中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：24日下午，北汽新能源總工程師俞會(huì)根做題為“整車安全對(duì)動(dòng)力電池及BMS的技術(shù)要求”的演講。
北汽新能源總工程師俞會(huì)根
以下是北汽新能源總工程師俞會(huì)根演講的主要內(nèi)容：
一、背景
●電動(dòng)汽車安全事件頻繁發(fā)生，電池安全性直接影響電動(dòng)汽車安全性。
●LFP/C，NCA/C，NCM/C等各種體系鋰離子動(dòng)力電池在整車上使用時(shí)，都發(fā)生熱失控安全事件。
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車企車型：眾泰5008 事故時(shí)間：2011.08 電池體系：LFP/C |
車企車型：比亞迪e6 事故時(shí)間：2012.05 電池體系：LFP/C |
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車企車型：通用Volt 事故時(shí)間：2011.11 電池體系：NCM/C |
車企車型：特斯拉ModelS 事故時(shí)間：2013.10 電池體系：NCA/C |
二. 開發(fā)流程要求
（一）動(dòng)力電池系統(tǒng)遵循“5V”型開發(fā)流程，電芯模組、BMS、電池箱體、電器部件及安全設(shè)計(jì) “V”型開發(fā)流程，確保了產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的可靠。
安全貫穿于從方案設(shè)計(jì)、 技術(shù)開發(fā)、 批量生產(chǎn)、 運(yùn)營(yíng)維護(hù)、 一直到產(chǎn)品報(bào)廢的整個(gè)生命周期。
（二）Q7：電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)執(zhí)行的安全標(biāo)準(zhǔn)
Q6：系統(tǒng)安全目標(biāo)
Q5：部件安全目標(biāo)
Q4：設(shè)計(jì)及生產(chǎn)過(guò)程中的潛在失效模式分析
Q3：針對(duì)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行部件級(jí)安全測(cè)試驗(yàn)證
Q2：針對(duì)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)安全測(cè)試驗(yàn)證
Q1：安全問(wèn)題的跟蹤
三.安全設(shè)計(jì)要求
（一）電池系統(tǒng)安全整體設(shè)計(jì)要求
系統(tǒng)安全
1.安全管理控制
功能：對(duì)電池系統(tǒng)進(jìn)行安全控制
要求：根究電池系統(tǒng)的控制策略和整車要求等，對(duì)電池系統(tǒng)在不同條件下進(jìn)行控制指令的發(fā)出，保障電池系統(tǒng)的工作安全。
2.系統(tǒng)可靠性
功能：增強(qiáng)電池系統(tǒng)在不同環(huán)境下的可靠性
要求：通過(guò)機(jī)械、電氣、電子等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使，得電池系統(tǒng)在不同環(huán)境條件下，均能安全可靠的工作，增強(qiáng)電池系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的可靠性。
3.EMC抗干擾
功能：降低電磁干擾對(duì)電池系統(tǒng)的影響。
要求：根據(jù)整車工作環(huán)境要求，優(yōu)化各級(jí)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，增加對(duì)電磁的抗干擾能力，使得電池系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
4.整車安全適應(yīng)性
功能：控制電池箱體內(nèi)的溫度。
要求：在低溫環(huán)境下可以對(duì)電芯進(jìn)行加熱，在高溫環(huán)境下對(duì)電芯進(jìn)行冷卻；在動(dòng)力電池系統(tǒng)工作時(shí)保證電芯的溫度一致性。
5.系統(tǒng)濫用性
功能：降低電池系統(tǒng)在極限環(huán)境下的危害。
要求：根據(jù)極端狀況下的要求，減少電池系統(tǒng)的對(duì)外界的危害，最大限度的保護(hù)人員和其他設(shè)施。
（二）BMS安全設(shè)計(jì)要求
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①電池狀態(tài)監(jiān)測(cè) |
②電池狀態(tài)分析 |
③故障診斷與保護(hù) |
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功能：監(jiān)測(cè)電壓、電流、溫度等電池狀態(tài)。 |
功能：分析無(wú)法直接觀測(cè)的電池狀態(tài)。 |
功能：診斷出電池系統(tǒng)異?；蚬收习l(fā)生并執(zhí)行保護(hù)動(dòng)作。 |
