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CN115891878A - 用于车辆的供电控制方法、车辆、控制单元和介质 - Google Patents

用于车辆的供电控制方法、车辆、控制单元和介质 Download PDF

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CN115891878A
CN115891878A CN202110902736.8A CN202110902736A CN115891878A CN 115891878 A CN115891878 A CN 115891878A CN 202110902736 A CN202110902736 A CN 202110902736A CN 115891878 A CN115891878 A CN 115891878A
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China
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relay
vehicle
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engine
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CN202110902736.8A
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何小康
计平元
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Beijing Tusimple Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing Tusimple Technology Co Ltd
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Abstract

本公开涉及一种用于车辆的供电控制方法、车辆、控制单元、计算机可读存储介质和计算机程序产品。该车辆包括用电设备、继电器和电源接口，电源接口经由继电器电连接到用电设备。该方法包括：确定电源接口是否已接入外接电源；响应于电源接口已接入外接电源，确定外接电源的电压是否在预定范围内；以及响应于外接电源的电压在预定范围内，控制继电器闭合。

Description

用于车辆的供电控制方法、车辆、控制单元和介质
技术领域
本公开涉及车辆控制技术领域，特别涉及车辆的供电控制技术领域，具体涉及一种用于车辆的供电控制方法、车辆、控制单元、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
背景技术
车辆中的用电设备在车辆处于停车状态时有可能仍需要工作。在这种情况下，用电设备通常由车辆中的整车电源供电，即由车辆中的发动机或蓄电池供电。但是，如果由发动机供电，则需要发动机在停车时持续处于工作状态，造成车辆停泊处(尤其是室内停泊处)的环境污染；如果由蓄电池供电，则可能造成蓄电池过度放电，导致无法再次启动车辆。
发明内容
根据本公开的一个方面，提供了一种用于车辆的供电控制方法，其中，车辆包括用电设备、继电器和电源接口，电源接口经由继电器电连接到用电设备，方法包括：确定电源接口是否已接入外接电源；响应于电源接口已接入外接电源，确定外接电源的电压是否在预定范围内；以及响应于外接电源的电压在预定范围内，控制继电器闭合。
根据本公开的另一方面，提供了一种车辆，包括：用电设备；继电器；电源接口，电源接口经由继电器电连接到用电设备；以及控制单元，控制单元被配置为：确定电源接口是否已接入外接电源；响应于电源接口已接入外接电源，确定外接电源的电压是否在预定范围内；以及响应于外接电源的电压在预定范围内，控制继电器闭合。
根据本公开的另一方面，提供了一种控制单元，包括：至少一个处理器；以及至少一个存储器，存储器存储有指令，指令当被至少一个处理器执行时使至少一个处理器执行如本公开所述的方法。
根据本公开的另一方面，提供了一种存储有程序指令的计算机可读存储介质，其中，指令当被控制单元的处理器执行时使控制单元执行如本公开所述的方法。
根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，其中，所述计算机程序在被处理器执行时实现如本公开所述的方法。
根据本公开的一个或多个实施例，使用外接电源向用电设备供电，而无需使用来自发动机或蓄电池的电力。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
附图示例性地示出了实施例并且构成说明书的一部分，与说明书的文字描述一起用于讲解实施例的示例性实施方式。所示出的实施例仅出于例示的目的，并不限制权利要求的范围。在所有附图中，相同的附图标记指代类似但不一定相同的要素。
图1是示出根据示例性实施例的车辆供电系统的结构框图；
图2是示出根据示例性实施例的用于车辆的供电控制方法的流程图；
图3是示出根据示例性实施例的用于车辆的供电控制方法的流程图；
图4是示出根据示例性实施例的用于车辆的供电控制方法的流程图；
图5是示出根据示例性实施例的车辆的结构框图；
