新能源汽车核心技术详解：电池包及BMS、VCU、MCU

车辆工程技术 2 车辆技术纯电动汽车整车控制器（VCU）研究宋述铨（天津优控智行科技有限公司,天津 300000）摘　要：电动汽车主要由电池管理系统(BMS)，整车控制系统(VCS)，以及电机控制器(MCU)等构成。

整车控制器(VCU)是电动汽车的重要控制结构，对汽车的各种信息进行检测、对车内通信网络和异常信息进行监控等，能够提高整车驾驶性能，进行制动能量回馈完善能源管理。

提升整车舒适性，使用户获得完美体验。

关键词：纯电动汽车；整车控制器；完美体验 随着社会的发展与科技的进步，各个城市的汽车使用户喷井式增加。

传统的内燃机汽车消耗石油，排出大量废气，使得城市的空气质量不断下降。

纯电动汽车由于不使用传统化石能源，对环境不造成污染，受到人们的青睐。

随着科技的进步，电动汽车的核心技术不断地革新与突破，逐渐完善的城市基础设施提供了有利的帮助，电动汽车已经成为潜力股，逐步取代传统汽车变为可能。

本文从汽车结构出发，结合整车信息传输过程，设计了整车控制器的软硬件结构。

1　整车电控系统组成 整车电控系统主要由整车控制器VCU为核心，通过硬线信号指挥各控制器使能，通过CAN总线信号控制储能系统、电机系统等关键总成执行相应的上下电动作以及扭矩指令。

最终完成整车的驾驶运行以及高压充电。

其中，低压部分完成车辆控制器供电和信号采集通讯。

高压部分通过高压线束将动力电池的电能传输到空调压缩机、电动机等高压供电设备，实现动力电能的传输。

其中电机、电池、电控系统被称为“三电”系统，主要包括：1.1　整车控制器 整车控制器系统为整车的运行大脑，具有高可靠性、高运行效率、逻辑缤密性。

整车控制系统上电后首先运行初始化程序并且自检，在自身没有问题后驱动端口使能储能系统、电机系统上电。

储能系统和电机系统完成上电后同样分别进行上电自检。

所有系统自检无故障且驾驶员有上高压指令时，整车控制系统通过总线驱动储能系统、电机系统完成上高压动作。

1.2　储能系统 储能系统包括动力电池组和BMS管理单元。

1.概述整车控制器VCU（Vehicle control unit）作为新能源车中央控制单元，是整个控制系统的核心。

VCU 采集电机及电池状态、加速踏板信号、制动踏板信号及其它执行器传感器控制器信号，根据驾驶员的驾驶意图综合分析并做出相应判定后，监控下层的各部件控制器的动作，它负责汽车的正常行驶、制动能量回馈、整车发动机及动力电池的能量管理、网络管理、故障诊断及处理、车辆状态监控等，从而保证整车在较好的动力性、较高经济性及可靠性状态下正常稳定的工作。

可以说整车控制器性能的优劣直接决定了新能源汽车整车性能的好坏，起到了中流砥柱的作用。

2.发展过程整车控制器可谓是起源于传统汽车，落地于新能源汽车。

传统汽车包含发动机控制器、变速箱控制器、车身控制器、底盘控制器等，各控制器是由不同的Tier1 提供，为解决各自零部件的功能及性能指标而定制设计。

比如EMS 是解决发动机燃油经济性、排放法规及热处理等。

变速箱是解决操作杆与齿轮动作的相互协调及切换。

各自独立控制车辆某一部分，无法总体考虑整车性能与功能需求。

因此部分OEM 为了实现整车定制功能、个性化设计、摆脱国外Tier1高昂的开发费及开发周期，有了整车控制器最初的概念设想。

由于国内电控技术起步晚，OEM对国外Tier1的控制力不足，直到新能汽车快速发展，混合动力迫切需要解决燃油动力系统与电池动力系统之间的有效协调，纯电动车需要解决整车动力管理，因此明确了整车控制器的概念及功能定义，奠定了VCU 获得的高速发展的基础。

传统汽车E／E 架构传统汽车E／E 架构行业分析新能源起步阶段，大概在2012－2015年诞生了第一代VCU产品。

技术来源于传统汽车电控ECU，以发动机控制器及车身控制器为主要技术来源。

行业典型产品有德尔福的HCU－2、联电的VCU、大陆的H300及普华第一代VCU－1。

VCU－1 是普华软件与国内知名OEM 合作开发，采用主从的硬件解决方案，AUTOSAR3．1．5软件平台，是国内最早自主AUTOSAR 软硬一体化的VCU 解决方案。

vcu的相关项定义VCU（Vehicle Control Unit，车辆控制单元）是汽车电子控制系统中的一个重要部分，主要负责控制和协调汽车的各种功能模块，如发动机控制、transmission control、brake control等。

