石家庄40辆新能源电动环境执法车上路执法
12月13日,石家庄市环保局与河北新宇宙电动车有限公司举行交付仪式,40辆新能源电动环境监测车正式交付使用。环保执法车辆使用新能源资源,并在环境治理、节能、绿色环保等方面进行实践,开启了石家庄市相关部门推广使用新能源汽车的新时代。河北新宇宙电动车有限公司是目前国内最大的公安、城管、环卫等特种车辆制造商。2012年、2013年连续两年被公安部认定为“公安警车目录企业”。公司还被评为河北省高新技术企业,产品远销欧洲、亚洲,使河北省新能源汽车的开发应用走在全国前列。除了向石家庄市环保局交付40辆电动监测车外,公司还计划投资1.6亿元在石家庄投放200辆新能源公交车和出租车,并将在东二环、西二环、南二环、北二环分别建设4个新能源电动汽车充电站,满足省会城市电动汽车充电需求,解决电动汽车用户的后顾之忧。
新能源汽车是我们生活中常用的交通工具,那么新能源汽车空调状况监测系统应该如何设计呢?大家请看我接下来详细地讲解。
一,新能源汽车空调监测系统设计背景
我国新能源汽车市场发展迅速,研发投入不断增加。中通、京华、安凯三大汽车公司都在大力发展新能源汽车。国家产业政策也鼓励新能源汽车向工业化方向发展。国内汽车公司、电池公司等针对新能源汽车的新投资项目正在逐步增多。投资者对新能源汽车市场的关注越来越多,这就增加了对新能源汽车市场发展研究的需求。
二,新能源汽车空调监测系统设计要点
本实用新型的主要目的是提供一个状态监测系统为新能源汽车的空调系统,以解决这个问题,很难判断失败的新能源车辆空调系统的现有技术。为了实现上述目标,本发明专利技术提供了一种新能源汽车空调系统状态监测系统,包括一种设置在新能源汽车空调系统中的新能源汽车空调系统控制器,所述无线数据传输模块、电源管理模块和数据存储模块进一步包括与无线数据传输模块相连的数据分析服务器。新能源汽车空调系统控制器分别连接空调系统压缩机、内部温度传感器、空调系统风机连接,所述无线数据传输模块包括与所述新能源汽车空调系统控制器连接的数据传输信道交换模块、全球通信网络模块和无线网络模块,分别与所述数据传输信道交换模块连接。
三,新能源汽车空调监测系统作用
本实用新型专利技术的新能源汽车空调系统状态监控系统可以实时监控新能源汽车空调系统的运行状态。当新能源汽车空调系统运行时,控制器采集空调压缩机、室内温度传感器、空调风扇的运行信息和故障信息等,然后通过无线数据传输模块传输到数据分析服务器,或通过数据存储模块保存。数据分析服务器接收到数据后,可以对数据进行分析和传输。数据包括故障信息、温度、冷热效率和能耗数据。传输的故障信息主要用于对空调系统故障进行实时监控,便于远程协助排查或后续准确排查。其他传输的信息,如温度、冷热效率、能耗数据等,主要是获取空调运行过程中的系统数据,为后续新能源汽车空调系统优化控制策略研究提供数据支持。电源管理模块为新能源汽车空调系统控制器提供独立的电源,保证新能源汽车空调系统控制器在空调系统故障断电时仍能正常运行和监控。
导读
新能源 汽车 大数据的利用不仅在 汽车 产业内部释放了巨大的数据红利,未来也必将成为 汽车 产业与其他产业融合的重要纽带。随着我国“新基建”的不断推进,高速低延迟的5G网络覆盖与新能源 汽车 充电桩的建设,势必会加速新能源 汽车 的发展与数据井喷。由此可见,大数据技术在新能源 汽车 上的应用会加快 汽车 产业向信息化与智能化迈进的脚步,而新能源 汽车 大数据与电力等行业的融合还将产生出巨大的蓝海市场。
2020中国 汽车 工程学会年会暨展览会(SAECCE 2020) 将于 2020年10月27-29日 在 上海 汽车 会展中心 举办。迄今为止,SAECCE年会已成功举办26届,成为在国内举办的 汽车 行业标杆活动之一。
本专题分会以 “新能源 汽车 大数据应用——融合与机遇” 为主题,邀请国内外权威专家主旨演讲和互动讨论。通过聚焦“大数据背景下新能源车辆全局优化式能量管理方法研究”等若干议题,共同交流新能源 汽车 大数据应用的主流技术与最新发展趋势,加速新能源 汽车 大数据技术成熟,并加大 汽车 产业的辐射带动能力。
N01:新能源 汽车 大数据应用——机遇与融合
会议时间&地点
2020年10月27日 13:30-18:00
上海 汽车 会展中心
协办单位
吉林大学 汽车 工程学院
会议主席
王震坡
博士/教授/博士生导师,北京理工大学电动车辆国家工程实验室主任、新能源 汽车 国家大数据联盟秘书长
王震坡,教授、博士生导师,北京理工大学电动车辆国家工程实验室主任、新能源 汽车 国家大数据联盟秘书长。入选了教育部“新世纪优秀人才”、北京市“ 科技 北京百名领军人才”、 科技 部“中青年 科技 创新领军人才”、 国家“万人计划”和机械行业“‘十二五’先进 科技 工作者”。主持了国家自然基金重点项目(动力电池系统热失控与安全管理)、国家重点研发计划项目(分布式驱动电动 汽车 集成与控制)、国家863计划项目(电动 汽车 充换电设施设计集成与管理)等纵向项目12项,发表第一作者或通讯作者SCI论文29篇(ESI高被引3篇),第一作者EI论文60余篇。第一作者出版专(译)著4部(“电动车辆动力电池系统及应用技术”入选“十二五”高等教育本科国家级规划教材),授权第一发明人发明专利24项。获国家 科技 进步二等奖1项,省部级科研一等奖3项,二等奖2项(1项排名第一),中国 汽车 工业科学技术一等奖1项(排名第一),北京市教学成果一等奖1项。
