CN116845818A - 用于车辆的高压电子保险丝和智能高压配电单元 - Google Patents

用于车辆的高压电子保险丝和智能高压配电单元 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于车辆的高压电子保险丝，包括MOSFET模组、预充电路、输出电压采集电路、隔离驱动电路和信号隔离电路，两端连接高压主回路的高压输入端和高压输出端的MOSFET模组和预充电路之间并联连接，隔离信号驱动电路包括高压侧和低压侧，低压侧输入的预充电路的开关信号Pre_EF和MOSFET模组的开关信号ON_EF分别能隔离驱动高压侧的信号S1和S2，隔离驱动电路将高压输出端HV_OUT作为高压侧的一个参考地信号；且本发明还公开了一种用于车辆的智能高压配电单元。本发明通过对电子保险丝的各个子模块进行优化设计和有效驱动，从而能够对高压回路及其运行设备进行安全保护。

Description

用于车辆的高压电子保险丝和智能高压配电单元
技术领域
本发明属于新能源车辆输配电保护技术领域，尤其涉及一种用于车辆的高压电子保险丝和智能高压配电单元。
背景技术
在车辆的配电装置中，往往会用到保险丝进行电路保护，在通过PDU(PowerDistribution Unit，电源分配单元)将动力电池的电源分配到各个部件，如：DCDC、油泵、气泵、PTC、电机控制器等。
为了减少碳排放，目前的新能源车越来越多，新能源车高压动力电池作为车辆能量和动力的来源，其高压运行范围一般在250V～750V，然而，传统的PDU配电装置中采用继电器/接触器+热保险丝的方式或者直接采用一般适用于低压的电子保险丝(eFuse模块)来进行配电主回路的保护，无法对高压电池为250V～750V的配电主回路的工作状态进行有效的保护。如中国专利申请CN202222464550中公开了一种电源分配单元、车载电源系统以及车辆，该专利在一个电源分配单元内采用多个并联的efuse模块对各个低压电子部件进行保护，其常规的eFuse模块只能用于保护DC/DC模块转换后的低压电流电路，或者保护蓄电池输出后的12V低压电路，无法直接对高压回路中的DC/DC模块或者永磁同步电机等运行设备进行有效保护。而在实际工作中，当车辆的高压回路出现问题时，往往比低压回路更容易在短时间内恶化发展为更严重的安全事故。
因此，为了对新能源等车辆的高压回路进行安全保护，急需设计一种用于车辆的高压电子保险丝和智能高压配电单元。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提供了一种用于车辆的高压电子保险丝和智能高压配电单元，通过对电子保险丝的各个子模块进行优化设计和有效驱动，从而能够对高压回路及其运行设备进行安全保护；此外，通过进一步设计强散热性的预充电路，通过估算负载输入电容的值来设置对应的预充时间，以确保高压电子保险丝的安全使用。
(二)技术方案
本发明提供了一种用于车辆的高压电子保险丝，包括MOSFET模组、预充电路、输出电压采集电路、隔离驱动电路和信号隔离电路，所述MOSFET模组的输入输出端分别对应连接高压主回路的高压输入端HV_IN和高压输出端HV_OUT，且所述MOSFET模组和预充电路之间并联连接，所述输出电压采集电路的输入输出端分别与高压输出端HV_OUT和信号隔离电路的输入端连接，所述隔离信号驱动电路包括高压侧和低压侧，所述低压侧输入的预充电路的开关信号Pre_EF和MOSFET模组的开关信号ON_EF分别能隔离驱动高压侧的信号S1和S2，所述信号S1为MOSFET模组的功率开关管的栅极驱动电压，所述信号S2为预充电路的功率开关管的栅极驱动电压，所述隔离驱动电路将高压输出端HV_OUT作为高压侧的一个参考地信号，所述信号隔离电路用于将接收到的检测信号进行隔离，并以将隔离转换后的信号输出。