以下是VCU相关项的定义：1. ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元）：汽车电子控制系统中的核心部分，用于控制汽车的各种功能，如发动机、transmissio n、brake等。

每个ECU都有特定的功能和任务，如发动机控制模块（E CU）主要负责控制发动机的燃油喷射、点火、排放等。

2. MCU（Microcontroller Unit，微控制器单元）：一种集成了CP U、存储器、输入/输出接口等功能的微型计算机，用于实现汽车电子控制系统的各种功能。

3. CPU（Central Processing Unit，中央处理器）：是计算机系统的核心，负责执行程序指令，处理数据。

在VCU中，CPU用于处理各种传感器的信号，并根据预设的算法和控制策略来控制汽车的各项功能。

4. 传感器：用于检测汽车各项物理量（如速度、温度、压力等）的装置，将检测到的信号转换为电信号，发送给VCU进行处理。

5. 执行器：根据VCU的指令，实现对汽车各种功能的控制。

如发动机控制模块中的喷油嘴、点火线圈等。

6. 通信总线：用于连接VCU与其他电子控制模块（如ECU、MCU 等）的通信线路，实现各模块之间的数据交换和协同工作。

常见的通信总线有CAN总线、LIN总线等。

7. 诊断接口：用于对VCU及其相关模块进行故障诊断和编程的接口。

通过诊断接口，可以读取故障码、清除故障码、更新软件等。

8. 编程工具：用于对VCU进行编程和配置的软件工具。

通过编程工具，可以实现对VCU的参数设置、功能激活、软件升级等。

9. 地图数据：用于提供导航、路况等信息的数据。

VCU接收地图数据后，可以根据当前车辆位置和目的地，为驾驶员提供最优的行驶路线和驾驶建议。

新能源电池包组成-回复新能源电池包是由多个电池单体组成的，其设计构成了电动汽车和可再生能源系统的核心部分。

本文将逐步解释新能源电池包的组成部分和各组件的功能，以帮助读者更好地了解电池包的工作原理。

第一部分：电池单体新能源电池包的核心是电池单体，这是电力储存的基本单位。

电池单体通常是锂离子电池，其能量密度高、充放电效率高，因此被广泛应用于电动汽车和可再生能源领域。

电池单体的具体化学成分可以根据不同的厂商和应用需求而有所不同。

第二部分：电池管理系统（BMS）电池管理系统是一个关键组成部分，它负责监控、控制和保护整个电池包。

BMS可以管理电池的温度、电流、电压和状态等参数，以确保电池的安全和性能。

它还能够实时监测电池的健康状态，并在需要时进行自动调节或报警。

BMS还可以提供电池剩余容量的估计和预测，以帮助用户合理规划电池的使用。

第三部分：电池冷却系统新能源电池包在工作过程中会产生大量的热量，为了保持电池单体的最佳工作温度，需要一个有效的冷却系统。

这个系统通常由冷却板、冷却剂和冷却风扇等组件组成。

冷却系统可以帮助电池包快速散热，确保电池温度在合理的范围内。

过高的温度会降低电池性能和寿命，甚至引发安全问题。

第四部分：电池包壳体电池包壳体是用于保护电池单体和其他组件的外壳，起到防护和支撑作用。

这个壳体通常由金属材料或高强度塑料制成，以确保电池组件在正常使用和意外情况下的安全性。

第五部分：连接电缆和插头电池包内部各组件之间需要通过电缆进行连接。

连接电缆的材料需要具备良好的导电性和绝缘性能，以确保电流传输的稳定性和安全性。

同样重要的是插头，它是连接电池包与车辆或能源系统的接口，必须具备可靠的接触和防护功能。

第六部分：功率电子器件新能源电池包中还需要一些功率电子器件，用于实现电池与车辆或能源系统之间的能量转换和控制。

这些器件包括直流-直流（DC-DC）变换器和直流-交流（DC-AC）变换器等。

DC-DC变换器用于调节电池单体输出的电压和电流，以适应特定负载的需求。

新能源汽车核心技术详解：电池包和BMS、VCU、 MCU电子创新网| 2001-15-20 11:542014年国内新能源汽车产销突破8万辆，发展态势喜人。

为了使新能源爱好者和初级研发人员更好地了解新能源汽车的核心技术，笔者结合研发过程中的经验总结，从新能源汽车分类、模块规划、电控技术和充电设施等方面进行了分析。

