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动力锂电池安全性整体规划手册

动力锂电池安全性整体规划手册

来源:
2021/09/01 13:59
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【摘要】:

  安全规划指南

  电力系统安全规划,从根本上围绕上述内部构件组成和可能攻击的安全风险进行制定,确定合理的政策和结构,指导具体产品开发操作。

  动力电池安全规划指南

  1)化学品安全

  电池的热攻击失控,可能会攻击电解液泄漏、起火、燃烧,但其破坏力远小于炸药。使用炸药,能量释放在很短的时间内如此强大,和热失控的电池,能量释放是一个渐进的过程,结合电动汽车电池组由许多平行的电池,通常只有一个或多个电池缺陷,满足预警和处置。

  关于电池,如何确保在各种操作条件和应用条件下的化学和热稳定性,确保没有爆发安全风险,这是需要考虑和解决的。注意事项包括:

  附加范围的正常操作条件

  长途运输,长期储存

  极端情况下,如过充、过放电、揉、刺、火等

  在任何情况下,都应该在整个电池开发过程中建立一个合理的电池安全规划政策。

  对于动力锂电池系统的其他部件,化学安全还涉及电解液或冷却剂泄漏、盐雾腐蚀、阻燃、有害气体排放等引起的化学腐蚀(可能构成内部短路)。

  2)电气安全

  对于动力锂电池组内部的电气和电子系统,电气安全是首要考虑的问题。有必要考虑下列与电力有关的安全风险:

  绝缘协调

  等电位(地面)

  短路保护

  绝缘状态监测

  高压连接器联锁

  高、低压隔离

  电磁兼容性(EMC)

  故障自我诊断

  电气安全,不要只考虑强制性保护,如各种绝缘电缆和连接器的维护、高低压连接器锁紧装置,和良好的电磁兼容性,等等,要考虑如何做缺陷诊断和自动保护,如绝缘状态监测,高压联锁测试、接触电阻测试等,确保缺陷在发作初期自动干预,将风险降到最低。

  3)机械安全

  机械安全对于整个箱体结构和内部结构件都很重要,保证在各种机械载荷和外部因素的作用下,动力锂电池组的特性不会发生显著变化,消除产品的安全隐患。注意事项包括:

  知识产权保护(如IP6K9K)

  振动

  磕碰

  揉

  秋天

  碎片的影响

  一个重锤

  滚动

  金属冲孔

  燃料燃烧(用于混合动力汽车)

  4)功能安全

  功能安全是针对电池搬运系统(BMS),确保电池搬运系统的任何随机缺陷、系统缺陷或常见故障原因不会导致安全系统缺陷,导致人员伤亡、环境破坏、设备行业损失;即:BMS的安全维护功能可以在正常情况下正常运行,也可以在一定缺陷的情况下正常运行。

  如前所述,如果温度检测功能失效,那么有一个机制来保证动力锂电池系统不会运行过热或热失控的风险,这是需要处理的功能安全问题。

  为了确保安全的BMS必须达到的功能水平,有必要根据电气/电子/可编程电子与系统中其他技能相结合,充分考虑系统的使用环境,安全功能的危害起到有用的识别效果,然后制定合理的安全策略,经过层层区分安全策略、安全需求、实施/分配到系统各个组件。

  这里不介绍与安全相关的特性。有一个关于功能安全的国际标准ISO26262,该标准已经被国外主要汽车公司实施和应用。他还参与了中国功能安全国家标准《道路车辆功能安全》的讨论和起草,该标准预计将于2016年正式发布。

 

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