[0001] 本发明涉及车辆控制技术领域，特别是涉及一种用于车载安全保护的智能保险装置。

[0002] 目前，车辆的智能化程度在不断提高，所需的负载也越来越多，因此，对于车辆的安全性能同样提出了更高的要求。

[0003] 对于传统的车载保险装置，其主要通过安装普通保险丝和继电器的方式进行保护，但是，普通保险丝存在的主要问题是：反应时间较慢、温度阈值较高，在每次使用之后需要重新更换保险丝，从而造成车载系统存在安全系数低、使用不方便等问题。

[0004] 此外，有的车载保险装置，是通过电子保险丝进行保护，电子保险丝反应时间快，但是电子保险丝存在的主要问题是：电子保险丝及域控制器控制原理复杂，现阶段技术存在失效风险，特别是对于智能驾驶系统车辆来说，一旦失效对整车安全存在较大安全隐患。另外，购买成本较高，并且一旦电子保险丝的控制系统出现问题，电子保险丝的更换成本较高，由于电子保险丝安装在汽车控制器内，使得需要连着整个汽车控制器都一起更换，更换一个汽车控制器的成本是一个保险丝的几百倍，甚至上千倍。因此，导致车载系统存在维修成本过高的问题。

[0005] 因此，亟需开发一种技术，能够解决以上技术问题。

[0010] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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做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。

[0011] 在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

[0012] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

[0013] 参见图1至图4，本发明提供了一种用于车载安全保护的智能保险装置，应用于车辆中，用于对车辆的车载电路进行安全保护，该装置包括：电源1、域控制器2、智能保险盒5和负载6；电源1的正极端，通过智能保险盒5与负载6的正极端相连接；
负载6的负极端，与电源1的负极端相连接；
需要说明的是，负载6与智能保险盒5串联接入电源1的供电电路中，智能保险盒5用于对负载6发挥保护作用；
智能保险盒5，包括域控制器2、普通保险丝（Fuse）4和智能保险丝（eFuse）3；
普通保险丝4和智能保险丝3相互串联，组成一个串联支路；
所述串联支路的一端，与电源1的正极端相连接；
所述串联支路的另一端，与负载6的正极端相连接；
智能保险丝3，与域控制器2通过信号线连接；
域控制器2，用于对智能保险丝3进行通断控制，具体为：用于监测电源1的供电回路中的电流大小，并在电源1的供电回路发生故障（例如电源1的供电回路中的电流超过设定的电流阈值）时，触发智能保险丝（eFuse）3切断电源1的供电回路；
普通保险丝4，用于当域控制器2无法对智能保险丝3进行通断控制时，且电源1的供电回路中的电流达到其具有的电流阈值时，自动发挥熔断保护作用。

[0014] 需要说明的是，智能保险丝（eFuse）3即是电子保险丝，智能保险丝3与域控制器2通过信号线连接，然后智能保险丝3与普通保险丝（Fuse）4串联连接，用于车辆的车载电路出现故障时的多层保护作用；需要说明的是，对于本发明，域控制器2，用于监测电源1的供电回路中的电流，并将这些数据传递给智能保险丝3。当域控制器2检测到电源1的供电回路中的电流超过设定的电流阈值时，实时向智能保险丝3发送一个触发信号，要求智能保险丝3立即切断当前回路的电源。智能保险丝3根据这个触发信号作出响应，打开内部的开关元件，切断电路，以保护电子设备。同样，当电路中的电流回到安全范围内时，域控制器2，还用于发送一个恢复信号，要求智能保险丝3恢复导通状态。

[0015] 具体实现上，域控制器2，是汽车上自带的一种控制器模块（即控制器芯片），用于管理汽车内部的数据流和通信，其中包括对智能保险丝3的工作状态进行控制。

[0016] 需要说明的是，负载6，包括汽车上的任意一种或者多种用电设备，例如：例如电机控制器、空调控制器、空调设备等。

[0017] 在本发明中，具体实现上，电源1，分别与域控制器2和控制模块8相连接，用于为域控制器2和控制模块8供电；在本发明中，具体实现上，电源1为直流电源，例如可以为电池，用于提供直流，一般采用12V或24V直流输出的电池。

[0018] 在本发明中，普通保险丝（Fuse）4，是在电路中电流过大（即超过预设的电流阈值）时，利用自身产生的热量升温发生熔断，从而切断电路的保险丝。普通保险丝，用于当电路过载时，通过熔断熔丝来进行切断电路，而智能保险丝是电子熔丝，则是通过域控制器2等芯片，来控制其通断电路。