1 新能源汽车分类在新能源汽车分类中，“弱混、强混”与“串联、并联”不同分类方法令非业内人士感到困惑，其实这些名称是从不同角度给出的解释、并不矛盾。

1.1消费者角度消费者角度通常按照混合度进行划分，可分为起停、弱混、中混、强混、插电和纯电动，节油效果和成本增等指标加如表1所示。

表中“-”表示无此功能或较弱、“+”个数越多表示效果越好，从表中可以看出随着节油效果改善、成本增加也较多。

1.2技术角度图1 技术角度分类技术角度由简到繁分为纯电动、串联混合动力、并联混合动力及混联混合动力，具体如图1所示。

其中P0表示BSG(Belt starter generator，带传动启停装置)系统，P1代表ISG(Integrated starter generator，启动机和发电机一体化装置)系统、电机处于发动机和离合器之间，P2中电机处于离合器和变速器输入端之间，P3表示电机处于变速器输出端或布置于后轴，P03表示P0和P3的组合。

从统计表中可以看出，各种结构在国内外乘用或商用车中均得到广泛应用，相对来说P2在欧洲比较流行，行星排结构在日系和美系车辆中占主导地位，P03等组合结构在四驱车辆中应用较为普遍、欧蓝德和标致3008均已实现量产。

新能源车型选择应综合考虑结构复杂性、节油效果和成本增加，例如由通用、克莱斯勒和宝马联合开发的三行星排双模系统，尽管节油效果较好，但由于结构复杂且成本较高，近十年间的市场表现不尽如人意。

2 新能源汽车模块规划尽管新能源汽车分类复杂，但其中共用的模块较多，在开发过程中可采用模块化方法，共享平台、提高开发速度。

电动汽车整车控制器（VCU）技术及开发流程深度剖析整车控制器（VCU），电动汽车的大脑，相当于电脑的Windows，手机的Andrio。

作为电动汽车上全部电气的运行平台，它的性能优劣，直接影响其他电气性能的发挥，是整车性能好坏的决定性因素之一。

1. 组成1.1结构组成VCU，结构上，由金属壳体和一组PCB线路板组成。

1.2硬件组成功能上由主控芯片及其周边的时钟电路、复位电路、预留接口电路和电源模块组成最小系统。

在最小系统以外，一般还配备数字信号处理电路，模拟信号处理电路，频率信号处理电路，通讯接口电路（包括CAN通讯接口和RS232通讯接口）2. 各电气与VCU之间是怎样工作的一些用于监测车体自身状态的信号或者车载部件中比较重要的开关信号、模拟信号和频率信号，由传感器直接传递给VCU，而不通过CAN总线。

电动汽车上的其他具有独立系统的电气，一般通过共用CAN总线的方式进行信息传递。

2.1直接传递的信号们开关信号包括：钥匙信号，档位信号，充电开关，制动信号等；模拟信号一般有：加速踏板信号，制动踏板信号，电池电压信号等；频率信号，比如车速传感器的电磁信号。

输出的开关量，动力电池供电回路上的接触器和预充继电器，在一些车型上，由VCU负责控制。

2.2通过CAN交互的电气单元CAN总线上的通讯参与者地位不分主从，随时随地向总线发动信息。

信息之间的先后顺序由发出信息者的优先级确定。

优先级在通讯协议中已经做出规定，每条信息里都有发信者的地址编码；通讯中的信息编码，都有相应的通讯协议予以明确规定。

谁发出什么样的代码提供哪些类型的信息，主要依据是供需双方的约定。

比如下面表格中的电气单元地址编码，就是来自一份整车厂与VCU供应商的技术协议。

CAN故障记录，是维修调试人员最好的小帮手。

下图是通讯协议中对故障代码的规定，常见的故障类型都位列其中，只要对照协议表格，大家都可以读懂故障记录了。

比较例外的是充换电相关的系统，由于通用性的强烈需求，通讯协议需要统一，有国家标准予以统一编码（下文列举了相关国标）。

电池管理系统BMS架构及功能知识介绍新能源车与传统汽车最⼤的区别是⽤电池作为动⼒驱动，所以动⼒电池是新能源车的核⼼。

电动汽车的动⼒输出依靠电池，⽽电池管理系统BMS(BatteryManagementSystem)则是其中的核⼼，是对电池进⾏监控和管理的系统，通过对电压、电流、温度以及SOC等参数采集、计算，进⽽控制电池的充放电过程，实现对电池的保护，提升电池综合性能的管理系统，是连接车载动⼒电池和电动汽车的重要纽带。

