требует заряда, может быть определено на основе того, находится ли значение, полученное для того, чтобы оценивать состояние третьего аккумулятора 33, в предписанном диапазоне. Например, определение может быть выполнено на основе того, находится ли оцениваемое SOC в диапазоне E [%], находится ли оцениваемое OCV в диапазоне F [В], находится ли оцениваемая емкость в диапазоне G [Ач], или находится ли оцениваемое выходное напряжение в диапазоне H [В]. Также, определение может быть выполнено на основе какого-либо одного из этих определений или на основе сочетания определений. Эти диапазоны E-H надлежащим образом задаются в зависимости от значения, требуемого для работы третьей нагрузки 43. Когда значение, полученное, чтобы оценивать состояние третьего аккумулятора 33, находится в вышеописанном диапазоне (S203, Да), блок 70 управления переводит процесс на этап S204. Когда значение, полученное, чтобы оценивать состояние третьего аккумулятора 33, не находится в вышеописанном диапазоне (S203, Нет), блок 70 управления переводит процесс на этап S206.

Этап S204: блок 70 управления определяет, является ли оцениваемое состояние первого аккумулятора 31 состоянием, которое требует заряда. То, является ли оцениваемое состояние состоянием, которое требует заряда, может быть определено на основе того, находится ли значение, полученное для того, чтобы оценивать состояние первого аккумулятора 31, в предписанном диапазоне. Например, определение может быть выполнено на основе того, находится ли оцениваемое SOC в диапазоне I [%], находится ли оцениваемое OCV в диапазоне J [В], находится ли оцениваемая емкость в диапазоне K [Ач], или находится ли оцениваемое выходное напряжение в диапазоне L [В]. Также, определение может быть выполнено на основе какого-либо одного из этих определений или на основе сочетания определений. Эти диапазоны I-L надлежащим образом задаются в зависимости от значения, требуемого для работы первой нагрузки 41. Когда значение, полученное, чтобы оценивать состояние первого аккумулятора 31, находится в вышеописанном диапазоне (S204, Да), блок 70 управления переводит процесс на этап S206. Когда значение, полученное, чтобы оценивать состояние первого аккумулятора 31, не находится в вышеописанном диапазоне (S204, Нет), блок 70 управления переводит процесс на этап S205.

Отметим, что диапазоны A-L, описанные выше, все могут быть различными значениями или могут частично быть идентичными.

Этап S205: блок 70 управления выполняет управление подачей мощности, которое отдает приоритет первому DCDC-преобразователю 21 над вторым DCDC-преобразователем 22. Т.е., блок 70 управления выполняет управление, чтобы стимулировать заряд первого аккумулятора 31 больше чем второго аккумулятора 32 или третьего аккумулятора 33 с тем, чтобы увеличивать величину аккумулирования первого аккумулятора 31. Управление может уменьшать риск того, что первый аккумулятор 31 приходит в состояние глубокого разряда, или риск того, что напряжение понижается, и функция первой нагрузки 41 сбрасывается, например. Управление подачей мощности, которое отдает приоритет первому DCDC-преобразователю 21, может включать в себя, например, управление, когда значение инструкции напряжения для первого DCDC-преобразователя 21 делается выше значения инструкции напряжения в обычное время (когда состояние первого аккумулятора 31 находится в предписанном диапазоне), с тем, чтобы стимулировать заряд первого аккумулятора 31. Такое управление является полезным в случае, когда инструкции напряжения и для первого DCDC-преобразователя 21, и для второго DCDC-преобразователя 22 не могут быть увеличены в одно и то же время, например, когда электрическая мощность, подаваемая от высоковольтного аккумулятора 10, является ограниченной. После того как управление подачей мощности выполняется, процесс переходит к этапу S207.

