《新能源汽车高压安全与防护》课件：新能源汽车安全设计.ppt

任务3新能源汽车安全设计（3）电池过温。上述提到的过充、过放、过电流会导致电池过温，以下几种情况也会引起电池过温：①电池的热管理系统失效。表现为动力蓄电池组总成内电池温度传感器损坏，或者是检测控制电路失效或散热风扇损坏。图3-3-6所示为典型动力蓄电池内电池温度检测系统。图3-3-6系统监测电池温度任务3新能源汽车安全设计②电池温度采样点有限。车辆上电池数量众多，很难对每个单体电池都实现温度检测。③温度采样点受限制。由于电池本身结构的原因，新能源汽车的电池管理模块对电池的温度采样点一般都在电池正负极接线柱上，或者通过贴片采集电池外壳的温度，不能反映实际的电池内部温度。④工作环境温度高。如果电池靠近驱动电机或空气压缩机等发热部件，会导致电池过温。⑤电池温度升高会引发的隐患包括有电池本身性能的逐步下降，进一步加剧了电池内部的短路。此外由于电池本身温度过高，会导致电池产生热温度变形，从而产生泄漏等事故的发生。任务3新能源汽车安全设计3）危险运行工况下的安全新能源汽车由于存在高电压，因此在行驶中发生事故时，如果没有很好的安全设计，很容易发生安全隐患，这些安全隐患包括：（1）高压系统短路。当动力系统的高压线短路时，将会导致动力蓄电池瞬间大电流放电，此时动力蓄电池和高压线束的温度迅速升高，将会导致动力蓄电池和高压线束的燃烧，严重时还可能会引起电池爆炸。若动力蓄电池的高压母线与车身短路，乘员可能会触碰到动力蓄电池的高压电，从而产生触电伤害。（2）发生碰撞或翻车。当电动汽车发生碰撞或翻车时，可能导致动力系统高压短路，此时动力系统瞬间产生大量热量，存在发生燃烧甚至爆炸的风险；此外还可能造成高压零部件脱落，对乘员造成触电伤害。如果动力蓄电池受到碰撞或因为燃烧导致温度过高，有可能造成电池电解液的泄漏，对乘员造成伤害，发生碰撞或翻车还会对乘员造成机械伤害。任务3新能源汽车安全设计（3）涉水或遭遇暴雨。当电动汽车遇到涉水、暴雨等工况时，由于水汽侵蚀，高压的正极与负极之间可能出现绝缘电阻变小甚至短路的情况，可能引起电池的燃烧、漏液甚至爆炸，若电流流经车身，可能使乘员遭受触电风险。（4）充电时车辆的无意识移动。当车辆在充电时，如果车辆发生移动，可能会造成充电电缆断裂，使乘员以及车辆周围人员遭受触电风险；若充电电缆断裂前正在进行大电流充电，还可能造成电池的高压接触器粘连，从而进一步增加人员的触电风险。任务3新能源汽车安全设计2．新能源汽车的安全设计从上面的叙述可以看出，新能源汽车存在的安全风险包括：高压系统短路、高压系统绝缘故障、高压系统脱落、高压充电风险等。根据这些安全隐患以及实际的工作状况，对新能源汽车主要从以下方面进行设计，如图3-3-7所示。新能源汽车的安全设计如图3-3-8所示。图3-3-7新能源汽车安全设计任务3新能源汽车安全设计图3-3-8新能源汽车安全设计任务3新能源汽车安全设计1）维修安全维修安全主要包含两方面：传统内燃机汽车的维修安全和针对新能源汽车的特殊维修安全。新能源汽车的维修安全主要是防止高压触电。因此，维修人员在对高电压类型汽车进行操作之前应当保证不会有触电风险，为此大多数汽车在系统上设计有维修开关（图3-3-9），当断开维修开关时，动力蓄电池的动力输出立即中断。在操作上应当遵从以下流程：在断开电池的动力输出后，需等待5min才能接触高压部件。图3-3-9奥迪混合动力汽车上的维修开关任务3新能源汽车安全设计2）碰撞安全当车辆发生碰撞时，车辆的安全系统应当满足以下要求：碰撞过程中以及碰撞后都要保证相关人员的人身安全。对于新能源汽车来说，除了传统汽车的相关保护需求之外，还应当满足以下要求：（1）碰撞过程中避免乘员和行人遭受触电风险，在保证人员安全的情况下尽量保护关键零部件不受损害。任务3新能源汽车安全设计（2）碰撞后保证维护和救援人员没有触电风险。为此有些车辆设计有图3-3-10所示的电路：将惯性开关串联到高压接触器的供电回路中，当发生碰撞时惯性开关断开，从而切断高压接触器的供电电源，此时动力蓄电池的高压输出便会被断开，保证了乘员、行人、维护和救援人员的高压安全。图3-3-10惯性开关在电路图中的位置任务3新能源汽车安全设计