動(dòng)力電池安全智能系統(tǒng) - 動(dòng)力電池安全智能系統(tǒng)實(shí)例分析及建議

四、動(dòng)力電池安全智能系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

動(dòng)力電池安全智能系統(tǒng)分為三部分：a）電池系統(tǒng)；b）熱管理系統(tǒng)；c）自動(dòng)滅火系統(tǒng)。

圖2 動(dòng)力電池安全智能系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

1）熱管理系統(tǒng)的基本功能

a）電動(dòng)汽車正常后，電池始終保持在最佳工作溫度區(qū)間；

b）低溫環(huán)境下，借力充電槍（220-380網(wǎng)電）給車載電池加熱至電池正常工作問題；

c）規(guī)避杜絕虛充或者過充；

d）能在-40度極寒條件下，確保電動(dòng)汽車能正常工作。

圖3 熱管理系統(tǒng)基本部件

2）自動(dòng)滅火系統(tǒng)基本功能

a）電池箱溫度過高或者燃燒時(shí)，自動(dòng)聲光報(bào)警，通知乘員疏散;

b）將藥劑罐內(nèi)藥劑迅速噴入電池箱內(nèi)進(jìn)行滅火，整個(gè)過程不超過0.2秒。

c）整個(gè)滅火結(jié)果，不給電池系統(tǒng)造成新?lián)p傷。

五、動(dòng)力電池安全智能系統(tǒng)工作原理

1）熱管理系統(tǒng)的基本原理

采用液體冷卻技術(shù)，將專業(yè)設(shè)計(jì)的換熱板放置于電池箱內(nèi)，在主機(jī)內(nèi)對(duì)液體介質(zhì)進(jìn)行加熱/冷卻，再將液體送入換熱板內(nèi)，通過內(nèi)部流轉(zhuǎn)的液體進(jìn)行循環(huán)換熱。技術(shù)指標(biāo)要求：

a）電池溫度精確控制在（±1℃）；

b）溫控速度在極熱或極冷情況下能20分鐘達(dá)到動(dòng)力電池的正常范圍。

c）體積尺寸大小必須控制在整車能接受范圍以內(nèi)。

可以實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)的基本目標(biāo)：

a）防止電池溫度過高，減少電化學(xué)腐蝕，避免熱失控導(dǎo)致燃燒或爆炸；杜絕電池溫度過高所引起的自燃；

b）防止低溫充電時(shí)，電池易出現(xiàn)瞬間電壓過充現(xiàn)象，導(dǎo)致短路；

c）防止低溫過充時(shí)導(dǎo)致的電池不可逆損傷。

2）自動(dòng)滅火系統(tǒng)的基本原理

在溫度（熱量）傳感器信號(hào)發(fā)生時(shí)，ECU發(fā)出指令，執(zhí)行元件開始工作，滅火劑立即到達(dá)，遇熱迅速氣化，吸收大量熱量，達(dá)到快速降溫的作用，且在電池箱底部形成積液，可持續(xù)降溫。技術(shù)指標(biāo)要求：

a）常溫常壓儲(chǔ)存下，滅火劑有效期達(dá)10年；

b）滅火劑藥劑遇熱氣化，沉滯于電池箱內(nèi)，迅速稀釋氧含量，在非閉空間里，亦可達(dá)到窒息滅火。

c）滅火劑能捕捉自由基，持續(xù)快速打斷鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，形成保護(hù)層，阻止復(fù)燃。

d）滅火劑介電強(qiáng)度大于60KV（不導(dǎo)電），且無腐蝕性，不會(huì)對(duì)電池造成任何傷害；

e）藥劑在自然狀態(tài)下5天自然分解，噴放后無需對(duì)電池箱做任何清潔工作，同時(shí)其分解物對(duì)環(huán)境無任何污染。臭氧層損耗值（ODP）為0，溫室效應(yīng)值（GWP）為1。

六、總結(jié)及建議

1）電動(dòng)客車配置“動(dòng)力電池安全智能系統(tǒng)”將是強(qiáng)制安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》（GB7258-20××）代替GB 7258-2012）（征求意見稿）的12.10.4條款明確要求：“車廠大于等于6m純電動(dòng)客車、充電式混合動(dòng)力客車、燃料電池汽車應(yīng)設(shè)置具有向駕駛?cè)藛T報(bào)警功能的電池箱專用自動(dòng)滅火裝置。”客車整車企業(yè)必須加強(qiáng)對(duì)動(dòng)力電池安全智能系統(tǒng)的研究。

2）電池安全智能系統(tǒng)理應(yīng)向高集成度方向發(fā)展。純電動(dòng)客車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)也要保持一定工作溫度，客車車身里也要求自動(dòng)滅火裝置。客車?yán)锊豢赡芘渲霉δ芑疽恢碌亩嗵椎难b置。最好是一整套總成，體積要小。

3）滅火劑，一是絕緣度等級(jí)要高，二是滅火劑完全滅火功能后，能自動(dòng)自然分解，三是滅火劑完全滅火功能后，在動(dòng)力電池箱上不能有遺留物。

4）有了“動(dòng)力電池安全智能系統(tǒng)”，電動(dòng)汽車安全等級(jí)會(huì)大大提高，對(duì)電動(dòng)汽車普及應(yīng)用，無疑是”功在整車、零部件廠家，利在老百姓“的大好事，大家都要積極推動(dòng)它的應(yīng)用。

5）中國電動(dòng)汽車發(fā)展速度會(huì)很快的，安全措施（技術(shù)）必須要跟上。動(dòng)力電池安全智能系統(tǒng)理應(yīng)一個(gè)核心技術(shù)，一是持續(xù)提高質(zhì)量，二是有序地配置到車來，一定要消除老百姓對(duì)電動(dòng)汽車安全性懷疑心理。