国外公司BMS做的⽐较好的有联电、⼤陆、德尔福、AVL和FEV等等，现在基本上都是按照AUTOSAR架构以及ISO26262功能安全的要求来做，软件功能更多，可靠性和精度也较⾼。

国内很多主机⼚也都有⾃主开发的BMS产品并应⽤，前期在功能和性能上与国外⼀流公司相差甚远，但随着国内电池和BMS技术的快速发展差距正在逐步缩⼩，希望不久的将来能够实现成功追赶甚⾄超越。

BMS主要包括硬件、底层软件和应⽤层软件三部分。

硬件1、架构BMS 硬件的拓扑结构分为集中式和分布式两种类型：(1)集中式是将所有的电⽓部件集中到⼀块⼤的板⼦中，采样芯⽚通道利⽤最⾼且采样芯⽚与主芯⽚之间可以采⽤菊花链通讯，电路设计相对简单，产品成本⼤为降低，只是所有的采集线束都会连接到主板上，对BMS的安全性提出更⼤挑战，并且菊花链通讯稳定性⽅⾯也可能存在问题。

⽐较合适电池包容量⽐较⼩、模组及电池包型式⽐较固定的场合。

(2)分布式包括主板和从板，可能⼀个电池模组配备⼀个从板，这样的设计缺点是如果电池模组的单体数量少于12个会造成采样通道浪费(⼀般采样芯⽚有12个通道)，或者2-3个从板采集所有电池模组，这种结构⼀块从板中具有多个采样芯⽚，优点是通道利⽤率较⾼，节省成本，系统配置的灵活性，适应不同容量、不同规格型式的模组和电池包。

2、功能硬件的设计和具体选型要结合整车及电池系统的功能需求，通⽤的功能主要包括采集功能(如电压、电流、温度采集)、充电⼝检测(CC和CC2)和充电唤醒(CP和A+)、继电器控制及状态诊断、绝缘检测、⾼压互锁、碰撞检测、CAN通讯及数据存储等要求。

新能源汽车重点领域关键核心技术攻关政策
新能源汽车的重点领域关键核心技术攻关主要包括以下几
个方面：
1. 电池技术：电池是新能源汽车的核心部件，关系到续航
里程、充电速度和安全性等关键指标。