联合会议主席
许楠
博士/副教授/博士生导师,吉林大学 汽车 工程学院
许楠,吉林大学 汽车 工程学院车辆工程专业 副教授兼博士生导师,工学博士,博士后,新能源 汽车 国家大数据联盟理事,美国电气电子工程师学会(IEEE)会员,目前担任Applied Energy、IEEE Transaction on Vehicular Technology、IEEE Transaction on Power Electronics、International Journal of Electronics和SAE Journal等国际期刊审稿专家。发表新能源 汽车 领域论文二十余篇,授权发明专利10项,软件著作权13项。作为项目负责人承担国家自然科学基金青年基金项目、国家博士后科学基金面上项目、吉林省 科技 发展计划项目以及企业的合作研究等项目。荣获国家教育部博士生新人奖,入选国家留学基金委国际清洁能源拔尖创新人才培养项目(iCET2019),吉林大学优秀青年教师重点培养计划等。
主要研究城市智能交通系统规划与评价、车辆全局优化式能量管理、人-车-路系统数据挖掘与分析、新能源车辆动力系统控制与评价、开放式绕组电机控制、智能辅助驾驶。
01
演讲嘉宾简介及演讲摘要提前看
大数据+区块链在新能源 汽车 动力电池溯源管理方面的应用研究
刘鹏
北京理工大学副教授,硕士生导师,新能源 汽车 大数据联盟副秘书长
演讲要点
1、新能源 汽车 动力电池发展现状。
2、新能源 汽车 动力电池溯源管理平台建设及应用现状介绍。
3、大数据及区块链技术在新能源 汽车 动力电池溯源管理方面的应用现状及最新研究。
4、动力电池数据管理所面临的问题和挑战。
演讲摘要
概述近年来新能源 汽车 和动力电池发展数据研究现状,以及大数据平台建设及应用状况,并对大数据及区块链技术在新能源 汽车 动力电池溯源管理方面的应用及研究进行介绍,对动力电池数据管理方面所面临的挑战进行分析和展望。
一种基于数据的电动 汽车 全工况行驶能耗评价方法
袁新枚
吉林大学 汽车 工程学院教授
演讲要点
1、电动 汽车 能耗评价的需求。
2、一种新型的电动 汽车 能耗模型及基于数据的能耗评价方法。
3、仿真实验结果及讨论。
4、该方法在高速路充电站规划上的一个应用。
演讲摘要
智能网联新能源 汽车 的能量管理策略
宋珂
同济大学 汽车 学院燃料电池创新研究所所长
演讲要点
1、智能网联 汽车 概述。
2、智能网联 汽车 的通信技术。
3、智能网联新能源 汽车 能量管理技术发展历程。
4、智能网联新能源 汽车 能量管理技术发展趋势。
演讲摘要
智能网联 汽车 与新能源 汽车 将是未来 汽车 技术发展的两个重要方向。当今 社会 和人们对这两项技术的协调发展提出了更高的要求。通过使用智能网联技术(ICT),新能源 汽车 可以与外部世界(例如其他行驶车辆、道路基础设施,互联网等)进行信息实时交互,这就是所谓的车联网系统(V2X)。在对各种交通信息进行深入分析的基础上,车辆可以识别当前行驶状况并对未来驾驶状况进行有效预测,从而实现车辆动力系统能量管理的实时优化,以满足不同驾驶条件下的车辆驾驶需求。这不仅能大大改善新能源 汽车 的燃油经济性,也能够有效缓解了交通拥堵问题。介绍近年来智能网联技术在新能源 汽车 上的应用情况,基于智能网联技术的新能源 汽车 能量管理策略研究现状以及智能网联技术与新能源 汽车 技术协调发展的趋势。
大数据在新能源 汽车 安全风险防控的应用研究
张照生
北京理工大学机械与车辆学院副教授
演讲要点
1、新能源 汽车 安全情况统计分析。
2、新能源 汽车 安全预警与防控方法研究。
3、典型事故案例数据分析。
演讲摘要
基于新能源 汽车 国家监管平台数据,统计分析车辆报警、事故车辆相关情况,从大数据角度分析影响新能源 汽车 安全相关因素,提出新能源 汽车 安全预警和防控方法,并以具体事故案例分析新能源 汽车 预警情况,为新能源 汽车 安全管控及产业 健康 发展提供技术支撑。
大数据背景下新能源车辆全局优化式能量管理方
法研究
许楠
吉林大学 汽车 工程学院 副教授,博士生导师,新能源 汽车 大数据联盟理事
演讲要点
1、新能源车辆能量管理方法研究现状。
2、大数据背景下全局优化式能量管理方法所面临的机遇和挑战。
3、"信息-物质-能量"三层式全局优化架构的建立及应用。
4、全局优化式能量管理平台的应用前景。
演讲摘要
概述近年来新能源车辆能量管理方法研究现状,介绍大数据为全局优化式能量管理带来的机遇,明确全局优化式能量管理方法所面临的问题和挑战,提出“信息-物质-能量”三层式全局优化架构以解决全局优化式能量管理方法实际应用问题。最后,针对全局优化式能量管理平台未来在区域交通能耗优化等方面的应用,提出了相关建议与展望。
