動力電池系統(tǒng)對于電動汽車而言，猶如汽油之于傳統(tǒng)燃油車，是車輛的重要能量來源或唯一能量來源。我們知道，動力電池（電芯）技術是電動汽車的三大核心技術之一，但是如果考慮技術復雜度和重要性，動力電池系統(tǒng)集成技術比動力電池的單體技術尤有過之。
動力電池系統(tǒng)內(nèi)部，除了作為能量載體的動力電池之外，還包括電池管理系統(tǒng)（BMS）、電壓/ 電流/ 溫度傳感器（也可能有煙霧/ 化學/ 濕度傳感器）、熱管理系統(tǒng)、高低壓線束/ 連接器、開關器件（繼電器、保險絲、MSD等）、安裝組件（支架，托盤、壓桿、螺栓等）、殼體、輔助組件（密封圈、橡膠墊、密封膠、卡扣、扎帶）等。動力電池系統(tǒng)產(chǎn)品，涉及的專業(yè)領域包括電子、電氣、信息、軟件工程、半導體、電磁學、材料、電化學、化學工程、機械工程、傳熱學、工程熱力學、流體力學等眾多學科（圖1），技術整合難度和系統(tǒng)集復雜度可想而知。
圖1 動力電池系統(tǒng)構成與相關專業(yè)領域
做個形象的比喻，動力電池系統(tǒng)如同一支軍隊，要打一場持續(xù)很久的戰(zhàn)爭（5 ～ 10 年）。系統(tǒng)里面的一個個動力電池單體（電芯），就是軍隊的作戰(zhàn)單元——士兵，承擔基本的作戰(zhàn)任務（存儲或釋放電能），是軍隊的基石。電池管理系統(tǒng)（BMS）如同軍隊的司令部，接受上級指令（通信），搜集情報（采樣），運籌帷幄（計算），下達作戰(zhàn)命令（控制），必要時還要做戰(zhàn)術后撤（保護）。熱管理系統(tǒng)如同軍隊的后勤保障體系，為了保障士兵能夠打勝仗，需要令其吃好喝好睡好（加熱或冷卻），保持較佳的戰(zhàn)斗狀態(tài)。各類傳感器如同偵察兵，負責情報采集，線束和連接器則如同通信和運輸系統(tǒng)，負責信息的傳遞和兵力的輸送。其他一些組件，就好像軍隊的各類物資，雖不承擔主要職能，但是對戰(zhàn)爭勝負都有重大影響。
在動力電池系統(tǒng)的生命周期中，可能要經(jīng)歷各種各樣的情況，有時候在低于–30℃的冰天雪地，寒冷干燥；有時候在夏季的太陽下暴曬，溫度高達50℃以上，酷熱潮濕；有時候在海邊，受到鹽霧侵蝕；有時候要涉水，甚至會長時間浸泡在水中；有時候要跨越艱難險阻的道路，經(jīng)受強烈的振動；有時候還會遇到強烈的碰撞，以至于扭曲變形?？墒遣还苁褂铆h(huán)境如何變化，動力電池系統(tǒng)都應該能夠穩(wěn)定可靠地工作，直至達到產(chǎn)品退役的條件，這才算是合格的產(chǎn)品。
系統(tǒng)簡單模型
系統(tǒng)安全分析需要將復雜系統(tǒng)簡化成易于理解的物理、電氣和數(shù)學模型，讓分析人員能夠非常清晰地了解組成系統(tǒng)的子系統(tǒng)、子系統(tǒng)之間的接口，系統(tǒng)與外部環(huán)境的接口，系統(tǒng)如何運行，以及系統(tǒng)的功能等要素。
動力電池系統(tǒng)的定義：動力電池系統(tǒng)是一個能量存儲裝置，包括電池單體（電芯）或電池模組，電路和電控單元（電池管理系統(tǒng)），以及相關的電氣和結構組件。我們將動力電池系統(tǒng)的簡單物理模型描繪成圖2 所示。
圖2 動力電池系統(tǒng)物理框圖
從圖2 可以看出，動力電池系統(tǒng)被特定的環(huán)境和邊界所包圍，內(nèi)部子系統(tǒng)包括電芯、電池管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、高低壓電氣組件（開關、保險絲、線束、連接器等），以及相關的結構組件（殼體、緊固件等），系統(tǒng)與外部的接口包括通風接口，高壓接口、低壓和通信接口、冷卻接口、安裝接口等。基于上述子系統(tǒng)及接口，進一步描繪系統(tǒng)的電氣模型，如圖3 所示。
圖3 動力電池系統(tǒng)電氣模型框圖