新能源汽车技术参数
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工科学生毕业论文文开题报告 早在1881年，人们就开始研究电动汽车。世界上第一辆电动汽，发明人为法国工程师古斯塔夫·特鲁夫，这是一辆用铅酸电池为动力的三轮车。到了1839年，苏格兰的罗伯特·安德森给四轮马车装上了电池和电动机，将其成功改造为世界上第一辆靠电力驱动的车辆[1].但是随后内燃机的出现以及内燃机汽车技术的成熟，使得内燃机汽车取代了电动汽车。从20世纪90年代开始，电动汽车重新成为世界性的研发热点，世界上各大汽车公司都投入巨资开发自己的电动汽车，各国政府也纷纷出台政策或制定计划，以促进本国电动汽车的发展。 (1)美国的电动汽车研发计划美国是汽车工业最发达的国家，汽车产量和保有量均位居世界前列，每年的石油消耗量和汽车污染物排放量也都居世界首位。为增强汽车制造业的竞争力，美国政府提出了着名的pngv计划和freedomcar计划。其主要是为了开发出无污染、燃料能量转换效率高、成本具有竞争力的电动汽车。 (2)日本的电动汽车开发计划日本也是汽车生产大国，汽车保有量位居世界第二，而且日本的石油匮乏，石油几乎全部依赖进口。因此，日本政府及日本各大汽车公司对电动汽车的开发也十分重视。日本的混合动力电动汽车技术处于世界领先地位。日本的电动汽车研发计划主要有：低公害汽车开发普及行动计划、jhfc示范工程、专项研究计划等。 (3)我国电动车研发计划我国也早已将电动汽车的研发以及电动汽车产业化列为重点项目，并制定了电动汽车发展规划。比如说863计划的ev、fcev和hev研发纲领和973计划的电动汽车专项计划。在国家科学技术部、国家高技术研究发展计划中，设立了电动汽车重大专项，选择新一代电动汽车技术作为我国汽车工业自主创新和科技创新的主攻方向，组织企业、高等院校和科研机构，以及政府部门、汽车企业、高等院校、科研院所四位一体的方式进行联合攻关。 然而，目前世界上关于纯电动汽车的研究还不是很成熟，目前市场上比较常见的电动汽车主要还是以混合动力汽车为主，电动汽车还存在很多问题需要解决，比如充电时间过长、行驶里程过短等。因此产生了一种电动汽车的初级或过渡产品，就是电动观光车。目前国内外对电动观光车的研究已经相当成熟，2000年至今，蓄电池观光车(轻型电动车)在中国获得了较快发展，从无到有，到07、08年产销量达到25000辆左右。企业的数量也从开始的一两家，发展到多家。2016年国家实行行政许可制度以来，已领取制造许可证的企业超过60家[3].且大部分具有一定的研发能力，在国内比较优秀的电动观光车生产厂家有玛西尔电动车、沃森电动车、朗逸电动车等 当今世界，石油、煤炭、天然气三种传统能源占全球能源消耗总量的90%以上，其中石油又占一半以上。然而，最新资料显示，世界石油总储量为1.15万亿桶仅够人类再使用41年;天然气总储最为176万亿立方米，仅够人类再使用63年;煤炭蕴藏总量1.0316万亿吨仅可使用230年。即使改用核能也是困难重重。已探明核原料铀矿的储量436万吨，也仅可供开采72年。海水中的铀、锂等储量丰富，可供人类使用上万年，可是人类近期还没有能力从海水中提炼出核原料来。由此可见，目前全世界最为依赖的能源--石油和天然气，在2l世纪的上半叶即将趋于枯竭。据资料，1999年到2020年全球能源消费量将增加60%,其中，亚洲及南美洲的发展中国家每年增长4%,20年翻一番;发达国家每年增长1.3%.按能源种类分析，石油预计增长率为每年2.2%,20年增长59%,到那时石油仍然维持第一能源的地位，在全球能源总消费量中占40%以上的比例;天然气将增长一倍，占能源消费总量的比例由目前的23%上升到28%;由于空气污染和二氧化碳排放问题，煤炭消耗的比例从目前的22%降到20%;由于技术问题、经济成本问题，水能、风能、太阳能等绿色能源的使用占耗能总量的比例将会略有下降，核能将略有增长。换言之，在近二三十年里，核能和可再牛的风能、水能、太阳能远远无法替代石油、天然气等矿物能，因此，人类对石油、天然气的依赖将越来越严重，而它们的储量是有限的，这种供需矛盾导致了全球范围迫在眉睫的能源危机。