新能源汽车动力电池系统与充电系统课件：纯电动汽车总体组成

纯电动汽车总体组成概述PART01纯电动汽车是完全由可充电电池（如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池）提供动力源的汽车。概述BEV动力装置主要由动力电池组、驱动电机、控制系统及安全保护系统等组成。动力电池组是电动汽车的动力源，用于驱动电机，将电池组的电能转化成机械能，驱动车辆行驶。控制系统实施对电池组进行管理、对高压电领域的分配、对电机的控制等。安全保护系统在电动汽车发生紧急情况时，对人及机器进行保护。概述纯电电动汽车总体主要由四部分组成，分别是动力电池、底盘、车身和电器。动力电池作为电动汽车的重要组成部分包括电池模组、电池管理系统、热管理系统、电气及机械系统五个主要部分。底盘由驱动电机及控制系统、行驶系统、转向系统和制动及能量回收系统四部分组成。纯电电动汽车控制系统PART02纯电电动汽车主要控制系统由电机控制器（FMCU）、DC-DC转换器、高压配电箱（PDU）、车载充电机（OBC）、电池管理器（BMS）、整车控制器（VCU）等组成（如下图）。纯电电动汽车控制系统高压电控总成高压电控总成上层内部结构图高压电控总成主要的功能：（1）控制高压交/直流电双向逆变，驱动电机运转，实现充、放电功能（VTOG、车载充电器）；（2）实现高压直流电转化低压直流电为整车低压电器系统供电（DC-DC）；（3）实现整车高压回路配电功能以及高压漏电检测功能（高压配电箱&漏电传感器模块）；（4）另外还包括CAN通讯、故障处理记录、在线CAN烧写以及自检等功能。比亚迪e5的高压电控总成又称四合一：（1）双向交流逆变式电机控制（VTOG）；（2）高压配电和漏电传感器；

（3）车载充电机（底层）；

（4）DC-DC变换器。1.电机控制器（VTOG）电机控制器就是控制主牵引电源与电机之间能量传输的装置，是由外界控制信号接口电路、电机控制电路和驱动电路组成。电机控制器作为整个驱动系统的控制中心，它由逆变器和控制器两部分组成。主要功能：

（1）驱动控制（放电）：采集油门、制动、档位、旋变信号等控制电机正向、反向转动，正、反转发电功能；具有输出高电压和电流控制限制功能，具有电压跌落、过流、过温、IPM过温、IGBT过温保护、功率限制、扭矩控制限制等功能。同时具备电控系统防盗、能量回馈控制、主动泄放、被动泄放控制。

（2）充放电控制：交、直流转换，双向充、放电控制功能；自动识别单相、三相相序并根据充电电流控制充电方式，根据充电设备识别充电功率，控制充电方式；根据车辆或其他设备请求信号控制车辆对外放电；断电重启功能；在电网断电，又供电的时候，可继续充电功能。1.电机控制器（VTOG）2.高压配电箱

电动汽车高压配电箱又称高压配电盒，是高压系统分配单元。电动汽车具有高电压和大电流的特点，通常配备300V以上的高压系统，工作电流可达200A以上，可能危及人身安全和高压零部件的使用安全性。配电箱内部结构车载充电机是指固定安装在电动汽车上的充电机，是一种专为电动汽车动力电池充电的设备，是对电池充电时用到的有特定功能的电力转换装置，位置在高压四合一的底层，如图下图所示。3.车载充电机4.DC-DC转换器

DC-DC转换器就是将动力电池组高电压转换为13-14V的低压电，既能给全车电器供电、又能给辅助蓄电池充电的设备。DC-DC转换器在纯电动汽车上的功能就相当于传统燃油汽车上发电机的功能，它的电能来自于动力电池包，去处是给车载电器供电。5.1电池管理器（BMS）

电池管理器对整车的安全运行、整车控制策略的选择、充电模式的选择以及运营成本都有很大影响。电池管理系统无论在车辆运行过程中还是在充电过程中都要可靠地完成电池状态的实时监控和故障诊断，并通过CAN总线的方式告知车辆集成控制器或充电机，以便采用更加合理的控制策略，达到有效且高效使用电池的目的。它作为电池系统的重要组成部分，具有实时监控电池状态、优化使用电池能量、延长电池寿命和保证电池的使用安全等重要作用。5.2整车控制器（VCU）整车控制器对新能源汽车动力链的各个环节进行管理、协调和监控，以提高整车能量利用效率，确保安全性和可靠性。

整车控制器采集司机驾驶信号，通过CAN总线获得电机和电池系统的相关信息，进行分析和运算，通过CAN总线给出电