图6是示出根据示例性实施例的控制单元的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
在本公开中，除非另有说明，否则使用术语“第一”、“第二”等来描述各种要素不意图限定这些要素的位置关系、时序关系或重要性关系，这种术语只是用于将一个元件与另一元件区分开。在一些示例中，第一要素和第二要素可以指向该要素的同一实例，而在某些情况下，基于上下文的描述，它们也可以指代不同实例。
在本公开中对各种所述示例的描述中所使用的术语只是为了描述特定示例的目的，而并非旨在进行限制。除非上下文另外明确地表明，如果不特意限定要素的数量，则该要素可以是一个也可以是多个。此外，本公开中所使用的术语“和/或”涵盖所列出的项目中的任何一个以及全部可能的组合方式。
车辆中的用电设备(例如，车辆的自动驾驶系统)在车辆处于停车状态时有可能仍需要工作。可以使用车辆中的发动机或蓄电池为用电设备供电。但是，如果使用发动机为用电设备供电，会造成车辆停泊处的环境污染；如果使用蓄电池为用电设备供电，则可能造成蓄电池过度放电。
因此，本公开提供了一种用于车辆的供电控制方法，其中，车辆包括用电设备、继电器和电源接口，电源接口经由继电器电连接到用电设备，该方法包括：确定电源接口是否已接入外接电源；响应于电源接口已接入外接电源，确定外接电源的电压是否在预定范围内；以及响应于外接电源的电压在预定范围内，控制继电器闭合。
图1是示出根据示例性实施例的车辆供电系统100的结构框图。其中，信号连接以虚线示出，而电力连接以实线示出。
如图1所示，车辆供电系统100包括车辆110和向车辆110供电的外接电源120。
根据一些实施例，车辆110包括用电设备111、继电器112、电源接口113和控制单元114。其中，电源接口113经由继电器112电连接到用电设备111。当车辆110处于停车状态时，可以通过电源接口113接入外接电源120，以向用电设备113供电，例如，将外接电源120的电源插头121插入电源接口113，以使得外接电源120的充电桩122通过电源接口113向用电设备111供电。
根据一些实施例，用电设备包括自动驾驶系统，自动驾驶系统可以包括传感器、车载通信设备和计算装置中的至少一者。
根据一些实施例，控制单元114可以检测电源接口113的状态(例如，检测电源接口113是否接入外接电源)，从而控制是否使用外接电源120为用电设备111供电。根据一些实施例，控制单元114被配置为：确定电源接口113是否已接入外接电源120；响应于电源接口113已接入外接电源120，确定外接电源120的电压是否在预定范围内；以及响应于外接电源120的电压在预定范围内，控制继电器112闭合。
根据一些实施例，电源插头121和电源接口113中均具有导电体，在将电源插头121插入电源接口113时，电源插头121与电源接口113中的相应导电体接触，从而实现电源插头121与电源接口113的电连接。在将电源插头121插入电源接口113的过程中，电源插头121与电源接口113中的相应导电体的接触面积是逐渐增大的，在这期间电源插头121与电源接口113间的电连接是不稳定的。因此，为了保证系统的安全，在本申请的一些实施例中，电源插头121和电源接口113的电连接稳定后，即电源插头121与电源接口113中的相应导电体的接触面积不再变化时，电源接口113向控制单元114发送电源接入信号，控制单元114接收到电源接口113的电源接入信号，确定电源接口113已接入外接电源120。
根据一些实施例，车辆110为燃油车辆。车辆110还可以包括发动机、蓄电池和发电机(图1中未示出)，发电机由发动机驱动，以将来自发动机的机械能转换为电能，并将电能提供给控制单元和用电设备，发电机也可以向蓄电池提供电能。
图2是示出根据示例性实施例的用于车辆的供电控制方法200的流程图。根据一些实施例，方法200可以由如图1所示的车辆100中的控制单元114执行。
在步骤S201处，确定电源接口是否已接入外接电源。根据一些实施例，响应于确定电源接口已接入外接电源(“是”)，进入步骤S203。根据另一些实施例，响应于确定电源接口未接入外接电源(“否”)，返回执行步骤S201。
根据一些实施例，可以通过检测是否接收到来自电源接口的电源接入信号，来确定电源接口是否已接入外接电源，例如，当电源接口接入外接电源的电源插头时，电源接口产生电源接入信号。
根据另一些实施例，可以通过检测电源接口的电压，来确定电源接口是否已接入外接电源，例如，当检测到电源接口的电压不为零时，确定电源接口已接入外接电源。
根据一些实施例，在检测到车辆处于停车状态时(例如，检测到车辆持续一段时间未移动)且用电设备需要工作时，提醒用户接入外接电源，以避免持续使用发动机或蓄电池向用电设备供电。
在步骤S203处，确定外接电源的电压是否在预定范围内。
根据一些实施例，响应于确定外接电源的电压在预定范围内(“是”)，进入步骤S205。
根据一些实施例，响应于确定外接电源的电压不在预定范围内(“否”)，结束方法200。根据另一些实施例，响应于确定外接电源的电压不在预定范围内(“否”)，发出指令以提示电压异常，例如，通过通信总线(例如，CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线)向车辆的输出装置(例如，显示装置或扬声器)发送电压异常的消息，使得输出装置提示用户电压异常，例如，在显示装置上显示提示电压异常的消息，或使扬声器播报提示电压异常的消息。这里的预定范围可以根据车辆的蓄电池的充电电压，发电机电压，以及用电设备的工作电压设置。