数据驱动的锂离子动力电池管理算法 探索 研究
韩雪冰
清华大学车辆与运载学院助理研究员
演讲要点
1、基于云端大数据的电池管理是未来的发展方向。
2、基于数据可以有效的实现电池的安全预警。
3、基于数据可以有效的实现电池的寿命估计。
演讲摘要
在新能源 汽车 使用过程中,伴随着电池的使用,电池性能不断衰减,电池组内单体间的不一致性持续增加,一致性问题还可能导致电池组的失效,引发安全问题。随着云端数据的广泛应用,电动 汽车 的数据能被监测、记录。基于这些数据可以有效的评估电池组一致性、估计电池寿命,进行电池安全预警,实现更加安全可靠的电池管理。
大数据背景下基于储能应用的电动 汽车 电池的
二次利用
班伯源
中国科学院合肥物质科学研究院副研究员
演讲要点
1、退役电动 汽车 电池二次利用的必要性。
2、电动 汽车 锂电池的衰减现象的本质。
3、退役电动 汽车 电池二次利用的关键技术 SOH估算。
4、退役电动 汽车 电池二次利用国内应用实例。
演讲摘要
近年来电动 汽车 (EV)产业飞速发展,为了保证 汽车 的动态性能和行驶安全,电动 汽车 电池在一定服役时间或性能下降后就需要更换。退役 汽车 电池二次利用是将保留了足够的性能的退役电动 汽车 电池组,用于特定的储能系统中。在本报告中整理了锂离子 汽车 蓄电池二次利用的相关法律法规,收集了SOH估算的相关方法,特别是针对目前大数据背景下的提出了整合电动车能源管理系统的SOH估算方法,列举了退役 汽车 电池可能的二次利用的利用场景。最后,根据目前国内退役电动 汽车 电池二次利用的现状,提出了相关建议与展望。
新能源车与外部环境的数据融合带来的机遇和
挑战
王川久
北京泓达九通 科技 发展有限公司董事长
演讲要点
1、大数据让新能源车看的更远,了解的更多,同时我们对车辆也有了更深的了解。
2、车辆与道路交通系统的关系。
3、大数据能给我们带来什么。
4、几个大数据的应用场景。
演讲摘要
新能源 汽车 与外部环境的大数据交换,将使车辆更好的融入道路交通系统,提高整个交通系统的效率,同时车辆的设计、生产、销售、质量控制等各个环节均发挥出与以往不同的作用。
关于SAECCE 2020
2020中国 汽车 工程学会年会暨展览会(SAECCE 2020) 将于 2020年10月27-29日 在 上海 汽车 会展中心 举办,诚邀 汽车 及相关行业的企业高层、技术领军人物、资深专家学者、广大 科技 工作者参与会议。SAECCE以“ 汽车 +,协同创新”为主题,围绕新能源 汽车 技术、智能网联 汽车 技术、 汽车 关键共性技术,深度探讨如何快速推动技术创新,重塑新型产业格局。
中国 汽车 工程学会年会暨展览会(SAECCE)已成功举办26届,成为在国内举办的 汽车 行业标杆活动之一。此外,原定于今年5月在北京召开的第七届国际智能网联 汽车 技术年会(CICV 2020)将和2020中国 汽车 工程学会年会暨展览会(SAECCE 2020)合并举办。
SAECCE2020将组织1天(2场)全体大会、50多场专题分会、20多场(论文交流)技术分会,展览面积约10000平米,预计将吸引3000多位来自政府机构及行业组织、整车企业、零部件企业、高校及科研院所的代表参会及参观。
欢迎广大企业、高校、科研院所等机构、以及广大 科技 工作者通过组团或个人报名的方式积极参与!
02
SAECCE 2020 日程架构
问题来了,新能源车的安全性真的不如燃油车吗?来看一下这组数据。
我国有关专家曾说,目前我国 汽车 每年的燃烧事故率达到万分之3.16,而新能源车的燃烧事故率为万分之0.98。所以,大数据告诉我们,其实开车是有风险的,但是新能源 汽车 自燃的风险,还是比较低的。之所以周围全都是关于新能源车的自燃新闻,那是因为新事物的出现,总会受到舆论的青睐,这样就给吃瓜群众造成了一种“新能源车毛病多”的错觉。
新能源车自燃起火一般可以归结为两种:电气化线路短路或者电池内部短路引起车辆自燃。
有媒体曾总结了多起新能源车的燃烧案例,关于起火事件所占比例,在行驶状态下占41%,静置状态下占40%,充电情况下占19%;而电池原因是占比58%,碰撞引起的起火问题是19%,浸水问题7%,使用问题7%,其他零部件故障3%,外界原因3%。通过目前的媒体报道,笔者认为,该起事件的直接原因就是车辆的撞击。
新能源车的电池主要分为锂电池、镍氢电池、钠硫电池等。其中锂电池的应用最为广泛,优点就是成本较低,且能力密度比较高,但是带来的负面影响也很大,因为随之而来的热失控几率也呈大幅上升态势。假如 汽车 遭受到剧烈碰撞,导致电池组产生形变,电池隔膜随即也很容易被撕裂并发生内部短路,这时候,易燃的电解质泄漏就极易产生火灾。
不过,也有一些调查显示,充电过程自燃的比例最高(这个有待考证),更多的直接原因是电池系统的滥用(如过充、低温大倍率充电、高温充电)。
那么,新能源车在燃烧前会有哪些征兆呢?
