1. 首頁
  2. 大牛說
  3. 必讀科普文,電動(dòng)汽車浸水后安全有保障嗎?

必讀科普文,電動(dòng)汽車浸水后安全有保障嗎?

車輛都需要經(jīng)過嚴(yán)苛的環(huán)境測(cè)試來驗(yàn)證車輛及其零部件是否能夠承受各種濫用情況。有些測(cè)試是強(qiáng)制性測(cè)試,有些是推薦性測(cè)試。例如,美國國家公路交通安全管理局NHTSA的FMVSS標(biāo)準(zhǔn)就屬于強(qiáng)制性的。在電動(dòng)汽車的安全方面,車輛泡水(或浸水)情況對(duì)于車輛本身及其零部件、特別是高壓的安全是一個(gè)不小的考驗(yàn)。

必讀科普文,電動(dòng)汽車浸水后安全有保障嗎?

針對(duì)浸水的安全要求,目前國際上已經(jīng)有了一些標(biāo)準(zhǔn)可供參考(表1),這幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)主要是用來評(píng)估電池包的。

1 浸水相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

SAE J2464

EV and HEV RESS safety and abuse testing

SAE J2929

Safety standard for EV and HEV propulsion battery systems utilizing lithium-based rechargeable cells

SANDIA 2005 3123

FreedomCAR electrical energy storage system abuse test manual for electric and hybrid electric vehicle applications

UL 2580

Batteries for use in electric vehicles

UL 2271

Batteries for use in LEVs (Light electric vehicle applications)

KMVSS 48

Traction battery

GB/T 31467.3-2015

電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池包和系統(tǒng) 3部分 安全性要求與測(cè)試方法

TUV SUD曾經(jīng)開展過一項(xiàng)關(guān)于電動(dòng)汽車浸水的研究,在測(cè)試條件的設(shè)定中借鑒了一些上述標(biāo)準(zhǔn)中的要求,測(cè)試過程除了監(jiān)控高壓電池包的電壓之外,12V電池的電壓被監(jiān)測(cè)了,具體設(shè)定的測(cè)試條件和參數(shù)見表2。

2 車輛浸水測(cè)試條件

水溶液

平均鹽濃度3.5%965克水中含有35克鹽),最大鹽濃度為4.5%

浸水深度

采用IP67要求的深度:1

測(cè)試時(shí)間

2小時(shí)

測(cè)試停止條件

為了采集更多的數(shù)據(jù),連續(xù)監(jiān)測(cè)電壓、溫度、絕緣,然后再評(píng)估何時(shí)停止

電池荷電狀態(tài)

HEV-80%SOC,PHEVBEV -100%SOC,或者廠商推薦的最高SOC

電連接狀態(tài)

車輛高壓、低壓系統(tǒng)都處于工作狀態(tài)

樣品擺放方向

與實(shí)際使用條件下的方向一致

樣品

車輛,電池包及其控制電路、熱管理系統(tǒng)也包括在內(nèi)

測(cè)試后觀察時(shí)間

28

測(cè)試車輛的選擇見表3,這里面主要考慮了車輛的新舊狀態(tài)(或者有沒有做過碰撞測(cè)試),車輛所處的溫度環(huán)境,車輛的種類等。 

3 測(cè)試車輛和環(huán)境溫度

車輛編號(hào)

環(huán)境溫度

車輛新/

PHEV 1-1

冬天 <0攝氏度

PHEV 1-2

夏天>20攝氏度

BEV 3-1

冬天 <0攝氏度

BEV 3-2

冬天 <0攝氏度

做過側(cè)面碰撞測(cè)試

BEV 3-3

夏天>20攝氏度

做過側(cè)面碰撞測(cè)試

HEV 2-1

冬天 <0攝氏度

做過側(cè)面碰撞測(cè)試

PHEV 2-2

冬天 <0攝氏度

做過側(cè)面碰撞測(cè)試

PHEV 2-3

冬天 <0攝氏度

做過側(cè)面碰撞測(cè)試

BEV 2-4u/4l

夏天>20攝氏度

做過正面碰撞測(cè)試

HEV 4-1

夏天>20攝氏度

做過正面碰撞測(cè)試

BEV 5-1

夏天>20攝氏度

做過側(cè)面碰撞測(cè)試

在水里浸泡的2小時(shí)內(nèi),有些車輛顯示了一些意外的現(xiàn)象。比如,車燈、雨刮器、喇叭會(huì)意外的開啟,這可能是由于鹽水溶液具有電傳導(dǎo)性,造成車輛內(nèi)部的用電器開關(guān)閉合了。在28天的觀察期內(nèi),有一輛PHEV著火了,有一輛BEV的電池包溫度上升了。著火的PHEV火燒持續(xù)了7小時(shí),車輛完全燒毀,測(cè)試人員初步估計(jì)是電池包發(fā)生熱失控,但是由于電池包完全燒毀,所以觸發(fā)熱失控的根本原因并不明了。另外有些測(cè)試車輛還發(fā)生了一些其他有趣的現(xiàn)象:高壓繼電器自己閉合了6分鐘左右;25分鐘后,高壓絕緣電阻下降到0歐姆;被監(jiān)控點(diǎn)的溫度在著火時(shí)達(dá)到了850攝氏度;著火的PHEV的電池包內(nèi)部燒毀了,但是電池箱外部完好無損,僅僅是燒黑了,等等。表4總結(jié)了一些測(cè)試結(jié)果。 

