联合电子新能源汽车整车能量管理系统介绍

近年来我国新能源汽车市场持续爆发式增长，新能源汽车保有量持续提升。整车厂和终端用户对新能源汽车在全温度范围的能耗、性能提出了更高的要求。

为了满足新能源汽车高能效、宽温域、全场景的功能需求：一方面，新能源汽车热管理系统协同动力系统控制、高低压电能管理，形成更全面的整车级能量管理；另一方面，利用新能源汽车的智能网联技术可以将传统的整车热管理拓展到基于车-路-云协同的整车大能量管理，进行整车级能量管理优化。

01整车能量管理介绍

新能源汽车的整车能量管理涉及动力系统、热管理系统和低压电网管理系统的多个系统和零部件，如图1所示。当前车辆上各个系统的控制相对独立。动力系统负责整车驱动、充电、电能管理等功能；热管理系统满足乘客舱舒适性及零部件保护的需求；低压电网管理系统负责控制器、低压部件的供电。为了应对高能效、宽温域、全场景的功能需求，整车能量管理系统需要从全局或全程的角度，综合考虑用户的需求，实现多个系统的协同优化。

图1 整车层级的能量管理优化

02整车能量管理系统能力

如图2所示，整车能量管理的优化，需要从需求、控制和执行端进行全面的系统优化。

需求端：整车能量管理系统需与智能网联技术结合，实现车-路-云协同，引入道路信息、天气信息、车辆信息、用户行为等信息进行全局或全程信息的预测和场景的识别。

控制端：基于全局或全程的预测信息和使用场景，整车能量管理系统需统筹考虑动力系统、热管理系统等多个系统的全局效率，综合动力性能、舒适性、充电体验等其他的用车需求，对多个系统进行协同控制。

执行端：基于跨域协同控制指令，各个执行器需高效执行整车能量的分配策略。

因此，整车能量管理系统需要具备系统需求整合、跨域协同控制、零部件开发全栈式开发能力。

联合电子基于成熟的整车及发动机控制系统开发经验，耦合高效的新能源电驱产品，辅以灵活的热管理集成模块，搭建了覆盖整车层级到零部件层级的全栈开发能力。

整车层级：

联合电子基于成熟的整车控制系统、大数据服务开发经验，可独立进行整车能耗的评估及优化、整车能量流仿真/测试分析及基于大数据的整车能量管理先进功能开发。

系统层级：

联合电子立足多年的热管理系统开发经验，将系统仿真及“焓熵”试验相结合，全面地进行热管理系统性能集成及优化、热管理系统控制策略开发及标定。

子系统层级：

联合电子基于成熟的多合一能量管理控制系统开发经验，创新地将AI与产品设计相结合，实现热管理集成模块、热管理控制系统、跨域多合一系统的协同开发。

零部件层级：

联合电子基于先进的发动机零部件（阀、水泵等）自主开发经验，拓展开发热管理多通阀、三通阀等阀类产品，做到执行器层面的全面覆盖。

图3 整车能量管理系统全栈开发能力

以整车级别的能量管理仿真（动力+热管理）能力和整车能量流测试评估能力为例。

如图4所示，联合电子基于-7°C下的实车测试结果，详细分析了行车过程的能量分布情况，包含电能、机械能、热能的转化及各热管理零部件的能耗占比分析。基于该整车能量流分析，可以帮助整车厂掌握每一度电的去向，支持整车厂优化整车能量管理控制策略，并进行整车能量管理系统设计、变形开发及优化，最终实现整车能耗的降低。

图4 整车能量流分析

联合电子还具备整车能量管理控制算法和驱动融合集成开发的能力。

不同于传统的动力和热管理系统分开独立控制，联合电子开发的能量及热管理控制单元，以整车能量管理为目标，实现了整车能量管理控制算法和驱动融合集成，并采用动力系统和热管理系统深度耦合的系统软件架构，根据不同用户场景兼顾能耗性能体验，开发整车能量管理先进功能，实现按需用好每一度电。

联合电子开发的能量管理先进功能如图5所示，包含预测性混动能量分配、充电桩规划、预测性能量管理、预测性能量回收等，涵盖了用户充电场景、用车场景的全覆盖。

图5 能量管理先进功能

联合电子依靠丰富新能源产品，结合动力系统和热管理系统开发经验、大数据服务业务，发挥多产品、跨领域的优势，通过整车能量管理系统优化，可以从以下三方面助力客户提升产品核心竞争力。

效率提升：

精准用电，续航与体验双优化

全场景适应性与能耗控制

高低温环境适配：通过热管理系统，确保车辆在-30℃至50℃等极端温度下，电机、电池性能稳定。

多场景能量分配：根据城市通勤、高速行驶、爬坡等不同工况，动态调整发动机、电机功率等。基于导航的未来路况信息，以及云端学习的出行习惯，驾驶风格等信息，利用电池蓄能能力，优化电池电量(SOC)的使用区间，使发动机更工作在高效区，可节省6-10%的整车综合能耗，提高续驶里程。

性能升级：

主动控制与系统级优化的双重价值

高性能输出与充电效率提升

动态维持部件最佳状态：实时监测电池 SOC（荷电状态）、电机温度等参数，避免过充、过放或过热，确保加速时电机持续高功率输出。

快充时间缩短：通过充电功率动态调节，避免电池过热，提升补能效率。

系统成本优化

通过能量管理算法优化，在保证保持高性能输出的同时，同时进行优化拓扑、部件设计等，降低系统成本。

个性化体验：

定制化需求与场景化服务

驾驶模式个性化定制

提供“经济模式”、“运动模式”、“雪地模式”等多场景切换，用户可根据需求调整能量分配策略。

智能交互与场景化服务

结合车联网数据，和车辆运行数据统计，预判用户需求：充电场景，可以调整电池热管理，使车辆到达后，可快速充电；用车场景，可以根据高低温长短途场景调整混动策略和热管理，减少能耗，且实时显示能耗明细，帮助用户养成节能习惯。

通过对新能源车辆的整车能量管理系统优化，用户不仅能获得更经济、便捷的用车体验，还能在车辆性能与成本之间实现最优平衡，真正实现“每一度电都用在刀刃上”。