《新能源汽车整车控制技术》课件-项目1 整车控制器系统概述

项目一整车控制器系统概述整车控制系统认知汽车技术与服务学院整车控制系统是车辆的

“

大脑

”，

负责协调电池、

电机、

发动机等关键部件协同工作。汽车技术与服务学院

2整车控制系统定义及作用)

整车控制系统概述现代集成更多智能化功能，

如能量回收

、

故障诊断等。早期汽车技术与服务学院

3整车控制系统的发展历程功能较为简单，

仅能实现基本的动力分配。)

整车控制系统概述提升了新能源汽车的性能推动了汽车向智能化、

网联化发展汽车技术与服务学院

4整车控制系统对汽车行业的影响)

整车控制系统概述为自动驾驶等前沿技术提供了基础030102»

（一）核心控制单元

汽车技术与服务学院

5VCU“大脑”VCUBMS......确保系统高效运行汽车技术与服务学院

6

（一）核心控制单元决策动力分配

，根据驾驶需求和电池状态

，合理分配电机与发动机功率

，优化整车性能。VCU（整车控制器）MCU①

防止电机过载

②

过热损坏汽车技术与服务学院

7»》

（一）核心控制单元MCU（电机控制器）调节电机扭矩与转速

，根据驾驶需求精准控制

，满足加速、爬坡等工况。电机保护功能发动机故障诊断可以通过OBD接口读取故障码

，快速定位

发动机相关问题。汽车技术与服务学院

8ECU（发动机控制单元）»》

（一）核心控制单元优化发动机性能

，根据工况调整点火时间、

喷油量等参数

，提升动力输出。汽车技术与服务学院

9实时监控电池状态

，精准测量SOC（剩余电量）和SOH（健康状态）

，保障电池安全运行。BMS（电池管理系统）»》

（一）核心控制单元加速踏板位置传感器汽车技术与服务学院10

（二）传感器与执行器传感器制动踏板传感器挡位传感器

（二）传感器与执行器

汽车技术与服务学院11执行器①

连接VCU、

BMS、

MCU等单元

，实现数据实时交互，

确保系统协同工作。②

支持多种协议

，兼容性强，可扩展性强，

满足未来功

能升级需求。汽车技术与服务学院12

（三）

网络与交互系统CAN总线①

显示车辆关键信息，

如速度、

电量、故障提示等。②

支持语音控制

、

远程控制等功能集成，

提升用户交

互体验。汽车技术与服务学院13»》

（三）

网络与交互系统CAN总线智能混动逻辑01根据工况自动切换纯电/混动

模式

，综合续航达1200km，

满足长途出行需求。能量回收系统

03制动时电机反向发电，

回收

效率达30%

，有效提升车辆续航里程。预充电控制

02高压系统上电前预充电容，避免继电器电弧损伤

，延长

继电器寿命。汽车技术与服务学院14

（一）能量管理与动力分配高压互锁（HVIL）实时检测高压回路完整性

，一旦检测到异常立即触发断电保护

，保障人员安全。安全冗余设计关键部件如电机、

电池等采用冗余设计

，确保单点故障不影响车辆运行。故障诊断通过OBD接口读取故障码

，快速定位车辆故障点

，如P0A3D电机过温。汽车技术与服务学院15»》

（二）安全与故障诊断03汽车技术与服务学院16智能驾驶辅助系统，

如车道保持

、

自动紧急制

动等，

提升驾驶安全性

与舒适性。电池液冷系统，

保障电池在适宜温度下运行

，

延长电池寿命，

提升续

航里程。

（三）节能与舒适性控制制动时电机反向发电

，

回收效率达30%，

有效

提升车辆续航里程。舒适性功能优化能量回收智能温控汽车技术与服务学院17国产技术的国际影响力比亚迪DM-

i技术在全球市场获得认可

，

推动国产新能源汽车走向世界。社会责任与使命感新能源汽车技术发展对环境保护、

能源安全具有重要意义

，从业者需有使命感。》思政延伸2.探讨比亚迪DM-

i技术对行业发展的推动作用

，撰写调研报告。1.了解比亚迪在DM-

i技术

，分析其技术优势。汽车技术与服务学院18»》

（一）分组调研比亚迪DM-i技术项目一整车控制器系统概述新能源汽车的整车控制器汽车技术与服务学院想一想：1.整车控制器经历了怎样的技术迭代？2.比亚迪与特斯拉的控制器有何异同？