1、仪表灯不亮,或者中控台产生故障
仪表灯不亮或者中控台有故障,多数是线路短路、线路老化造成的,这个时候容易引发电路起火。
2、车内有烧焦的异味
行驶途中,如果在车内闻到有塑料、橡胶的糊味,说明可能是电路或者电池包起火,务必停车检查。
3、发动机舱冒烟
如果通过车窗及后视镜看到车辆有蓝色或黑色烟雾飘出时,必须停车检查,这个时候可能随时会产生车辆爆燃现象。
4、车辆异常放电
如果近期的车辆有异常放电现象,一定要引起重视,这有可能是电池组产生了问题,或者出现了破损。
5、 汽车 启动突然出现困难、行驶中抖动明显加剧,刹车出现问题,有失控的迹象,说明车子电路可能出了问题,一旦和障碍物相撞,后果不堪设想。
1.可能原因:保险丝坏。
故障排除:用万用表测量电池端电压,如有电压输出则正常,如无电压输出则保险丝坏或电池接插头松动或电池坏。
2.可能原因:接线插头松动。
故障排除:检查电源开关接插件。
3.可能原因:电源开关坏。
故障排除:用万用表测量电源开关输入、输出线两端电压。如有正常电压输出则电源开关正常如无电压输出(电池有电压输出情况下),则电源开关坏,则予以维修或更换。
二.电动机故障
电动机运行时产生大量火花,局部过热、抖动
可能原因:
电动机进水造成短路把电动机烧坏
电动机超负载运行使换向器短路烧坏,现象是换向器变黑。
电动机异响
可能原因:
电动机和后桥连接同心度达不到标准
电刷和换向器接合不好,需校正调整
电动机里面转子上的轴承坏,需更换。
电动机不转
可能原因及方法:
1.保险丝烧掉,更换。
2.电源开关坏,更换电源开关。判断方法:打开电源开关,用万用表欧姆档测量一下电源开关的输入端与输出端之间的电阻,如电阻值为零则正常,如电阻值无穷大,则电源开关坏。
3.加速器坏,用万用表直流电压档测量一下加速器输出端电压,如有电压输出则正常,如无电压输出则不正常,加速器坏,须更换。
4.控制器坏,须更换电控。用万用表测量电控输出的电压,有输出电压则好,否则则坏。
5.电动机烧坏,更换电动机。
6.电动机各连接线线头松动,把电动机各连接线头重新检查一遍。
三.充电故障
新能源车充电故障划分为两大类:第一类,物理连接完成,已启动充电,但不能充电第二类,充电中途停止充电。
故障状态一:物理连接完成,已启动充电,但不能充电
故障状态二:充电中途停止充电
四.动力电池故障
温度故障:
1.电池温差过大
可能原因:散热风扇插头松动,散热风扇故障。
故障排除:重新拔插风扇插头线给风扇单独供电,检查风扇是否正常。
2.电池温度过高或过低
可能原因:散热风扇插头松动,散热风扇故障,温度探头损坏。
故障排除:重新拔插风扇插头线给风扇单独供电,检查风扇是否正常检查电池实际温度是否过高或过低测量温度探头内阻。
绝缘故障:
可能原因:电池箱或插件进水,电芯漏液,环境湿度大,绝缘误报,整车其他高压部件(控制器、压缩机等)绝缘不过。
处理方法:①正极对地,如果有电压或绝缘阻值小于规定值,则判处负极电路漏电负极对地,如果有电压或绝缘阻值小于规定值,则判处正极电路漏电。根据其漏电电压大小除以此时的单串电压值就可以计算出漏电点位,然后根据不同情况分析处理。
本文将做一个简单的分析,水平有限,权当抛砖引玉。
物理定律
在讨论前,先放两条高中级别的物理定律,相信大家都能理解。我可以说,凡是想要违背这两条定律中的一条,结论必有蹊跷。(有人想搞永动机~)
热力学第一定律
物体内能的增加等于物体吸收的热量和对物体所作的功的总和,表达式为△U=Q+W。系统在绝热状态时,功只取决于系统初始状态和结束状态的能量,和过程无关。
孤立系统的能量永远守恒。
热力学第二定律
孤立系统的熵永不自动减少,熵在可逆过程中不变,在不可逆过程中增加。
简单点讲(注意是简单,不要杠我~),第一定律讲的是:能量守恒;第二定律讲的是:能量转换必然有损耗。
那么对于过夜停车的场景来说,储存于高压动力电池和低压蓄电池内的电能是唯一的能量来源。如果一辆车在过夜情况下,电量完全不变,那根据热力学第一定律,那必然没有任何能量的消耗,包括任何电子、温控设备;如果要高压动力电池和低压蓄电池进行充放电工作,根据热力学第二定律,其中必然存在损耗(转化为热量)。
那么,基本而言,如果要是车辆的电量不变,那么电池不能用电,也不能互相充电。可是事实上,现代的电动车型必然会在停车中存在一定的消耗,因为在停车后,车辆往往是需要利用高压或低压电池中的电量,来做一些操作的。
停车后车辆会为什么会消耗电量
这个问题比较复杂,我就简单举几个方面的例子来说明:
哪些地方需要用到电?
几乎所有的操作都需要用到电,包括:
4G/5G通讯,这样我们可以通过手机进行远程的车控,也会有一些数据的上报功能;
电池的温控,某些电池在低温下可能彻底丧失放电能力,所以,要保障电池处于合适的温度;
哨兵、监控功能
其他车载设备,例如行车记录仪等
用的这些电都是从高压动力电池提供吗?
不是,这些电往往并不是从高压电池引入的。哪怕是纯电车型一般都和普通燃油车一样有一个低压蓄电池,以上设备大多会通过低压蓄电池来提供电力。
低压蓄电池
不过,一般纯电车型这个电池都不会配的很大(不需要启动发动机了),所以,长时间停放必然会导致亏电。所以,一般都会在低压蓄电池电压较低时,接通高压电池进行充电。
停车后,是否切断高压电池?