[0019] 需要说明的是，普通保险丝（Fuse）4作为一个纯电气性质的零件，不具有监控和诊断功能，当普通保险丝4的熔丝熔断之后，自身不具备自我修复能力，需要及时进行更换。其不受电子控制，当电流过载时，自动切断。

[0020] 具体实现上，本发明选用的普通保险丝（Fuse）4的具体类型是：Littelfuse公司生产的25A/32V规格的直流插片式保险丝ATO插片汽车保险丝，该保险丝的额定电流为25A，熔断器的类型为刀片型，额定电压为32V的直流电压，最低工作温度为‑40℃，最高工作温度为+150℃。在汽车的车载系统中，普通保险丝4起到保护电路的作用，它的功能是在电路受到意外过载或短路时，迅速断开电路，防止电子元件受到损害或发生火灾。普通保险丝4的工作原理是：基于其熔断丝的材料和截面积，当电流超过了设定的额定电流值时，熔断丝会瞬间熔断，从而切断电路中的电流，以保护电子设备不受损坏。

[0021] 在本发明中，智能保险丝（eFuse）3是一种集成了电子控制功能，能够实现动态保护、状态监测和精确响应的电子器件。本发明的智能保险丝（eFuse）3，采用英飞凌品牌的BTS7002型号的电源开关芯片，它的额定负载电流为21A。

[0022] 在本发明中，智能保险丝3具有的作用是：当装置内部的负载出现过载保护时，电流急剧增大，此时，智能保险丝（eFuse）3立即进行反应，切断电源，以防止设备受到损坏。

[0023] 需要说明的是，智能保险丝3，其集成了先进的电子控制技术，可以实时监测电流、电压和温度，并以非常短的响应时间采取切断电路等措施。

[0024] 在本发明中，具体实现上，智能保险丝3是电子熔丝，具有节省空间，具备自恢复的能力及自诊断功能，通过对供电回路进行检测和诊断，可以提早发现故障，减少重大故障发生的几率。智能保险丝（eFuse）3能够自动切断与闭合，并且智能保险丝（eFuse）3的使用时间较长，实现对电路的保护。

[0025] 具体实现上，智能保险丝（eFuse）3通过与普通保险丝（Fuse）4的串联，实现车载系统中的电路的多层保护。

[0026] 需要说明的是，对于本发明，电源1用于整体电路的供电；控制模块8，与域控制器2相连接，用于两者之间的信号传输与反馈。

[0027] 在本发明中，具体实现上，域控制器2，还与车载系统9相连接，用于控制车载系统9。

[0028] 需要说明的是，对于本发明，域控制器2连接至车载系统9时，用于监控和控制车辆内部的电子系统，以确保它们能够准确、高效地运行。域控制器2执行的操作包括：实时监测车载系统9包括的各种设备和传感器，以获取车载系统的状态和运行信息。域控制器2还可以进行故障诊断，通过与车载系统9通信获取错误代码、异常状态等信息。

[0029] 具体实现上，域控制器2与车载系统9的控制端，通过数字输入/输出端口（Digital Input/Output, I/O）和通讯接口进行连接。数字输入/输出端口用于传输开关信号、控制信号等，而通讯接口则是针对特定通讯协议的接口。用于实现数据传输、控制命令的发送接收等功能。其中，域控制器2向车载系统9发送控制指令，如引擎启停、车辆加速减速控制、灯光控制等，以实现对车辆电子系统的控制。域控制器2向车载系统9发送调节性能参数的指令，如调节发动机输出功率、刹车系统灵敏度等，以优化车辆的性能。

[0030] 需要说明的是，对于本发明，车载系统9，用于指代车辆上的各种电子系统和控制单元，具体包括发动机控制单元、防抱死制动系统、车辆稳定控制系统（VSC）、车载娱乐系统、车载导航系统、以及各种传感器和执行器等。

[0031] 在本发明中，具体实现上，控制模块8，还与报警器7通过信号线相连接；域控制器2，除用于监测电源1的供电回路中的电流大小之外，还用于在电源1的供电电路发生故障（例如电源1的供电回路中的电流超过设定的阈值）时，发送报警信号至控制模块8；
控制模块8，用于将接收到的报警信号传输至报警器7，触发报警器7发出报警，从而通知车辆的操作员或维护人员进行必要的维修和故障排除。