Этап S206: блок 70 управления выполняет управление подачей мощности, которое отдает приоритет второму DCDC-преобразователю 22 над первым DCDC-преобразователем 21. Т.е., блок 70 управления выполняет управление, чтобы стимулировать заряд второго аккумулятора 32 и третьего аккумулятора 33 больше по сравнению с первым аккумулятором 31, с тем, чтобы увеличивать величину аккумулирования второго аккумулятора 32 и третьего аккумулятора 33. Управление может уменьшать риск того, что второй аккумулятор 32 приходит в состояние глубокого разряда, или риск того, что напряжение понижается, и функция второй нагрузки 42 сбрасывается, например. Управление подачей мощности, которое отдает приоритет второму DCDC-преобразователю 22, может включать в себя, например, управление, когда значение инструкции напряжения для второго DCDC-преобразователя 22 делается выше значения инструкции напряжения в обычное время (когда состояния второго аккумулятора 32 и третьего аккумулятора 33 находятся в предписанном диапазоне), с тем, чтобы стимулировать заряд второго аккумулятора 32. После того как управление подачей мощности выполняется, процесс переходит к этапу S207.

Этап S207: блок 70 управления определяет, происходит ли предписанное событие, которое заканчивает настоящий процесс управления DDC. Предписанное событие включает в себя, например, то, что источник мощности транспортного средства выключается, или что движение транспортного средства заканчивается. Когда событие происходит (S207, Да), блок 70 управления заканчивает настоящий процесс управления DDC. Когда событие не происходит (S207, Нет), блок 70 управления возвращает процесс на этап S201.

В процессе управления DDC подача электрической мощности к первому аккумулятору 31, второму аккумулятору 32 и третьему аккумулятору 33 может оптимально управляться посредством выполнения совместного управления первым DCDC-преобразователем 21 и вторым DCDC-преобразователем 22. Например, когда емкость первого аккумулятора 31 в первой конструкции 100 источника электрической мощности, которая соединяется с системой 411 автоматического вождения, понижается, подача электрической мощности от высоковольтного аккумулятора 10 к первому аккумулятору 31 может выполняться в приоритете по отношению к источнику электрической мощности второму аккумулятору 32 и третьему аккумулятору 33 в конструкции источника электрической мощности для бортовой инфраструктуры.

Действие и результат в настоящем варианте осуществления

Как описано в вышеизложенном, в системе источника электрической мощности для транспортного средства 1 согласно настоящему варианту осуществления, первая конструкция 100 источника электрической мощности, соединенная с системой 411 автоматического вождения является отделенной от второй конструкции 200 источника электрической мощности и третьей конструкции 300 источника электрической мощности для бортовой инфраструктуры. Таким образом, первая конструкция 100 источника электрической мощности, соединенная с системой 411 автоматического вождения, не подвергается колебанию напряжения, вызванному второй нагрузкой 42 и третьей нагрузкой 43 в бортовой инфраструктуре. Следовательно, конструкция источника электрической мощности для системы 411 автоматического вождения стабилизируется, и достигается оптимальная работа автоматического вождения.

В системе источника электрической мощности для транспортного средства 1 согласно настоящему варианту осуществления блок 70 управления управляет состоянием каждого аккумулятора и управляет каждым DCDC-преобразователем (DDC) во взаимодействии так, чтобы надлежащим образом управлять подачей электрической мощности от высоковольтного аккумулятора 10 к каждому аккумулятору, так что состояние каждого аккумулятора находится в предписанном диапазоне. Следовательно, в случае, когда электрическая мощность, подаваемая от высоковольтного аккумулятора 10, является ограниченной, например, когда емкость первого аккумулятора 31 понижается, выполняется подача электрической мощности, которая отдает приоритет первому DCDC-преобразователю 21. Это делает возможным устранение ситуации, когда автоматическое вождение спонтанно сбрасывается, несмотря на намерение водителя в течение эксплуатации системы 411 автоматического вождения, в то же время управляя величиной подачи электрической мощности от высоковольтного аккумулятора 10. Кроме того, в случае, когда электрическая мощность, подаваемая от высоковольтного аккумулятора 10, является ограниченной, например, когда емкость второго аккумулятора 32 и третьего аккумулятора 33 понижается, выполняется подача электрической мощности, которая отдает приоритет второму DCDC-преобразователю 22. Это делает возможным уменьшение риска глубокого разряда второго аккумулятора 32 или третьего аккумулятора 33, в то же время понижая риск того, что операция, такая как "движение, поворот и остановка", становится трудной, в то время как транспортное средство движется.

