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        动力电池包安防系统基本原理及实例介绍

        作者:HCX-zhangjialiang来源:恒创兴电子科技 日期:2017年6月27日 17:19
        发展新能源汽车(电动汽车),电池是一个瓶颈。为了破解这个,大家把精力放在提高动力电池的比能量上了,于是比能量目前是天天在提高。但是,从理论上讲,比动力电池能量越高,将其安装到车上后,其安全性的考量也越来越重要了。今天,纯电动汽车一次充电行驶里程超过200公里了,市场上接受度基本得到认可了,但是对电动汽车安全性,用户接受是“零容忍”。如何做到绝对安全?才是电动汽车推广又一个要面对的新瓶颈。下面介绍《动力电池包安防系统原理及实例》,就是要求实现电动汽车在动力电池这一块必须是100%的安全。
         
        一、动力电池是相对安全的
        动力电池是电化学产品,即是危险品。但是其危险品的等级是相对较低的,国际上有关组织对危险品等级进行了划分。动力电池等级是第8、9级的危险品。其与炸弹、鞭炮、汽油、柴油相比,在常态下,不会爆炸、不会起火。但是动力电池装到了汽车上以后,其环境发生很大变化,而汽车发生安全事故频率目前还是很高的。动力电池在汽车发生事故(碰撞、翻车等)当中,能不能保障不发生次安全事故?如果动力电池系统在意外情况下发生了内部短路,能不能保障不发生安全事故?如何发生了电动电池安全事故,有没有办法防止其放大?以上是必须要回答的,是不能回避的。
        二、在极端条件下,动力电池发生事故概率是客观的
        在目前的技术条件下,汽车在高速行驶过程中,发生安全事故的概率是相对高的。在技术能力不能满足要求的前提下,目前基本做法是,通过教育和管理手段,来保障汽车的安全性。而实际上传统汽车安全措施也是在持续改进,但是汽车发展速度也越来越快,汽车驾驶从一种职业变成了个人的生活技能。这个对汽车安全性要求也越来越高了。同理,动力电池在常态下,其危害性不大,但是电动汽车要进入平常老百姓家里了,电动汽车就是一件家用电器,其安全性必须保障100%。笔者认为目前家用电器能做到,电动汽车也是能够能做到的。动力电池作为一个汽车总成件,市场要求其安全性必须做到与汽车同生命周期的100%。
        三、动力电池安全措施是一个系统
        动力电池安全措施是一个系统工程。从动力电池单体生产到电池包的集成、到电池系统装置完成、到整车安装布置、到用户日常车辆保养,都是有安全技术要求和安全责任的。而重点是动力电池包的安防技术的提升,这已经深入到安全消防范畴了。目前动力电池安全技术,从电体的材料、电池包、电池系统及接插件、线束的安全等级安全都是在持续提高。但是按家用电池的安防要求来讲,其差距依然较大,否则就不会出现一次会烧80、90台新能源客车事件。人命关天,安全无小事。要发展新能源(电动)汽车,必须把不安全的可能性降到零。
        四、对动力电池包的基本安全要求
        按照国家有关标准,对6m以上客车的车载电池包,要求配置自动灭火器总成。当然从技术上,对车载动力电池包的基本要求是,其技术指标稳定性要好、他自己不出现质量问题。在出现极端情况下,也不能出现短路、过热、不能起火,更不能出现爆炸。如果出现了以上情景,必须在相当短的时间里,把安全事故的危险降到最低,必须确保人员的安全。
        五、技术上对电池包安全措施(总成件)的要求
        (1)这个总成件体积要小、重量要轻,相对电池包而言,要做到可以忽略不计。其理由是,动力电池包空间十分有限,目前提高电池包的比能量,其任务很重。
        (2)主动探测、数据分析及研判、控制、管理多重功能高度集成,能智能分析电池热失控阶段并进行自动干预控制,理由是电池包是一个动态工作系统,其指标值是不断变化的,而且是随机的。这些功能必须是智能化的。
        (3)与BMS管理系统必须能对接。将探测到电池箱内因内部短路、过度充放、外部短路等导致火灾初期所产生的气体、量、烟雾、明火等信息,通过数据总线及时传递给控制总台。其理由这已经是基本功能了。
        (4)在无电源条件下,当环境温度到规定值时,灭火装置能自动启动,完成其设计功能。其理由是,电动汽车经常处于停止状态,而动力电池内部做功并没有停下来,而这个时间内发生安全事故的概率极大。有了这个功能,才能做到安全万无一失。
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