根据一些实施例，在外接电源的电压不在预定范围内时，控制单元可以根据车辆的蓄电池的充电电压，发电机电压，以及用电设备的工作电压，调整外接电源120的输出电压。在一个示例中，可以根据车辆的蓄电池的充电电压，发电机电压，以及用电设备的工作电压计算出外接电源120的期望输出电压，然后在输出装置上显示该期望输出电压，以便工作人员根据该期望输出电压对外接电源120的输出电压进行调整。在另一个示例中，控制单元可以通过车辆的通信系统与外接电源120通信，并根据该期望输出电压对外接电源120的输出电压进行调整。该车辆通信系统可以为车辆提供与一个或多个设备或者周围其它车辆进行通信的方式。
在一个示例性的实施例中，通信系统可以直接或者通过通信网络与外接电源120进行通信。通信系统例如可以是无线通信系统。例如，通信系统可以使用3G蜂窝通信(例如CDMA、EVDO、GSM/GPRS)或者4G蜂窝通信(例如WiMAX或LTE)，还可以使用5G蜂窝通信。可选地，通信系统可以与无线本地局域网(WLAN)进行通信(例如，使用
Figure BDA0003200572730000051
)。在一些实施例中，通信系统可以直接与外接电源120进行通信，例如，使用红外线，
Figure BDA0003200572730000052
或者ZIGBEE。其它无线协议，例如各种车载通信系统，也在本申请公开的范围之内。例如，通信系统可以包括一个或多个专用短程通信(DSRC)装置或者V2X装置，这些装置会与外接电源120进行公开或私密的数据通信。
根据一些实施例，检测电源接口处的电压或继电器连接到电源接口处的电压，以确定外接电源的电压是否在预定范围内。通过确定外接电源的电压是否在预定范围内，防止因外接电源的电压异常而导致无法对用电设备正常供电或者损坏用电设备。该预定范围可以与发电机供电电压(也称作发电机电压)的范围相同。在一个示例中，车辆的蓄电池(见图5)供电电压为24V，发电机电压是27V～28V，该预定范围是27V～28V。在本申请的下文中，除非特别说明，以预定范围是27V～28V进行说明。本领域的技术人员可以理解，该预定范围、蓄电池供电电压以及发电机电压，也可以为其它值或范围。
根据一些实施例，继电器包括第一端和第二端，第一端与电源接口电连接，第二端与用电设备电连接，其中，响应于确定电源接口已接入外接电源，确定外接电源的电压是否在预定范围内包括:响应于确定电源接口已接入外接电源，发起检测继电器的第一端上的电压；以及判断继电器的第一端上的电压是否在预定范围内。
在步骤S205处，控制继电器闭合。
根据一些实施例，在控制继电器闭合后，外接电源通过电源接口和继电器向用电设备供电。根据一些实施例，向车辆的输出装置发送已经接入外接电源的消息，以提示用户已经接入外接电源。
在如本公开的实施例所述的供电控制方法中，由于在确定电源接口已接入外接电源且外接电源的电压在预定范围内时，控制用电设备与电源接口之间的继电器闭合，从而使用外接电源向用电设备供电，而无需使用来自车辆的发电机或蓄电池的电力。
根据一些实施例，用于车辆的供电控制方法还包括：控制继电器闭合后，确定发动机是否处于工作状态；以及响应于发动机处于工作状态，发出指令以指示关闭发动机。
根据本申请的实施例，外接电源的电压在预定范围内时，继电器闭合并关闭发动机后，控制单元会由外接电源供电，电源分配模块上的电力也由外接电源提供同时，外接电源还可以为蓄电池充电。
图3是示出根据示例性实施例的用于车辆的供电控制方法300的流程图。车辆例如可以为燃油车辆，车辆的发动机可以为汽油发动机、柴油发动机或混合动力发动机。根据一些实施例，方法300可以由如图1所示的车辆100中的控制单元104执行。
在步骤S301处，确定电源接口是否已接入外接电源。根据一些实施例，响应于确定电源接口已接入外接电源(“是”)，进入步骤S303。根据另一些实施例，响应于确定电源接口未接入外接电源(“否”)，返回执行步骤S301。
根据一些实施例，步骤S301例如可以被实施为与图2中的步骤S201类似。
在步骤S303处，确定外接电源的电压是否在预定范围内。根据一些实施例，响应于确定外接电源的电压在预定范围内(“是”)，进入步骤S305。根据另一些实施例，响应于确定外接电源的电压不在预定范围内(“否”)，结束方法300。
根据另一些实施例，响应于确定外接电源的电压不在预定范围内，发出指令以提示电压异常，例如，通过通信总线(例如，CAN总线)向车辆的输出装置(例如，显示装置或扬声器)发送电压异常的消息，使得输出装置提示用户电压异常，例如，在显示装置上显示提示电压异常的消息，或使扬声器播报提示电压异常的消息。这里的预定范围可以根据车辆的蓄电池的充电电压，发电机电压，以及用电设备的工作电压设置。
根据一些实施例，在外接电源的电压不在预定范围内时，控制单元可以根据车辆的蓄电池的充电电压，发电机电压，以及用电设备的工作电压，调整外接电源120的输出电压。在一个示例中，可以根据车辆的蓄电池的充电电压，发电机电压，以及用电设备的工作电压计算出外接电源120的期望输出电压，然后在输出装置上显示该期望输出电压，以便工作人员根据该期望输出电压对外接电源120的输出电压进行调整。在另一个示例中，控制单元可以通过车辆的通信系统与外接电源120通信，并根据该期望输出电压对外接电源120的输出电压进行调整。
根据一些实施例，步骤S303例如可以被实施为与图2中的步骤S203类似。
在步骤S305处，控制继电器闭合。根据一些实施例，步骤S305例如可以被实施为与图2中的步骤S205类似。
