淺談電動汽車結構

我自己畫了一張關於電動汽車主要零部件的結構圖，有些地方可能也不是很精確。我們暫且先通過這張圖來了解一下電動汽車主要零部件的結構，看著可能比較亂，我們來一起梳理一下：首先看一下這裡邊有四種顏色的線纜，分別是橙色、綠色、黑色和藍色。橙色表示電流從動力電池輸出，綠色表示電流輸入到動力電池的線纜。黑色是低壓12V電源；藍色是低壓控制線。需要大家區分的是，在真實的車輛上，綠色和橙色的線纜是有正負極兩根，在這張圖上我只畫出了一根。而黑色和藍色的低壓導線，有一些車型是和傳統燃油車一樣，靠車身來進行搭鐵迴路的。

我們再來看低壓電和整車控制方面，低壓蓄電池一端連著VCU，這中間肯定還串著電門開關和保險、繼電器什麼的，我這張圖都沒畫出來。這一段12V的電源線是給VCU供電的，不只是VCU，像動力電池管理系統、電機控制器、車載充電機等等只要帶電腦需要計算處理的模塊，都是由蓄電池給它供電，並且有相應的保險絲和繼電器。另外，VCU的全稱是整車控制單元，是整車控制的核心，它實際上就是一塊巴掌大小的電腦板。VCU接收各種車輛狀態和操作上的信號，比如識別出駕駛員打開電門（點火）開關信號，再結合一些符合動力電池上電條件的信號，立即控制動力電池管理系統給動力電池包內部的主接觸器閉合，這樣高壓電就從動力電池輸出了，動力電池的高壓電一輸出，其中一個走線是經過配電盒到DCDC，我們都知道DC是直流的意思，兩個DC，實際上就是高壓直流變成低壓直流，低壓就是給12V蓄電池充電的，另一方面，還給全車的低壓設備供電，比如車燈、音響什麼的。大家看到這也就明白了，這個DCDC實際上就相當於傳統燃油車上的發電機。當然了，這些都是由VCU來控制。

整車控制器VCU

VCU結合檔位和加速踏板位置這兩個主要信號，讓電機控制器對電機的通電頻率和時間進行控制，實際上就是控制轉速和扭矩。這時候的高壓電流走向是動力電池（直流）——配電盒——電機控制器（交流）——電機。如果VCU識別到制動回收檔位，那就讓電機控制器實現動能回收，這時驅動電機就變成了發電機。當然，VCU還要結合制動踏板信號、加速踏板信號、車速信號等來實現動能回收量的大小。

我們看車的前部正中央和尾部下方各有一個充電口，前邊的是快速充電，後邊的是普通充電，也就是慢充口。關於兩個充電口的位置，根據車型不同而不同，這張圖不具有代表性，請大家注意。快充口連上充電樁進行充電時，電流直接通過配電盒流入動力電池。動力電池裡的電是直流電，快充樁也是直流的，所以，這之間不需要經過任何轉換。從結構上看快充樁的電直接往動力電池裡灌，其實是動力電池管理系統要根據電池溫度、電流、電壓等各種信號綜合控制快充樁往裡充電的電流的，還要隨時準備切斷動力電池包里的主接觸器（比如電池溫度過高等）。慢充也是一樣，只不過是由車載充電機來控制電流和安全通斷。另外，慢充樁或家用220V電源都是交流電，所以車載充電機將交流電轉換為直流電，並且將電壓升高，輸送到動力電池。具體的電流、電壓也是要結合動力電池和整車控制方面給的信號。而車載充電機是結合整車控制器VCU、動力電池管理系統等來綜合控制交流充電的。

左快右慢

VCU識別到駕駛員打開了製冷或者加熱，它會控制製冷壓縮機或者叫PTC加熱器工作，而這兩個部件的供電也是由動力電池提供的高壓電。另外有些車型的動力電池熱管理，比如天冷需要加熱的話，也得用PTC來實現。

整車控制器VCU、動力電池管理系統BMS、電機控制器MCU、車載充電機、空調加熱包括充電樁之間的通信，都是利用CAN匯流排完成的。

說了這麼多，實際上對於現如今的電動汽車來講，我們不能只看我上邊跟大家說的一些硬體，應該軟、硬同時兼顧。比如有一台電動汽車充電電流總是過小，充電時間過長，很有可能是動力電池管理系統的軟體問題（需要升級）。從研發角度來講，一台電動汽車看似值不了多少錢，殊不知其各系統的軟體研發成本之高；從售後維修角度來講，技師必須摒棄「換」、「修」的理念，以後很有可能軟體的刷寫、複位將會是售後工作中的主要內容。

最後，電動汽車主要有三方面最為重要，一個是整車控制，二是動力電池及其管理，三是電機及其控制。這就是我們經常聽到的「三電」。

補充一下：上邊說的電機控制器、車載充電機、DC/DC還有配電盒，各車型安裝、布置方法都不一樣。有的車是這四塊各自獨立為一個電氣箱；有些車是把配電盒、電機控制DC給放在一個電氣箱里；有的車是放在兩個里。也就是說，你打開某款車型的前機艙，看到若干個「鐵盒子」他不一定是什麼東西，但都逃不出電機控制器、車載充電機、DC/DC、配電盒。

某車型前機艙

某車型前機艙

某車型前機艙