优选的，所述MOSFET模组具体为SiC MOSFET模组，所述SiC MOSFET模组包括一个或多个并联的SiC MOSFET管Q1～Qn，所述预充电路由电阻R3、电阻R4和SiC MOSFET管Qr依次串联组成，所述电阻R3和R4通过PCB背面的铝基板散热。
优选的，所述隔离驱动电路包括带驱动功能的隔离芯片，所述隔离芯片的一侧为低压侧，另外一侧为高压侧，所述低压侧分别包括开关信号Pre_EF、开关信号ON_EF、工作供电电压VCC_ISO、地线端GND的信号接口，所述高压侧分别包括信号S1、信号S2、高压输出端的参考地信号HV_OUT、驱动芯片供电的栅源级电压差VCC_HV的信号接口。
优选的，在SiC MOSFET模组开通前，所述预充电路先通过有效的开关信号Pre_EF开通，在预充电路工作一段时间后或者满足一定条件后，所述SiC MOSFET模组通过有效的开关信号ON_EF开通，并关闭所述预充电路。
优选的，还包括缓冲电路，所述缓冲电路由电容C1、电阻R1、电阻R2、电容C2依次串联组成，所述缓冲电路的两端连接到高压输入端HV_IN和高压输出端HV_OUT。
优选的，还包括温度采集电路和电流采集电路，所述温度采集电路设置于MOSFET模组的发热处，并能将实时采集的温度值输出到所述信号隔离电路的输入端，所述电流采集电路设置于MOSFET模组的输出端处，并能将实时采集的电流值Current输出到信号隔离电路的输入端。
优选的，还包括输入电压采集电路，所述输入电压采集电路的输入输出端分别与高压输入端HV_IN和信号隔离电路的输入端连接。
优选的，所述预充电路的预充时间Tp根据以下方式确定：
根据下式对负载输入电容的容值Cin进行估算；
式中，Ut为预充时输出电压采集电路实时采集的电压值，UHV_OUT为预充结束后MOSFET模组正常导通时的高压主回路的输出电压，Rp为预充回路的电阻，Cin为负载输入电容；T为电压值Ut预充的计时时间，且初始电压为0；根据得到的所述负载输入电容Cin的大小自适应调整本次或者下次的预充时间Tp。
在另外一方面，本发明还公开了一种用于车辆的智能高压配电单元，所述智能高压配电单元中包括一个或者多个相互串联和/或并联的电子保险丝，所述电子保险丝为上述任一项所述的用于车辆的高压电子保险丝。
优选的，所述车辆为新能源车辆，所述电子保险丝的电压工作范围为250V～750V。
在另外一方面，本发明还公开了一种车辆，所述车辆中包括上述的用于车辆的智能高压配电单元。
(三)有益效果
本发明的用于车辆的高压电子保险丝和智能高压配电单元具备如下的优点：
1)首先，本发明采用基于SiC MOSFET构成电子保险丝(即eFuse模块)的方式，其具有反应速度快和自诊断功能，智能化程度高于传统的eFuse和PDU，eFuse模块的隔离驱动电路采用隔离设计，外部控制器的驱动信号与eFuse模块内部驱动MOSFET的信号存在电气隔离，这样可用有效的隔离信号干扰，并解决驱动高压MOSFET的问题，eFuse模块内部的驱动电源与外部控制电源为不同电源，电源彼此隔离，互不影响；针对250V～750V高压回路的开关控制，eFuse模块内部还配合设有预充电路，预充电路由SiC MOSFET与电阻组成，可防止回路出现大的电流冲击，且eFuse模块采用金属外壳进行模块化设计，SiC MOSFET与预充回路的电阻紧贴PCB的正面，并布置散热孔，PCB反面设计有铝基板，PCB的铝基板与金属外壳接触导热；这样可用将eFuse模块内部的热导出到外壳，有利于散热。
2)其次，eFuse模块驱动电路的S1、S2驱动信号，是通过将接到efuse上的输出电压HV_OUT作为高压侧的参考地获得的，其实现方式充分利用了隔离驱动芯片的特性；且eFuse模块内部有输出电压和输入电压采集电路，可以通过检测输出电压的变化，配合隔离驱动电路实时的调整对eFuse模块的S1-S2信号的控制电压值。