科学家预测，2040年全球石油消费将达到最高峰，从2050年石油开始枯竭。这种供需矛盾的大势导致石油价格不断上涨。此外，各国为预防恐怖攻击，正加强对能源生产、运输的保护设施和防范力量，这些增加的投入最终必然反映在石油、天然气等能源的价格上。更何况拥有全球2/3石油储量的中东地区，一直处于政治动荡或战争之中，在这些剀素的推波助澜下，石油、天然气价格一路飚升势小可挡。在世界能源危机中，众多石油、天然气进口国的国民经济受到了沉重地打击，保证能源供应的安全成了世界上许多国家(包括我国在内)的头等大事之一[4]. 同时，目前世界上很多发展中国家还面临着环境污染的问题。我国近几年来这一问题尤为严重，雾霾现象日益严重，其影响范围越来越大，区域性雾霾频繁发生，区域整体环境质量不断恶化。雾霾污染已经给气候、环境、经济发展、公众健康和生活方式等带来了越来越多的负面影响，它已经成为一个社会公共问题。雾霾已经不是完全的自然现象，它主要和人类的社会经济活动密切相关。气候变化绿皮书(2016)指出，雾霾形成的最根本原因是空气中的污染物不断积累[5],其主要原因之一就是机动车尾气的排放。汽车废气中的污染物有100多种，其中对人体危害最大的是一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫和碳微粒等。因此现有的以化石燃料为燃料的内燃机汽车对空气污染非常大。 因此，电动观光车作为电动汽车初级形式应运而生。电动观光车具有很多优点： (1)电动观光车可以较好的解决汽车队城市环境污染问题电动汽车的电源本身不排放有害气体。给蓄电池充电所用的电力可以来自对大气造成污染的能源，如水能、核能、风能、地热能、潮汐能等。即使使用煤发电，除二氧化硫及微粒外，其他排放物均比内燃机汽车少，而且电厂大多建在远离人口密集的城市，对居民损害较少。此外，电厂煤燃烧是固定集中排放，燃烧过程较易控制，有害物质较易清楚。正因为如此，电动汽车也被称为绿色汽车。 (2)电动观光车可以解决汽车对石油资源的依赖电动汽车用车载电源有蓄电池、燃料电池、飞轮电池、太阳电池和车载发电机组等。蓄电池充电所需的电能可充分利用水能、核能、风能、地热能、潮汐能、太阳能等丰富的能源转化而来。也就是说，电动汽车可以不依赖于石油资源，所节省的大量石油可缓解依赖石油的化工原料日益匮乏的压力。 (3)电动观光车可以节约大量能源电动汽车用蓄电池可利用晚间富余的电力进行充电，从而避免大量富余电力的浪费，提高电网电能的利用率。电动汽车还可以在减速、制动、下坡时，将电机转换为发电机，实现能量回馈，进一步提高能量的利用率[6]. 基于上述优点，电动观光车产业迅速发展，2000年至今，电动观光车在中国获得了较快发展，从无到有，到07、08年产销量达到25000辆左右。企业的数量也从开始的一两家，发展到现在领取制造许可证的企业超过60家，近一两年来，国家制定了许多鼓励企业发展新能源汽车的扶持政策，这其中就包括电动观光车研制，但从目前已出台的政策看，如2016年11月，国务院颁布了《新能源汽车生产准入管理规则》、今年2月的《汽车产业调整振兴规划细则》，强调了对新能源汽车及车用电池组等关键技术的支持。 此次选题主要是对电动观光车的行驶系统和制动系统进行分析设计。电动观光车的悬架系统与传统燃油汽车悬架系统各部件大致相同，但国内电动观光车的研发还处于初级阶段，大都是采用内燃机汽车的车身和悬架系统。因此电动观光车与传统汽车各系统有很大的质量、几何外形、安装空间位置的差异，所以必须研制出一种适合电动汽车的悬架系统以及制动系统，来改善电动汽车的舒适程度和抗外界干扰的稳定性能和制动性能[7].行驶系统包括车桥、车轮、悬架，其中车桥包括转向驱动桥和从动支持桥。要进行分析设计的参数有很多，比如转向驱动桥和从动支持桥的结构参数、轮胎的选型与转向轮定位参数、悬架弹性元件、减震器、导向机构的参数尺寸与使用性能。制动系统包括制动装置和制动控制装置。制动器结构参数、制动器制动效能、制动器制动效能的恒定性、制动控制装置的结构参数和可靠性、安全性等。 毕业论文（设计）毕业论文（设计）开题报告 姓名学号论文题目：论文题目：开题申请：包括选题的意义与目的、文献综述、研究现状、创新思路、论文提纲、参考文献等。