在步骤S307处，确定发动机是否处于工作状态。根据一些实施例，响应于确定发动机处于工作状态(“是”)，进入步骤S309。根据另一些实施例，响应于确定发动机不处于工作状态(“否”)，结束方法300。
根据一些实施例，可以通过读取通信总线(例如，CAN总线)上的信号确定发动机是否处于工作状态。
在步骤S309处，发出指令以指示关闭发动机。
根据一些实施例，向车辆的输出装置发送提示关闭发动机的消息，以使得车辆的输出装置发出提示用户关闭发动机的消息，例如，在控制继电器闭合后且尚未关闭发动机时，周期性地(例如，每隔10s)提示用户关闭发动机，直至发动机关闭。
根据另一些实施例，在控制继电器闭合后且尚未关闭发动机时，向发动机发送关闭指令，而无需用户操作。
在如本公开的实施例所述的供电控制方法中，实现了车辆从使用发动机供电向使用外接电源供电的切换，从而既保证了向用电设备持续可靠供电，又避免发动机在车辆处于停车状态时工作带来的环境污染。
根据一些实施例，车辆还包括位于继电器和用电设备之间的电源分配模块，其中，用于车辆的供电控制方法还包括：控制继电器闭合后或者与控制继电器闭合同时，控制电源分配模块将来自外接电源的电力分配给用电设备。
根据一些实施例，在控制继电器闭合后，控制单元向电源分配模块发送将来自外接电源的电力分配给用电设备的消息，而电源分配模块在接收到该消息后将来自外接电源的总电力输入分配到每一个用电设备，并且将自身的电压、电流反馈到控制单元。
根据一些实施例，用于车辆的供电控制方法还包括：响应于控制单元被激活，确定发动机是否已启动；以及响应于发动机已启动，控制电源分配模块将来自蓄电池或发电机的电力分配给用电设备。例如，车辆要离开厂房执行自动驾驶任务，车辆在接收到通过车辆的钥匙发出的点火信号后，控制单元会从休眠状态变为激活状态。启动发动机后，控制单元通过通信总线(例如，CAN总线)接收到发动机正常启动信息，控制单元会控制电源分配模块将来自发电机或者蓄电池的电力分配给用电设备。当车辆完成自动驾驶任务，回到厂房，控制单元需要确定电源接口是否已接入外接电源(即执行上述步骤201或者301)，例如可以由工作人员将电源插头插入电源接口。在外接电源给车辆的用电设备供电后控制单元会指示关闭发动机。
图4是示出根据示例性实施例的用于车辆的供电控制方法400的流程图。根据一些实施例，方法400可以由如图1所示的车辆100中的控制单元104执行。
在步骤S401处，确定控制单元是否被激活。根据一些实施例，响应于确定控制单元被激活(“是”)，进入步骤S403。根据另一些实施例，响应于确定控制单元未被激活(“否”)，返回执行步骤S401，且控制单元保持休眠状态。
根据一些实施例，在用户插入车辆钥匙或以其它方式给车辆点火时，控制单元被激活。根据一些实施例，在控制单元被激活后，会向车辆的输出装置供电，以向用户发送提示消息。
在步骤S403处，确定发动机是否已启动。根据一些实施例，响应于确定发动机已启动(“是”)，进入步骤S405。根据另一些实施例，响应于确定发动机未启动(“否”)，进入步骤S407。
根据一些实施例，可以通过读取通信总线(例如，CAN总线)上的信号确定发动机是否已启动，或者，可以通过判断是否接收到来自发动机的正常启动信号来确定发动机是否已启动。根据一些实施例，如果在预定时间段(例如，10s)内没有检测到发动机处于工作状态，则确定发动机未启动。
在步骤S405处，控制电源分配模块将来自蓄电池或发电机的电力分配给用电设备。
根据一些实施例，在发动机处于工作状态时，发电机由发动机驱动，以将来自发动机的机械能转换为电能。根据一些实施例，发电机向蓄电池提供电能，而电源分配模块将来自蓄电池的电力分配给用电设备。根据另一些实施例，电源分配模块将来自发电机的电力分配给用电设备。
在步骤S407处，确定电源接口是否已接入外接电源。根据一些实施例，响应于确定电源接口已接入外接电源(“是”)，进入步骤S409。根据另一些实施例，响应于确定电源接口未接入外接电源(“否”)，执行步骤S408。
根据一些实施例，步骤S407例如可以被实施为与图2中的步骤S201类似。
在步骤S408处，，响应于检测到发动机未启动且电源接口未接入外接电源，通过车辆的输出装置发出提示启动发动机或接入外接电源的消息，以向用电设备供电。
在步骤S409处，确定外接电源的电压是否在预定范围内。根据一些实施例，响应于确定外接电源的电压在预定范围内(“是”)，进入步骤S411。根据另一些实施例，响应于确定外接电源的电压不在预定范围内(“否”)，结束方法400。
根据一些实施例，响应于确定外接电源的电压不在预定范围内，发出指令以提示电压异常，例如，通过通信总线(例如，CAN总线)向车辆的输出装置(例如，显示装置或扬声器)发送电压异常的消息，使得输出装置提示用户电压异常，例如，在显示装置上显示提示电压异常的消息，或使扬声器播报提示电压异常的消息。
根据一些实施例，在外接电源的电压不在预定范围内时，控制单元可以根据车辆的蓄电池的充电电压，发电机电压，以及用电设备的工作电压，调整外接电源120的输出电压。在一个示例中，可以根据车辆的蓄电池的充电电压，发电机电压，以及用电设备的工作电压计算出外接电源120的期望输出电压，然后在输出装置上显示该期望输出电压，以便工作人员根据该期望输出电压对外接电源120的输出电压进行调整。在另一个示例中，控制单元可以通过车辆的通信系统与外接电源120通信，并根据该期望输出电压对外接电源120的输出电压进行调整。