3)另外，eFuse模块内部的SiC MOSFET并联数量可以根据驱动对象的驱动电流值进行自由配置，在设计时可以做到留有裕量；eFuse模块内部具有缓冲电路，可防止MOSFET开关时输出端电压突变对器件的损坏；还具有温度检测功能，通过获取eFuse模块的温度，可以及时发现故障；eFuse模块内部有电流采集电路，可对流经eFuse模块的电流进行采集，通过获得电流值，可以和eFuse端的输出电压值相乘，从而实时获得该路eFuse模块的输出功率。
4)为了进一步的提高efuse的安全使用性，避免高压回路中的负载输入电容产生电压突变，本发明还利用efuse输出的实时输出电压和输入的预设参数估算出负载输入电容的大小，从而动态调整预充电路的工作时间，使得efuse模块能根据输入电容的大小，自适应的调整预充时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明中用于新能源车辆的智能高压配电单元的系统结构示意图；
图2是本发明中用于车辆的高压电子保险丝的系统结构示意图；
图3是本发明高压电子保险丝中隔离驱动电路的系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1所示，本发明用于车辆的智能高压配电单元(PDU)中的各个电源分配回路由一个或者多个高压电子保险丝(eFuse模块)自由串并联组成；智能高压配电单元需要根据分配电源的数量，选择eFuse模块的数量；一个eFuse模块可以用于一个电源回路，也可以多个eFuse模块通过串联或者并联用于一个回路；具体选择何种方式需要根据该回路的工作电流及工作电压，以及eFuse模块的耐压，最大驱动电流进行适配，其高压电子保险丝之间既可以相互串联也可以相互并联，从而满足实际工作中电流和电压参数的要求。此外，智能高压配电单元PDU还包括与eFuse模块通信连接的控制与检测模块，从而对eFuse模块进行检测和控制，通过获得eFuse模块的工作状态；从而获得对应配电回路的工作状态；控制与检测模块对eFuse内的输入输出的电压、电流、温度的采集，可以比较全面的分析回路的工作情况，对系统的工作状态做出合理的判断和预测。。
eFuse驱动电流的能力在模块导通损耗不超过模块最大散热功率时，可以对其可复位的功率开关器件灵活配置；因此需要配电的回路可以根据驱动电流的大小进行eFuse模块的定制化或者模块的组合；同时通过监测eFuse模块回路的电流、电压、温度，可以实时判断回路的工作状态；这样不仅提高了系统的智能化，也可以对系统的成本进行有效的控制。
为了解决新能源等车辆高压回路中的电路保护问题，本发明中用于新能源车辆的高压电子保险丝的结构具体如图2所示，每个高压电子保险丝中包括SiC MOSFET模组、缓冲电路、预充电路、温度采集电路、电流采集电路、输入电压采集电路、输出电压采集电路、隔离驱动电路和信号隔离电路。
参见图2所示，eFuse模块中各个电路子模块的连接关系为：SiC MOSFET模组的输入输出端分别对应连接高压主回路的高压输入端HV_IN和高压输出端HV_OUT，且SiCMOSFET模组、缓冲电路和预充电路之间相互并联，即缓冲电路和预充电路的两端也连接到高压输入端HV_IN和高压输出端HV_OUT；输入电压采集电路的输入输出端分别与高压输入端HV_IN和信号隔离电路的输入端连接；输出电压采集电路的输入输出端分别与高压输出端HV_OUT和信号隔离电路的输入端连接；电流采集电路设置于SiC MOSFET模组的输出端，并能将实时采集的电流值Current输出到信号隔离电路的输入端；温度采集电路设置于SiCMOSFET模组的发热处，并能将实时采集的温度值Temp输出到信号隔离电路的输入端；隔离信号驱动电路包括高压侧和低压侧，低压侧输入的预充电路的开关信号Pre_EF和SiCMOSFET模组的开关信号ON_EF分别能隔离驱动高压侧的信号S1和S2，信号S1为SiC MOSFET模组的功率开关管Q1～Qn的栅极驱动电压，信号S2为预充电路的功率开关管Qr的栅极驱动电压，且隔离驱动电路将高压输出端HV_OUT作为高压侧的一个参考地信号；信号隔离电路用于将接收到的检测信号进行隔离，以将转换隔离后的信号输出到控制与检测模块。
