动力电池安全智能系统 - 动力电池安全智能系统实例分析及建议

四、动力电池安全智能系统基本结构

动力电池安全智能系统分为三部分：a）电池系统；b）热管理系统；c）自动灭火系统。

图2 动力电池安全智能系统基本结构

1）热管理系统的基本功能

a）电动汽车正常后，电池始终保持在最佳工作温度区间；

b）低温环境下，借力充电枪（220-380网电）给车载电池加热至电池正常工作问题；

c）规避杜绝虚充或者过充；

d）能在-40度极寒条件下，确保电动汽车能正常工作。

图3 热管理系统基本部件

2）自动灭火系统基本功能

a）电池箱温度过高或者燃烧时，自动声光报警，通知乘员疏散;

b）将药剂罐内药剂迅速喷入电池箱内进行灭火，整个过程不超过0.2秒。

c）整个灭火结果，不给电池系统造成新损伤。

五、动力电池安全智能系统工作原理

1）热管理系统的基本原理

采用液体冷却技术，将专业设计的换热板放置于电池箱内，在主机内对液体介质进行加热/冷却，再将液体送入换热板内，通过内部流转的液体进行循环换热。技术指标要求：

a）电池温度精确控制在（±1℃）；

b）温控速度在极热或极冷情况下能20分钟达到动力电池的正常范围。

c）体积尺寸大小必须控制在整车能接受范围以内。

可以实现实现的基本目标：

a）防止电池温度过高，减少电化学腐蚀，避免热失控导致燃烧或爆炸；杜绝电池温度过高所引起的自燃；

b）防止低温充电时，电池易出现瞬间电压过充现象，导致短路；

c）防止低温过充时导致的电池不可逆损伤。

2）自动灭火系统的基本原理

在温度（热量）传感器信号发生时，ECU发出指令，执行元件开始工作，灭火剂立即到达，遇热迅速气化，吸收大量热量，达到快速降温的作用，且在电池箱底部形成积液，可持续降温。技术指标要求：

a）常温常压储存下，灭火剂有效期达10年；

b）灭火剂药剂遇热气化，沉滞于电池箱内，迅速稀释氧含量，在非闭空间里，亦可达到窒息灭火。

c）灭火剂能捕捉自由基，持续快速打断链式反应，形成保护层，阻止复燃。

d）灭火剂介电强度大于60KV（不导电），且无腐蚀性，不会对电池造成任何伤害；

e）药剂在自然状态下5天自然分解，喷放后无需对电池箱做任何清洁工作，同时其分解物对环境无任何污染。臭氧层损耗值（ODP）为0，温室效应值（GWP）为1。

六、总结及建议

1）电动客车配置“动力电池安全智能系统”将是强制安全标准的要求。《机动车运行安全技术条件》（GB7258-20××）代替GB 7258-2012）（征求意见稿）的12.10.4条款明确要求：“车厂大于等于6m纯电动客车、充电式混合动力客车、燃料电池汽车应设置具有向驾驶人员报警功能的电池箱专用自动灭火装置。”客车整车企业必须加强对动力电池安全智能系统的研究。

2）电池安全智能系统理应向高集成度方向发展。纯电动客车的驱动电机也要保持一定工作温度，客车车身里也要求自动灭火装置。客车里不可能配置功能基本一致的多套的装置。最好是一整套总成，体积要小。

3）灭火剂，一是绝缘度等级要高，二是灭火剂完全灭火功能后，能自动自然分解，三是灭火剂完全灭火功能后，在动力电池箱上不能有遗留物。

4）有了“动力电池安全智能系统”，电动汽车安全等级会大大提高，对电动汽车普及应用，无疑是”功在整车、零部件厂家，利在老百姓“的大好事，大家都要积极推动它的应用。

5）中国电动汽车发展速度会很快的，安全措施（技术）必须要跟上。动力电池安全智能系统理应一个核心技术，一是持续提高质量，二是有序地配置到车来，一定要消除老百姓对电动汽车安全性怀疑心理。