純電動(dòng)汽車安全技術(shù)分析范文(編輯修改稿)
2024-08-30 06:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 公交車發(fā)生自燃，事故分析顯示，起火原因與電池組有關(guān)。2012年5月26日凌晨，深圳濱河大道發(fā)生一起車禍，一輛比亞迪e6純電動(dòng)出租車在被碰撞后起火燃燒，三條生命葬身火海。有專家指出，起火的罪魁禍?zhǔn)滓嗍请姵?。而風(fēng)靡全球的特斯拉，同樣因?yàn)殡姵匕踩到y(tǒng)的缺陷，發(fā)生了多起起火事故。目前國內(nèi)正在使用的新能源汽車并不多，相對而言如此高密度的安全事件，讓消費(fèi)者很難對其產(chǎn)生信任。公眾尤為擔(dān)憂的問題是：發(fā)生碰撞后，純電動(dòng)車是不是比傳統(tǒng)燃油車更容易起火、更不安全？起火的快與慢、局部還是整車、人員傷亡概率等問題，都是公眾對汽車安全性評價(jià)的重要因素。 純電動(dòng)汽車安全事故分析 從多起安全事件的原因分析，純電動(dòng)汽車最大的安全隱患來自鋰電池，因此，提高電池本身的安全水平，是提升電動(dòng)汽車安全性的核心。然而，我國動(dòng)力鋰電池生產(chǎn)企業(yè)卻并沒有牢牢抓住鋰電池安全性內(nèi)在因素的特征，從制造環(huán)節(jié)解決動(dòng)力電池內(nèi)在安全性問題和電池組的整體防護(hù)問題。目前，很多企業(yè)仍舊是以手工或半自動(dòng)化的方式生產(chǎn)鋰電池，使產(chǎn)品安全性、穩(wěn)定性和一致性難以得到保障。加之利潤下滑和虧損現(xiàn)象普遍存在，不少企業(yè)也難以進(jìn)行必要的研發(fā)投入以保障電池的安全性國家863電動(dòng)車重大專項(xiàng)動(dòng)力電池測試中心主任王子冬指出，中國電池企業(yè)多年來一直處于低水平重復(fù)投資的狀態(tài)，動(dòng)力電池系統(tǒng)集成能力弱，安全難以保障。清華大學(xué)汽車工程開發(fā)研究院常務(wù)副院長宋健也表示，不管是磷酸鐵鋰電池還是錳酸鋰電池，目前都沒有從本質(zhì)上解決電池的安全性問題。從原理來講，高壓電伏是威脅電動(dòng)車安全性能的主要因素，但到現(xiàn)在為止，世界上還沒有任何一項(xiàng)技術(shù)能從根本上系統(tǒng)地解決這些問題。在節(jié)能減排的大潮之下，推廣純電動(dòng)汽車的初衷固然是好的，但純電動(dòng)汽車屬于新興產(chǎn)業(yè)，國內(nèi)外技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)都未成熟，相應(yīng)的安全體系并不健全。按照目前的實(shí)際情況，純電動(dòng)汽車仍處在技術(shù)探索階段，大規(guī)模地推廣，催熟式的普及，顯然不合適。通用汽車電池專家馬克威爾布魯格曾指出，如果由于工藝上的問題，兩個(gè)電極接到一起，造成內(nèi)部短路就會出問題。在其他電子產(chǎn)品上出現(xiàn)這個(gè)問題的概率是千萬分之一，但一輛車的電池組由幾千個(gè)電池組成，發(fā)生問題的概率就會升到幾千分之一。眾所周知，安全可靠的純電動(dòng)汽車離不開優(yōu)質(zhì)的鋰電池產(chǎn)品。然而，在鋰電池技術(shù)尚未完全成熟、市場還未普遍認(rèn)可的情況下，由政府主導(dǎo)推動(dòng)應(yīng)用，卻是中國新能源汽車正在走的一條道路。受政策支持，我國車企對純電動(dòng)汽車都摩拳擦掌，欲大顯身手一番。與大型車企在純電動(dòng)汽車推進(jìn)上的謹(jǐn)小慎微不同，中國的眾多后來者在未經(jīng)多年技術(shù)沉淀就匆匆忙忙將產(chǎn)品推向了市場，這無異于是拿人的生命安全在作試驗(yàn)。 在線絕緣檢測設(shè)計(jì) 電動(dòng)汽車的運(yùn)行情況非常復(fù)雜，在運(yùn)行過程中難免會出現(xiàn)部件間的相互碰撞、摩擦、擠壓，導(dǎo)致高壓電路與車輛底盤之間的絕緣性能下降。電源正負(fù)極引線將通過絕緣層和底盤構(gòu)成漏電流回路。當(dāng)高壓電路和底盤之間發(fā)生多點(diǎn)絕緣性能下降時(shí)，還會導(dǎo)致漏電回路的熱積累效應(yīng)，可能造成車輛的電氣火災(zāi)[5 6]。因此，高壓電氣系統(tǒng)相對車輛底盤的電氣絕緣性能實(shí)時(shí)檢測是電氣安全技術(shù)的核心內(nèi)容。 國內(nèi)對電動(dòng)汽車絕緣電阻的檢測已有了一些研究[7 11]。