2024年4月4日发(作者：迈腾汽车之家论坛)
电子技术与软件工程
电力电子
Electronic
Technology
&
Software
Engineering
Power
Electronic
新能源电动汽车电子电气架构设计
周连明
（
上海知豆电动车技术有限公司上海市
201801
）
摘
要
：
本文结合某新能源汽车电子电气架构设计，从需求架构设计
、功能架构设计
、
物理架构设计
、网络系统设计
、
系统设计等五
个方面进行探究
，
阐述其中的关键要素和流程
。
在车型平台搭建
、
车型开发过程中
，
通过电子电气架构的建立
，
将客户需求
、
产品需求有
效定义清楚
，并将功能、
性能
、
信息交互等信号列表对应串联起来实现车辆控制
，
有效提高动力经济性
、
操控性
、
安全性
、
舒适性等性能
要求
，
提升智能驾驶
、
远程监控
、
智能网联交互的科技体验感
，
并快速有效分析故障并预警
，
起到越来越重要作用
。
关键词
：
功能
；
性能
；
新能源汽车
；
开发成本
；
电子电气架构
1
新能源汽车电子电气架构定义
新能源汽车电子电气架构
（
EEA
）
概括起来说就是所有新能源
汽车电子电气零部件组成的集成系统
，
也可以说是新能源汽车电子
电气系统的物理集成系统
。
具体来说是在满足新能源汽车安全性
、
舒适性等功能需求和性能要求以及相关法律法规等的设计条件约束
下
，
对新能源汽车的开发成本
、
周期
、
人力物力投入等各方面进行
可行性分析
，
最终得到的最优的电子电气系统模型
。
2
新能源汽车电子电气架构开发必要性
汽车发展至今已有200
多年的历史了
，
已经从最初的代步工具
发展到现在的具有动力性
、经济性
、
操纵稳定性
、
行驶平顺性
、
安
全性
、
舒适性等众多性能要求以及功能的复杂集合体
。
要实现上述
Terminal
Resistance
Power
CAN
SOOkbps
众多的功能
、
性能要求
，
需要众多数量繁多
、
种类多样的电子电气
Body
CAN
5OOKbit/s
件互相配合
。
随着配置的不断提升
，
电子电气零部件仅仅依靠传统
Information
CAN
500Kbit/$
Chassis
CAN
SOOKbit/s
的电气原理以及线束设计变得繁琐
，
已经无法满足设计要求了
，
同
LIN
□
LINU
点
时电子电气零部件在布置空间
、装配工艺、
成本等方面也极大缺陷
，
GW
笨重
、布置空间不够、
装配复杂
、
接插件杂乱
，
而且开发周期也必
Standard
须满足整车开发大时程计划要求
，
严重滞后现代电子电气的技术创
?FTC
卷
□
AC
\'F
g
Optional
新理念
，
此外伴随着新能源汽车行业标准化
、
平台化
、
模块化的发
图
2:
网络拓扑图
展
，
电子电气零部件的开发也必须遵守相应的规则和次序
，
顺应新
能源汽车行业技术路线发展要求
，
走架构集成
、
电子模块化路线
，
产品开发立项初期通常要进行可行性分析
，
通过市场调研确定
在实现智能电控方面起到领头作用
。
对标车型
、目标销售群体
、
车型市场定位等相关信息的导入
，
形成
综上所述
，
新能源汽车电子电气架构开发是十分必要的
。
结合
相关的配置表
、
整车性能指标
VTS,
立项审批通过后
，该部分内容
新能源汽车产品具体的开发流程
，
在项目可行性分析阶段
，
必须在
可以作为新产品开发的初版市场需求输入
。
研发部门据此制定新开
平台规划中规划电子电器架构
，
唯有如此才能从根本上保证电子电
发车型的配置需求
、
整车功能及性能需求
，
即产品定义
，
并形成细
器架构满足项目的产品开发要求，
尤其在智能驾驶
、
远程监控
、
智
化的相关参数和方案
，
具体如图
1
所示
。
能电控
、
域管理等新兴电子电气方面的发展尤为重要
。
3.2
功能架构设计
3
电子电气架构开发流程
需求及目标定义中包含了整车电子电器架构的开发输入和目
当前国内的新能源汽车产品开发流程是在借鉴国外新能源汽车
标
，
完成需求架构设计后
，
根据定义和供应商调查表制定和功能释
产品开发流程的基础上
，
进行本土化调整
、
验证和改进形成的
，
并
放，
进行功能架构设计
，包括初版网络拓扑
、
电子电气方案
、
子系
通过数款车型的实战
，
逐渐形成自己的开发流程体系
。
本论文主要
统技术规范
、
功能方案等
。
依据国内的主流新能源汽车产品开发流程对某纯电动乘用车电子电
3.