具体的，参见图2-3所示，各个子电路模块的具体介绍如下：
SiC MOSFET模组：作为主回路的SiC MOSFET模组由一个或多个SiC MOSFET并联组成，其接通主回路两端连接高压的高压输入端HV_IN和高压输出端HV_OUT，即其增强型NMOS管的漏极和源极都分别连接高压输入端HV_IN和高压输出端HV_OUT。此外，如果不考虑并联模块均流或者均热控制的话，其SiC MOSFET模组可为一般的MOS模组。
此外，SiC MOSFET模组决定了eFuse模块驱动电流的能力，如：单个MOSFET内阻20毫欧，4个并联后该模组的内阻为5毫欧；由于eFuse模块的驱动能力受限于模块的散热能力，假如该eFuse模块可承受20W的导通损耗，那该模块的驱动电流为63.25A。
缓冲电路：缓冲电路由电容C1、电阻R1、电阻R2、电容C2依次串联组成，电容C1和C2串联提高了电路的耐压值；电阻R1和R2串联比同阻值的单个电阻承受的功率小了一半。
预充电路：预充电路由电阻R3、电阻R4和功率开关管Qr依次串联组成，其中Qr为SiC MOSFET(也为增强型NMOS管)，电阻R3和R4通过PCB背面的铝基板散热，因为预充电路会因为检测到故障后导致R3和R4发热严重，故需要提高其串联电阻的散热性能；预充电路的驱动控制信号为Pre_EF，低压侧输入的Pre_EF经隔离驱动电路的信号隔离后为信号S2。
预充电路需要在efuse启动时配合主电路的SiC MOSFET模组进行工作的，即在SiCMOSFET模组正式开通前，先通过有效信号S2开通预充电路一段时间后或者满足一定条件后，再通过有效信号S1接通SiC MOSFET模组，并同时关闭预充电路和将信号S2置为无效。
温度采集电路：温度采集电路靠近MOSFET，用于检测eFuse模块的整体温度；温度采集电路将模块的温度值转换为电压值，经信号隔离电路后转换为信号EF_Temp，温度信号的采集电路可以使用模拟或者数字电路，通过信号隔离电路将采集信号向低压侧进行传输，经控制与检测模块的信号处理电路后得到实时的eFuse模块的温度值。
电流采集电路：电流采集电路能够采集流过eFuse模块的电流值，采集电路通过转换关系将电流值Current转换为对应的电压，经隔离电路后转换为信号EF_Current，电流采集电路有两者实现方式，一种采用非接触的霍尔传感器、另外一种采用电阻采集的方式；两种采集方式都将电流值转换为电压值；将获得的电压信号通过信号隔离电路后，进行信号运算从而获得实际的电流值；信号运算由控制与检测模块中的MCU(单片机)完成。
输入电压采集电路/输出电压采集电路：输入与输出电压采集电路相同，两个电路将高压输入端的HV_IN和输出端的HV_OUT分别检测后进行电阻分压、信号隔离后转换为低压侧的信号EF_VIN和信号EF_VOUT输出。
隔离驱动电路：参见图3所示，隔离驱动电路由带驱动功能的隔离芯片组成，隔离芯片的一侧为低压侧，另外一侧为高压侧；由于驱动SiC MOSFET需要施加开启MOSFET的阈值电压VGS；而S极的电压为HV_OUT，因此G极驱动信号S1和S2的电压相对于输出电压HV_OUT应该大于或等于门槛电压VGS(驱动信号差值一般可为12V～20V，大于门槛电压VGS的12V)；为了获得符合要求的驱动信号S1和S2；通过直接将HV_OUT作为隔离驱动电路高压侧一个参考地，可将S1和S2有效时的电压钳位到(VCC_HV+HV_OUT)，其中VCC_HV为高压侧驱动芯片供电的栅源级电压差，其值可为12V～20V，即大于或等于VGS，VCC_ISO为低压侧的工作供电电压，GND为低压侧的地线端；当低压侧的SiC MOSFET模组的开关信号eFuse_ON(即ON_EF)有效时，隔离驱动电路高压侧S1有效，S1驱动SiC MOSFET模组开通；当低压侧的预充电路的开关信号eFuse_PreLoad(即Pre_EF)有效时，隔离驱动电路的高压侧S2有效，S2驱动预充电路的Qr导通；S1为SiC MOSFET模组的Q1～Qn栅极电压触发信号，S2为预充电路的Qr栅极电压触发信号，其Ron1和Ron2为高压侧输出端信号S1-S2的驱动电阻。
