新能源汽车行业正如火如荼地发展，许多即将走出校园的学子以及在传统汽车领域工作的朋友们，都对投身于新能源汽车开发技术产生了浓厚的兴趣。今天，我们将深入探讨新能源汽车核心技术之一——高压系统上下电协同控制，这涉及到VCU、BMS、MCU三大核心控制器的协同工作。
我发现许多文章只是单独讲述了某一个控制器的上下电过程。而我将从系统层面出发，综合VCU、BMS和MCU三大控制器，为大家提供一个更加全面的探讨。
新能源汽车的核心技术相信大家都已有所了解，那就是三电技术：电池、电机、电控。电池关乎材料，电机关乎工艺，而电控的核心在于控制策略。自从2015年大学毕业后，我一直在电控策略开发和应用领域工作，从传统动力逐渐转型到新能源电控。与传统车相比，新能源汽车的一个显著特点就是存在高压电系统，电压普遍达到350V以上，甚至有的高达800V。
当然，并不是说电压越高越好。对于我们从事控制工作的人来说，在熄火后，一方面需要断开电池与高压回路的连接，另一方面还要释放高压回路中残留的电荷。这就涉及到了高压系统及其控制系统的架构分析。
在深入了解高压系统之前，我们先来介绍一下两个重要的架构：高压系统架构和电子电器架构。
整个高压回路中，大三电包括电池和电机。此外，还有DC/DC转换器（将高压350V转换为12V，为小电瓶充电并供电给控制器）、OBC（将外接220V交流电转换为350V为电池充电）以及PTC加热器（在低温时加热电池水回路和驾驶舱）。
有几个关键的继电器需要特别提及：主正继电器和主负继电器，它们在闭合时形成正常工作状态的回路。预充继电器和预充回路中的电阻用于减少充电电流，避免产生剧烈的电火花。在上电过程中，首先进入“预充”回路，使预充继电器和主负继电器闭合，电流逐渐增加。当母线支撑电容的电压达到一定阈值后，再闭合主正继电器并断开预充继电器，从而避免电火花的产生。
VCU、MCU和BMS这三个挂在动力CAN上的控制器构成了电子电器架构。新能源所在的控制领域属于动力域，接收的关键信号是油门和刹车，目的是输出扭矩以实现能量转换。VCU、MCU和BMS通过CAN通讯进行交互，未来的发展趋势可能是VCU承担更多功能，而MCU和BMS可能演变为智能装置。
所有控制器的上电过程始于KL15或网络管理报文，这是低压唤醒控制器的必要步骤。上电过程包括低压唤醒、自检、预充、高压准备和扭矩模式等步骤。下电过程则包括下电判断、关闭用电器、高压下电和低压下电等步骤。驾驶员关闭点火开关是触发下电的关键动作，而下电的目的是节约能源。
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