目前，锂离子电池
是主流技术，但其能量密度和寿命仍有待提高。

因此，需
要进一步研发高能量密度、长寿命、低成本的电池技术。

2. 充电技术：充电是新能源汽车用户最为关注的问题之一。

为了提高充电速度和方便性，需要研发快速充电技术，如
超级充电桩和无线充电技术。

此外，还需建设充电基础设施，提供便捷的充电服务。

3. 电机技术：电机是新能源汽车的动力源，关系到车辆的
动力性能和效率。

需要研发高效、轻量化的电机技术，提
高功率密度和转速范围，降低能耗和噪音。

4. 能量管理技术：能量管理是新能源汽车的关键技术之一，涉及到电池的充放电控制、能量回收和能量转换等方面。

需要研发智能化的能量管理系统，优化能量利用效率，提
高续航里程。

5. 车辆智能化技术：随着人工智能和物联网技术的发展，
车辆智能化已成为新能源汽车的发展趋势。

需要研发智能
驾驶、智能交通管理和车联网技术，提高车辆的安全性、
便利性和舒适性。

政策方面，各国政府都制定了一系列支持新能源汽车发展的政策。

这些政策包括购车补贴、免费停车、免费充电、减免购置税等优惠政策，以及建设充电基础设施和推广新能源汽车的相关规划。

此外，一些国家还制定了排放标准和限制传统燃油汽车销售的政策，以推动新能源汽车的发展。

这些政策的出台，为新能源汽车的技术攻关提供了政策支持和市场需求。

新能源汽车的核心技术有哪些随着全球环境保护呼声的日益高涨，新能源汽车正成为汽车行业的热门话题。

与传统汽车相比，新能源汽车采用了一系列新兴的技术，以实现更高的能源利用效率和更低的碳排放。

本文将介绍新能源汽车的核心技术，并分析其对环保的积极意义。

一、电池技术电池技术是新能源汽车的核心之一。

电池是驱动电动汽车的重要能源储存装置，其性能直接决定了新能源汽车的续航里程和使用寿命。

目前，锂离子电池是最常用的电池技术，具有高能量密度、长循环寿命和较低的自放电率。

然而，锂离子电池还存在续航里程有限、充电时间长和成本高等问题。

因此，新型电池技术如固态电池和燃料电池的研发也备受关注，有望在解决上述问题的同时，提高新能源汽车的性能。

二、电动驱动技术电动驱动技术是新能源汽车的核心之二。

相比传统内燃机，电机驱动具有高效率、低噪音和零排放的特点。

电动驱动系统由电机、控制器和传动装置组成。

电机是电动汽车的动力源，根据不同的车型和功率需求，可采用直流电机或交流电机。

控制器负责调整电机的转速和扭矩输出，以满足驾驶员的需求。

传动装置根据车辆的不同需求，有单速传动、多速传动和无级变速等不同的设计。

通过不断提升电动驱动技术，新能源汽车在性能和驾驶体验上正逐渐接近传统汽车。

三、智能控制技术智能控制技术是新能源汽车的核心之三。

智能控制系统能够通过感知、决策和执行等环节，实现对车辆能量管理、动力分配和系统优化的精确控制。

其中感知系统包括传感器和摄像头等装置，用于收集车辆和环境信息。

决策系统则通过算法和模型，根据收集到的信息做出智能决策。

最后，执行系统将决策结果转化为动作，控制车辆运行。

智能控制技术的应用可以提高新能源汽车的行驶安全性、能源效率和用户体验。

四、充电技术充电技术是新能源汽车的核心之四。

电动汽车的续航里程直接与充电设施的覆盖范围和充电速度相关。

目前，有慢充和快充两种充电方式，慢充适用于长时间停放的场景，而快充则能迅速补充电力。

为提高充电效率和用户体验，快充充电桩的覆盖面积正逐渐扩大，同时充电设备的智能化和远程监控技术也得到了广泛应用。

乘用车电池包是电动汽车的核心组成部分，它主要由以下几个主要部分组成：
1. 电池单体：这是电池包的基本构成单元，可以是锂离子电池、镍氢电池、铅酸电池等。

电池单体通过串并联的方式组合成电池模块，以满足车辆对电压和容量的要求。

2. 电池管理系统（BMS）：它是电池包的大脑，负责监控和控制电池的充放电状态、温度、电压等，确保电池安全、高效地工作。

BMS还负责平衡电池单体之间的电量，防止因电量不一致而引起的问题。

3. 热管理系统：电动汽车电池在充放电过程中会产生大量热量，热管理系统通过冷却液、风冷或者热管等技术，确保电池工作在合适的温度范围内，以提高性能和延长寿命。

4. 结构件：包括电池包的外壳、框架等，它们为电池包提供机械保护，并确保电池包的稳定性。

这些结构件通常由高强度材料制成，以承受车辆在行驶过程中的各种力学冲击。

5. 电气连接组件：包括高压连接器、低压连接器等，它们确保电池与车辆其他电气系统（如电机、逆变器、车载充电器等）之间的可靠连接。

6. 安全装置：如熔断器、气体释放装置等，它们在电池发生异常时切断电路，防止事故扩大。

7. 控制单元：除了BMS之外，电池包可能还包括其他控制单元，如充电控制单元，它们协同工作，确保电池包的优化运行。

8. 传感器：如温度传感器、电压传感器等，它们提供电池工作状态的实时数据，供BMS 和其他控制单元使用。

汽车中VCU HCU ECU的区别与含义电控是电动汽车三大核心零部件之一，包括整车控制器（VCU）、电机控制器（MCU）和电池管理系统（BMS）。

1. VCU（Vehicle Control Unit）电动汽车整车控制器电动汽车整车控制器（VCU，Vehicle Control Unit）是电动汽车（混合动力汽车、纯电动汽车）动力系统的总成控制器，负责协调发动机、驱动电机、变速箱、动力电池等各部件的工作，具有提高车辆的动力性能、安全性能和经济性等作用。

电动汽车整车控制器VCU（Vehicle Control Unit）是电动汽车整车控制系统的核心部件，是用来控制电动车电机的启动、运行、进退、速度、停止以及电动车的其它电子器件的核心控制器件。