根据一些实施例，步骤S409例如可以被实施为与图2中的步骤S203类似。
在步骤S411处，控制继电器闭合。根据一些实施例，步骤S409例如可以被实施为与图2中的步骤S205类似。
在步骤S413处，控制电源分配模块将来自外接电源的电力分配给用电设备。
根据一些实施例，继电器闭合后或者与控制继电器闭合同时，电源分配模块将来自外接电源的电力分配给用电设备。
在如本公开的实施例所述的供电控制方法中，实现了在车辆从休眠状态转为激活状态时向用电设备供电，使得在不启动发动机的情况下可以通过外接电源向用电设备供电。例如，车辆在厂房内已放置很久，需要在不启动发动机的情况下，给自动驾驶系统上电。车辆在接收到通过车辆的钥匙发出的点火信号后，控制单元会从休眠状态变为激活状态(即步骤401中的“是”)。最终在步骤S413处，电源分配模块将来自外接电源的电力分配给用电设备，由此实现在不启动发动机的情况下，给自动驾驶系统上电。
根据一些实施例，上文参照图2-图4描述的用于车辆的供电控制方法还可以包括：检测继电器和电源分配模块的电压和电流；以及响应于所检测到的电压和/或电流指示发生故障，执行以下操作中的至少之一：控制继电器断开；以及控制电源分配模块停止将电力分配给用电设备。根据一些实施例，可以检测继电器连接到电源接口的一端处的电压和电流，并且检测电源分配模块连接到继电器的一端处的电压和电流。本申请从功能安全的角度对电压和电流信号的采集进行了冗余设计，也就是说，不仅采集检测继电器的电压和电流，也采集电源分配模块的电压和电流，以避免采集单个元件的信号失效，不能及时处理异常的情形。
根据一些实施例，在继电器闭合后，使用外接电源向用电设备供电时，执行上述对继电器和电源分配模块的电压和电流的检测，以避免外接电源的异常状态损坏车辆的用电设备或其它部件。
根据一些实施例，响应于所检测到的继电器和电源分配模块中任一处的电压和/或电流指示发生故障，执行以下操作中的至少之一：断开继电器；以及控制电源分配模块停止将电力分配给用电设备，其中，控制电源分配模块停止将电力分配给用电设备包括：断开电源分配模块中连接到继电器的电力开关(例如，继电器或可控开关管)，和/或控制电源分配模块中向各用电设备供电的电源变换装置停止工作。
根据一些实施例，用于车辆的供电控制方法还包括：存储故障所对应的信息，其中，故障包括电压故障和电流故障中的至少一者，电压故障包括过压故障和欠压故障之一，电流故障包括过流故障。
根据一些实施例，故障所对应的信息包括：故障发生的时间、故障类型和故障时刻的电压和电流值等。
根据一些实施例，所检测到的电压或电流处于预定的范围达预定的时间长度指示发生故障。
根据一些实施例，当继电器或电源分配模块处的电压在预定的时间长度内超过过压阈值时，确定发生过压故障。根据一些实施例，可以存在多组过压阈值及所对应的预定的时间长度，例如，在继电器或电源分配模块处的电压在第一预定时间长度内(例如，1s)超过第一过压阈值(例如，29V)时，或者，在继电器或电源分配模块处的电压在第二预定时间长度(例如，0.2s)内超过第二过压阈值(例如，30V)时，确定发生过压故障。根据一些实施例，在外接电源电压过高时断开外接电源和/或使电源分配模块停止向用电设备分配电力，从而避免用电设备因过高的电压而损坏。
根据一些实施例，当继电器或电源分配模块处的电压在预定的时间长度内低于低压阈值时，确定发生低压故障。根据一些实施例，可以存在多组低压阈值及所对应的预定的时间长度，例如，在继电器或电源分配模块处的电压在第一预定时间长度内(例如，20s)低于第一低压阈值(例如，25V)时，或者，在继电器或电源分配模块处的电压在第二预定时间长度(例如，10s)内低于第二低压阈值(例如，24V)时，确定发生低压故障。根据一些实施例，在外接电源电压过低时断开外接电源和/或使电源分配模块停止向用电设备分配电力，从而避免用电设备过度消耗蓄电池中的电能，使得车辆在之后可以正常启动。
根据一些实施例，当继电器或电源分配模块处的电流在预定的时间长度(例如，2s)内超过过流阈值(例如，300A)时，确定发生过流故障。根据一些实施例，在继电器或电源分配模块处的电流发生过流时(例如，外接电源至用电设备的电路上某处发生短路时)，断开外接电源和/或使电源分配模块停止向用电设备分配电力，以避免用电设备因过大的电流而损坏。
需要说明书的是，上文给出的各个阈值的示例取值是针对外接电源电压预定范围为27V～28V来举例说明的。本领域的技术人员可以理解，针对不同的外接电源电压预定范围，上文的各个阈值可以有不同的取值。
图5是示出根据示例性实施例的车辆500的结构框图。其中，信号连接以虚线示出，而电力连接以实线示出。图5的车辆500可以与图1的车辆110具有类似的机构，上文参照图2-图4描述的用于车辆的供电控制方法也适用于图5的车辆500。
如图5所示，车辆500包括用电设备501、继电器502、电源接口503、控制单元504、发动机505、发电机506、蓄电池507、输出装置508以及电源分配模块09。
根据一些实施例，车辆500可以经由电源接口503接收来自外接电源的电力，并使用外接电源的电力向用电设备501供电，其中，电源接口503经由继电器502以及电源分配模块509电连接到用电设备501。
根据一些实施例，控制单元504与继电器502和电源接口503通信地耦接，其中，控制单元504向继电器502发送控制信号以控制继电器502闭合或关断，或从继电器502接收继电器502的状态量(例如，流经继电器502的电流或继电器502的一端的电压)，并且，控制单元504接收来自电源接口503的状态信号(例如，外接电源接入信号)。