В системе источника электрической мощности для транспортного средства 1 согласно настоящему варианту осуществления, в дополнение к блоку 70 управления, выполняющему совместное управление с тем, чтобы поддерживать состояние каждого аккумулятора в предписанном диапазоне, блок 424 сопряжения хранит данные пути об автоматическом вождении, сформированные в системе 411 автоматического вождения. Соответственно, в то время как подача электрической мощности, которая отдает приоритет второму DCDC-преобразователю 22 над первым DCDC-преобразователем 21, выполняется, автоматическое вождение может продолжаться на основе информации в блоке 424 сопряжения. Следовательно, даже когда отказ должен случиться в системе 411 автоматического вождения, которая предоставлена от OEM-компании, MaaS-компании или т.п., во время движения транспортного средства, движение посредством автоматического вождения может поддерживаться с каждой нагрузкой, соединенной с бортовой инфраструктурой транспортного средства.

Изобретение относится к системе источника электрической мощности для транспортного средства, которое содержит высоковольтный аккумулятор, а также первую, вторую и третью конструкции источников электрической мощности, выполненных с возможностью снабжаться электрической мощностью от высоковольтного аккумулятора. Первая конструкция источника электрической мощности соединена с первой нагрузкой, которая включает в себя систему автоматического вождения, первый DCDC-преобразователь и первый аккумулятор. Вторая конструкция источника электрической мощности соединена со второй нагрузкой, включающей в себя электронный блок управления рулевого управления, электронный блок управления тормоза, второй DCDC-преобразователь, второй аккумулятор и блок обмена информацией, выполненный с возможностью обмена управляющей информацией с системой автоматического вождения. Третья конструкция источника электрической мощности соединена с третьей нагрузкой, включающей в себя электронный блок управления рулевого управления, электронный блок управления тормоза, блок обмена информацией, контроллер соединения и третий аккумулятор. Контроллер соединения выполнен с возможностью управления состоянием соединения между вторым DCDC-преобразователем и третьей нагрузкой, при котором третий аккумулятор снабжается электрической мощностью от второго DCDC-преобразователя. Достигается создание системы источника электрической мощности, в которой система автоматического вождения защищена от влияния колебаний напряжения, формируемых в конструкции источника электрической мощности для бортовой инфраструктуры. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Система источника электрической мощности для транспортного средства, содержащая:

высоковольтный аккумулятор;

первую конструкцию источника электрической мощности, выполненную с возможностью снабжаться электрической мощностью от высоковольтного аккумулятора;

вторую конструкцию источника электрической мощности, выполненную с возможностью снабжаться электрической мощностью от высоковольтного аккумулятора; и

третью конструкцию источника электрической мощности, выполненную с возможностью снабжаться электрической мощностью от высоковольтного аккумулятора, при этом:

первая конструкция источника электрической мощности соединена с первой нагрузкой, включающей в себя, по меньшей мере, систему автоматического вождения,

первая конструкция источника электрической мощности включает в себя первый DCDC-преобразователь и первый аккумулятор, причем первый DCDC-преобразователь выполнен с возможностью осуществления преобразования напряжения для электрической мощности, подаваемой от высоковольтного аккумулятора, и вывода электрической мощности, напряжение которой является преобразованным, и первый аккумулятор снабжается электрической мощностью, выводимой от первого DCDC-преобразователя,

первая конструкция источника электрической мощности выполнена с возможностью подачи электрической мощности, выводимой от первого DCDC-преобразователя, и электрической мощности первого аккумулятора к первой нагрузке,

вторая конструкция источника электрической мощности соединена со второй нагрузкой, включающей в себя, по меньшей мере, электронный блок управления рулевого управления, электронный блок управления тормоза и блок обмена информацией, выполненный с возможностью обмена управляющей информацией с системой автоматического вождения,

вторая конструкция источника электрической мощности включает в себя второй DCDC-преобразователь и второй аккумулятор, причем второй DCDC-преобразователь выполнен с возможностью осуществления преобразования напряжения для электрической мощности, подаваемой от высоковольтного аккумулятора, и вывода электрической мощности, напряжение которой является преобразованным, и второй аккумулятор снабжается электрической мощностью, выводимой от второго DCDC-преобразователя,

вторая конструкция источника электрической мощности выполнена с возможностью подачи электрической мощности, выводимой от второго DCDC-преобразователя, и электрической мощности второго аккумулятора ко второй нагрузке,