VCU作为纯电动汽车控制系统最核心的部件，其承担了数据交换、安全管理、驾驶员意图解释、能量流管理的任务。

VCU采集电机控制系统信号、加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号，根据驾驶员的驾驶意图综合分析并作出响应判断后，监控下层的各部件控制器的动作，对汽车的正常行驶、电池能量的制动回馈、网络管理、故障诊断与处理、车辆状态监控等功能起着关键作用。

技术VCU是实现整车控制决策的核心电子控制单元，在传统汽车上需求很小。

整车控制器的开发包括软、硬件设计。

核心软件一般由整车厂研发，硬件和底层驱动软件可选择由汽车零部件厂商提供。

VCU采集电机控制系统信号、加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号，根据驾驶员的驾驶意图综合分析并作出响应判断后，监控下层的各部件控制器的动作，对汽车的正常行驶、电池能量的制动回馈、网络管理、故障诊断与处理、车辆状态监控等功能起着关键作用。

整车控制系统能够实现对汽车动力、舒适度、安全性以及能耗等多方面进行调整优化，配合大数据让电动汽车拥有更好的操作性和可靠性，具体来讲整车控制器对电动汽车主要有以下功能：1）数据交互管理：整车控制器要实时采集驾驶员的操作信息和其他各个部件的工作状态信息，这是实现整车控制器其他功能的基础和前提。

新能源汽车动力系统集成技术探讨在当今社会，随着环保意识的不断提高和能源危机的日益严峻，新能源汽车作为一种可持续发展的交通工具，正逐渐成为汽车行业的主流趋势。

新能源汽车的核心在于其动力系统，而动力系统集成技术则是决定新能源汽车性能、可靠性和成本的关键因素。

新能源汽车的动力系统主要由电池、电机、电控等核心部件组成。

与传统燃油汽车的动力系统相比，新能源汽车动力系统具有更高的效率、更低的排放和更灵活的控制方式。

然而，要实现这些优势，需要对各个部件进行有效的集成和优化。

电池是新能源汽车动力系统的重要组成部分，其性能直接影响着车辆的续航里程和充电时间。

目前，主流的电池技术包括锂离子电池、镍氢电池和固态电池等。

锂离子电池由于其高能量密度、长寿命和相对较低的成本，成为了新能源汽车中应用最广泛的电池类型。

在动力系统集成中，电池的管理系统（BMS）至关重要。

BMS 负责监测电池的电压、电流、温度等参数，确保电池在安全范围内工作，并实现电池的均衡充电和放电，以延长电池的使用寿命。

电机是将电能转化为机械能的关键部件，其性能决定了车辆的动力输出和行驶性能。

新能源汽车中常用的电机类型有永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机等。

永磁同步电机具有高效率、高功率密度和良好的调速性能，是目前新能源汽车中应用最多的电机类型。

在动力系统集成中，电机的控制策略对于提高电机的效率和性能至关重要。

通过精确的控制算法，可以实现电机的高效运行和能量回收，提高车辆的续航里程。

电控系统则是新能源汽车动力系统的大脑，负责协调电池和电机的工作，实现车辆的各种行驶模式和功能。

电控系统包括整车控制器（VCU）、电机控制器（MCU）和电池管理系统（BMS）等。

整车控制器根据驾驶员的操作指令和车辆的运行状态，制定合理的控制策略，协调电机和电池的工作，实现车辆的加速、减速、巡航等功能。

电机控制器负责控制电机的转速和转矩，实现电机的高效运行。

电池管理系统则负责监测和管理电池的状态，确保电池的安全和性能。

新能源汽车的核心：三电系统详解新能源汽车区别于传统车最核心的技术是“三电”，包括电驱动，电池，电控。

下面详细讲解一下三电基础知识：一、电池电池是与化学、机械工业、电子控制等相关的一个行业。

电池的关键在电芯，电芯最重要的材料便是正负极、隔膜、电解液。

正极材料广为熟知的有磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元、高镍三元。

动力电池是非常“年轻”的产品，1996年通用推出EV-1采用的是铅酸电池，它是现代电动汽车架构雏形，从铅酸电池到日系混动的镍氢电池，再到现在流行的锂电池，也才20多年。

从第四批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》新能源乘用车配置电池来看，32款车型采用了17家企业的电池，其中16家是电池厂商，另外一家是长安新能源的，这说明其它乘用车的动力电池直接外购，包括电芯、电池组与电池管理系统等。

大部分自主品牌主机厂都没有自己的电芯与电池组设计能力跨国车企，虽然没有自己的电芯，但是它们却坚持自己设计生产电池组件与管理系统，这是为了加强动力电池的核心竞争力。