3.控制器发展折射出怎样的行业精神？汽车技术与服务学院

2》新能源汽车的整车控制器上世纪90年代

，传统燃油车采用分散式控制系统

，发动机ECU、变速

箱TCU各自为政。

随着新能源汽车兴起，

2008年北汽新能源率先在EV

车型中引入集中式VCU

，实现三电

系统协同控制。2015年国家发布《中国制造2025》，推动控制器算力从8位单片机升级到

32位双核处理器。2020年蔚来ET7搭载的Adam超算平台

，算力相当于8台特斯拉FSD，标志着控制器进入域控制时代。汽车技术与服务学院

3整车控制器经历了怎样的技术迭代？采用八合一电驱系统中央控制器

，首创动力域与车身域融合架构；02

自主研发控制芯片适配570V高压平台；VCU集成5G通信

，支持远程诊断与NFC钥匙

，体现“软件定义汽车”理念。汽车技术与服务学院

4比亚迪与特斯拉的控制器有何异同？案例一：比亚迪e平台3.0的VCU0103汽车技术与服务学院

5采用域控架构，

四大控制器（AICM、

BCM

LH/RH/FH）实现多域协同

，支持OTA升级与自动驾驶；比亚迪与特斯拉的控制器有何异同？采用24个碳化硅MOSFET，

降低能耗20%

，支持更高电压平台；案例二：

特斯拉中央计算模块引领集成化设计

，推动电驱系统轻量化。231车企核心技术创新点比亚迪自研SiC+5G互联高压平台、智能终端特斯拉SiC模块+域控架构高集成度、OTA升级蔚来双电机协同+换电管理用户体验优化•采用双电机智能控制

，前永磁+后感应电机组合

，VCU实时分配扭矩

，兼顾性能与能效；•VCU与换电站通信

，优化电池健康管理

，展现“用户思维”设计。汽车技术与服务学院

6比亚迪与特斯拉的控制器有何异同？案例三：

蔚来汽车超算平台汽车技术与服务学院

7比亚迪与特斯拉的控制器有何异同？国际品牌软件算法先进

，迭代速度快

（特斯拉版本更新记录）。造车新势力代表根据用户需求导向，功能扩展灵活）。自主品牌硬件集成度高

，成本控制优异；行业趋势对比技术为王比亚迪汽车坚持“技术为王、创新为本”的发展内

核

，十年储备终成今日自主可控。汽车技术与服务学院

8控制器发展折射出怎样的行业精神？核心技术必须牢牢掌握在自己手中！指甲盖大小的芯片，

曾让全球车企停产。核心技术芯片断供整车控制器系统概述项目一整车控制器的组成与特点28整车控制器的组成与特点整车控制器（VCU）是新能源汽车的核心控制单元，它通过CAN总线与电池管理系统（BMS）、电机控制器（MCU）等部件实时通信，协调全车能量流与动力输出。29整车控制器的组成与特点VCU的硬件采用车规级芯片与模块化设计电源模块支持宽电压输入，适应车辆复杂工况；主控芯片搭载双核处理器，确保运算安全；通信模块则实现与BMS、MCU等子系统的毫秒级数据交互。010203比亚迪VCU30整车控制器的组成与特点硬件组成主控芯片1驱动模块4电源模块2通信模块5信号模块331整车控制器的组成与特点IP67防护等级适应复杂路况防尘防水