有些车辆可能一直都不会切断高压电池,例如:特斯拉;还有些车型会在一段时间后切断高压电池,例如:小鹏。
原因是在于需要对电池进行持续的监测。以小鹏为例,考虑到大量案例都是在停车后一段时间出现的,所以BMS会在停车一段时间后,保持对动力电池的监测。而且,还会定期唤醒BMS来做电池的监测。这些操作都是需要耗费电量的。
可见,一般而言,纯电车型停车时的电量损耗基本不可避免。但是如果消耗的比较少,可能通过低压蓄电池就足够支撑了。
你看到的里程是否真的是电池的剩余电量?
我想大部分人应该是通过表显的续航里程去判断电池的剩余电量的,可这真的准确吗?
这里面有两层问题:
1、续航里程是否真实反映SoC?(或者说是某种线性关系?)
2、SoC是否真实反映了电池的剩余电量?
简单讲:我们通过续航里程推断SoC,通过SoC推断剩余电量,通过剩余电量的比较推断出停车”掉电“。可是,如果以上两个问题的答案都是:”否“,我们是否还能得出这样的结论?
先看第二个问题:SoC是否真实反映了电池的剩余电量?
这可能是个奇怪的问题,但是却是让人头疼的问题。如何掌握准确掌握电池的SoC,一直是非常麻烦的事情。它并不像是一桶水,你通过测量水面高度就可以计算水的体积。我们最直观能知道的就是电池的电压。
3月10日,广汽埃安正式对外发布了品牌旗下自有知识产权的新一代动力电池安全技术——弹匣电池系统安全技术(以下简称“弹匣电池”),并宣称在行业内首次实现了三元锂电池整包针刺不起火,彻底攻克了全行业公认的技术难题,将三元锂电池的安全性能推上了一个全新高度。
广汽埃安发布的弹匣电池系统的内部结构示意
广汽埃安给这套新技术起了个十分形象的名字——弹匣电池,可以让你很轻易地联想到弹匣里的每一颗子弹,虽然被激发之后的杀伤力十足,但在那之前又可以确保每一颗子弹“安全稳定”。
事实上,最近两年新能源 汽车 行业已经基本搞定了“里程焦虑”(北方寒冷冬季的续驶里程缩短问题还有待攻坚),然而从大规模商推到现在,几乎从没有停过的新能源车自燃事故,成了行业内外最让人挠头的核心痛点。
要解决电池的安全问题,就必须从动力电池的技术根源出发。目前,全球范围内投入大规模商用的电池技术无非“两大流派”:一是主要由比亚迪掌握的磷酸铁锂电池技术及其去年推出的升级版——“刀片电池”;二是全行业广泛使用的三元锂电池技术。
磷酸铁锂电池有着行业公认的长寿命、低成本,以及更好的安全性,但它能量密度不高,因此多在中低续航里程的车型中应用;三元锂电池能量密度高、整车电耗低,单位能量的前提下质量也更轻,在中高续航车型中应用广泛,但其安全性始终没有得到有效解决,起火甚至爆炸的事故频发。
弹匣电池由广汽研究院、广汽硅谷研发中心、世界顶级电芯专家领衔开发,包含80多项专利
在过去我们所看到的新能源车自燃案例中,电池自燃多数是由于电芯出现内短路,导致局部温度升高、电芯内部反应过热并最终导致热失控蔓延到整个电池包所致。鉴于此,弹匣电池把每个电池包里的N个电芯都单独做成了“子弹”,彼此之间既密切相连,又相互独立。
从官方给出的资料看,这套弹匣电池系统可以理解是专门提升动力电池安全性的技术,“防止电芯内短路,短路后防止热失控,以及热失控后防止热蔓延”的软硬兼施的一整套安全技术解决方案。其包含了四项核心技术:
一、超高耐热稳定的电芯。电芯通过正极材料的纳米级包覆及掺杂技术的应用,有效提升热稳定性,防止热失控;应用新型电解液添加剂,实现SEI膜的自修复,改善电芯寿命,降低电芯短路风险;高安全电解液,通过特殊电解液添加剂,在加热至120 以上时,在活性材料表面自发聚合形成高阻抗特性聚合物膜,大幅降低热失控反应产热。这些关键技术的应用,使电芯的耐热温度提升了30%。
二、超强隔热的电池安全舱。通过网状纳米孔隔热材料和耐高温上壳体,弹匣电池构筑了超强隔热的安全舱,最终实现三元锂电芯热失控不蔓延至相邻电芯。同时,电池包上壳体能耐温1400 以上,从而有效保护电池整包。
三、极速降温的速冷系统。通过全贴合液冷系统、高速散热通道、高精准的导热路径的设计,弹匣电池实现了散热面积提升40%,散热效率提升30%,有效防止热蔓延。
四、全时管控的第五代电池管理系统。通过采用车规级最新一代电池管理系统芯片,可实现每秒10次全天候数据采集,相比前代系统提升100倍,以24小时全覆盖的全时巡逻模式,对电池状态进行监测。发现异常时,立即启动电池速冷系统为电池降温。全时巡逻模式和异常自救的应用,重新定义了三元锂电池主动安全的标准。
广汽埃安表示,除了有效解决三元锂电池的安全隐患外,搭载“弹匣电池”的电池包相对于目前在用的同类普通电池包,不仅体积能量密度提升9.4%,重量能量密度提升5.7%,成本也下降了10%。这样的突破,无论对于广汽埃安还是全行业来说,都具有高度的意义!