（包括选题的意义与目的开题申请：包括选题的意义与目的、文献综述、研究现状、创新思路、论文提纲、参考文献等。（如果指导教师意见： 指导教师签名：指导教师签名：新能源汽车技术参数 年月日 附件九：附件九： 毕业论文（设计）毕业论文（设计）指导记录表 姓名学号指导意见:论文选题指导教师签名:指导意见:论文提纲指导教师签名:指导意见:论文初稿指导教师签名:指导意见:年月日年月日年月日院（系）联系方式专业班级 论文定稿 指导教师签名: 年 月 日 附件十：附件十： 毕业论文（设计）毕业论文（设计）答辩记录表 姓名学号论文题目论文内容及主要观点摘要:院（系）答辩地点专业答辩时间班级 学生签名:提问及答辩: 年 月 日新能源汽车技术参数 答辩小组成员签名:小组答辩评语及成绩 年 月 日 成绩 答辩小组答辩小组负责人签名新能源汽车技术参数 年 月 日 答辩成绩新能源汽车技术参数 答辩委员会主席签名 年 月 日 一、总体思路 贯彻落实国家、省发展新能源汽车的重大战略部署,按照“公共领域先行，多种模式推进”的思路,重点推广新能源汽车在公交、出租、环卫、物流、旅游、通勤等领域的规模化、商业化应用,鼓励企事业单位和个人推广应用新能源汽车。通过加快新能源汽车推广应用，培育新能源汽车市场需求，带动新能源汽车产业发展，实现新能源汽车产业产需互促、良性发展。 二、发展原则 （一）统筹协调，持续发展。正确把握产业现状与远期规划、推广应用与产业发展、基础建设与后续管理的关系，做到稳妥有序、适度超前、统一规划、分步实施。 （二）政府先导，市场跟进。充分发挥政府引导和企业市场主体作用，培育、引进本土企业和民间资本通过多种形式参与新能源汽车的推广应用，加快形成市场化运作模式。 （三）推广应用，带动产业。通过新能源汽车推广运营，培育和扩大市场需求，带动全市汽车产业转型升级，实现新能源汽车产业快速布局和规模扩张。 三、推广应用的目标计划和重点领域 将新能源汽车推广应用作为全市生态文明综合改革示范城市建设的重要举措之一。以公共服务领域为重点，不断加大新能源汽车推广应用力度，有效缓解能源消耗和环境排放压力。2016年，全市政府机关及公共机构新增或更新车辆中，新能源汽车的比例不低于30%，以后逐年提高。依据省政府下达的新能源汽车推广应用的目标任务，结合我市实际情况，今年全市新能源汽车推广应用目标安排400辆，具体任务分解见附件1。 （一）新能源汽车推广重点领域 2016年重点在公交、环卫、物流、旅游、通勤等领域推广应用新能源汽车。 新能源公交车推广应用。突出示范效应，建设新能源公交车示范线，公交车新增或更新车辆全部使用新能源汽车。 新能源环卫车推广应用。结合城市生态文明建设和农村清洁乡镇建设，在城乡推广应用新能源环卫车。 新能源物流车推广应用。引进融资租赁公司，启动商业化推广试点，聚焦物流配送终端最后一公里，在邮政、快递、电子商务终端物流等领域，推广应用新能源物流车。 扩大在旅游、通勤等领域推广应用新能源汽车的规模，积极鼓励企事业单位、私人消费者购买新能源汽车。 （二）充换电设施建设步骤 按照统筹规划、适度超前的原则，编制全市新能源汽车充换电设施建设规划，有序推进政府机关、公交场站、学校、医院、酒店、场馆、景区、大型购物中心等公共场所和新建小区充换电设施建设。今年，按照保障运转原则，重点由各新能源汽车应用单位，做好各自充换电设施配套建设。 四、支持政策 对本市购置列入国家《节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录》中纯电动汽车、插电式混合动力汽车（含增程式）和燃料电池汽车以及充电设施建设给予补贴。国家财政补贴按照《关于进一步做好新能源汽车推广应用工作的通知》（财建〔2016〕11号）执行；省财政补贴按照《2016年省新能源汽车推广应用省级财政补贴实施细则》（财工贸〔2016〕19号）执行。 由市财政局、市经信委负责，制订出台《2016年市新能源汽车推广应用市级财政补贴实施细则》，对购置新能源汽车按省级财政补贴的1.5倍落实财政补贴资金，对充电设施建设按照省级财政补贴同比例进行补贴，补贴资金按现行财政体制承担。各辖市要根据此原则，尽快出台财政补贴的实施细则。 