值得一提的是，实现图3所示的隔离驱动电路的相同输出输出和隔离驱动功能的电路结构和组合电路较多，因其具体电路结构不作为本发明的保护重点，故此处不再赘述。
信号隔离电路：信号隔离电路由隔离芯片组成，它负责将输入/输出等检测电路采集的输入电压Voltage_IN、输出电压Voltage_OUT、温度Temp、电流Current进行信号隔离，再由控制与检测模块进行检测信号的运算和S1-S2的控制。
综上可知，本发明在eFuse模块中实现了输出输出信号的隔离和驱动控制，预充电路通过配合主回路工作，从而是的efuse模块能够对高压回路及其运行设备进行安全保护。输入信号ON_EF、Pre_EF分别为eFuse模块中的主回路和预充电路的低压侧控制信号，用以产生高压侧的对应MOS管驱动信号S1和S2，HV_IN和HV_OUT为eFuse模块接车辆高压线路的高压输入和高压输出端，输出信号EF_Temp、EF_Current、EF_VIN和EF_VOUT分别为eFuse模块检测输出到低压侧的MOS管温度、电流、电压输入和电压的采集信号。
需要指出的是，本发明efuse模块中通过隔离驱动电路和信号隔离电路的高低压信号转换和隔离，使得电子保险丝的输入输出信号与外部驱动及采集信号已经实现了高低压电气隔离设计，且其隔离驱动电路的S1、S2驱动信号是通过将输出电压HV_OUT作为高压侧的参考地获得的，其实现方式充分利用了隔离驱动芯片的特性。
在另外一个实施例中，为了提高efuse的安全使用性，避免高压回路中的负载输入电容产生电压突变，本发明还利用efuse输出的实时输出电压和输入的预设参数估算出负载输入电容的大小，从而动态调整预充电路的工作时间，使得控制与检测模块能根据预估出的负载输入电容的大小，自适应的调整efuse模块中预充电路工作的预充时间。
具体的，在高电压的场合，因为负载输入电容上的电压不能突变，而根据公式回路接通的瞬间可能会因为电容造成非常大的电流冲击；为了保护回路中的负载，因此需要预充电路；对于可能存在的负载大电容问题，通过控制与检测模块中的定时器计时，及eFuse模块中的预充电路，可以对负载输入电容的容值Cin进行提前估算；
式中，Ut为预充时输出电压采集电路实时采集的电压值，UHV_OUT为预充结束后SiCMOSFET模组正常导通时的高压主回路的输出电压值，Rp为预充回路的电阻，Rp＝R3+R4，Cin为负载输入电容；T为控制与检测模块中定时器的计时时间，其与实时采集的电压值Ut对应，且假设初始电压为0，由此可计算负载的输入电容容值。
参见上式可知，对于输入电容容值大的负载，预充电路工作时间可以适当进行延长；待eFuse模块的输出电压测量值到达一定值后，再开启主回路；对于输入电容容值较小的负载，可以减少预充电路工作时间；加速启动过程；由于预充电路可以对负载输入电容的电压和时间等信号进行采集计算，因此控制与检测模块中可以根据上式估算出的负载输入电容Cin的大小，并自适应的调整本次或者下次的预充时间Tp，从而确保eFuse模块的安全使用。
此外，本发明中通过预估的负载输入电容Cin确定预充时间Tp的映射确认方式可以为多种：既可以为查表的数值确定方式(即在控制与检测模块中预先存有对应的Cin～Tp数值对应表)；也可以在控制与检测模块中建立相关的数学模型来精确计算确定；另外考虑到上式中电容值的估算可能存在一定的误差，还可以将负载输入电容Cin与高压回路中的预设常规电容值Cav进行比较，如果两者差值大于预设的阈值后，再对预充时间Tp按照预设的数学关系(例如两者成一定正比例)进行对应的增大或者缩小调整。
