电动汽车高压系统的组成部件与功能介绍

一、引言

最近好多朋友在公众号后台留言希望了解一下高压部分的内容，经过一周的各种查文献资料再结合之前的一些项目经历，大概整理了一下。个人经验，有不对的地方，请帮忙指正。本文主要介绍组成电动汽车的各个高压部件及其作用。

二、高压系统的组成

在电动汽车上，整车带有高压电的零部件有动力电池，驱动电机，高压配电箱（PDU），电动压缩机，DC/DC，OBC，PTC，高压线束等，这些部件组成了整车的高压系统，其中动力电池，驱动电机，高压控制系统为纯电动汽车上的三大核心部件。

1. 电池包与动力电池管理系统BMS

与传统的燃油车不同，新能源电动车的整车动力来源是动力电池，而不是发动机。因为，纯电动汽车直接使用电能，不需传统燃油车一样，将燃料燃烧，将产生的排放物排进大气，也因此，为了减少环境污染，新能源汽车的发展是国家积极扶持的。

动力电池的电压一般为100~400V的高压，其输出电流能够达到300A。动力电池的容量的大小直接影响到整车的续航里程，同时也直接影响到充电时间与充电效率。目前锂离子动力电池是主流，受目前技术的影响，当前绝大部的汽车均采用锂离子动力电池。

图1 特斯拉电池包

2. 驱动电机与电机控制器MCU

电机控制器MCU将高压直流电转为交流电，并与整车上其他模块进行信号交互，实现对驱动电机的有效控制。

驱动电机将电能转化为机械能，驱动汽车行驶。与传统燃油车的发动机将燃料燃烧的化学能转为机械能不同，其工作效率更高，能达到85%以上，故相比传统汽车，其能量利用率更高，能够减少资源的浪费。

3. 高压配电盒（PDU）

高压配电盒是整车高压电的一个电源分配的装置，类似于低压电路系统中的电器保险盒。高压保险盒PDU（Power Distribution Unit）是由很多高压继电器，高压保险丝组成，它内部还有相关的芯片，以便同相关模块实现信号通信，确保整车高压用电安全。

图2 某品牌的高压配电盒

4. 车载充电器OBC

OBC（On Board Charge）是一个将交流电转为直流电的装置。因为电池包是一个高压直流电源，当使用交流电进行充电的时候，交流电不能直接被电池包进行电量储存，因此需要OBC装置，将高压交流电转为高压直流电，从而给动力电池进行充电。

5. DC/DC

在新能源汽车上，DC/DC是一个将高压直流电转为低压直流电的装置。新能源汽车上没有发动机，整车用电的来源也不再是发电机和蓄电池，而是动力电池和蓄电池。由于整车用电器的额定电压是低压，因此需要DC/DC装置来将高压直流电转为低压直流电，这样才能够保持整车用电平衡。

图3 某品牌的DC/DC装置

6. OBC与DC/DC二合一控制器

受整车布置的影响，现在很多车将OBC和DC/DC两个部件合为一个部件，这个部件通常称为二合一控制器，它的作用实际上就是OBC与DC/DC两个部件的功能的组合。

7. 电动压缩机

传统车的压缩机是通过压缩机电磁离合器的吸合，促使发动机带动压缩机运转。电动车没有发动机，它的压缩机是通过高压电源直接驱动的。为了与传统车的压缩机区别，这里将电动车上的空调压缩机称为电动压缩机。

8. PTC加热器

传统车上空调暖风系统的热源是引入发动机冷却后的冷却液的热量，这个在新能源车上是不存在的，因此需要专门的制热装置，这个装置被称为空调PTC。PTC（Positive Temperature Coefficient）的作用就是制热。当低温的时候，电池包需要一定的热量才能正常工作，这时候需要电池包PTC给电池包进行预热。

9. 高压线束

高压线束将高压系统上各个部件相连，作为高压电源传输的媒介。区别于低压线束系统，这些线束均带有高压电，对整车的高压系统的稳定允许影响很大。高压线束设计的安全性是我们主要考虑的。

三、结语

以上就是电动车的高压系统的组成，为加深理解，看完了请做以下思考：

思考：以上各个零部件之间是如何进行关联的？其高压电是如何进行流向的，高低压电是怎样进行转化的？