五、组织领导 成立以分管副市长任组长，市政府分管副秘书长和发改委、经信委、科技局、公安局、财政局、国土局、环保局、住建局、规划局、交通运输局、质监局、安监局、物价局、市机关事务管理局、供电公司、各辖市区（新区）主要负责人为成员的市新能源汽车推广应用领导小组，负责全市新能源汽车推广应用组织协调工作，确保各项目标任务完成（领导小组成员及职责分工分别见附件2、3）。 领导小组办公室设在市经信委，承担组织协调推进全市新能源汽车推广应用日常工作，负责编制全市新能源汽车推广应用年度计划，统筹协调计划执行和资金补贴，对新能源汽车推广应用工作进行督查、考核和总结。由市政府副秘书长卜晓放兼任办公室主任，市经信委副主任徐志伟、市财政局副局长严明礼、市交通运输局副局长郜大浩兼任办公室副主任。 六、保障措施 1．强化行政推动。各级政府机关、公共机构、企事业单位，特别是公交、环卫、物流等企业，要积极推广应用新能源汽车，党政机关及公共机构更新车辆时，要带头购置新能源汽车。鼓励在城市物流配送、农村环境卫生整治、企事业单位通勤等领域推广应用新能源汽车，新能源汽车与现有运营车辆享受同等待遇进入运营领域，城市限制物流车辆进入的区域，允许纯电动物流车进入。 2．探索运营模式。鼓励社会资本进入新能源汽车租赁、充换电设施建设和运营等服务领域，积极探索公私合营（ppp）、融资租赁、分时租赁、经营性租赁等模式，加快新能源汽车的推广应用。 3．扶持产业发展。加大对新能源汽车整车及关键零部件企业、关键核心和基础共性技术的研发、公共服务平台建设等扶持力度。加快推进新能源汽车重点项目建设，加强新能源汽车产业中关键核心部件与整车配套发展，促进全市汽车零部件企业与新能源汽车产业配套协作。 4．建立监测平台。建立新能源汽车运行监测管理平台，跟踪新能源汽车、充换电设施的运营、安全和服务情况，对维护保养和故障信息进行收集和分析，形成新能源汽车运行效果评估体系。 5．加强安全管理。建立由整车及关键零部件生产企业、车辆运营、基础设施保障及研究机构等单位组成的车辆安全应急处理机制，加强对公共领域推广应用新能源汽车的安全运行管理，确保新能源汽车安全高效运行。 6．严格监督考核。市新能源汽车推广应用领导小组办公室要结合全年目标任务分解和市级财政补贴资金年度预算等情况，加强全市新能源汽车推广应用的统筹协调。建立新能源汽车推广应用的信息通报和督查考核机制，对全市新能源汽车推广应用任务完成、补贴资金兑现、充换电设施建设等，定期进行督查、通报和考评。 新能源汽车技术分类及三大关键技术详解-全文[导读]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。 关键词：VCUBMS特斯拉MCU新能源汽车 2014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。 表1消费者角度分类 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（Beltstartergenerator，带传动启停装置）系统，P1代表ISG（Integratedstartergenerator，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。总体上讲，整个新能源汽车可分为三级模块体系、如图2所示，一级模块主要是指执行系统，包括充电设备、电动附件、储能系统、发动机、发电机、离合器、驱动电机和齿轮箱。二级模块分为执行系统和控制系统两部分，执行部分包括充电设备的地面充电机、集电器和车载充电机，储能系统的单体、电箱和PACK，发动机部分的气体机、汽油机和柴油机，发电机的永磁同步和交流异步，离合器中的干式和湿式，驱动电机的永磁同步和交流异步，齿轮箱部分的有级式自动变速器（包括AMT、AT和DCT等）、行星排和减速齿轮；二级模块的控制系统包括BMS、ECU、GCU、U、MCU、TCU和VCU，分别表示电池管理系统、发动机电子控制单元、发电机控制器、离合器控制单元、电机控制器、变速器控制系统和整车控制器。三级模块体系中，包括电池单体的功率型和能量型，永磁和异步电机的水冷和风冷形式，控制系统的三级模块主要包括硬件、底层和应用层软件。 