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新能源汽車的安全性能由什么決定,用車常見問題答疑

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提問者:網(wǎng)友 | 時間:2020-02-26 13:20:02

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回答者:網(wǎng)友 | 時間:2020-02-26 13:20:02

個人覺得:

新能源汽車在傳統(tǒng)汽油車身上進行了變革,引入了發(fā)電跟放電技術,讓汽車變得不再是發(fā)動機的天下,電池包也占據(jù)了一大半江山。如果作為一臺普通的汽車,安全性能自然會聯(lián)想到碰撞,車輛發(fā)生碰撞后,駕駛及乘用人員是否人身安全,是車輛安全性能衡量的一個指標。而新能源汽車,特別是純電動汽車,使用電池放電,車輛始終處于一個高壓電系統(tǒng),用電安全與否,顯得更為重要。這里的提問,想必也是各偏向后者,也就是說,新能源汽車,特別是純電動汽車,安全性能主要是由車輛的高壓安全、電池安全來決定。

1、碰撞安全

先說回汽車的基本碰撞安全。這是一臺汽車應有的基礎安全,無論汽油車還是新能源。作為新能源車輛的碰撞安全,除了被動的安全外,主動安全更為重要。而關于電動汽車的碰撞表現(xiàn),人們一直關注的是車輛的充電便捷性、續(xù)航里程、駕駛體驗等問題,碰撞安全方面設計的感知與認識,相對來說稍微滯后些。也就是說,電動汽車的車身的結構設計、車身強度、潰縮表現(xiàn)等,都較少的被關注。值得一提的是,在2019年的C-NCAP碰撞中,當中的新勢力電動車有著不俗的表現(xiàn),像小鵬汽車G3,蔚來ES8等,都取得了5星的成績,跟其他品牌主機廠可以進行PK,看到新勢力造車的強勁之處。

2、電池安全

由碰撞引申出來的另一重要安全性能指標,即電池安全,不僅表現(xiàn)在碰撞時刻,還表現(xiàn)在如充電、放電等各類使用場景中,整體的來說,就是電池的使用安全技術。電池的安全技術,體現(xiàn)在軟硬件層面。

硬件層面:電池包系統(tǒng)主要由電芯、電氣元件、結構件等組成,電池包的系統(tǒng)性安全,需要由電芯、模組、Pack之間進行協(xié)同,進行安全設計。

1)電芯要求:電芯現(xiàn)狀是向高能量密度、高功率發(fā)展,這對電芯的電極材料、制造工藝都提出了更高的要求。鋰離子的活躍特性如何控制,電芯的密封、絕緣、熱失控、防爆、電芯一致性等等,都是當前的技術難題。

2)模組要求:模組之間的連接方式、裝配要求、焊接工藝、絕緣保護、爬電距離,都是安全設計要點;

3)Pack要求:Pack作為一個完整體,對整體的外殼結構設計要求更為嚴格,可以抵抗振動、沖擊、甚至碰撞;Pack設有安全閥及保險絲等安全設計,滿足短路斷開、高壓泄壓等功能,并且能夠有較高的防護等級,比如IP67等。

軟件層面:BMS的管理系統(tǒng)起著安全控制功能。能夠監(jiān)控電芯的電壓、充放電電流大小、電芯溫度、電池的絕緣、電芯的健康情況等等,有著一套有序的監(jiān)控控制管理系統(tǒng)。如果一旦出現(xiàn)失控的可能,比如熱失控、絕緣故障,碰撞等,能及時切斷電池的主繼電器,實現(xiàn)高壓保護,預防電池包出現(xiàn)著火等危險情況。

3、高壓安全

高壓安全范圍較廣,涉及到整個電動系統(tǒng)。電動汽車由電池包提供能源,工作電壓主要在300~450V范圍內,供各類高壓器件使用。高壓系統(tǒng)的安全保障的要求,是要確保車輛在靜止,行駛,充電等場景下,車輛功能的正常使用的同時,確保操作人的高壓用電安全。這也就提出了車輛必須具備功能安全,高壓檢測,高壓防護,故障保護,觸電防護等一系列安全功能。

一般,這一類高壓安全的防護,主要有以下這些內容:

1)過載/過流防護:車上有高壓配電盒(PDU),如果出現(xiàn)過壓過流,可熔斷保險絲,實現(xiàn)過載過流或是短路保護。

2)觸電防護:這一類主要靠高壓互鎖,絕緣檢測來監(jiān)控保證。高壓互鎖主要是利用低壓回路檢測高壓連接器的連接緊固程度,保護的是器件與線束之間的緊密性,預防漏電;絕緣檢測主要是對部件的絕緣情況進行監(jiān)測,預防部件進水,漏電等情況。車上需確保絕緣電阻能夠滿足人身安全需求,保證絕緣電阻值大于 100 Ω/V。

3)高壓泄放:主動泄放功能,系統(tǒng)出現(xiàn)異常斷電,能快速把高壓泄放到安全電壓60V以下。

4)電磁兼容:常年的背鍋俠,所以更應該保證高壓器件具有優(yōu)秀的抗干擾能力,保證系統(tǒng)控制準確輸入與輸出,交互信號正常。

5)故障監(jiān)控:車輛如果出現(xiàn)嚴重故障需要立即下電,比如碰撞,電池嚴重故障等,應具備立刻切斷電池主繼電器能力。

總的來說,電動汽車的安全性能會比汽油車要求更高,方方面面的開發(fā)設計都離不開電池安全跟高壓安全,唯有這2部分的功能安全足夠滿足車輛的日常使用場景,才能更好的保障電動汽車的使用安全。

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