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全面解析 电动汽车安全问题

点击次数: 更新时间:2016-09-25 11:09:57 【打印】

   还地球一个蓝色的天空安全问题是一个比较敏感又是核心的问题安全涉及的范围又很广本文梳理出电动汽车安全基本思路
电动汽车安全的分类
叙述电动汽车的安全,可以分几个维度考虑问题,从车辆的使用情况分类。
1. 车辆正常使用:车辆使用过程中,分为驾驶和充电两个方面。
1.1.驾驶:车辆驾驶的时候,在高速、低速和中速各种驾驶条件下,各个新增加的子系统,如动力电池系统、推进系统、空调冷却系统等能符合功能安全的要求,正常工作。符合电气安全要求,不出出现电气安全问题。这个状态可以更细致的分为加速、转弯、滑行和刹车的情况。
1.2.充电:车辆充电的过程中,交流充电时内部充电机与直流充电时内部充电控制系统都能保证充电的安全。
2. 运输存储:车辆在长期/短期存放和运输过程中,不会出现安全的问题。
3. 维护保养:车辆在出现故障的时候,在专业的维护人员在处理维修过程,不会出现安全问题。
4. 车辆事故:车辆事故中,主要是碰撞和浸水。
4.1.车辆碰撞:如前所述,车辆碰撞之后,根据碰撞的程度,可能出现的状况较多。当代电动汽车在一定规模层级的时候,电动汽车消防安全与事故救援这样独立问题就凸显出来了。
4.2.车辆浸水:这个是在中国城市的排水条件下,极端天气下发生的状况,各地均有发生。
4.3车辆火烧:在连续道路事故情况下,电池发热的连锁反应。
5. 车辆滥用:某些车辆在极端的条件下滥用,不会造成恶劣的安全问题。开放给消费者购买&使用的车辆,默认都要考虑以下各种条件
简单来说,把新能源汽车和现有车辆进行对比,能够把电动汽车面临的安全问题独特的部分进行分析。
1)电池安全:电动汽车的特殊安全性几乎全部与动力电池有关,对动力电池单体、模块以及系统的要求,电动汽车发生碰撞等意外后可能出现新的安全问题,对电动汽车整车提出碰撞后安全要求。
高能量的动力电池起火爆炸的可能
含有化学液体的动力电池对乘员及第三方的潜在伤害
大质量的动力电池对乘员及第三方的潜在伤害
2)电安全
高电压的动力系统直接接触、间接接触造成的电击伤害
充电系统直接接触、间接接触造成的电击伤害
3)功能安全:由电驱动系统组成的电动汽车有别于传统汽车对电动汽车整车提出安全要求。
动力系统与传统车的显著区别对车辆功能安全提出新要求。
电气安全的措施概览
这里将电气安全单独拉出来做一个例子,各个车厂而言对电气安全的要求比较普遍和统一,可以从ISO 6469-3:2011和ISO 6469-4 这两个规范来梳理线索,这里分别是对电动汽车的正常条件下的一般要求和碰撞后电气安全要求。未来这方面有可能在联合国层面进行统一和协调,可以跟踪UNECE No.100 ,人员触电防护:电气安全的定义是直流电压大于60V,交流电压大于30V。
1. 防止直接接触:高压部件首先需要防止人员有可能
1.1.绝缘电阻要求:触电的危险的大小评估是取决于通过人体的电流值和持续发热时间。这些无害的身体电流对应的最低绝缘电阻要求100或500欧/V。
1.2.耐电压要求:高电压系统具有足够的电介质强度,在施加电压以后不会产生绝缘击穿,跳火等现象发生。主要对象是线束,总线和连接器。
1.3.绝缘防护
2. 防止间接接触
2.1.电位均衡:在电动汽车上,需要把高压部件的金属外壳,与车身接地进行良好的导电性连接, 以保证电位均衡。
3. 对应的措施:
3.1分析所有带有符合高压定义的部件,这些部件所属部分都要满足绝缘要求。
3.2.高压部件,要设计有遮挡或外壳,防止人员接近带电部分。对于外壳,设计开盖检测电路。
3.3.所有高压部件均粘贴标签,所有高压线缆均为橙色,作为示警作用。
3.4.所有高压线缆均予以屏蔽,屏蔽层进行良好接地,所有线缆的高压接头均采用防止直接接触的措施。
整车碰撞后安全要求
4. 防电击保护,从防止人员点击的层面,可以有以下的办法来解决,整车企业可以选择并标明用了哪些方法。
4.1.绝缘电阻:如上所述,如果碰撞后部件的绝缘电阻足够大,能够使得人员避免直接接触。
4.2.人体保护:从部件的物理设计上进行保护,能够在碰撞后避免直接接触和间接接触。
4.3.安全电压:当发生碰撞的时候,降低总线电压,使得部件的电压满足直流电压小于60V&交流小于30V。想要满足这种做法,第一是在电池系统层级,在碰撞检测到以后,自动断开继电器。
4.4.低电能:即使处在高电压的情况,电路回路的能量处于低能量的状态下,电路也是安全的。这个阈值为2.0J。自动断开并进行能量泻放。
5. 对应的措施
5.1自动断开:在危险情况发生的时候发生的时候,电动汽车控制系统将电池系统继电器进行断开。典型的危险情况为,汽车遭受的碰撞时,汽车安全气囊模块检测到的碰撞传感器动作;绝缘故障,主要控制模块检测高电压绝缘电阻过小;负载短路,电池管理系统检测到电池系统输出过流;高压回路检测危险的时候,高压回路断路的时候。
5.2.高压回路检测(HVIL):使用低压的电气信号,来检查整个模块、导线和连接器的电气完整性情况。当某处连接断开的时候,控制系统进行自动断开的。
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