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目前燃料电池汽车的控制，基本是分散控制，由于部件的分离化，汽车的可靠性还有待于提升。并且，由于部件都是分散的，部件成本也比较高。随着技术的不断成熟，用户对于汽车的要求越来越高，电气系统集成化已经成为不可逆转的趋势。
电气系统如果集成化，首先，可以带来很大的成本优势。电气系统集成化，少了很多电缆和插接件以及外壳，部分电路器件复用。同时，制造装配难度下降，装配费用降低。如果是深度的集成，电气的零部件在各个电气里面可以共享。整个高压系统的成本会有很大程度的降低。其次，功率密度优势提升。低压部件壳体及线束的取消，电气系统体积明显减小。另外，性能优势也会大大提升。系统布线得到优化，连接线束的取消使电磁兼容性得到大幅度提升。由于紧凑的设计和插接件的取消，线路阻抗减小，燃料电池发动机转换效率也会提升。部件间CAN通信线大幅度缩短，不同电气部件的CAN电路甚至设计在同一PCB，误码率降低。最后，还能带来可靠性优势，因为它少了很多线缆插接件，少了很多连接的环节。另外还有一个非常直接的优势，即可制造性的优势。
燃料电池汽车集成配电系统高压电气是汽车高压电大电流分配单元，采用集中配电方案，机构设计紧凑。同时，高压配电系统还集成部分电池管理系统智能控制单元，进一步地简化整车系统架构配电的复杂度。燃料电池汽车集成配电高压电气主要由辅控四合一高压配电系统构成，主要包括电源管理系统控制器（PDU）、高压配电箱、DC/DC变换器和DC/AC转换器等部件。燃料电池汽车集成配电高压电气工作原理为：动力电池系统将高压电输入到高压配电箱中，配电箱将高压直流电分流，为整车高压附件供电。当整车高压附件需要交流供电时，高压电经过DC/AC转换器，将直流电转交流电，为高压附件供电。同时，燃料电池电堆经升压DC/DC变换器输出的多余高压电，会经高压配电箱输入到动力电池系统中。四合一控制器控制高压配电箱支路上继电器的闭合，由VCU发送命令给PDU，PDU执行控制命令。
1. 集成配电系统直流配电回路
图2.16为燃料电池汽车集成配电系统直流配电回路图，高压直流配电回路为：动力电池输出的高压电经四合一的电池正接口，输入到四合一的高压配电箱内，然后经过配电箱的分流，高压电经高压配电箱上的高压附件电源输出接口，输入到整车高压附件正极电源接口中。高压电再经整车高压附件电源负极接口，回流至配电箱，再由配电箱上的电负接口，输入到动力电池系统电池总负接口。动力电池、高压配电箱和整车高压附件组合成高压回路，主回路由主负继电器控制，各支路由高压配电箱内各支路开关控制。电源管理系统控制器控制高压配电盒中的各继电器，从而对驱动电机、电暖风、电空调等高压附件进行控制。高压配电箱内各支路上的开关开启与闭合命令由VCU发出，电源管理系统控制器（PDU）接收到命令后进行执行，控制各支路开关。每条支路上都连接一个熔丝，熔丝上的额定电流，限制每条支路的电流，保护电路安全。
图2.16 集成配电系统直流配电回路
当燃料电池电堆产生多余的电能时，高压电会流入动力电池系统中，为电箱充电。燃料电池电堆与动力电池系统电箱的充电回路为：燃料电池电堆产生的高压电经过升压DC/DC变换器的稳定性升压后，由升压DC/DC变换器的DCDC输出正接口输出，经高压配电箱的FCDCDC+接口输入至高压配电盒，再由电池正接口输出，流入到动力电池系统电箱中。升压DC/DC变换器的DCDC负接口与高压配电箱的FCDCDC-接口连接，升压DC/DC变换器、高压配电箱和动力电池系统电箱组成充电回路。
驱动电机高压供电回路中，MCU正对应的支路有两路，分别为K1和K2开关所在的支路，原因是：如果瞬间在电机两端加载一个很高的电压，会对电机造成损害。在电机两端存在一个很大的电容，而K1这一支路的作用就是先对电机进行预充电，电阻的作用是减小电流，放慢充电速度。当电机两端的电容充满电，接近于电池电压之后，断开K1，闭合K2，电机正常运转。蓄电池为整车上24V常电，用动力电池进行充电。6kWDC和FCDC变换器与燃料电池供电相关，6kWDC是降压DC变换器，FCDC是升压DC变换器。燃料电池DC/DC变换器输出端内置并联电容703μF，需要进行预充电，K3继电器接入FCDC支路上，对变换器进行预充电，根据燃料电池DC/DC变换器输出端并联电容的预充电策略，可知预充电时间为2s，最大电流为3A，预充电电流来自整车动力系统总线。
2. 集成配电系统交流配电回路
图2.17为集成配电系统交流配电回路图，集成配电交流配电回路主要是为空气压缩机中的气泵电动机和永磁同步电动动转向泵中的油泵电动机供电。高压交流配电回路为：动力电池输出的高压电经四合一的电池正接口，输入到四合一的高压配电箱内，经过配电箱内DC/AC转换器的作用，将直流电转换为交流电，通过四合一上的气泵和油泵接口输入到气泵电动机和油泵电动机中。由于气泵电动机和油泵电动机需要三相交流电驱动，所以在直流配电回路中接入DC/AC转换器，将直流电转为交流电，再为它们进行供电。
图2.17 集成配电系统交流配电回路
图2.18为集成配电系统四合一低压电气原理图。四合一低压电气工作原理为：整车24V常电通过四合一的+24V_1与+24V_2组合接口，输入至四合一中，为其中的DC/DC继电器板和DC/AC转换器供电。电源管理系统（PDU）控制器接收传感器的硬线信号，将高压配电系统信息传输到整车CAN线，VCU通过整车CAN线，实现对集成配电系统的控制。
集成配电系统低压电源供电回路主要为四合一中的DC/AC转换器、DC/DC继电器板以及电源管理系统控制器等低压附件供电，整车24V常电电源通过+24V_1接口给DC/AC转换器供电，GND_1为DC/AC转换器的负极；+24V_2接口是DC/DC继电器板的电源正极接口，GND_2接口为DC/DC继电器板电源负极。+24V_1和+24V_2接口组合在一起，接入电源配电盒中，路径上接有15A熔丝保护电路。
图2.18 集成配电系统四合一低压电气原理
集成配电系统的硬线信号主要包括：气泵使能信号、油泵使能信号以及温度传感器信号等。集成配电系统低压电气硬线信号工作原理为：油泵的温度传感器采集电动转向泵的温度信息，以硬线信号的形式传输到四合一的控制器中。配电箱的油泵使能接口与VCU油泵使能接口连接，受VCU控制。气泵使能接口与气泵使能转换继电器连接，由VCU控制气泵使能转换继电器开关的闭合。集成配电系统低压电气CAN信号工作原理为：四合一的整车CH和整车CL接口引出CAN线，接入整车外网CAN线中，四合一控制器通过CAN线与整车控制器（VCU）进行CAN信号通信。