2024年4月22日发(作者：kindle fire hd8)

新能源汽车

李玉茂 (本刊编委会委员、特约编辑)

栏目编辑：高中伟 ******************

中国汽车工程学会认证资深工程师、中国汽车工程学会汽车应用与服务分

会特聘专家，从事汽车维修工作40余年，在大众车系电控系统故障诊断领

域经验丰富。现任北京市工业技师学院汽车技术应用系顾问，清华大学、

北京理工大学师资培训基地汽车专业专家。

——大众ID.4纯电动汽车(上)

◆文/北京 李玉茂

(接2022年第11期)

一、概述

.4纯电动汽车

大众汽车有限公司生产的纯电动汽车

ID系列，包括ID.2、ID.3、ID.4、ID.6等

车型。ID.4是基于纯电动汽车专属MEB平

台的紧凑型SUV，后置两驱或者双电机

四驱。2020年11月3日，上汽大众首款

MEB平台车型ID.4 X上市(图1)；2021年

1月19日，一汽大众ID.4 CROZZ开启预

售(图2)。前者在海外原版ID.4的基础上对

外观及内饰细节进行了调整，后者是原汁

原味引入了海外原版ID.4。

ID.4纯电动汽车被评为2021世界年度

车型，其高压电系统如图3所示，经过全新

图3 高压电系统

设计，与模块化电动车平台无缝集成。

ID.4设有交流和直流充电口，位于右

后翼子板处，如图4所示。车载充电机准许

使用家用插座或公共2类(级、型)交流充电

桩，充电1h可以行驶约53km，在7.5h内

可以充满电。使用直流125kW充电桩，可

以在大约38min内从5%充电到80%。

2.高压电部件安装位置

高压电部件包括：动力电池AX2、充

电口UX4、车载充电机AX4、DC/DC转

换器A19、驱动电机VX54、电机控制器

(具有电力和电子控制作用)JX1、空调电动

压缩机VX81、空调PTC元件ZX17、电池

PTC加热器Z132，安装位置如图5所示。

图1 上汽大众ID.4 X

1-交流充电口；2-直流充电口。

图2 一汽大众ID.4 CROZZ图4 充电口

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元件ZX17连接到一起，然后与车辆后部的车载充电机AX4连

接。车辆后部的连接点，与动力电池AX2连接。动力电池AX2分

别与充电口UX4的快充口、电机控制器JX1连接。充电口UX4的

慢充口与车载充电机AX4之间用交流220V电缆连接。电机控制

器JX1与电机VX54之间，用U、V、W三相铜排连接。

二、动力电池AX2

动力电池AX2兼容7～12模组，续航里程330～600km，电

池包安装在轻型铝制结构的壳体中，外壳用螺栓固定在底盘下

1-电池PTC加热器Z132；2-电动压缩机VX81；3-DC/DC转换器

A19；4-空调PTC元件ZX17；5-动力电池AX2；6-充电口UX4；

7-电机控制器JX1；8-车载充电机AX4；9-驱动电机VX54；10-电

池箱高压插接器；11-高压电缆。

部，动力电池箱是车辆底盘的一部分。

1.模组

电池单体采用宁德时代三元锂NCM811(镍钴锰配比8:1:1)方

形电池，能量密度175W/kg，单体标称电压3.7V。单体并联组成

模块，模块串联组成模组(图8)，模组串联组成电池包(图9)。

图5 高压电部件安装位置

3.高压电缆

在电机控制器内部装有EMC电磁兼容与抑制滤波器，其具有

抑制高压电缆对外发射电磁波的作用，所以高压电缆不采用屏蔽

层。高压电缆连接不采用接线板，被车辆前部、后部2个连接点

取代，如图6所示。连接点采用小连接器，在电缆线束生产过程

中加热连接点，使其熔化无法分开，优点是保证高压电缆稳定连

接，缺点是必须整体更换高压电缆，增加维修成本。

ID.4高压电缆连接如图7所示，车辆前部连接点将DC/DC转

换器A19、电动压缩机VX81、电池PTC加热器Z132和空调PTC

1-连接片；2-单体；3-模块；4-正极端子；5-采样线束插座；

6-负极端子；7-模组。

图8 模组

图6 车辆前部、后部连接点

1-通气压力调节阀；2-高压插座(至电机控制器)；3-高压插座(至直流

充电口)；4-冷却液管路接头；5-上盖；6-电池包；7-壳体；8-散热器

(在壳体外面)；9-下护板；10-BMS；11-正极开关单元SX8；12-负极

开关单元SX7；13-连接线；14-分控盒。

图9 电池包(82kWh)