图2三级模块体系 根据功能和控制的相似性，三级模块体系的部分模块可组成纯电动（含增程式）、插电并联混动和插电混联混动三种平台架构，例如纯电动（含增程式）由充电设备、电动附件、储能系统、驱动电机和齿轮箱组成。各平台模块的通用性较强，采用平台和模块的开发方法，可共享核心部件资源，提升新能源系统的安全性和可靠性，缩短周期、降低研发及采购成本。3新能源汽车三大核心技术 在三级模块体系和平台架构中，整车控制器（VCU）、电机控制器（MCU）和电池管理系统（BMS）是最重要的核心技术，对整车的动力性、经济性、可靠性和安全性等有着重要影响。 3.1VCU VCU是实现整车控制决策的核心电子控制单元，一般仅新能源汽车配备、传统燃油车无需该装置。VCU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；通过监测车辆状态（车速、温度等）信息，由VCU判断处理后，向动力系统、动力电池系统发送车辆的运行状态控制指令，同时控制车载附件电力系统的工作模式；VCU具有整车系统故障诊断保护与存储功能。 图3为VCU的结构组成，共包括外壳、硬件电路、底层软件和应用层软件，硬件电路、底层软件和应用层软件是VCU的关键核心技术。 图3VCU组成 VCU硬件采用标准化核心模块电路（32位主处理器、电源、存储器、CAN）和VCU专用电路（传感器采集等）设计；其中标准化核心模块电路可移植应用在MCU和BMS，平台化硬件将具有非常好的可移植性和扩展性。随着汽车级处理器技术的发展，VCU从基于16位向32位处理器芯片逐步过渡，32位已成为业界的主流产品。 底层软件以AUTOSAR汽车软件开放式系统架构为标准，达到电子控制单元（ECU）开发共平台的发展目标，支持新能源汽车不同的控制系统；模块化软件组件以软件复用为目标，以有效提高软件质量、缩短软件开发周期。 应用层软件按照V型开发流程、基于模型开发完成，有利于团队协作和平台拓展；采用快速原型工具和模型在环（MIL）工具对软件模型进行验证，加快开发速度；策略文档和软件模型均采用专用版本工具进行管理，增强可追溯性；驾驶员转矩解析、换挡规律、模式切换、转矩分配和故障诊断策略等是应用层的关键技术，对车辆动力性、经济性和可靠性有着重要影响。 表2为世界主流VCU供应商的技术参数，代表着VCU的发展动态。 表2VCU技术参数 3.2MCU MCU是新能源汽车特有的核心功率电子单元，通过接收VCU的车辆行驶控制指令，控制电动机输出指定的扭矩和转速，驱动车辆行驶。实现把动力电池的直流电能转换为所需的高压交流电、并驱动电机本体输出机械能。同时，MCU具有电机系统故障诊断保护和存储功能。MCU由外壳及冷却系统、功率电子单元、控制电路、底层软件和控制算法软件组成，具体结构如图4所示。 图4MCU组成 新能源汽车三大核心技术-新能源汽车技术分类及三大关键技术详解[导读]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。##在三级模块体系和平台架构中，整车控制器（VCU）、电机控制器（MCU）和电池管理系统（BMS）是最重要的核心技术。##充电设施不完善是阻碍新能源汽车市场推广的重要因素，对特斯拉成功的解决方案进行分析，并提出新能源汽车的充电解决方案、剖析充电系统组成。 关键词：VCUBMS特斯拉MCU新能源汽车 3新能源汽车三大核心技术 在三级模块体系和平台架构中，整车控制器（VCU）、电机控制器（MCU）和电池管理系统（BMS）是最重要的核心技术，对整车的动力性、经济性、可靠性和安全性等有着 重要影响。 3.1VCU VCU是实现整车控制决策的核心电子控制单元，一般仅新能源汽车配备、传统燃油车无需该装置。VCU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；通过监测车辆状态（车速、温度等）信息，由VCU判断处理后，向动力系统、动力电池系统发送车辆的运行状态控制指令，同时控制车载附件电力系统的工作模式；VCU具有整车系统故障诊断保护与存储功能。 图3为VCU的结构组成，共包括外壳、硬件电路、底层软件和应用层软件，硬件电路、底层软件和应用层软件是VCU的关键核心技术。 