圖 1 是一種采用低頻信號注入法的絕緣監(jiān)控儀，絕緣監(jiān)控儀內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)正負(fù)對稱的方波信號，并通過L+、L 和 KE、E 端子與直流高壓系統(tǒng)和底盤之間的絕緣電阻 RF 構(gòu)成測量回路，測量回路中的電流在取樣電阻 Rm 上會產(chǎn)生一個(gè)取樣電壓，這個(gè)電壓信號被內(nèi)置的微處理器采集。通過運(yùn)算，可以得出絕緣電阻的大小。微空比，并通過 PWM+/PWM 端口對外輸出，整車控制單元采集 PWM 信號后，將其占空比折算成絕緣電阻值，一方面可以送給儀表進(jìn)行顯示；另一方面也可以在整車控制程序中設(shè)置相應(yīng)的閾值工作點(diǎn)，用于判定是否需要進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)以及是否需要切斷高壓回路和禁止電機(jī)啟動(dòng)。 運(yùn)行安全性設(shè)計(jì) 1） 故障報(bào)警。電動(dòng)汽車在運(yùn)行過程中，如果出現(xiàn)異常情況，需要儀表或指示器以聲或光報(bào)警的形式提醒駕駛員，讓駕駛員注意車輛的異常情況，以便及時(shí)處理，避免發(fā)生安全事故。主要包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速高于限值、驅(qū)動(dòng)電機(jī)溫度高于限值、電機(jī)控制器溫度高于限值、絕緣值低、SOC 低于限值、單體電池電壓低于限值、電池溫度高于限值、輔助系統(tǒng)通訊異常等信息。限值是指整車廠（或零部件廠）規(guī)定的值（如控制器廠家規(guī)定：控制器溫度≥65 ℃時(shí)報(bào)警，≥75 ℃時(shí)降功率，≥85 ℃時(shí)停機(jī)）。2） 降功率運(yùn)行。電動(dòng)汽車在運(yùn)行過程中，如出現(xiàn)系 統(tǒng)過電流、驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速高于限值、驅(qū)動(dòng)電機(jī)溫度高于限 值、電機(jī)控制器溫度高于限值、SOC 值過低、系統(tǒng)電壓低 于限值、單體電池電壓低于限值、電池溫度高于限值等情 況時(shí)，控制系統(tǒng)應(yīng)降功率運(yùn)行電機(jī)，以確保整車的安全。3）停車。電動(dòng)汽車在運(yùn)行過程中，如出現(xiàn)系統(tǒng)電壓 低于限值、單體電池電壓低于限值、電池溫度高于限值、 驅(qū)動(dòng)電池溫度高于限值、檔位開關(guān)失效、踏板故障、電機(jī) 控制器嚴(yán)重故障（控制器溫度高于限值、控制器模塊故障等）、嚴(yán)重絕緣故障、輔助系統(tǒng)（助力油泵、空氣壓縮 機(jī)）嚴(yán)重故障、電機(jī)嚴(yán)重故障（電機(jī)溫度高于限值、電機(jī)傳感器失效）等嚴(yán)重故障時(shí)，控制系統(tǒng)應(yīng)立即停止車輛，確保財(cái)產(chǎn)和人身安全。 危險(xiǎn)工況的安全性設(shè)計(jì) 由于動(dòng)力電池的能量密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燃油的能量密度，使得電動(dòng)汽車的質(zhì)量有較大增加，碰撞中需要車輛耗散的動(dòng)能明顯增加，產(chǎn)生的事故后果也更為嚴(yán)重。同時(shí)由于電動(dòng)汽車集成了大量的高壓電氣設(shè)備和線束，所以純電動(dòng)汽車在發(fā)生危險(xiǎn)工況下的電安全設(shè)計(jì)非常重要。1）高壓線束走向要求布置在車輛骨架內(nèi)側(cè)，以提高對高壓線束和人員的保護(hù)作用。2）電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮電池箱的設(shè)計(jì)和固定，并進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算機(jī)模擬分析（受力分析、碰撞分析），確保碰撞時(shí)，動(dòng)力電池箱不能竄入乘客艙內(nèi)。3）電池箱與車體應(yīng)實(shí)現(xiàn)二次絕緣，箱內(nèi)要設(shè)置煙霧溫度報(bào)警系統(tǒng)，以便能及時(shí)對事故作出正確處理，確保人身和財(cái)產(chǎn)安全。
黨政相關(guān)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1