32整车控制器的组成与特点电源模块稳定供电并集成过压/欠压保护，防止电压波动损坏芯片；信号处理模块数字信号（如挡位开关）通过光电隔离技术抗干扰，模拟信号（如加速踏板）12位ADC高精度采集，解析驾驶员意图;主控芯片采用32位高性能处理器，每秒可处理百万条指令，实时响应驾驶需求；信号处理模块数字信号（如挡位开关）通过光电隔离技术抗干扰，模拟信号（如加速踏板）12位ADC高精度采集，解析驾驶员意图，33整车控制器的组成与特点比亚迪VCU采用AUTOSAR架构开发软件架构应用层运行车辆控制策略，例如根据加速踏板开度计算需求扭矩。负责驾驶员意图解析、能量管理策略、故障诊断逻辑。中间层管理通信协议与数据标定。负责CAN协议栈、标定数据存储（如比亚迪VCU参数标定工具界面）。底层直接调度硬件资源，确保控制指令的实时性。负责硬件驱动、实时操作系统（如AUTOSAR架构）。34整车控制器的技术特点高集成度（对比传统分布式架构）比亚迪VCU集成动力控制、能量管理、热管理等功能，减少线束长度40%，降低故障率。01多功能一体化，多系统协同控制能力强02VCU的强大多维控制能力：加速时精准计算动力需求，协调电驱与燃油系统（混动车型）；制动时智能分配能量回收比例；低电量时自动切换增程模式，最大化能效管理。比亚迪VCU：制动踏板信号，协调电机反转发电，回收效率达30%；暴雨模式下，VCU实时监测绝缘电阻，触发主动断电保护（引用的泡水车案例）。35整车控制器的技术特点网络化与智能化，软件远程迭代能力强03如比亚迪通过云端优化扭矩控制算法，与智能驾驶域联动，预判前方路况调整能耗策略。比亚迪VCU支持FOTA远程升级，例如2023年通过OTA新增“快充自保温”功能，VCU可自动预热电池，缩短低温充电时间。这种软件可塑性让车辆“越用越聪明”。项目一整车控制器系统概述秦Plus-DMI整车控制系统介绍汽车技术与服务学院电池电量为90%系统会启动强制保电模式

，将电量维持在70%

，避免发动机因频繁充电增加油耗；电量仅25%则保电目标调整为30%

，平衡燃油经济性与动力需求。•整车控制系统通过能量管理策略

，实现油电协同的最优分配。》能量管理策略高速场景0102汽车技术与服务学院

2汽车技术与服务学院

3•秦Plus-DMI的驱动模式切换基于车速、

电量与驾驶需求自动调整。车速超70km/h时，发动机直接驱动车轮，提升高速巡航效率。电池直接驱动电机，适用于城区通勤（电

量充足时）

。发动机发电供电机驱动

，

适用于电量不足

的常规道路行驶。电池与发动机共同驱动

，

满足高速超车等

高功率需求。)

驱动模式切换策略驱动模式切换发动机直驱模式HEV并联模式HEV串联模式EV纯电模式想一想：如果车辆在高速巡航中突然需要超车

，

控制系统会如何响应？汽车技术与服务学院

4)

驱动模式切换策略汽车技术与服务学院

5VCU集成于驾驶舱

，

接收加速踏板、

档位信号

，

作为

“大脑

”

，

统筹能量分配与模式切换

，

响应驾驶员指令与路况信息；》秦Plus-DMI整车控制系统05五大核心模块刀片电池包采用磷酸铁锂电池

，

支持快充与高循环寿命；混动专用发动机骁云1.5L高效发动机

，

热效率43%；高压配电箱管理能量分配与高压安全。双电机EHS系统实现驱动电机

+发电电机一体化设计；01040203•传感器与执行器协同

，系统通过多传感器融合技术（如车速传感器、油门开度传感器、

电池温度传感器）实时采集数据

，VCU