根据一些实施例，控制单元504被配置为：确定电源接口503是否已接入外接电源；响应于电源接口503已接入外接电源，确定外接电源的电压是否在预定范围内；以及响应于外接电源的电压在预定范围内，控制继电器502闭合。根据一些实施例，当发动机505处于工作状态时，发动机505驱动发电机506，以将来自发动机505的机械能转换为电能。根据一些实施例，发电机506电连接到蓄电池507，以将所产生的电能存储在蓄电池507中，而蓄电池507电连接到控制单元504和用电设备501，以进一步将蓄电池507中的电能提供给控制单元504和用电设备501。根据另一些实施例，发电机506电连接到控制单元504和用电设备501，这样发电机506直接(而不经过蓄电池507)将电能提供给控制单元504和用电设备501。
根据一些实施例，控制单元501可以获取发动机505的状态，或向发动机505发送控制其状态的指令(例如，通过CAN总线)。根据一些实施例，控制单元501被配置为：控制继电器502闭合后，确定发动机505是否处于工作状态(即是否发动机已启动)；响应于发动机505处于工作状态，发出指令以指示关闭发动机505。根据另一些实施例，控制单元501被配置为：响应于控制单元501被激活，确定发动机505是否已启动，响应于发动机505未启动，确定电源接口503是否已接入外接电源。
根据一些实施例，控制单元504与电源分配模块509通信地耦接(例如，通过CAN总线通信耦接)，其中，控制单元504从电源分配模块509接收电源分配模块509的状态量(例如，电源分配模块509的电压或电流)，并且向电源分配模块509发送控制信号，例如，控制电源分配模块509向用电设备501分配电力或停止向用电设备501分配电力。
根据一些实施例，需要检测继电器502和电源分配模块509的电压和电流，控制单元504被配置为：响应于所检测到的电压或电流指示发生故障，执行以下操作中的至少之一：断开继电器502；以及控制电源分配模块509停止将电力分配给用电设备501。
根据一些实施例，控制单元504和电源分配模块509电连接到继电器502，以在外接电源接入时接收来自外接电源的电力，并且，控制单元504和电源分配模块509电连接到蓄电池507，以在发动机505启动(即处于工作状态)时接收来自发电机506或蓄电池507的电力。
根据一些实施例，输出装置508电连接到控制单元504。根据一些实施例，输出装置508与控制单元504通信耦接(例如，通过CAN总线通信耦接)，以通过输出装置508向用户发送消息(例如，通过画面显示或语音播报消息)。
根据一些实施例，继电器包括第一端和第二端，第一端与电源接口电连接，第二端与用电设备(经由电源分配模块)电连接。控制单元504确定电源接口已接入外接电源时，发起检测继电器的第一端上的电压；判断继电器的第一端上的电压是否在预定范围内，由此确定外接电源的电压是否在预定范围内。
根据本公开的实施例，还提供了一种控制单元，包括：至少一个处理器；以及至少一个存储器，存储器存储有指令，指令当被至少一个处理器执行时使至少一个处理器执行如本公开所述的方法。
根据本公开的实施例，还提供了一种存储有程序指令的计算机可读存储介质，其中，指令当被控制单元的处理器执行时使控制单元执行如本公开所述的方法。
根据本公开的实施例，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，其中，计算机程序在被处理器执行时实现如本公开所述的方法。
图6为根据示例性实施例的控制单元600的结构示意图。图6的控制单元600可以用于实现上文所述的控制单元114或控制单元504。如图6所示，控制单元600包括：至少一个处理器610(图6中仅示出一个)、存储器620以及存储在存储器620中并可在至少一个处理器610上运行的计算机程序621。处理器610执行计算机程序621时实现上述实施例中用于车辆的供电控制方法中的步骤。
如图6所示，控制单元600可包括，但不仅限于，处理器610、存储器620。可以理解，图6仅仅是控制单元600的示例，并不构成对控制单元600的限定。控制单元600(例如，电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU))可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出模块、通信模块等。
处理器610可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器610还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。应当理解，虽然图6中仅示出一个处理器610，但是图6仅是示例性的，且控制单元600可以包括多于一个处理器610。
存储器620在一些实施例中可以是控制单元600的内部存储单元，例如控制单元600的硬盘或内存。存储器620在另一些实施例中也可以是控制单元600的外部存储设备，例如控制单元600上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字卡(Secure Digital，SD)，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器620还可以既包括控制单元600的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器620用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等，例如计算机程序的程序代码等。存储器620还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
