2024年4月1日发(作者：奥迪a4l论坛贴吧)
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New Energy Automobile
东南V5电动汽车动力驱动原理介绍
◆文/北京 杨珊珊
纯电动汽车完全由动力蓄电池提供电力驱动，由于蓄电池普
遍存在充电时间长、寿命短、外形尺寸和重量大等严重缺点，一
直以来，电动汽车的市场较小。随着国家对新能源汽车的支持力
度不断加大，相关政策、法规也不断完善，纯电动汽车普及得越
来越广。本文将以东南V5电动汽车为例，介绍纯电动汽车的动力
驱动及其控制原理。
一、动力驱动完成部件
1.电池系统架构
电池系统基本结构如图1所示，动力电池系统包含地板下的
电池包(图2)、后备箱的电池包(图3)以及两电池包之间连接的高
低压线束(图4)等，为整车提供电能。
电池包1内的电池管理系统(BMS)监测与分析电池系统的运
行过程，一旦出现过压、欠压、过温及过流等现象时，会将电池
系统的故障等级发送到整车网络，并根据不同的故障等级实施不
同的措施，保证驾驶员安全。此外，BMS还具有高压电安全管
理功能，包括碰撞断电、充电控制、高压互锁、热管理、高压采
样、高压绝缘监测、高压继电器驱动、高压继电器诊断、高压预
充控制、管理电池状态及应用策略等。
快充座维修开关电池后箱
图2 电池包1
图3 电池包2
配电盒
PDB
电机控制器
MCU
电机
前后线高压
链接线束
直流电压转换器&充电一体机
DC/DC&OBC
电池前箱
图1 基本结构
图4 高低压线束
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2.电机系统
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点，并具有输出短路，输出反接，输出过欠压，输入过欠压，过
温等保护功能。
包括永磁同步电机和电机控制器，电机(图5)用于驱动车辆行
驶，其特点是易于安装和维护方便，此外还具有体积小、重量轻、
运行可靠、高效率和控制精度高、低振动噪声、高转矩平稳性及
良好的调速性能等特点，给客户带来舒适、安全平稳的驾驶感。
图5 驱动电机
电机控制单元(MCU，图6)通过外部开关量和模拟量输入来
获取当前转矩指令、运行模式和旋转方向，并根据反馈得到的电
流和电机位置信号，将高压直流电源变换为所需要的电压幅值和
频率可调的三相交流电，驱动无刷直流电机运转；同时，通过检
测当前的转子位置信号和对电机的相电流进行实时采样。
-DC&OBC一体机控制连接器连接；-DC低压连接器连接；高压连
接器连接；4.水管及水管管夹；-DC&OBC一体机。
图7 变换器和充电机
4.整车控制系统
整车控制系统(VCU，图8)的作用是读取各传感器的输入信
号，并按设定的程序进行计算处理，产生相应的控制信号输出到
各系统的执行元件。同时ECU的故障诊断系统对各部件或功能进
行监控，一旦探测到故障并确认后，则存储故障码，调用“跛行
回家”模式。当探测到故障消失时，车辆恢复正常使用。
1.低压控制线束连接；2.高压线束连接；3.管夹及水管；4.接地线连接；。
图6 电机控制器
1.整车控制器(VCU)插接器连接；2.整车控制器(VCU)；支承。
图8 整车控制单元
-DC变换器及充电机
DC-DC变换器与充电机(图7)集成为一体机内，变换器将
高压直流电变换成低压直流电供整车的低压负载使用，且可以对
低压铅酸电池进行充电；电机将220V交流电转换为电动车充电
电池使用的高压直流电。充电机具有充电稳定，转换效率高等特
二、动力控制逻辑
整车控制器作为信息控制中心，负责组织信息传输、网络状
态监控、网络节点管理、故障诊断和处理等功能，可通过通信图
(图9)来了解其控制内容。
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冷却系根据车辆的行驶或充电有2种
5V外供电源
工作情况，并取决于电机系统和DC-DC
的控制需求如下。
12V电源模块
1.在行驶时
(1)电机系统控制需求：点火开关打
开后，开启水泵，控制占空比为50%；
加速踏板传感器
制动踏板传感器
真空泵压力传感
温度传感器器
模
拟
量
调
理
ECU
开
关
量
驱
动
暖风使能1
暖风使能2
空调转速
空调启停
倒车灯
当控制器温度≥50℃或电机温度≥80℃
时，水泵控制占空比100%，风扇低速
运转；当控制器温度≥60℃或电机温度
≥90℃时，水泵控制占空比100%，风扇
高速运转；当控制器温度≤40℃且电机
温度≤70℃时，水泵控制占空比100%,
低速风扇关闭。
(2)DC-DC控制需求：在温度40℃
时水泵转速50%，当温度上升到60℃
时，水泵转速100%；当温度上升到70℃
时，风扇低速运转；上升到85℃时风
扇高速运转；温度下降到75℃时高速风
扇关闭；温度下降到65℃时低速风扇关
闭，水泵转速100%；下降到50℃时水泵
转速70%；温度下降到30℃时水泵占空
比为50%。总之，冷却系统的水泵和风
扇开启以温度更低系统为判定条件，关闭
以温度更高为判定条件。
启动钥匙
排挡信号
空调开关
暖风要求
充电触发
开
关
量
调
理
CAN总线接口
继
电
器
驱
动
风扇控制
主水泵
水暖
空调
DCDC
真空泵
高速CAN总线
电机ECU组合仪表电池ECU监控节点通信节点
图9 整车控制原理
(1)根据制动和加速踏板、行驶状
态、蓄电池状态等信息，向电机控制器
发出指令，满足驾驶工况要求，并在制
动且不影响制动性能的前提下，回收部
分能量。
(2)通过对电机驱动系统、电池管理
系统、及其他车载能源系统(如空调)的协
调和管理，以获得最佳的能量利用率。
(3)连续监视整车电控系统，进行
故障诊断和存储故障码，供维修时查
看。对于不太严重的故障，能做到“跛
行回家”。
(4)通过传感器和CAN总线，检测
车辆各系统状态信息，包括车速、里
程、电机转速、温度、电池电量及故障
信息等，然后将这些信息传送至仪表显
示出来。
(5)在慢充时，启动DCDC、水泵、
冷却风扇；快充时VCU不作动。
三、冷却系统
冷却系统的作用是保持驱动电机、
控制器和DC-DC在任何工况下都处于
适当的温度，冷却方法为水冷强制压力
循环式(图10)，水泵为离心叶轮式电动
泵，在循环系统中给冷却液加压使其在
整个系统中循环。当冷却液温度超过了
规定的范围时，主水泵工作，使冷却液
通过散热器进行循环，将吸收的热量散
入空气中。
2.在充电时
充电开始后，水泵继电器吸合，当温
度40℃时，水泵转速50%；上升到60℃
时水泵转速100%；上升到70℃时，低
速风扇开启；上升到85℃时，高速风扇
开启；当温度下降到75℃时，高速风扇
关闭；温度下降到65℃时，低速风扇关
闭；下降到50℃时，水泵转速70%；下
降到30℃时水泵关闭。充电完成时，关
闭水泵继电器。
图10 冷却循环
(作者杨珊珊工作单位：中交(北京)交通产品认证中心有限公司)
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