2.62kWh电池包

62kWh电池包的各个模组相同，每个模组内有24个单体，

如图10所示，先以2个单体并联组成模块，再以12个模块串联组

成模组，连接方式2P12S。引出正极端子和负极端子，模组标称

A19-DC/DC转换器；VX81-电动压缩机；Z132-电池PTC加热器；

ZX17-空调PTC元件；AX2-动力电池；AX4-车载充电机；UX4-充电口；

JX1-电机控制器；VX54-驱动电机。

电压3.7V×12=44.4V。

由9个模组串联组成电池包，如图11所示，连接方式

2P108S，电池包标称电压3.7V×108=399.6V，电池包一共有

216个单体。

图7 高压电缆连接

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图10 62kWh电池包的模组

1-分控盒J1208、J1209、J1219；2-模组；3-负极开关单元SX7；

4-正极开关单元SX8；5-BMS控制单元J849。

图13 82kWh电池包

表1 ID.4动力电池技术参数

电池包规格

正极材料

单体标称电压

模组连接方式

模组标称电压

模组的质量

模组的个数

1-分控盒J1208、J1209、J1219；2-模组；3-负极开关单元SX7；

4-正极开关单元SX8；5-BMS控制单元J849。

62kWh

三元锂

3.7V

2P12S

44.4V

30kg

9个

2P108S

399.6V

78Ah

156Ah

6.926kWh

62kWh

58kWh

439km

382kg

7.2kW

50kW

82kWh

3P8S

29.6V

30kg

12个

3P96S

355.2V

78Ah

234Ah

6.926kWh

82kWh

77kWh

565km

503kg

11kW

125kW

电池包连接方式

电池包标称电压

单体额定容量

模块额定容量

模组额定能量

电池包额定能量

电池包的净能量

续航里程(NEDC)

电池包质量

最大交流充电功率

最大直流充电功率

图11 62kWh电池包

3.82kWh电池包

82kWh电池包的各个模组相同，每个模组内有24个单体，

如图12所示，先以3个单体并联组成模块，再以8个模块串联组

成模组，连接方式3P8S，引出正极端子和负极端子，模组电压

3.7V×8=29.6V。

5.电池箱插座

电池箱插座如图14所示，位于车辆底板下方后部，包括1个

图12 82kWh电池包的模组

由12个模组串联成电池包，如图13所示，连接方式

3P96S，电池包标称电压3.7V×96=355.2V，电池包一共有

288个单体。

4.技术参数

动力电池AX2采用液体冷却和加热，工作温度-28～60℃，

防护等级IP67及IP69K，技术参数见表1。

1-低压插座；2-均压元件(泄压阀)；3-高压插座(接至电机控制器)；

4-高压插座(接至后部高压电缆连接点)；5-高压插座(接至直流充电口)。

图14 电池箱插座

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S352保护的高压电部件有：车载充电机AX4、DC/DC转换

