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动力电池系统安全分析与防护设计

发布时间: 2015-08-17 10:25:42    来源: 电动汽车资源网    作者: 夏军
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[摘要]动力电池系统安全防护的根本原则:阻止电能和化学能在系统正常运行状态和某些非正常状态(法律法规、标准所规定的情况,以及典型的失效情况),以不可控的方式释放,或减轻其不可控释放所带来的危害。

  被动安全防护设计:

  · 结构强度

  · 绝缘材料

  · 防水防尘

  · 快速散热

  · 防火阻燃

  · 压力泄放

  主动安全防护设计:

  · 专有的安全防护电路与软件模块

  · 绝缘、烟雾、压力、气体、液体检测

  · 达到阈值门槛,执行报警、切断输出、主动灭火等措施

  通过系统级防护设计和零部件防护设计相互结合,能够获得较高的安全冗余,从而提升动力电池系统的安全性能。

  系统级安全防护设计:

  · 环境防护

  · 滥用防护

  · 压力平衡

  · 主动安全防护

  零部件级安全防护设计:

  · 电芯在极端情况下的安全性

  · 部件在高温下的阻燃特性

  · 控制单元的功能安全

  3. 建立企业内部规范

  欧美企业在发展过程中,会逐步建立自己的产品开发规范,从设计要求、设计方案、设计检查、评审评估等各个方面都有严格规定,从而在企业内部建立一个防火墙机制。国内企业在这方面则重视不够,产品开发过程受人的影响非常大,不能将经验的积累转化为一种制度性的强制约束,会一而再再而三的重复别人或自己曾经犯过的错误。此外,每个公司的资源都是有限的,如果不同产品的经验不能积累成通用化的平台并充分共享,必然导致资源的投入永远跟不上业务扩张的速度,企业决策和管理层疲于奔命,工程师累的崩溃,产品问题层出不穷。

  在动力电池系统的安全防护方面,企业应该逐步为自己建立一个行之有效的安全设计规范,来约束不同产品的开发目标和过程。如有可能,应该逐步推动企业内部标准的建立。

  四、 总结

  从2013年开始,电动汽车的发展呈现出一种比较“火热”的状态,一是发展的速度确实以倍数在增长,不仅是中国市场井喷,全球电动汽车的产销都在快速增长;二是安全事故层出不穷,国内外都有很多案例,除了新事物本身的不成熟之外,企业的社会责任感不足也是非常重要的因素,在涉及到人身安全的产品推广和普及方面,我们应该慎之又慎。

  本文写作的目的,不是要阐述某个具体的动力电池系统安全设计方案,不同的产品,其类型、应用、架构都有很大差异,所采取的安全方案也不完全一样。我们的目的,是探讨如何在系统层面把握产品安全分析和设计的方法,建立适合自己的一套体系和规则。

  在整个行业还不成熟,且国内的技术水平还明显落后于国外的情况下,我们反对照搬国外的游戏规则,如同在温饱问题没有解决的情况下,不要过度追求物质享受。如ISO 26262标准所规定的体系要求,在未来的几年内,国内没有一家企业可以达到,与其耗费大量资源去钻研国外的规则,不如踏实做好自己的工作,一步一步积累,推动产业的健康发展。产业发展到一定阶段的时候,接轨甚至超越都是很自然的事情。

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