третья конструкция источника электрической мощности соединена с третьей нагрузкой, включающей в себя, по меньшей мере, электронный блок управления рулевого управления, электронный блок управления тормоза и блок обмена информацией,

третья конструкция источника электрической мощности включает в себя контроллер соединения и третий аккумулятор, причем контроллер соединения выполнен с возможностью управления состоянием соединения между вторым DCDC-преобразователем и третьей нагрузкой, и третий аккумулятор снабжается электрической мощностью, выводимой от второго DCDC-преобразователя через контроллер соединения, и

третья конструкция источника электрической мощности выполнена с возможностью подачи электрической мощности, выводимой от второго DCDC-преобразователя, к третьей нагрузке через контроллер соединения и подачи электрической мощности третьего аккумулятора к третьей нагрузке.

2. Система источника электрической мощности по п. 1, дополнительно содержащая блок управления, выполненный с возможностью управления первым DCDC-преобразователем, вторым DCDC-преобразователем и контроллером соединения на основе состояния первого аккумулятора, состояния второго аккумулятора и состояния третьего аккумулятора, при этом блок управления выполнен с возможностью:

осуществления подачи электрической мощности, которая отдает приоритет первому DCDC-преобразователю над вторым DCDC-преобразователем в случае, когда состояние первого аккумулятора не удовлетворяет первому предписанному условию, и состояние второго аккумулятора и состояние третьего аккумулятора удовлетворяют второму предписанному условию; и

осуществления подачи электрической мощности, которая отдает приоритет второму DCDC-преобразователю над первым DCDC-преобразователем в других случаях.

3. Система источника электрической мощности по п. 2, в которой:

каждое из состояния первого аккумулятора, состояния второго аккумулятора и состояния третьего аккумулятора включает в себя по меньшей мере одно из состояния заряда, состояния функционирования, напряжения разомкнутой цепи и выходного напряжения при заданном условии; и

первое предписанное условие удовлетворяется, когда значение состояния первого аккумулятора находится в первом предписанном диапазоне; и

второе предписанное условие удовлетворяется, когда значение состояния второго аккумулятора находится во втором предписанном диапазоне, и значение состояния третьего аккумулятора находится в третьем предписанном диапазоне.

4. Система источника электрической мощности по любому из пп. 1-3, в которой блок обмена информацией получает и сохраняет данные пути, которые являются планом работы в отношении автоматического вождения транспортного средства, причем данные пути формируются в системе автоматического вождения.

5. Система источника электрической мощности по любому из пп. 1-3, в которой первая нагрузка дополнительно включает в себя охладитель, приводимый в действие посредством электрической мощности, выводимой из первого DCDC-преобразователя, и электрической мощности первого аккумулятора, чтобы охлаждать систему автоматического вождения.

6. Система источника электрической мощности по п. 4, в которой первая нагрузка дополнительно включает в себя охладитель, приводимый в действие посредством электрической мощности, выводимой из первого DCDC-преобразователя, и электрической мощности первого аккумулятора, чтобы охлаждать систему автоматического вождения.

7. Система источника электрической мощности по любому из пп. 1-3 и 6, в которой контроллер соединения является третьим DCDC-преобразователем, выполненным с возможностью осуществления преобразования напряжения входной электрической мощности и вывода электрической мощности, напряжение которой является преобразованным, или полупроводниковым реле, выполненным с возможностью переключения между электрически соединенным состоянием и разъединенным состоянием.

8. Система источника электрической мощности по п. 4, в которой контроллер соединения является третьим DCDC-преобразователем, выполненным с возможностью осуществления преобразования напряжения входной электрической мощности и вывода электрической мощности, напряжение которой является преобразованным, или полупроводниковым реле, выполненным с возможностью переключаться между электрически соединенным состоянием и разъединенным состоянием.

9. Система источника электрической мощности по п. 5, в которой контроллер соединения является третьим DCDC-преобразователем, выполненным с возможностью осуществления преобразования напряжения входной электрической мощности и вывода электрической мощности, напряжение которой является преобразованным, или полупроводниковым реле, выполненным с возможностью переключения между электрически соединенным состоянием и разъединенным состоянием.