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要求：在各種規(guī)定的工況下均能安全準(zhǔn)確可靠地監(jiān)測(cè)電池狀態(tài)信息。 |
要求：可根據(jù)電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息準(zhǔn)確可靠地分SOC等無(wú)法直接監(jiān)測(cè)的信息。 |
要求：在各種規(guī)定工況下均能準(zhǔn)確可靠地診斷出電池系統(tǒng)異?；蚬收习l(fā)生，并及時(shí)執(zhí)行保護(hù)動(dòng)作，保障電池系統(tǒng)與乘員安全。 |
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④絕緣保護(hù) |
⑤電池能量控制管理 |
⑥限流保護(hù) |
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功能：確保電池組正負(fù)端對(duì)車身地絕緣不超過(guò)規(guī)定要求。 |
功能：電池充放電及均衡控制管理。 |
功能：確保電池系統(tǒng)電流不超過(guò)規(guī)定要求。 |
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要求：可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池組正端或負(fù)端對(duì)車身地絕緣電阻，當(dāng)?shù)陀谝?guī)定要求時(shí)，可及時(shí)執(zhí)行保護(hù)動(dòng)作。 |
要求：可根據(jù)電池狀態(tài)及故障信息安全、高效地進(jìn)行充放電及均衡控制管理。 |
要求：在電池組電流超過(guò)規(guī)定門限后，及時(shí)執(zhí)行切斷高壓繼電器的動(dòng)作。 |
（三）電化學(xué)安全設(shè)計(jì)要求
電化學(xué)安全
1.電芯
功能：能量安全的儲(chǔ)存和釋放
要求1：在整車需要能量輸出時(shí)電芯可以正常釋放電量；發(fā)生內(nèi)部短路時(shí)不會(huì)起火、爆炸。
要求2：電池使用過(guò)程中發(fā)熱量需要控制在正常水平；殼體絕緣及防腐蝕防護(hù)功能。
2.模組框
功能：固定電芯及附屬零部件
要求：在各種規(guī)定工況下均能安全可靠地固定電芯；電芯間距合理，保證散熱；模組框絕緣及阻燃。
3.BUSBAR端子螺栓
功能：電芯間連接及采壓線固定
要求：在規(guī)定電流及工況下均正常工作；正常采集信息。
（四）機(jī)械安全設(shè)計(jì)要求
機(jī)械安全
1.電池箱本體
功能：容納承載零部件。
要求：在各種規(guī)定的工況下均能安全可靠地固定電芯等各個(gè)零部件。
2.電池箱體絕緣墊
功能：絕緣作用。
要求：有效、可靠的絕緣作用。
3.箱體密封墊
功能：密封作用。
要求：箱體達(dá)到防護(hù)等級(jí)要求。
4.熱管理系統(tǒng)
功能：控制電池箱體內(nèi)的溫度。
要求：在低溫環(huán)境下可以對(duì)電芯進(jìn)行加熱，在高溫環(huán)境下對(duì)電芯進(jìn)行冷卻；在動(dòng)力電池系統(tǒng)工作時(shí)保證電芯的溫度一致性。
5.零件固定支架
功能：固定各零部件。
要求：在各種規(guī)定的工況下均能安全可靠地固定電芯等各個(gè)零部件。
6.零部件固定螺栓
功能：固定電池箱體內(nèi)所有零部件。
要求：在各種工況下均能按要求牢固的固定在各個(gè)零部件上，不會(huì)有松動(dòng)、斷裂或腐蝕現(xiàn)象。
四. 開發(fā)驗(yàn)證要求
（一）依據(jù)
安全法規(guī)啟動(dòng)
●國(guó)家/國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
●地方/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
●企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
1.整車安全性：7份標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施3項(xiàng)，4項(xiàng)跟蹤，產(chǎn)品完全符合設(shè)計(jì)要求。
2.電池系統(tǒng)安全性：27份標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施23項(xiàng)，4項(xiàng)跟蹤，除EMC類測(cè)試外，基本符合設(shè)計(jì)要求。
3.電池單體模組安全性：5份標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施2項(xiàng)，3項(xiàng)跟蹤，產(chǎn)品完全符合設(shè)計(jì)要求
4.電池管理系統(tǒng)：份標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施7項(xiàng)，產(chǎn)品完全符合設(shè)計(jì)要求
（二）系統(tǒng)整體安全驗(yàn)證
（三）BMS驗(yàn)證
（四）電化學(xué)安全驗(yàn)證
（五）機(jī)械安全驗(yàn)證