与大多自主品牌的差别是，即使不采用这家的电芯，它们可以换个电芯品牌照样能够设计电池组，核心技术还是掌握在自己手里。

但是我们更关心的是动力电池，也是就新能源汽车中的能量来源目前动力电池中，镍氢电池面临淘汰，铅酸电池全凭保有量在支撑，故目前以锂电池最为主要。

（如下图）先介绍几个重要概念能量密度方面电池肯定不如汽油，但是究竟差别多大呢？一箱50L的汽油可以大概跑600km续航同样里程的电动车需要多少电池呢？（如下图）下表列出了四类锂电池的主要性能指标差别从表中可以看出，四类电池各有优劣。

那各汽车厂商究竟是凭什么选择其中某种电池呢？哪种电池又将是未来的主流呢？数码电子产品对锂电池安全性要求不高，钴酸锂电池最合适3C领域，特斯拉敢于使用此类电池也是未来得到超强的续航能力，但是同时其安全性能要打些折扣。

锰酸锂电池因其不偏不倚的特征赢得动力电池最大的市场占有率，虽然其能量密度不如钴酸锂和三元锂，但其他综合性能相当出色。

新能源汽车动力电池包的组成
新能源汽车动力电池包一般由以下几个主要组成部分构成：
1. 电池单体：电池单体是动力电池包的基本组成单元，是多个电池模块串联组成电池包的基础。

电池单体一般由正负极材料、电解质和隔膜等组成。

2. 电池管理系统（BMS）：电池管理系统是电池包的主控制
系统，负责监控电池单体的电压、温度、电流等状态，并进行数据采集、处理和控制。

BMS还能对电池包进行故障检测和
故障管理，从而确保电池包的安全性和性能。

3. 散热系统：新能源汽车动力电池包工作过程中会产生大量的热量，如果不能及时散热，会影响电池的寿命和性能。

因此，电池包通常还配备有散热系统，包括散热片、散热管路、冷却液等，以保持电池温度的稳定。

4. 结构支持和保护：电池包需要具备一定的结构强度和稳定性，以保护电池单体免受外界环境的影响和机械振动的冲击。

常见的结构支持和保护装置包括外壳、挡板、防护板等。

5. 充电和放电接口：电池包需要通过充电接口与外部电源相连接，以进行电池充电。

同时，电池包内部还需要提供放电接口，连接到动力系统，以将电能输出给电动机供动力使用。

总而言之，新能源汽车动力电池包的组成包括电池单体、电池管理系统、散热系统、结构支持和保护以及充放电接口等多个
组成部分。

这些部分相互配合，形成一个功能完整的电池系统，为电动汽车提供动力供应。

今天介绍CAN(FD)记录仪在新能源汽车整车控制器（VCU）、电池管理系统（BMS）、电机控制器（MCU）、发动机ECU中的应用第一步：新能源汽车整车控制器（VCU）先供上电，接上12V电源
第二步，把CAN(FD)记录仪供电，电源：DC 8~28V
第三步，把CANFD的CANH和新能源汽车整车控制器（VCU）的CANH相联
CANFD的CANL和新能源汽车整车控制器（VCU）的CANL相联
第四步：联接设备的WIFI口，选择一下CAN通道，并把波特率设置一致
第五步：通电后，所有的指示灯亮绿色后，就开始记录汽车整车控制器（VCU）的CANFD或者CAN的数据
CAN（FD)数据诊断记录仪有如下特点
①即插即用：接上车上设备即可记录数所。

独立的设备，通过CAN连接器供电
②超大存储：将CAN数据记录到128G SD卡中，可记录6个月。

掉电保护，零数据丢失，实时时钟，时间戳精度1US
③可配置：四种触发模式，循环记录，记满停止。

④WIFI ：支持AP,Station或AP+STATION三种WIFI模式，无线通过WIFI实时传输数据或者提取数据。

记录完数据，如何把数据读取出来呢？
第一步：记录数据
CAN（FD)数据诊断记录仪作为WIFI热点，笔记本电脑快速接入，打开CANLOG-VCI软件配置设备参数
第二：数据分析
解析仪表曲线增量时间总线利用率查找统计错误信息历史回放分组DBC J1939 自定义CANOPEN 第三：诊断
DTC: 所支持的故障码;故障码查看;故障快照;故障清除
查看DID：曲线仪表表格周期读取DID 写入DID 第四：ECU刷写
总结：一个便携式CAN（FD)记录仪，免去了你出差的烦恼！。