4 測(cè)試結(jié)果

車輛編號(hào)

環(huán)境溫度

高壓降低50%的時(shí)間(分鐘)

低壓降低50%的時(shí)間(分鐘)

絕緣降低到<500歐姆/伏的時(shí)間(分鐘)

失效模式

PHEV 1-1

冬天 <0攝氏度

430

25

22

著火

PHEV 1-2

夏天>20攝氏度

沒發(fā)生

46

沒發(fā)生

沒發(fā)生

BEV 3-1

冬天 <0攝氏度

228

36

21

失去絕緣

BEV 3-2

冬天 <0攝氏度

沒發(fā)生

無數(shù)據(jù)

沒發(fā)生

沒發(fā)生

BEV 3-3

夏天>20攝氏度

103

7

沒發(fā)生

失去高壓

HEV 2-1

冬天 <0攝氏度

9

15

10

無問題

PHEV 2-2

冬天 <0攝氏度

19

20

19

無問題

PHEV 2-3

冬天 <0攝氏度

25

25

26

無問題

BEV 2-4u/4l

夏天>20攝氏度

65

20

18

溫度升到99攝氏度后無問題

HEV 4-1

夏天>20攝氏度

20

17

7

無問題

BEV 5-1

夏天>20攝氏度

22

38

21

失去絕緣

在上述的測(cè)試車輛中,電池包涵蓋了全密封和非密封兩種類型的電池包,測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn):所有在1小時(shí)之內(nèi)觀察到高壓和絕緣都下降的電池包都是采用的非全密封設(shè)計(jì),但是絕緣電阻下降的程度各不相同,有些雖然下降了,單是還不至于產(chǎn)生觸電的危險(xiǎn)。而密封設(shè)計(jì)的電池包在浸泡過程中可以防止內(nèi)部高壓部件及其電路被具有導(dǎo)電性的鹽水溶液侵入。另外,12V電池在浸泡過程中都發(fā)生的電壓下降現(xiàn)象可以在一定程度上防止高壓繼電器的意外吸合,因?yàn)楦邏豪^電器通常由低壓電路來供電。從上述的測(cè)試現(xiàn)象來看,在應(yīng)對(duì)電動(dòng)汽車的浸水情況時(shí),密封性高的電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)似乎是一種不錯(cuò)的選擇,而對(duì)于低壓電路上的12V電池,希望它能在浸水時(shí)能盡快地放電降壓。由于電池包在車上的排布不盡相同,在具體開發(fā)過程中還需要綜合考慮安裝位置、涉水深度、環(huán)境溫度、密封性、電氣絕緣等各方面因素。

國外在電動(dòng)汽車發(fā)展過程中,同時(shí)也建立了電動(dòng)汽車發(fā)生故障時(shí)的高壓安全問題處理機(jī)制,廠商一般都會(huì)建立first responder(第一出動(dòng)人員,發(fā)生危險(xiǎn)品事故時(shí)首先到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的人員)的高壓安全處理流程,保證first responder在實(shí)施救援、故障排除時(shí)可以有效地保護(hù)自身安全,防止觸電。貌似這一方面的工作在我國開展的還不是很多,或者公開報(bào)道出來的不多。隨著我國電動(dòng)汽車市場(chǎng)的快速增長(zhǎng),越來越多的人在使用、接觸電動(dòng)汽車,盡快建立電動(dòng)汽車高壓安全事故處理的響應(yīng)機(jī)制和規(guī)范、培養(yǎng)一批專業(yè)的電動(dòng)汽車高壓安全救援人才也需要得到越來越多的廠商、相關(guān)政府組織機(jī)構(gòu)的重視。

來源:第一電動(dòng)網(wǎng)

作者:129Lab

本文地址:http://autopag.com/kol/48515

返回第一電動(dòng)網(wǎng)首頁 >

收藏
63
  • 分享到:
發(fā)表評(píng)論
新聞推薦
熱文榜
日排行
周排行
第一電動(dòng)網(wǎng)官方微信

反饋和建議 在線回復(fù)

您的詢價(jià)信息
已經(jīng)成功提交我們稍后會(huì)聯(lián)系您進(jìn)行報(bào)價(jià)!

第一電動(dòng)網(wǎng)
Hello world!
-->