理论教育 电动汽车安全防护措施:理论与设计

电动汽车安全防护措施:理论与设计

时间:2023-10-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:针对电动汽车的危险工况及可能的安全事故,为最大限度防止电动汽车安全事故的发生,保护乘客的生命财产安全,要求电动汽车在生产制造、使用运行和日常维护中应该实施相应的安全防护措施。电动汽车在模拟清洗、模拟暴雨等危险工况下的绝缘短路安全性能直接关系到电动汽车的驾驶安全、乘客的安全,并可能引发较大的安全事故以及人员伤害。

电动汽车安全防护措施:理论与设计

针对电动汽车的危险工况及可能的安全事故,为最大限度防止电动汽车安全事故的发生,保护乘客的生命财产安全,要求电动汽车在生产制造、使用运行和日常维护中应该实施相应的安全防护措施。

1.电动汽车运行安全基本防护

在电动汽车充电、行驶过程中,为了防止燃烧、爆炸事故的发生,应满足以下防护要求:

1)车辆的任何地方不得有潜在危险气体的聚集。

2)不允许乘客舱及封闭的货舱内的氢气浓度超过气体体积的2%。

3)允许气体的最大聚集量应符合国家相关标准。

4)当给电池充电时,应测量制造厂规定区域内的排气中氢气的浓度;常规充电操作时,氢气浓度应低于气体体积的1%;充电期间发生(车内)通风装置失效、充电器损坏、动力蓄电池连接端子松动、通风管脱落等故障时,氢气浓度应低于气体体积的2%。

5)在规定的排气区域内不得有电接触火花源、熔丝火花源、制动衬片火花源、接触电刷火花源、静电电火花源,以及香烟、火焰、光源等火花源。

根据国家标准GB/T 18384.1~18384.3—2001《电动汽车安全要求》,电动汽车需按模拟车辆清洗、暴雨和涉水时的情况进行相应的安全性实验。电动汽车在模拟清洗、模拟暴雨等危险工况下的绝缘短路安全性能直接关系到电动汽车的驾驶安全、乘客的安全,并可能引发较大的安全事故以及人员伤害。为此,在我国电动汽车研究开发以及推广应用过程中,对电动汽车在危险工况下安全性能的实验检测及具备这种实验检测条件和能力也是电动汽车实验检测基地建设的重要项目和基本任务。

2.电动汽车动力系统基本安全保护措施

(1)动力电池组防护

1)使用专用充电器,对过充电情况设置安全阀,阻止电池温度升高。

2)使用特殊放电回路,当检测到某一电池将要出现过放电时,进行显示报警,避免电池出现反极现象,造成危险。

3)设置良好的通风系统,防止气体聚集。(www.daowen.com)

4)在电池与电池以及电池与紧固件之间采用绝缘、有足够刚度且有缓冲装置的连接,当出现碰撞、翻车等事故时,电池不至于受挤压而变形,防止漏液。

5)电池组装前进行严格的选择,避免将性能不平衡的电池组装在一起。在设计与实验过程中要注意不要混合使用不同容量的电池、不同特性的电池或新旧电池,不可以将铅蓄电池与其他不同类型电池(如镍镉电池等)一起使用,以免发生爆炸等危险。

6)动力电池组应安放在不易受到碰撞损坏的位置。

7)动力电池舱与乘客舱应隔离。

8)根据电动道路车辆用金属氢化物镍电池国家标准GB/T 183322—2001《电动道路车辆用金属氢化物镍蓄电池》的规定,进行电池压力容器最高工作压力的验证实验以及其压力容器防爆球压力阀有效性的验证实验,防止电池由于内压过高而发生爆炸。

(2)动力系统电气设备防护

1)设置烘干、除湿等装置,避免电子芯片受潮短路。

2)电池组必须安装有过电流断开器,在出现极大电流时及时切断电池电源系统,因为过电流能够对人、车和环境造成重大危险。电池的过电流断开器除了在车辆制造厂规定的过电流条件下断开电池电路以外,还必须在任何故障(包括按国家标准进行碰撞实验)情况下,当电池连接的电路出现短路时,电池的过电流断开器也应能断开电池电路,避免短路燃烧,以绝对保证人和车的安全。

3)电池组必须安装有防护罩,电池安装防护罩以保证电池泄漏的电解液不会进入车体的其他部位,防止泄漏的电池电解液间的相互作用而发生化学反应和电传导。

4)电子控制装置尽量安装在汽车碰撞非变形区域,避免碰撞受挤压,使相互接触而短路。

5)对所有接线连接部分,包括电池组管理系统,都应采用双绝缘防护,且留有余量,防止碰撞、翻车等事故时接线头脱落,造成漏电或短路。

6)设置静电消除装置,避免产生电火花。

另外,由于电动汽车所使用的电池类型不同,它们所要求的安全防护措施也有所区别。例如,在铅蓄电池使用过程中,安置电池组的箱体要能够隔水、防潮、防尘,因为铅蓄电池受到海水或水的潮湿或浸泡后,更易造成电池腐蚀及漏电而引起火灾;粉尘过多会易造成电池短路。而锂离子电池电动汽车对锂离子电池生产厂家选材时要求非常严格,必须注意碳负极与电解液之间相互匹配的问题,应在电池隔膜上镀上防护物质(不影响电池正常工作,且不会带来新的安全隐患),防止电池发生热氧老化,使正负极短路。当出现危险时,使电池停止工作,避免燃烧或爆炸。同样,电动汽车在使用镍氢电池之前还必须按金属氢化物镍电池国家标准GB/T 18332.2—2001《电动道路车辆用金属氢化物镍蓄电池》的规定对镍氢电池振动性能的检测。电池不允许出现放电电流锐变、电压异常、电池壳变形、电解液溢出等现象。

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