第1篇一、实验目的本次实验旨在了解和掌握整车控制器的结构、原理和工作流程，通过实际操作和数据分析，验证整车控制器在新能源汽车中的关键作用，并加深对整车控制器核心功能模块（VCU、MCU、BMS）的理解。

二、实验原理整车控制器（Vehicle Control Unit，VCU）是新能源汽车的核心电子控制单元，主要负责对动力系统、电机控制器和电池管理系统进行实时监控和控制，确保车辆的安全、稳定和高效运行。

1. VCU（整车控制器）：实现整车控制决策的核心电子控制单元，通过采集油门踏板、挡位、刹车踏板等信号来判断驾驶员的驾驶意图，监测车辆状态（车速、温度等）信息，向动力系统、动力电池系统发送车辆的运行状态控制指令，控制车载附件电力系统的工作模式，具有整车系统故障诊断保护与存储功能。

2. MCU（电机控制器）：负责控制电机的启动、停止、加速、减速等功能，通过接收VCU的控制指令，实现电机的精确控制。

3. BMS（电池管理系统）：负责电池的充放电管理、状态监测、安全保护等功能，确保电池在安全、可靠的前提下运行。

三、实验内容1. 整车控制器硬件结构分析：观察整车控制器的外观结构，分析其内部主要部件和连接方式。

2. 整车控制器软件功能测试：通过编程或使用现有软件工具，对整车控制器的各项功能进行测试，包括油门响应、制动控制、故障诊断等。

3. 整车控制器与电机控制器、电池管理系统交互测试：验证整车控制器与电机控制器、电池管理系统之间的数据交互，确保各个模块协同工作。

4. 整车控制器故障诊断与处理：模拟整车控制器故障，观察其故障诊断和保护功能，分析故障原因和解决方法。

四、实验步骤1. 整车控制器硬件结构分析：- 观察整车控制器的外观结构，记录其主要部件和连接方式；- 分析VCU、MCU、BMS等模块之间的连接关系。

2. 整车控制器软件功能测试：- 编写测试程序，模拟驾驶员操作，测试油门响应、制动控制等功能；- 观察整车控制器的工作状态，记录数据变化。

快速了解新能源电动汽车“三电”的核心技术新能源电动汽车的核心技术，主要由三大部分组成，一为动力电池，二为电机，三为电控。

下面我们来分析每一块产品的具体功能，相关重要参数。

看点01动力电池功能动力电池是电动车的心脏，相当于我们传统燃油车的燃料，提供电动车行驶的能源。

动力电池的主要参数为能量密度千瓦时（KwH kg）），主要评估在1公斤的电池，能够提供多少的动力能量，相当于我们的传统汽车的1L油能跑多少公里。

当然电压大小，电流大小，电池衰减这些参数也很重要。

不同电池类型的性能对比：铅酸电池性格：脾气挺好，就是笨笨的优点：价格低、电压稳定缺点：续驶能力低、污染严重、能量密度低应用车型：多用于低速电动车磷酸铁锂电池性格：老好人，但笨重且脾气古怪优点：寿命长、充电快、使用安全等缺点：能量密度低、比容量低、低温性能较差等磷酸铁锂电池是锂离子电池中的一种，其特点是不含有钴等贵金属元素，其使用的原料为磷和铁，这些元素不仅资源丰富，而且价格也比较低廉。

因此，说磷酸铁锂电池就像个“老好人”，容易被人接受。

此外，电池安全性高、高温性能好、充放电效率高、环保等也都是它的优势所在。

不过，它也有自己的缺点，由于电池的能量密度较低，使得它的体积也相对较庞大；电池容量较小，使得它的续驶能力也比较低；报废后，可回收的价值很低；而且，由于其低温性能较差，因此它不喜欢待在“寒冷”的地方，你说它是不是脾气怪怪的。

三元锂电池性格：小而精，但情绪化优点：能量密度高、循环性能好缺点：稳定性较差、耐高温性较差、寿命短、大功率放电率较低三元锂电池最大的优点在于其能量密度高，所以电池的体积就会相对较小，而这可以有效地降低车辆的体积，且电池容量较大，从而使其续驶里程有所提高。

但是，这个“小精灵”性格却有点情绪化。

由于三元锂电池在高温情况下，结构不稳定，这就使得电池的安全性较差，且目前的造价也比较高。

不过，由于其“小而精”的优势，加之消费者对续驶里程的要求越来越高，所以近几年越来越受到车企的关注。