3
物理架构设计及系统网络设计
气架构开发过程进行阐述
。
根据
3.2
中确定的电子电气架构系统中确定的功能架构
，
通过
在公司战略规划期间
，
平台的概念导入是国内外各家主机厂的
功能方案的释放来制定电子电气架构中电源分配设计
、
物理架构搭
一个划时代的进步
，
各家企业相继出现平台规划
、
平台系列产品
，
建
、
网络系统设计和系统原理和功能规范设计
。
诸如
：
CMA
平台
、
H
平台
、
MQB
平台等
，基础平台建立的同时
，
最直观的方案表达就是网络拓扑图
，
如图
2
所示
，鉴于配置和
架构平台的建立是首要任务之一
，
为设计开发做先期策划
，
搭建架
功能需求量加大
，
很多远程监控
、
智能驾驶
、域控制的先进技术的
构的重点内容主要包括
：
需求架构设计
、
功能架构设计
、
物理架构
应用
，
架构的设计可区隔化和拓展性要求越来越高
，
冗余设计和数
设计
、
网络系统设计
、
系统设计等五个方面
。
据缓冲处理的繁琐程度越来越高
，同时在
CAN
总线的串联下
，
相
3.
1
需求架构设计
互交互的数据也同步大规模增量起来，
鉴于诸多方面考虑
，
在架构
227
电力电子
Power
Electronic
设计中
，
加入网关控制器
GW
进行交互
，
是架构设计的有一个创
电子技术与软件工程
Electronic
Technology
&
Software
Engineering
(
2)
需求相关文档具体内容
。
技术标准类(国家标准法规
、
新
，
极大地解决区隔和拓展设计便利性
，图
2
是某电动汽车的设计
行业标准
、
企业标准等)
、
设计文件类(任务书
、
产品定义描述书
、
案例
，
在其拓扑设计时设定四路
CAN,
分别将动力系统
CAN
、
车
身系统
CAN
、
娱乐信息系统
CAN
及底盘系统
CAN
分开，
在网络
拓扑中增加核心部件独立网关控制器
GW
和诊断接口
，
网关控制
2D
图纸等)
、
合同类(产品开发技术协议
、
试验外委合同等)
、
开发流程体系文件(产品开发过程计划
、
产品品质要求书等)
。
(
3)
制作出满足要求的文件模板
。
器
GW
的作用是既可以作为整车网络的数据交互枢纽
，
把
CAN
、
LIN、
MOST等网络数据在不同网络中进行收集并再发散出去
，
起
到类似于路由器的作用
，
还可以优化整车电子电气架构设计
，从而
提高拓扑结构的可扩展性
、
安全性以及网络数据的保密性
。
(4)
明确出评价文件的质量准则
。
(
5)
明确专用词汇表
。
(6)
规范化后的文件整理归类并进行文件归档
，
作为系统开
发的输入文件
。
4.2
需求管理
3.