器A19、电动压缩机VX81、空调PTC元件ZX17、电池PTC加

热器Z132。图16中的5、6、7是高压电缆接头，通过电缆分别

与电池箱3个高压插座连接。BMS控制单元J840，实时监测正

极继电器J1057和快充正极继电器J1052触点两侧电位，当触点

出现接触不良或高压电缆绝缘电阻低于下限，J840立即采取安全

措施。

(2)负极开关单元SX7

负极开关单元SX7如图17所示，内部装有负极继电器

J1058、快充正极继电器J1053、负极熔断器S415。如果S415

熔断，无单独备件更换，必须更换负极开关单元SX7。

低压插座和3个高压插座。低压插座接至：30号线、30C号线、

31号线、动力CAN总线、安全气囊控制单元J234、电池冷却液

温度传感器G898和G899、电池PTC加热器Z132、电池冷却液

泵V590、电控水阀V683和V696、控制信号线等。

6.正极、负极开关单元

正极开关单元SX8、负极开关单元SX7的作用是，接通或断

开电池正极、负极与外部高压电缆的连接。2个开关单元有不同

的分工，并适应不同能量电池箱内的安装空间，62kW电池箱的

开关单元如图15所示。由于DC/DC转换器A19，负责对电机控

制器中的超级电容器充电，所以负极开关单元SX7中没有预充继

电器和预充电阻。

1-接至后部高压电缆连接点；2-电池加热器1号温度传感器G1132；

3-负极继电器J1058；4-快充负极继电器J1053；5-接至直流充电

口；6-接至电机控制器；7-负极熔断器S415；8-电池2号电压传感器

1-正极开关单元SX8；2-负极开关单元SX7。

G1131；9-电池1号电压传感器G848。

图15 开关单元

图17 负极开关单元SX7

(1)正极开关单元SX8

正极开关单元SX8如图16所示，内部装有正极继电器

J1057、快充正极继电器J1052、正极熔断器S352等。S352

的熔断速度比高压继电器响应快，可以提高高压系统的安全级

别。如果S352熔断，无单独备件更换，必须更换正极开关单元

SX8。

图17中的1、5、6是高压电缆接头，通过电缆分别与电池箱

三个高压插座连接。BMS控制单元J840，实时监测负极继电器

J1058和快充负极继电器J1053触点两侧电位，当触点出现接触

不良或高压电缆绝缘电阻低于下限，J840立即采取安全措施。

控制单元J840

BMS控制单元J840如图18所示，安装在电池箱内。J840连

接动力CAN总线，作为主控单元，通过LIN总线连接分控盒和电

池PTC加热器Z132。J840控制和监测电池箱的正极、负极开关单

1-正极熔断器S352；2-电池加热器2号温度传感器G1133；3-快充正

极继电器J1052；4-正极继电器J1057；5-接至电机控制器；6-接至直

流充电口；7-接至后部高压电缆连接点。

1-32针插座；2-12针插座；3-40针插座。

图16 正极开关单元SX8

图18 BMS控制单元J840

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元，监测高压电缆绝缘电阻，监测控制信号，对外提供测量的电池

数值。当发生故障时，熔断负极熔断器S415，切断电池供电回路。

J840上面有32针、12针和40针3个插座，32针插座与分控

盒和电池箱低压插座连接，包括EV-CAN总线和分控盒的LIN总

线。12针插座采集正极、负极继电器触点两侧的电压信号。40

针插座，连接电池负极熔断器S415、电池加热器1号温度传感器

G1132和2号温度传感器G1133、电池1号电压传感器G848和电

池2号电压传感器G1131。

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电控制单元J1050对充电过程进行调节和监控，充电机工作温

度-40～65℃。

与充电机AX4连接的部件如图21所示，包括：充电口盖电子

锁F496、充电口LED灯L263、交流充电口、交流充电口电子锁

F498、充电口温度传感器G853、G1151和G1152(图中未画)。

AX4通过DC-CAN总线连接直流充电桩，通过EV-CAN总线连

接ICAS1控制单元，ICAS1具有充电管理功能。

8.分控盒J1208、J1209、J1210

分控盒的功用是监测模块电压和模组温度，以及模块均压。

ID.4采用被动均压方式，利用电阻器将所有模块放电至最低的模

块电压。分控盒通过LIN总线将监测模组的信息发给BMS控制单

元J840。分控盒如图19所示，有一个12针插座，用来连接BMS

控制单元J840；有4个22针插座，每个插座连接一个模组，最多

可以连接4个模组。

F496-充电口盖电子锁；L263-充电口LED灯；F498-慢充口电子锁；

ASG-引擎/动力控制单元J623；BMS-电池控制单元J840；OCC-车

载充电机AX4；ICAS1-整车控制单元(兼网关)；ICAS3-娱乐控制单元；

i-ID-信息组合仪表；Smart Light-智能灯光；HMI-人机界面(中控大屏)；

A-CAN-动力总线系统；EV-CAN-EV总线系统；DC-CAN-直流充电

总线；EHT-以太网。

图21 车载充电机连接的部件

图19 分控盒

四、DC/DC转换器A19

DC/DC转换器A19如图22所示，安装在车辆前机舱，有

2个功用：①对12V电气设备供电和对12V蓄电池充电；②利

用双向操作，对电机控制器JX1中的超级电容器C25进行充电

或放电。它是动力电池以外的高压电源，但不能给动力电池充

电。A19输入直流电压150～475V，输出直流电压12V，功率

3kW。在高压系统断电维修时，必须检查A19是否断电，防止

维修人员防触电。(未完待续)

三、车载充电机AX4

车载充电机AX4如图20所示，安装在车辆后部，功用是将

单相220V交流电转换成高压直流电，对动力电池充电。AX4输

入交流电压78～272V，输入交流电流16～50A，输出直流电

压220～470V。62kWh电池包的最大交流充电功率7.2kW，

82kWh电池包的最大交流充电功率11kW，充电效率94%。充

1-冷却液接头；2-AC输入插座；3-控制信号插座；4-DC输出插座；

5-壳体。

1、5-冷却液接头；2-高压电插座；3-12V正极、负极；4-低压线插座。

图20 车载充电机AX4图22 DC/DC转换器A19

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