混合动力汽车电气系统-精简综述

在全球提倡环境保护和石油能源紧缩的情况下，传统汽车已经不能适应人们的节能减排需求，新型汽车纷纷兴起。纯电动车EV是未来汽车发展的目标，但受限于电池技术，安全性和性能得不到保障，成本高。在这种情况下，混合动力微车HEV作为过渡模式具有很高的市场契合度，成本较低，受电池技术限制较小，性能与安全性都有很高的保障性，预计在未来十年内会占据适当的市场份额（混合动力汽车整车主要工作装置布置如图5-7所示），加上国内新能源汽车市场处于萌芽状态，在此时介入是一个不错的选择，混合动力微车配备小排量发动机与小功率电动机，相关电力设备较为复杂，因此整车的电器保护与电气系统的设计是必不可少的。混合动力汽车的整车电控系统结构图如图5-8所示。

图5-7 混合动力汽车整车主要工作装置布置示意图

图5-8 混合动力汽车整车电气控制系统结构示意图

混合动力汽车的整车电气系统整体配置框图如图5-9所示。

图5-9 混合动力汽车电气系统整体配置框图

混合动力汽车整车以车辆管理单元（VMU）作为主控制单元，以电动机驱动控制单元（PMU）、电池管理系统（BMU）、CVT和发动机ECU及相关控制电器作为从控制单元，以发动机、电动机和蓄电池组作为控制对象。(www.xing528.com)

车辆管理单元是整车控制的核心，以整车的性能最优为目标，控制车辆的运行状态、能源分配，协调和发挥各部分的优势。其功能如下：

1）汽车驱动控制功能根据驾驶人的要求以及相应的车辆运行状态、工况，计算驱动转矩，控制电动机驱动控制系统和发动机控制系统满足工况要求。

2）制动能量回馈控制根据制动踏板的开度、车辆行驶状态、电池管理系统的信息，确定制动模式和制动力矩。

3）整车能量管理控制能量消耗，对蓄电池（主电池）、辅助动力源和车载其他动力系统统一管理，提高整车能量利用率，增加续驶里程。

4）故障诊断及保障功能提供安全和诊断服务，充电和驱动时的安全保障，故障的诊断监控车辆温度、冷却系统、车辆的运行状态，监视主要设备的过电流、过电压、欠电压、过热，必要时切断主断路器。

5）车辆状态监视通过通信网络采集车辆状态信息，通过人机界面显示给驾驶人。

6）通信管理整车通信的主节点，接收来自电动机驱动控制单元、发动机控制单元、电池管理系统、人机界面的所有信息，发送电动机设定转速、力矩、正反转信息，各个部件的起动停止命令，车辆的工作模式和整车的运行状况等。