“弹匣电池”将很快应用在广汽埃安现有和即将推出的新车上
去年,比亚迪以“刀片电池”解决了动力电池的安全隐患,并大幅提升磷酸铁锂电池的能量密度。今年,广汽埃安以“弹匣电池”彻底扭转了三元锂电池的安全痛点,且降低了电池成本。虽然这两种技术路线孰优孰劣尚没有最终定论,但随着企业的不断努力,全行业正在良性竞争的轨道上加速迈进,这对于新能源 汽车 的发展而言,是莫大的幸事。
新能源 汽车 的电能来源是锂电池,目前大多数车型都采用了能量密度更高的三元锂电池,这种电池遭遇外力破坏后会剧烈燃烧,但是因为车上并没有油箱,没有燃油的情况下车辆也只是自燃而已,而不是爆燃也不会发生二次爆炸。
虽然不会爆炸,但是燃烧的速度非常快,
几分钟就可以把一辆车烧毁。因此新能源 汽车 一旦燃烧,没有任何救下来的可能。
但是新能源汽并没有事故引发爆炸的案例。原因就是锂电池没有爆炸的条件,事故中锂电池会剧烈燃烧,把整辆车烧毁为止。
锂离子二次电池的特点就是容量密度高,而且容量密度还在不断刷新,只有密度上去了续航能力才能提上去。因此锂电池发展的方向就是不断的提高容量密度,那么锂电池为什么会自燃呢?我们看一下锂电池的结构与工作原理:
锂电池结构与电解电容高度相似:
正极材料、负极材料、中间的隔膜以及电解液、绝缘片构成。正极材料与负极材料紧紧的卷在一起,就像电容一样一层层的缠绕在一起,层与层之间由隔膜绝缘,外壳起到密封的作用,防止电解液外漏,电池芯整体泡在电解液中。我们再看一下锂电池工作原理:
充电时
锂离子从正极脱出,通过电解液进入到负极板中,此时负极材料富锂,正极材料脱锂,电子的补偿电荷从外电路供给到负极,以确保电荷的平衡。 放电时正好相反,锂离子从负极逸出,经电解液进入到正极内,正极富锂。当电池有异物刺破后,例如针刺。这时候就相当于在电池内部直接把正负极短路,锂电池短路电流非常大,因此会从电池内部开始剧烈的燃烧:
电池刺破
后剧烈燃烧是锂电池固有的缺点,目前比亚迪的铁锂电池做的比较好。
其他的诸如三元锂电池只能从别的地方想办法,例如提升外壳硬度、为电池做一个坚硬的外壳避免电池被异物刺破,降低爆燃的几率。或者想办法把电池装到不容易碰到地方,但是电池组体积非常大 、只能把电池放在底盘上,仍然有被异物刺破、挤压破裂的风险,这也是大多数新能源 汽车 无法回避的一个现实,即使是特斯拉也没有解决的办法。
其实传统燃油车爆炸的几率也是非常低的,虽然汽油是易燃易爆
的危险品,但是现实中很难看到 汽车 因为事故而爆炸的例子。
上图中这种爆炸往往是电影里为了烘托气氛而刻意制造出来的爆炸。 汽车 想要爆炸也很难的,油箱破裂时往往伴随着剧烈燃烧、汽油消耗完毕后也就结束了。
事故导致油箱破损汽油泄露,这时发生爆炸往往都是空气中油气浓度足够高的时候导致的闪爆。但是油箱内燃油有限、户外有足够多的空气,汽油很快就挥发掉或者燃烧掉,空气中油气浓度很难达到闪爆的临界点。所以 汽车 爆炸只发生在电影里,或者战乱地区用炸弹引爆,而现实生活中很难看到 汽车 爆炸!
可以肯定的和你说,新能源 汽车 一定会发生碰撞爆炸。这是毋庸置疑的问题。至于那些说不可能的人,麻烦你们仔细的想一下,只要关于电子产品之类的东西,就一定会爆炸。更何况是 汽车 ,你见过哪款 汽车 不爆炸?我指的是在发生交通事故的时候。
从2018年的数据来看,有超过五辆的新能源 汽车 因为充电而导致爆炸,当然,在我们的日常生活中,无论什么东西充电过多,也会导致爆炸。
在今年的六月份,特斯拉的一辆 汽车 发生了自燃现象,整辆 汽车 烧的只剩下 汽车 的架子,左香并没有人员伤亡。而像特斯拉自然这样的事情发生并不在少数。
在上海有一个特斯拉的客户,将自己的爱车停在地下车库的某一个位置,从监控可以看出,车子是慢慢的开始冒烟,然后开始走火,最后烧的只剩下一副骨架。而 汽车 公司露出官方回应,是这位用户的电池,由于自己的原因,使得电池变形,维修人员没有检查到,导致事故的发生。虽然这些事情都是小概率发生的。但是也会发生。
先说答案:不可能
再说原因
你可以去百度一下关于爆炸的4个前提条件:可燃物、助燃剂、封闭空间、火源
再不考虑新能源车(这里仅限纯EV车,不包括燃料电池)自身的一些防护手段(例如BMS等),就单纯电池自身以及其使用的工作环境而言,封闭环境是一个最难以满足的条件
当电池包装破损,电解液流出,电池发生自燃的时候,由于电池处于一个开放的环境,所以热量不会出现蓄积,所以即便会有明火,但也不会出现因压力增大而爆炸
这个道理同样适用于燃油车,燃油车爆炸的条件也很苛刻,就一个封闭环境就限制住了
大部分车辆自燃的结果就是一把火烧了,出现爆炸的可能性非常低
目前唯一有可能出现爆炸的车,就是包括天然气、氢气(燃料电池)在内的燃气能源动力车
气体压缩本来就是一个封闭且高压的环境,所以一旦出现碰撞破损,压力瞬间释放遇到明火,爆炸是极有可能的
不过目前随着技术的进步,常温常压储存技术也很成熟,所以未来包括氢气在内的大部分燃料电池车都可以做到安全性和普通电动车一样
不可能
近几年能源车起火事故视频让消费者非常紧张,新能源车主担心自己的车容易起火,其它车主也害怕新能源车起火而不敢将自己的车停在旁边,那么到底新能源 汽车 的电池安不安全? 现阶段采用不同形式动力电池的新能源车都是如何保证电池的安全性的?
