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电动汽车故障树分析:关于安全性与可靠性的思考

导读: 北京新能源汽车股份有限公司总工程师俞会根发表了题为《电动汽车故障树分析》的演讲报告,主要涉及电动汽车着火、爆炸的故障分析,以及高压故障树的分析,以及低压故障树的分析,三个部分。

  北京新能源汽车股份有限公司总工程师俞会根发表了题为《电动汽车故障树分析》的演讲报告,以下是演讲报告实录:

  尊敬的各位嘉宾,女士们、先生们早上好,我是来自北汽新能源的俞会根,非常感谢组委会给我这次机会,从去年下半年开始到现在,大家都看到新能源汽车发展速度非常快,在这么一个大好的时机下,对我们来说,我想说我们更应该注意一些什么呢?思考一些什么呢?我今天想讲的我们更应该思考安全性、可靠性,今天我讲的主题是电动汽车故障树的分析。

  电动汽车故障树分析的话,今天我主要讲电动汽车着火、爆炸的故障分析,以及高压故障树的分析,以及低压故障树的分析,三个部分。

  电动汽车着火故障树的分析,总体上来说分成内部原因和外部原因两个分析,内部原因一个是高压,一个是低压,低压,传统车区别不是很大,但是对于高压来说,区别非常大。对于外部原因来说,大家都知道电动汽车像大城市情况都比较复杂,有一体车库,如果下面的车着了,上面的车怎么办?所以包括了直接火烧,另外一个是烘烤,主要考虑几个分析,一个是高空跌落,它会达到碰撞的效果。另外就是正面碰,后面的追尾,侧面碰,都会导致电池的变形,所以对于电池来说是挤压,但是对于车来说是碰撞了。拖底,这跟挤压也有关系,比如说特斯拉快速跑的过程当中,把整个电池箱切开,这个就是跟挤压有区别的。最后一个就是浸水,全浸,我们目前还没有发现电池会着火的,半浸有着火的。这是目前大概的情况,所以从电动汽车着火的故障树分析的话,我们分成了内部原因和外部原因这两块。

  接下来针对高压故障树这一块来说,也分了一下,大概这么一个情况,从总体上来说,每一个高压零部件都存在高压的分析,包括零部件的故障,一个是锂离子电池系统,一个是驱动电机,一个是逆变器,一个是DC/DC,一个是BOX故障,一个是PTC,还有夏天用的空调A/C,还有车载充电机,还有快充。针对这些来说,一旦在高压,比如说在短路,在失效这个前提下,都有导致着火的风险。针对这些高压部件,有很多的线束连接起来,有短路可能等等,都有可能导致失效。

  这个跟我们关系更大一些,锂离子电池系统,电池包会出现故障,有电池包过热,冷却系统故障,过热保护控制故障,热管理设计缺陷。电池包过热的故障一会儿再看。针对冷却系统故障有散热,散热口以及散热口堵塞。对于过热的话,有温度传感器,以及软硬件的故障等等,以及温度传感器带来的故障。

  电池包发热,这是下一个,对于电池包发热来说的话,有电量过大,有过重,有电池包损坏,包括端子,包括强度等等,当然包括残次品,残次品我们还是有办法控制的,所以放到了最后。

  下面对于电池包里面的单体电池故障,第一个是电解液泄露,一个是内部短路,一个是反复的过放,一个是热管理设计缺陷。电解液泄露大家都知道,咱们国内最早出现一个着火事件,后来分析认为是电解液泄露,但是其实从目前看的话,因为着火三个条件,一个是温度,一个是可燃物,一个是氧气。所以如果整个电池系统内部要是有电解液泄露,而且局部过热的时候,它确实有着火的风险。短路这块我觉得在座的各位都比我要更专业。这里头我们也大概分了一下,对于反复过放这一块,电动汽车是全寿命周期,所以如果多次过放的时候,它一样会导致着火的可能性,这个我们已经做了实验,而且确实有这个风险。

  这个主要讲BMS故障,一个是BMS过热,本身的过热,另外一个BMS的热管理设计,BMS过热也包括电流,也包括连接点的接触,以及连接点的解决方案。针对电流过热的话,一会儿专门再做一些解释。

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责任编辑:Angela
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