4
系统设计
在
3.1
、
3.2
、
3.3的技术上
，
完成电子电气系统设计
，
根据架
构开发阶段制定的电源分配图
、
接地点
、
整车planview,
供应商提
4.2.1
开发过程管理
管控整车电子电气架构开发的开发活动并制定出设计开发各阶
段的工作计划
，
还要组织各开发阶段的技术讨论
、
评审会议等活动
供的
ICD,
设计整车原理
、
接口定义及功能规范
，
通过一系列法规
校核和功能定义符合性检查
，
实现功能下发
，
更新到产品部件中加
以落实和验证
。
内容
。
综合下来
，
在
PREEvision
模型架构搭建中
，
通过需求定义
、
4.2.2
开发过程
跟踪电子电器架构开发规程的每一个阶段
，
依据各阶段开发内
逻辑架构层设计
、
部件层设计
、
原理层设计到评估算法等一系列阶
段实现模型设计
，
算法评估通过线束层和拓扑层信息、
架构评估数
据库、
OEM
经验值和经验公式输入等条件的支撑
，
实现正确的逻
容的差异及要求
，
采用不同的跟踪方法
，
建立完善的追踪记录机制
保证开发过程可追溯
。
辑和算法
。
3.
5
电子电气零部件设计
4.2.3
设计变更管理
新能源汽车电子电器架构开发过程中
，
需要制定严格的设计变
更控制程序
。必须要明确设变的必要性
、
设变的具体方案及可行性
，
根据电子电气架构系统级需求
，
制定电子电气零部件的设计方
案，定义各电子元器件的设计要求
，
具体包含硬件
、
软件
、
机械以
及安装工艺的具体需求
，
同时制定验证电子电器件设计目标用的测
设变方案评审通过后严格跟踪管理尤其是关联设变
，
最终保证设变
内容落地执行
。
试规范
。
4.2.4
文件版本管理
依据产品开发流程
，
做好每一个开发阶段内的交付物的编制
、
审核
、签批以及归档工作
；
关注各开发阶段之间的逻辑链接关系
，
做好每一阶段交付物文件版本的管理
。
3.6
电子电气件的开发
根据电子电气零部件的设计要求
，
通过采购部门寻找合作供应
商
，由供应商完成电气零部件的开发工作
，
零部件的功能及性能验
证工作由供应商运用自己的设备验证完成
，
也可以外委第三方验证
完成
。
3.
7
电子电气件的设计验
P
正
根据电气零部件的测试规范与方法
，
进行零部件
DV
试验验证
，
5
结束语
新能源汽车电子电器架构开发是其产品开发流程中比较重要的
一个环节
，
新能源汽车产品的很多功能
、
性能要求都必须依赖于电
子电气零部件得以实现
。
电子电气架构开发过程比较繁琐而且时间
跨度较长
，
本文作者是结合自身的工作经历对其开发过程进行简单
依据试验结果判定电子电气件设计的目标是否被实现
。
3.8
系统级架构设计验证
分析
，
阐明了新能源汽车电子电气架构设计的部分关键要素
，
可以
为众多新能源汽车电气开发人员提供一定的设计参考
。
根据相应的电子电气系统级测试规范与方法
，
验证设计要求是
否满足
。
3.
9
整车设计目标验证
参考文献
［
11IS026262.
新能源汽车电子电气系统的功能安全标准
［
S
］
.
2011.
［
2
］
李洪波.汽车电子电气架构设计与优化策略探析
［
J1.
中国高
通常整车设计指标验证需要进行夏季标定
、
冬季标定
、动力性
标定
、
经济性标定
，
还要去试验场进行可靠性路试等试验项目
。
4
需求规范与管理
新区
,2017
(15):
202.
［
3
］
杨上东，
赵杰.电动汽车动力电池系统电气架构及设计
［
J1.
电子世界
,
2018
(23)
:
208-209.
4.
1
需求规范
［
4
］
韩新江.新能源纯电动汽车电机控制器的热仿真与热探究
［
J1.
需求规范的定义是用来描述需要开发产品或者系统的规范化描
述
，
要求必须是完整无歧义结构层次分明且便于理解
。总体数来
，
大陆桥视野
,
2017,
000(010):
99.
需求规范对描述的内容进行严格的限制
，
同时也对结构层次
、
描述
语言的语法规则进行了严格限制
。
总体说来需求规范的内容包括以
作者简介
周连明
(
1978-)
,
江西省吉水县人
。
硕士研究生
，
工程师
/
高级
下几点
：
(1
)
需求的具体类型
。
项目管理师
。
研究方向为汽车研发
、项目管理
、
技术管理
。
228
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