在一个PDU中，多个eFuse模块可以通过串联或者并联用于一个回路；对于eFuse模块的串联，可以提高回路的耐压范围；对于eFuse模块的并联，则可以提高回路的驱动电流范围；当回路中多个eFuse模块串联时，需要对模块的工作模式进行设置，此时将以电源输入的第一个eFuse模块的输入采集信号作为有效信号；以最后一个eFuse模块的输出电压信号采集作为有效信号；同时系统预充电路的电阻值调整为n*Rp；而当回路中多个eFuse模块并联时，此时任意一个模块的输入采集信号和输出电压信号采集都可以作为有效信号；而此时回路的电流值应该为n*Ic；Ic为单个模块采集的电流值；系统预充电路的电阻值则为
在另外一方面，本发明还要求保护一种用于车辆的智能高压配电单元，智能高压配电单元中包括一个或者多个相互串联和/或并联的高压电子保险丝。
具体的，本发明的车辆优选为新能源车辆，其智能高压配电单元中高压电子保险丝的高压工作范围为250V～750V，本发明的efuse模块其实际上可正常适应于1000V以下的高压回路保护工作(mos管的耐压虽然可到1200V，但是一般会降额用在800V系统)。此外，在轨道交通等特种车辆上，efuse模块中SiC MOSFET模组工作的高压范围甚至可达1700V左右。
相对于现有技术，本发明的优势在于以下方面：
1、本发明采用eFuse模块进行电源分配，可检测通过eFuse模块电源的电压、电流值；以及eFuse模块的温度；与传功的保险丝加继电器/接触器的方式相比，本发明提供的方案具有反应速度快，和自诊断功能，适合智能化的应用场合。
2、eFuse模块内部由并联SiC MOSFET模组、缓冲电路、预充电路、电流采集电路、温度采集电路、输入电压检测电路、输出电压检测电路、隔离驱动电路、信号隔离电路组成；且驱动SiC MOSFET的信号与外部驱动信号采用隔离设计。
3、eFuse模块内部驱动SiC MOSFET的电路，是以HV_OUT做为参考地，与高压侧电源VCC_HV及隔离驱动芯片实现的，由于MOSFET导通需要一个正的VGS电压，而MOSFET的D极是HV_IN，S极为HV_OUT；如何产生一个驱动MOSFET的S1和S2；就是本发明解决的一个问题。
4、通过对eFuse模块的温度、输入/输出电压、电流值的采集，可用准确获得eFuse模块的工作状态，同时得到了负载动态功率的变化；通过eFuse模块的工作状态，从而获得配电回路的工作状态。
5、通过对eFuse的模块化设计、并提供模块化集成的方法(串/并联)，串联提高了回路的耐压等级；并联提高了回路的驱动电流；这两种方式的结合可以提高eFuse模块在大电压或者大电流的应用场合。
6、在高电压的场合，负载输入电容上的电压不能突变，根据公式回路瞬间将造成非常大的电流冲击；通过控制与检测模块中的定时器计时，及eFuse模块中的预充电路，可以对负载输入电容的容值进行估算；根据输入电容的大小，可以自适应的对预充时间进行匹配，从而确保了eFuse模块的安全使用。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种用于车辆的高压电子保险丝，其特征在于，包括MOSFET模组、预充电路、输出电压采集电路、隔离驱动电路和信号隔离电路，所述MOSFET模组的输入输出端分别对应连接高压主回路的高压输入端HV_IN和高压输出端HV_OUT，且所述MOSFET模组和预充电路之间并联连接，所述输出电压采集电路的输入输出端分别与高压输出端HV_OUT和信号隔离电路的输入端连接，所述隔离信号驱动电路包括高压侧和低压侧，所述低压侧输入的预充电路的开关信号Pre_EF和MOSFET模组的开关信号ON_EF分别能隔离驱动高压侧的信号S1和S2，所述信号S1为MOSFET模组的功率开关管的栅极驱动电压，所述信号S2为预充电路的功率开关管的栅极驱动电压，所述隔离驱动电路将高压输出端HV_OUT作为高压侧的一个参考地信号，所述信号隔离电路用于将接收到的检测信号进行隔离，并以将隔离转换后的信号输出。