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动力电池是新能源汽车的重要组成部分，是指为交通运输工具提供动力的电池，一般是相对于为便携式电子设备提供能量的小型电池而言。动力电池系统主要包括动力电池模组、电池管理系统、动力电池箱辅助元器件等。动力电池模组由多个电池模块或单体电池串联组成；电池管理系统（BMS）是整个动力电池系统的神经中枢；动力电池箱用来放置动力电池模组；辅助元器件主要包括动力电池系统内部的电子电器元件，如熔断器、继电器、分流器、插接件、紧急开关、维修开关以及电子电器元件以外的辅助元器件。
对于燃料电池汽车而言，由于燃料电池自身的缺陷，如其输出特性软、输出响应慢等，动力电池系统要提供燃料电池起动时所需的电能，这里包括空气压缩机、增湿器、控制器等部件的供电，在燃料电池开始发电之前这些部件必须先要起动运行。同时，当汽车加速或者爬坡时，需要短时间的峰值功率，此时，动力电池系统可以辅助燃料电池提供这一能量。另外，在汽车制动时，动力电池可以用来吸收制动回馈的能量，这样，动力系统使燃料电池汽车在动力性和经济性上都得到提高。
燃料电池汽车动力电池高压系统的功能为：动力电池系统可以提供燃料电池起动时所需的电能，包括空气压缩机、增湿器和控制器等部件的供电，在燃料电池开始发电之前这些部件必须先要起动运行。在汽车加速或者爬坡时，动力电池系统可以辅助燃料电池提供短时间的峰值功率。另外，在汽车制动时，动力电池可以用来吸收制动回馈的能量。燃料电池汽车动力电池高压电气系统主要由电箱和电池接线盒组成。5个电箱串联，形成动力电池系统动力电池组，每个电箱内都装有一个手动维修开关；电池接线盒主要包括加热继电器、直流充电继电器、手动维护开关（MSD）、高压采样板（HVB）和电流传感器等部件。其工作原理为：5个电箱串联在一起，输出高压电源，流经电池接线盒，然后输入到高压电源配电盒，为整车高压附件和驱动电机供电。当动力电池需要充电时，外部充电枪插入直流充电插口，高压直流电流经电池接线盒输入到电箱中。当动力电池需要加热时，电箱和电池接线盒连接成加热回路，动力电池进行自加热。
1. 动力电池系统高压输出主回路
图2.11为动力电池系统高压输出主回路图，高压输出回路为：电箱1、电箱2、电箱3、电箱4和电箱5的电箱正极和负极对应连接，串联成动力电池组，电池总正输出高压电，由电池接线盒的电池总正接口，输入到电池接线盒，再由电池接线盒上的主回路正接口，输出高压电源。电池接线盒的主回路正输出的高压电输入到整车高压附件中，再由主回路负接口流回到电池接线盒中，经电池总负接口，流回到动力电池箱内。
电池接线盒中的手动维护开关（MSD）、主负继电器和电流传感器接入到动力电池高压电主回路中。手动维护开关（MSD）保证电池在使用过程及维护过程的安全性。当我们想要断电的时候，把MSD打开，实现高压互锁。主负继电器可以控制主回路中电流的大小和通断，起到自动调节、安全保护的作用。电流传感器对动力电池组的充放电电流进行检测，防止电流过大，对电池造成损害，同时还可以测量电池组的电量状态，由管理系统对电流进行积分运算，得到充放电的电荷量，从而对电池组的电量状态进行判断，防止使用过程中，过充电和过放电情况的发生，避免影响电池组的使用寿命。
图2.11 动力电池系统高压输出主回路
2. 动力电池系统加热回路
图2.12为动力电池系统高压加热回路，动力电池的加热回路为：5个电箱的加热输入和加热输出串联，电箱输出的电流由电箱1的加热输入接口输入到电池接线盒的加热输出接口，流经加热正继电器，再由电池接线盒的主回路正接口流出，再由电池接线盒的主回路负接口流入，流经加热负继电器，再由电池接线盒的加热输入接口流出，输入到电箱5的加热输入接口。5个电箱和电池接线盒组成加热回路，这是由于燃料电池汽车在冬季寒冷的环境下时，动力电池输出的电流小，需要对动力电池进行自加热。BMS通过监测动力电池的温度和自加热时间，进而控制回路内的加热正继电器和加热负继电器的断开与闭合。
3. 动力电池系统直流充电回路