两大阵容PK,谁能登顶?
● 常见的三元锂电池形式
目前新能源乘用车主要采用三元锂电池,而传统的磷酸铁锂电池主要是商用车以及一些低端的微型车(比亚迪最新的磷酸铁锂刀片电池暂不讨论)。
将上述表格解读一下:
1、硬壳电芯(方形电芯)的最大优势是安全,毕竟铝合金/不锈钢壳子本身硬,而且厚度大,甚至连针刺试验的钢针都无法刺穿,但是硬壳电池的整包能量密度普遍不高,太多重量被用来保护电芯本身。这是大部分主流新能源车企的选择。
2、软包电芯的本体大家都见过,不少数码产品的电池就是它,软包电芯重量较轻,单体电芯一致性非常好,问题是加上温控系统之后的轻量化优势不多了。目前主要有通用、爱驰、前途等车企选择使用。
3、圆柱电芯的运用最广泛,而且散热好,能量密度较高。除此之外圆柱电芯的供应商特别多,中日美韩都有成熟的圆柱电芯生产企业,而使用圆柱电芯最出名的车企就是特斯拉。
● 锂离子电池的安全性
锂离子电池主要产生的安全性问题就是燃烧甚至爆炸,出现这些问题的根源在于电池内部的热失控。
一般电池的最佳工作温度范围在25℃左右,即使车辆在静置状态,电池也不会完全断电,电池管理系统会根据情况自动调整动力电池的输出功率。当电池包发生不可控的外力撞击或者内部短路时,电芯本身会不断发热,若无法及时将热量控制在合理温度,便会导致由内到外的燃烧。由于锂电池本身自带氧化剂,所以使用干粉或泡沫灭火器隔绝氧气的传统方法对其完全没用,只能用大量的水降温等它自己熄灭。
热失控的源头可以分为三大类:
1、电芯受外力挤压;
2、电芯内部短路;
3、电池管理系统(BMS)失控。
想让电芯不受外力挤压比较容易解决,只要在车体以及电池包的外层设计出有效的防护结构,在车辆发生碰撞的时候就能抗下所有冲击或者在一定程度上缓解冲击,就能很好地避免出现电芯受到外力的挤压。
动力电池普遍安装在乘员舱的正下方, 汽车 原本的结构就能够对前、后方的冲击起到有效的缓冲防护,一些车型甚至还额外进行了加固。例如奔驰的首款纯电动车型EQC就在车头设计了由多条钢管组成的安全笼结构。
而当面对来自侧向的冲击时,除了依靠车辆的B柱以及车身框架作为缓冲之外,电池包外壳的两侧还会额外设计有类似防撞梁的吸能结构,能够抵御对电池包本体的冲击。 但光应付外部的冲击还不够,内部也需要有框架来进行固定,即使冲击已经传到内部,也能保证电芯有足够的“生存空间”。
以蔚来70kWh的电池包为例,采用尺寸规格为PHEV2,容量50Ah的VDA方形电芯,4P96S电芯排列方式,即96颗电芯为一个模组,4个模组组成蔚来电池包,共计384颗方形电芯,每个电池模组内置有3个电芯温度传感器。
液冷恒温系统对纯电动车来说非常重要,蔚来将铝制液冷板铺于模组下,在模组与液冷板之间加入一层导热垫,并在液冷板与壳体底部之间再铺设有隔热和绝缘材料,进一步确保电池整系统的恒温和安全。工作时, 电芯的温度传递到模组与冷板接触的底部,再通过导热垫传给液冷板,液冷板外壁再把热量传导到冷却液,而在电池温度过低时也可以反向给电池加热。
通用旗下别克VELITE6使用的则是软包电池,内部的一片片软包电芯如同扑克牌一样竖直排列在一起。两个软包电芯、一片冷却片,再加上一个模组框架和一片隔热泡棉组成一个完整的“MINI堆垛单元”,而一个电池模块总成由26个“MINI堆垛单元”组成。此外,也可以通过线圈加热冷却液,使电池升温,即使在极端寒冷环境下,也能确保电池处于最适宜的工作温度。
虽然软包电芯的电池一致性相比硬壳要稍差,但可以通过良好的电池热管理系统来解决。而说到这里就不得不提特斯拉了,由数千颗21700锂电池组成的电池包拥有超高的能量密度,散热能力也更强,但过多的单体电池导致一致性非常不理想,这对电池热管理系统是一个不小的挑战,不过这正是特斯拉的强项。
在特斯拉的电池包内,所有圆柱形电池都被灌注水乙二醇的导热铝管所环绕,铝管外还有一层橘黄色的绝缘胶带,更大的散热面积加上强大的电池热管理系统让特斯拉在实际用车中很少因为电池过热出现问题。
过度充电是使用锂电池包方法不当行为中危害最高的一种。由于过量的锂嵌入,锂枝晶会在阳极表面生长,有刺穿SEI膜的风险。其次锂的过度脱嵌也会导致阴极结构因发热和氧释放而崩溃(NCA阴极的氧释放),并加速电解质的分解,产生大量气体。由于内部压力的增加,排气阀打开,电池开始排气。电芯中的活性物质一旦与空气接触,就会发生剧烈反应,放出大量的热,从而引发锂电池的燃烧起火。