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的高压电子保险丝，其特征在于，所述MOSFET模组具体为SiC MOSFET模组，所述SiC MOSFET模组包括一个或多个并联的SiC MOSFET管Q1～Qn，所述预充电路由电阻R3、电阻R4和SiC MOSFET管Qr依次串联组成，所述电阻R3和R4通过PCB背面的铝基板散热。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的高压电子保险丝，其特征在于，所述隔离驱动电路包括带驱动功能的隔离芯片，所述隔离芯片的一侧为低压侧，另外一侧为高压侧，所述低压侧分别包括开关信号Pre_EF、开关信号ON_EF、工作供电电压VCC_ISO、地线端GND的信号接口，所述高压侧分别包括信号S1、信号S2、高压输出端的参考地信号HV_OUT、驱动芯片供电的栅源级电压差VCC_HV的信号接口。
4.根据权利要求3任一项所述的用于车辆的高压电子保险丝，其特征在于，在SiCMOSFET模组开通前，所述预充电路先通过有效的开关信号Pre_EF开通，在预充电路工作一段时间后或者满足一定条件后，所述SiC MOSFET模组通过有效的开关信号ON_EF开通，并关闭所述预充电路。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的用于车辆的高压电子保险丝，其特征在于，还包括缓冲电路，所述缓冲电路由电容C1、电阻R1、电阻R2、电容C2依次串联组成，所述缓冲电路的两端连接到高压输入端HV_IN和高压输出端HV_OUT。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的用于车辆的高压电子保险丝，其特征在于，还包括温度采集电路和电流采集电路，所述温度采集电路设置于MOSFET模组的发热处，并能将实时采集的温度值输出到所述信号隔离电路的输入端，所述电流采集电路设置于MOSFET模组的输出端处，并能将实时采集的电流值Current输出到信号隔离电路的输入端。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的用于车辆的高压电子保险丝，其特征在于，还包括输入电压采集电路，所述输入电压采集电路的输入输出端分别与高压输入端HV_IN和信号隔离电路的输入端连接。
8.根据权利要求1～4中任一项所述的用于车辆的高压电子保险丝，其特征在于，所述预充电路的预充时间Tp根据以下方式确定：
根据下式对负载输入电容的容值Cin进行估算；
式中，Ut为预充时输出电压采集电路实时采集的电压值，UHV_OUT为预充结束后MOSFET模组正常导通时的高压主回路的输出电压，Rp为预充回路的电阻，Cin为负载输入电容；T为电压值Ut预充的计时时间，且初始电压为0；
根据得到的所述负载输入电容Cin的大小自适应调整本次或者下次的预充时间Tp。
9.一种用于车辆的智能高压配电单元，其特征在于，所述智能高压配电单元中包括一个或者多个相互串联和/或并联的电子保险丝，所述电子保险丝为权利要求1-8中任一项所述的用于车辆的高压电子保险丝。
10.根据权利要求9所述的用于车辆的智能高压配电单元，其特征在于，所述电子保险丝的电压工作范围为250V～750V。
11.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求9-10中任一项所述的用于车辆的智能高压配电单元。
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