[0032] 需要说明的是，对于本发明，控制模块8通常是车辆电子控制系统中的一部分，用于管理和控制车辆的各种功能和系统。在本发明中，它可以是车辆中的中央控制单元。

[0033] 为了更加清楚地理解本发明的技术方案，下面说明本发明的工作原理。

[0034] 参见图4，对于本发明，其包括以下的工作模式：工作模式一，即初始工作状态：将电源1的控制开关闭合，电源1提供电能，使得车载系统9处于正常通电闭合状态，负载6保持正常工作状态，电源1的供电回路在正常运行过程中，智能保险盒5中的智能保险丝（eFuse）3和普通保险丝（Fuse）4处于正常的工作状态，一直都在连通，参见图4中的操作S1、S2所示。

[0035] 工作模式二，即智能保险丝（eFuse）3单独工作的工作模式：在电源1的供电回路正常工作过程中，供电回路中的电流大小在阈值范围之内，当供电回路中的负载6发生短路时，电路中的电流增大，如果域控制器2监测到供电回路中的电流超过设定的电流阈值，则触发智能保险丝（eFuse）3切断电源1的供电回路，从而对电源1的供电回路进行保护，如图4中的操作S3所示。

[0036] 需要说明的是，在本发明中，智能保险丝（eFuse）3设置的电流阈值，比普通保险丝（Fuse）4的电流阈值小，当电路中发生故障，电流急剧增大，使智能保险丝（eFuse）3率先工作。

[0037] 此外，还需要说明的是，普通保险丝（Fuse）4熔断之后是不可逆的，需要更换新的普通保险丝（Fuse）4；当电路中发生过载保护时，在普通保险丝（Fuse）4熔断之后，整车回路中的普通保险丝（Fuse）4无法自行修复，但是智能保险丝（eFuse）3由于是电子控制的，所以可以自行修复，重新进行复位，下次发生过载时，仍然可以继续使用。

[0038] 在工作模式二中，域控制器2监测到电源1的供电回路发生故障（例如电源1的供电回路中的电流超过设定的阈值），并对智能保险丝（eFuse）3进行切断保护时，同时发出报警信号至控制模块8，然后控制模块8发送报警信号至报警器7。

[0039] 工作模式三，即实现智能保险丝（eFuse）和普通保险丝（Fuse）的多层保护的工作模式：在电源1的供电回路正常工作过程中，当供电回路中的负载6发生短路或过载时，电流增大，普通保险丝（Fuse）4的温度升高，且出现域控制器2不能正常工作而造成智能保险丝（eFuse）3失效的情况出现时，随着电流增大，导致热量升高到普通保险丝（Fuse）4的温度阈值后，普通保险丝（Fuse）4熔断，从而对电源1的供电回路进行保护，如图4中的操作S4所示。

[0040] 需要说明的是，对于本发明，当域控制器2的信号输入受到破坏后，域控制器2不能正常工作而造成智能保险丝（eFuse）3失效，此时串联的、传统的普通保险丝（Fuse）4对电源1的供电回路起到保护作用，完成了对车载电路的保护作用，解决了现有技术中对于车载系统安全系数低、使用不方便、维修成本高等问题，从而实现对于车载系统的多层保护。

[0041] 还需要说明的是，目前，域控制器2和智能保险丝（eFuse）3是集成在一个控制板上，域控制器2直接控制智能保险丝（eFuse）3，并且对智能保险丝所在供电回路的电压、电流和温度进行监控，如果域控制器2失效，例如死机、程序错误（BUG）等，都会造成智能保险丝不能正常发挥切断回路的作用。

[0042] 与现有技术相比较，本发明提供的用于车载安全保护的智能保险装置，具有如下有益效果：1、本发明的装置，其中的智能保险盒包含域控制器2、智能保险丝（eFuse）3和普通保险丝（Fuse）4，能够为每个回路设置不同阈值电流，从而更加灵敏与便捷，实现对电源1的供电回路的保护。

[0043] 需要说明的是，对于本发明，智能保险丝（eFuse）3能够调节电流的阈值范围，这是由其内部的电子元件和控制技术所实现的。智能保险丝（eFuse）3中通常包含微型处理器、可编程逻辑单元（FPGA、ASIC等）、传感器和控制电路以及可调电阻等元件，这些元件能够让智能保险丝发挥动态调节电流阈值的能力。

[0044] 2、本发明的装置，通过智能保险丝（eFuse）3和普通保险丝（Fuse）4的串联，实现了对车载电路的多层保护机制。

[0045] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。