需要说明的是，本申请各实施例所述的车辆可以是轿车、卡车、摩托车、公共汽车、船只、飞机、直升机、割草机、挖土机、摩托雪橇、航空器、旅游休闲车、游乐园车辆、农场装置、建筑装置、有轨电车、高尔夫车、火车、无轨电车，或其它车辆。车辆可以包括自动驾驶系统(即上文所述的用电设备的一个实例)，这样车辆完全地或部分地以自动驾驶模式进行运行。车辆在自动驾驶模式下可以控制其自身，例如车辆可以确定车辆的当前状态以及车辆所处环境的当前状态，确定在该环境中的至少一个其它车辆的预测行为，确定该至少一个其它车辆执行所预测行为的可能性所对应信任等级，并且基于所确定的信息来控制车辆自身。在处于自动驾驶模式时，车辆可以在无人交互的情况下运行。
车辆的自动驾驶系统可以包括传感器系统、计算系统和/或通信系统。
传感器系统可以包括多个传感器，这些传感器用于感测车辆的环境和条件的信息。例如，传感器系统可以包括惯性测量单元(IMU)、全球导航卫星系统(GNSS)收发器(例如全球定位系统(GPS)收发器)、无线电探测和测距装置(RADAR，简称为雷达)、激光探测及测距系统(LIDAR，简称为激光雷达)、声学传感器、超声波传感器以及图像捕捉装置(例如相机)。
通信系统，也称作车载通信设备，可以为车辆提供与一个或多个设备或者周围其它车辆进行通信的方式。在一个示例性的实施例中，通信系统可以直接或者通过通信网络与一个或多个设备进行通信。通信系统例如可以是无线通信系统。例如，通信系统可以使用3G蜂窝通信(例如CDMA、EVDO、GSM/GPRS)或者4G蜂窝通信(例如WiMAX或LTE)，还可以使用5G蜂窝通信。可选地，通信系统可以与无线本地局域网(WLAN)进行通信(例如，使用
Figure BDA0003200572730000141
)。在一些实施例中，通信系统可以直接与一个或多个设备或者周围其它车辆进行通信，例如，使用红外线，
Figure BDA0003200572730000142
或者ZIGBEE。其它无线协议，例如各种车载通信系统，也在本申请公开的范围之内。例如，通信系统可以包括一个或多个专用短程通信(DSRC)装置、V2V装置或者V2X装置，这些装置会与车辆和/或路边站进行公开或私密的数据通信。
计算系统能控制车辆的部分或者全部功能。计算系统中的自动驾驶控制单元可以用于识别、评估、以及避免或越过车辆所在环境中的潜在障碍。通常，自动驾驶控制单元可以用于在没有驾驶员的情况下控制车辆，或者为驾驶员控制车辆提供辅助。在一些实施例中，自动驾驶控制单元用于将来自传感器的数据，例如GPS收发器的数据、雷达数据、LIDAR数据、相机数据、以及来自其它车辆系统的数据结合起来，来确定车辆的行驶路径或轨迹。自动驾驶控制单元可以被激活以使车辆能够以自动驾驶模式被驾驶。
计算系统可以包括至少一个处理器(其可以包括至少一个微处理器)，处理器执行存储在非易失性计算机可读介质(例如数据存储装置或存储器)中的处理指令(即机器可执行指令)。计算系统也可以是单个计算装置。计算系统也可以是多个计算装置，这些计算装置分布式地控制车辆的部件或者系统。在一些实施例中，存储器中可以包含被处理器执行来实现车辆的各种功能的处理指令(例如，程序逻辑)。除存储处理指令之外，存储器可以存储多种信息或数据，例如图像处理参数、道路地图、和路径信息。在车辆以自动方式、半自动方式和/或手动模式运行的期间，这些信息可以被车辆和计算系统所使用。
将理解的是，如本文使用的短语“实体A发起动作B”可以是指实体A发出执行动作B的指令，但实体A本身并不一定执行该动作B。例如，短语“控制单元发起检测电压/电流”可以是指控制单元指示对应的传感器(未示出)检测电压/电流，而控制单元本身不需要执行“检测”的动作。
虽然已经参照附图描述了本公开的实施例或示例，但应理解，上述的方法、系统和设备仅仅是示例性的实施例或示例，本公开的范围并不由这些实施例或示例限制，而是仅由授权后的权利要求书及其等同范围来限定。实施例或示例中的各种要素可以被省略或者可由其等同要素替代。此外，可以通过不同于本公开中描述的次序来执行各步骤。进一步地，可以以各种方式组合实施例或示例中的各种要素。重要的是随着技术的演进，在此描述的很多要素可以由本公开之后出现的等同要素进行替换。

Claims (19)

1.一种用于车辆的供电控制方法，其中，所述车辆包括用电设备、继电器和电源接口，所述电源接口经由所述继电器电连接到所述用电设备，所述方法包括：
确定所述电源接口是否已接入外接电源；
响应于所述电源接口已接入外接电源，确定所述外接电源的电压是否在预定范围内；以及
响应于所述外接电源的电压在预定范围内，控制所述继电器闭合。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述车辆还包括发动机，
其中，所述方法还包括：
控制所述继电器闭合后，确定所述发动机是否处于工作状态；以及
响应于所述发动机处于工作状态，发出指令以指示关闭发动机。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述车辆还包括位于所述继电器和所述用电设备之间的电源分配模块，