图2.13为动力电池系统直流充电高压回路图，充电回路为：外部充电枪插入燃料电池汽车的直流充电插口中，电流经直流充电接口经电池接线盒的直流充电正接口输入到电池接线盒内，经直流充电正继电器，由电池接线盒的电池总正接口输出，通过电池总正接口输入到电箱内。电箱的电池总负接口与电池接线盒的电池总负接口连接，回路上接入直流充电负继电器，直流充电电流再经电池接线盒的直流充电负接口输出。外部充电枪、直流充电插口、电池接线盒和动力电池箱连接成直流充电回路。电池管理系统（BMS）通过监测动力电池箱的电量、充电时间及充电回路的电流，进而控制直流充电正继电器和直流充电负继电器的开关闭合。
图2.12 动力电池系统高压加热回路
图2.13 动力电池系统直流充电高压回路
燃料电池汽车动力电池系统低压电气功能是准确地估测电池组的剩余电量，保证其维持在合理的范围内；动态监测电池组的工作状态，实时采集电池组及单体电池的电压、电流和温度，防止电池发生过充电或过放电，同时还能够判断电池状况，判读出故障电池；建立每块电池的使用历史档案，为进一步优化和开发新型电池和充电器等提供资料，为离线分析系统故障提供依据；保证电池间的均衡充电。燃料电池汽车动力电池系统低压电气主要包括电池箱、电池控制盒和电池接线盒等部件。电箱主要由电池单体和电箱内部的附件组成，电池控制盒主要由电池管理系统控制器（BMU）和远程数据桥（RDB）等部件构成，电池接线盒内包括高压采样板（HVB）等部件，并且电池控制盒和电池接线盒内部的各附件组成电池管理系统（BMS）。动力电池系统低压电气工作原理为：整车24V常电为动力电池系统的电池管理系统附件和电箱内部的附件进行供电。电池管理系统通过检测动力电池组中电箱的状态来确定整个电池系统的状态，并根据它们的状态对动力电池系统进行对应的控制调整和策略实施，实现对动力电池系统及各电池单体的充放电管理以保证动力电池系统安全稳定地运行。动力电池系统的数据采集和数据检测的部件收集到的电池信息，一般通过采用内部CAN总线技术实现部件之间的数据信息通信。当整车控制器需要动力电池系统的电池信息时，BMS通过CAN通信传输给整车控制器，整车控制器根据状态信息对动力电池系统进行相应的控制。
1. 动力电池系统低压电路连接
图2.14为动力电池系统低压电源分配图，整车24V常电通过电池控制盒上整车低压插口中的常电接口，输入到电池控制盒内，为电池管理系统中的部件，例如电池控制器（BMU）、远程数据桥（RDB）等部件供电。电池接线盒上整车低压插口中的ON接口与车身控制单元（BCM）后模块BMS ON接口连接，为电池管理系统（BMS）ON电源，即由车身控制单元后模块来控制电池管理系统的电源开闭状态。
图2.14 动力电池系统低压电源分配
2. 动力电池系统信号传输
图2.15为动力电池系统信号传输图，其硬线信号工作原理为：动力电池电箱的实时状态信息，经电箱与电池控制盒之间的低压输出与低压输入回路，传递给电池管理系统（BMS）；电池控制盒上整车低压插口的A+接口与整车控制器（VCU）的唤醒接口连接，整车控制器唤醒电池管理系统的唤醒信号经过这一线路传输；整车低压插口的唤醒继电器控与唤醒继电器连接，电池管理系统经线路将控制信号传递给唤醒继电器。A枪CC2接口与直流充电口CC2接口连接，为充电连接确认信号；T1+和T2+接口与直流充电口的PT1+和PT2+接口连接，T1-和T2-接口与直流充电口的PT1-和PT2-接口连接，直流充电插座内置温度传感器，传感器收集充电座温度，传输给BMS。
图2.15 动力电池系统信号传输
动力电池系统CAN信号可以分为：整车CAN通信和直流充电CAN通信。整车CL和整车CH接口引出CAN线接入仪表外网，与整车控制器（VCU）、车载诊断系统（OBD）等部件进行通信。S+和S-接口与充电CANH S+和充电CANL S-接口连接，BMS与直流充电插座进行CAN通信。另外电池接线盒中的电流传感器信号和高压采样板（HVB）的绝缘阻值信号以及高压采样信号经过CAN线传递给电池管理系统的电池控制器（BMU）。动力电池系统CAN信号传输工作原理为：BMS收集动力电池电箱和直流充电信息，然后将电池实时状态信息通过整车CAN线传递给整车控制器（VCU），整车控制器根据它们的状态对动力电池系统进行对应的控制调整和策略实施，实现对动力电池系统管理以保证动力电池系统安全稳定地运行。RDB作为远程数据桥，主要功能是将电池管理系统（BMS）采集的电池信息传递到CATL后台数据中心。