图3VCU组成 VCU硬件采用标准化核心模块电路（32位主处理器、电源、存储器、CAN）和VCU专用电路（传感器采集等）设计；其中标准化核心模块电路可移植应用在MCU和BMS，平台化硬件将具有非常好的可移植性和扩展性。随着汽车级处理器技术的发展，VCU从基于16位向32位处理器芯片逐步过渡，32位已成为业界的主流产品。 底层软件以AUTOSAR汽车软件开放式系统架构为标准，达到电子控制单元（ECU）开发共平台的发展目标，支持新能源汽车不同的控制系统；模块化软件组件以软件复用为目标，以有效提高软件质量、缩短软件开发周期。 应用层软件按照V型开发流程、基于模型开发完成，有利于团队协作和平台拓展；采用快速原型工具和模型在环（MIL）工具对软件模型进行验证，加快开发速度；策略文档和软件模型均采用专用版本工具进行管理，增强可追溯性；驾驶员转矩解析、换挡规律、模式切换、转矩分配和故障诊断策略等是应用层的关键技术，对车辆动力性、经济性和可靠性有着重要影响。 表2为世界主流VCU供应商的技术参数，代表着VCU的发展动态。 表2VCU技术参数 3.2MCU MCU是新能源汽车特有的核心功率电子单元，通过接收VCU的车辆行驶控制指令，控制电动机输出指定的扭矩和转速，驱动车辆行驶。实现把动力电池的直流电能转换为所需的高压交流电、并驱动电机本体输出机械能。同时，MCU具有电机系统故障诊断保护和存储功能。 MCU由外壳及冷却系统、功率电子单元、控制电路、底层软件和控制算法软件组成，具体结构如图4所示。 图4MCU组成 MCU硬件电路采用模块化、平台化设计理念（核心模块与VCU同平台），功率驱动部分采用多重诊断保护功能电路设计，功率回路部分采用汽车级IGBT模块并联技术、定制母线电容和集成母排设计；结构部分采用高防护等级、集成一体化液冷设计。 与VCU类似，MCU底层软件以AUTOSAR开放式系统架构为标准，达到ECU开发共同平台的发展目标，模块化软件组件以软件复用为目标。 应用层软件按照功能设计一般可分为四个模块：状态控制、矢量算法、需求转矩计算和诊断模块。其中，矢量算法模块分为MTPA控制和弱磁控制。 MCU关键技术方案包括：基于32位高性能双核主处理器；汽车级并联IGBT技术，定制薄膜母线电容及集成化功率回路设计，基于AutoSAR架构平台软件及先进SVPWMPMSM控制算法；高防护等级壳体及集成一体化水冷散热设计。 表3为世界主流MCU硬件供应商的技术参数，代表着MCU的发展动态。 表3MCU技术参数 3.3电池包和BMS 电池包是新能源汽车核心能量源，为整车提供驱动电能，它主要通过金属材质的壳体包络构成电池包主体。模块化的结构设计实现了电芯的集成，通过热管理设计与仿真优化电池包热管理性能，电器部件及线束实现了控制系统对电池的安全保护及连接路径；通过BMS实现对电芯的管理，以及与整车的通讯及信息交换。 电池包组成如图5所示，包括电芯、模块、电气系统、热管理系统、箱体和BMS。BMS能够提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。 图5电池包组成 BMS是电池包最关键的零部件，与VCU类似，核心部分由硬件电路、底层软件和应用层软件组成。但BMS硬件由主板（BCU）和从板（BMU）两部分组成，从版安装于模组内部，用于检测单体电压、电流和均衡控制；主板安装位置比较灵活，用于继电器控制、荷电状态值（SOC）估计和电气伤害保护等。 BMU硬件部分完成电池单体电压和温度测量，并通过高可靠性的数据传输通道与BCU模块进行指令及数据的双向传输。BCU可选用基于汽车功能安全架构的32位微处理器完成总电压采集、绝缘检测、继电器驱动及状态监测等功能。 底层软件架构符合AUTOSAR标准，模块化开发容易实现扩展和移植，提高开发效率。应用层软件是BMS的控制核心，包括电池保护、电气伤害保护、故障诊断管理、热管理、继电器控制、从板控制、均衡控制、SOC估计和通讯管理等模块，应用层软件架构如图6所示。 图6应用层软件架构 表4为国内外主流BMS供应商的技术参数，代表着BMS的发展动态。 表4BMS技术参数
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