所以好的电池热管理系统同样会设置好最高以及最低电池SOC,并实时监测每个电芯以及模组的电量、温度等,避免过充过放,从源头抑制热失控。一些搭载高容量电池的中高端车型也会选择将部分电量隐藏,例如奥迪e-tron搭载的电池包容量为95kWh,但为了保证充电效率和电池寿命,在正常情况下的可用容量只有83.6kWh。
● 我国电动 汽车 首批强制性标准
即使已经做了如此多的努力,但事实证明我们还是不能100%确保纯电动车不会发生起火事故,但通过电池内部的阻燃材料以及电池热管理系统发出的预警,我们可以尽量将电池从升温到最终燃烧的时间延长。
在5月12日,国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布了《电动 汽车 安全要求》《电动客车安全要求》和《电动 汽车 用动力蓄电池安全要求》三项标准,计划于2021年1月1日起开始实施。
其中《电动 汽车 用动力蓄电池安全要求》在优化电池单体、模组安全要求的同时,重点强化了电池系统热安全、机械安全、电气安全以及功能安全要求,试验项目涵盖系统热扩散、外部火烧、机械冲击、模拟碰撞、湿热循环、振动泡水、外部短路、过温过充等。特别是增加了电池系统热扩散试验,要求电池单体发生热失控后,电池系统在5分钟内不起火不爆炸,为乘员预留足够的逃生时间。
您好,很高兴回答您的问题,关于新能源 汽车 碰撞后是否会爆炸的问题没有绝对的答案,但是从概率上分析大概率是不会发生爆炸的。
大家看到过很多新能源 汽车 自燃事件,但据我所知国内还从未发生一起新能源 汽车 碰撞后导致人员死亡的事件,虽然说电池在受到冲压、碰撞、变形后会存在短路自燃的风险,但是电池包的抗击打能力也是非常强的,并且国家对动力电池还有相应的国标,下面看看威马 汽车 的电池包测试。
1、高空跌落
把威马 汽车 电池包直接从 3米的高度跌落到水泥地面上。据说3米大概是一层楼的高度,很多立体车库也差不多这么高,跌落后的电池包,外壳出现了轻微的凹陷,但是除此之外,没有其它异常情况。
既然从3米的高低跌落的电池包没有问题,那好奇实验室就把高度翻倍——提升到了6米。6米的高度大概是两层楼的高度,也是一般高架桥的高度。令人“失望”的是,摔下来的电池包外观仍旧正常,没有起火、没有爆炸,触摸时也没有漏电现象。
2、挤压。
把电池包抵在破碎机的率带上,然后用机械臂进行挤压,将电池包挤压到变形量超过30%的时候停止。据说挤压威马电池包的这台破碎机,平时是用来拆房子的。
挤压后的电池包一侧已经完全塌陷了,而变形最厉害的一面就是电芯所在的位置。虽然被挤得很惨,但是整个电池包也没有漏电的现象。
既然机械臂不行,那就换破碎锤的金属尖头(没错,就是拆房子的时候用的那个很粗的金属头),直接挤压电池的上壳体。挤压过后,电池包凹陷得很厉害,但是仍旧很稳定,没有起火,没有爆炸。
3、浸水 。
搭建了一个泳池,在泳池中倒入粗盐,使得泳池中NaCl浓度高于国标浓度。然后把威马 汽车 电池包直接浸入泳池水中三小时。
车辆在行驶过程中难免会遇到涉水的情况,如果电池包遇到积水,会不会短路起火?观察在盐水中浸泡三小时后吊起的威马 汽车 电池包,发现电池包外壳完好,没有冒烟、起火,也没有漏电的现象。
4、高温灼烧。
在油桶里倒入汽油,点火。然后在火焰燃烧最大的时候,把全新的电池包放在火焰上方烧烤。火势慢慢变大,窜起的大火把电池包完全包在里面,用红外线测温仪测得电池包表面的温度达到了217℃。
150秒后,把电池包移开,底部依然有零星的火焰,待火完全熄灭后,可以看到底部的涂层有些烧化。除此之外,电池包的外形结构依然完好,底部也没有烧穿,也没有出现起火、爆炸的现象。
不论是跌落还是挤压,是水泡还是火烧,经过这样摧残后的威马 汽车 电池包,都没有出现起火、爆炸、漏电的现象,可以说在安全性上是非常的利害了,所以说新能源 汽车 在发生碰撞之后爆炸的可能性非常小。
你担心多了,国家有严格规定
比亚迪唐车辆SOC78%,无EV模式。如下图所示,仪表报“请检查动力系统”,BMS存在故障码:P1A3D00(负极接触器回检故障)。
仪表显示“请检查动力系统”
BMS系统存在故障码内容
检修过程
因车辆提示动力系统故障,且BMS存在故障码P1A3D00。首先对BMS负极接触器电源、控制电路进行检查。
检查BMS负极接触器F脚电源供给正常(k161母端)。
进一步排查发现高压电池采样端子(k161公端——公端可理解为插头端子,母端为插座端子,下同)F脚出现退针现象。
连接端子退针
故障排除
更换高压电池采样端子,如无单独部件更换,则须更换高压电池包总成。希望我的回答对你有帮助,望采纳,谢谢!!