摘要：低碳化、节能降耗是全球汽车产业长期关注的关键技术方向之一，目前各国车企正多管齐下，加紧推进不同技术路线的发展进步，随着我国油耗排放及双积分法规要求的不断加严，节能汽车发展较快，乘用车新车平均油耗逐年下降，不断向目标值靠近；新能源汽车进入全新平台开发阶段，逐步实现部件协同化、整车轻量化、整车架构高效化。通过迭代升级，整车能耗、续驶里程、智能化应用等综合性能实现全面进步，产品竞争力显著提高，整车部件如何高效协同、能量如何高效管理与应用成为节能降耗的关键技术之一。
关键词：新能源汽车；PHEV；EV；能量管理；能量流；电池管理；热管理；能量回收
1 前言
新能源汽车以非传统 燃料为动力源，综合考虑汽车动力控制和驱动形成先进技术，形成了先进的技术，新技术，新结构的汽车。新能源汽车目前主要有插电式混合动力汽车（PHEV）和纯电动汽车（EV）, 能量管理控制是新能源汽车开发的关键技术之一，其设计的目的是满足车辆行驶需求前提下，根据关键部件性能特征与车辆行驶工况，利用新能源汽车的节能原理和技
术，充分合理的利用能量，发挥节能潜力，使整车能效达到最优。本文主要围绕新能源汽车整车能量流及能量管理展开分析。
2 能量流概述
2.1纯电动汽车能量流
纯电动汽车（EV）驱动动力来源为动力蓄电池，动力蓄电池的电能经过配电分配到各个用电部件，如驱动电机、空调及加热器等，到驱动电机后转换成动能驱动车辆，到加热器后转换成热能给乘员舱加热；车辆的动能可以通过能量回收模式经减速器传递至电机，再到电控转换成电能经配电回馈给电池充电。图1为纯电动汽车（EV）能量流示意图。
图1 纯电动汽车（EV）能量流示意图
2.2插电式混合动力汽车（PHEV）能量流
PHEV车型由于匹配了多动力源能量耦合系统，相比传统内燃机汽车和EV车型，能量流更加复杂，在满足整车功率需求时也更具有灵活性。为了合理的对多动力源能量耦合系统进行管理，通过设置能量管理控制策略对多动力源的功率或转矩进行分配、对机械制动和电能量回收进行协调，在保证车辆动力性、安全性及舒适性的基础上，提升系统效率，改善车辆的节能减排性能。图2为插电式混合动力汽车（PHEV）能量流示意图。
图2 插电式混合动力汽车（PHEV）能量流示意图
2.3 不同模式能量流分析
以插电式混合动力汽车（PHEV）为例，分别分析车辆在不同模式下整车的能量流。
2.3.1 纯电驱动模式
纯电驱动模式下，发动机不工作，车辆动力由动力蓄电池提供，再经电机驱动车辆，如图3所示。
图3 纯电驱动模式能量流示意图 图4 燃油驱动模式能量流示意图
2.3.2 燃油驱动模式
燃油驱动模式下，动力蓄电池不工作，车辆动力由发动机提供，经由变速箱驱动车辆，如图4所示。
2.3.3 混合动力驱动模式
混合动力驱动模式下，动力蓄电池和发动机同时工作，车辆动力由发动机和动力蓄电池提供，
汽车节能两种动力耦合驱动车辆，如图5所示。
图5 混合动力驱动模式能量流示意图 图6 能量回收模式能量流示意图
2.3.4 能量回收模式
车辆在滑行或制动时，车辆的动能可以通过能量回收模式经减速器传递至电机，再到电控转换成电能经配电回馈给电池充电，如图6所示。
2.3.5 发电模式
车辆在静止状态下，发动机带动电机给动力蓄电池充电，如图7所示。
2.3.6 发动机启动
车辆在静止状态下，电机带动发动机启动过程能量流如图7所示。
图7 发电模式能量流示意图 图8 发动机启动过程能量流示意图
3能量管理
3.1电池充放电管理
电池是新能源汽车动力输出的核心零部件，由于动力蓄电池一般是由多节单体电芯进行串、并联组合而成，电芯单体的电压、内阻、温度等关键参数一致性差异，所以在充、放电过程中要进行实时监控，是保证电池组在安全的工作区间内，在出现异常时及时响应并进行处理，也会根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。BMS的主要功能有控制动力电池的输入输出功率，电池参数监测、电量估算、故障诊断、充放电控制、均衡、热管理等。
行车驱动时，VCU采集油门信号，判断扭矩需求，计算功率需求，发送指令给BMS,BMS根据电池的当前状态，如SOC、温度、SOP、电压等，计算电池的输出能力反馈给VCU，VC
U根据电池的输出能力发送允许的驱动功率给MCU，MCU控制电机输出驱动车辆，在这个过程中，BMS需要实时监控电池的各项参数，动态调整动力电池输出功率，确保动力电池在安全的工作区间。同样的，车辆在充电时，BMS也需要实时监控电池的各项参数，动态调整动力电池输入功率。
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