其中，所述方法还包括：
控制所述继电器闭合后或同时，控制所述电源分配模块将来自所述外接电源的电力分配给所述用电设备。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述车辆还包括发动机、控制单元、电源分配模块、蓄电池和发电机，所述电源分配模块位于所述继电器和所述用电设备之间，
其中，所述方法还包括：
响应于所述控制单元被激活，确定所述发动机是否已启动；以及
响应于所述发动机已启动，控制所述电源分配模块将来自所述蓄电池或发电机的电力分配给所述用电设备。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述车辆还包括发动机和控制单元，
其中，所述方法还包括：
响应于所述控制单元被激活，确定所述发动机是否已启动，
其中，确定所述电源接口是否已接入外接电源包括：
响应于所述发动机未启动，确定所述电源接口是否已接入外接电源。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，还包括：
响应于确定所述外接电源的电压不在所述预定范围内，发出指令以提示电压异常。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述车辆还包括位于所述继电器和所述用电设备之间的电源分配模块，
其中，所述方法还包括：
确定所述继电器和所述电源分配模块的电压和电流是否指示发生故障；以及
响应于所述继电器和/或所述电源分配模块的电压和/或电流指示发生故障，执行以下操作中的至少之一：
控制所述继电器断开；以及
控制所述电源分配模块停止将电力分配给所述用电设备。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括：
存储所述故障所对应的信息，其中，所述故障包括电压故障和电流故障中的至少一者，所述电压故障包括过压故障和欠压故障之一，所述电流故障包括过流故障。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述电压或电流处于预定的范围达预定的时间长度指示发生故障。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述用电设备包括传感器、车载通信设备和计算装置中的至少一者。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述继电器包括第一端和第二端，所述第一端与所述电源接口电连接，所述第二端与所述用电设备电连接，
其中，响应于确定所述电源接口已接入外接电源，确定所述外接电源的电压是否在预定范围内包括:
响应于确定所述电源接口已接入外接电源，发起检测所述继电器的第一端上的电压；以及
判断所述继电器的第一端上的电压是否在所述预定范围内。
12.一种车辆，包括：
用电设备；
继电器；
电源接口，所述电源接口经由所述继电器电连接到所述用电设备；以及
控制单元，所述控制单元被配置为：
确定所述电源接口是否已接入外接电源；
响应于所述电源接口已接入外接电源，确定所述外接电源的电压是否在预定范围内；以及
响应于所述外接电源的电压在预定范围内，控制所述继电器闭合。
13.根据权利要求12所述的车辆，还包括发动机，
其中，所述控制单元还被配置为：
控制所述继电器闭合后，确定所述发动机是否处于工作状态；
响应于所述发动机处于工作状态，发出指令以指示关闭发动机。
14.根据权利要求12所述的车辆，还包括发动机，
其中，所述控制单元还被配置为：
响应于所述控制单元被激活，确定所述发动机是否已启动，
其中，确定所述电源接口是否已接入外接电源包括：
响应于所述发动机未启动，确定所述电源接口是否已接入外接电源。
15.根据权利要求12所述的车辆，还包括：
电源分配模块，所述电源分配模块位于所述继电器和所述用电设备之间，
其中，所述控制单元还被配置为：
发起检测所述继电器和所述电源分配模块的电压和电流；
响应于所检测到的电压或电流指示发生故障，执行以下操作中的至少之一：
控制所述继电器断开；以及
控制所述电源分配模块停止将电力分配给所述用电设备。
16.根据权利要求12所述的车辆，其中，所述继电器包括第一端和第二端，所述第一端与所述电源接口电连接，所述第二端与所述用电设备电连接，
其中，响应于确定所述电源接口已接入外接电源，确定所述外接电源的电压是否在预定范围内包括:
响应于确定所述电源接口已接入外接电源，发起检测所述继电器的第一端上的电压；
判断所述继电器的第一端上的电压是否在所述预定范围内。
17.一种控制单元，包括：
至少一个处理器；以及
至少一个存储器，所述存储器存储有指令，所述指令当被所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行权利要求1-11中任一项所述的方法。
18.一种存储有程序指令的计算机可读存储介质，其中，所述指令当被控制单元的处理器执行时使所述控制单元执行权利要求1-11中任一项所述的方法。
19.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其中，所述计算机程序在被处理器执行时实现权利要求1-11中任一项所述的方法。
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