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充电机充电电池现有标准体系及安全性测试评价

2017-6-25 15:40:16      点击:

充电机充电池现有标准体系及安全性测试评价


  本文主要是对充电机充电池的标准和一些相应的测试的内容的介绍与分析。第一部分是充电机充电池的标准、法规的要求。第二部分是安全的研发性的测评。


  第一,充电机充电池的标准、法规的要求。


  充电机充电池现有的标准体系,在制定整个充电机充电池标准的时候,是按照电性能、寿命、安全性、互换性、回收利用、关键的附件几个方面的性能来分类的。


  对于484、485、486这三个单体的标准,对于单体的这三个标准来说,目前跟整车的公告还有先进乘用车的准入要求也好,相应的条件里面都要求测这三项单体的标准,对于单体和模块的测试目前是暂不执行。467.1、467.2的单体的性能,目前只有乘用车的准入标准里面有要求测试。因为现在正处于一个转折点的阶段,467.3在7月1号之前,车上公告的话,是不需要测的,但是上推荐目录是需要3167.3这个公告的,但是7月1号再要上公告,这个也成为一个强制的测试了。但是里面会有两项测试有一些特殊的要求,就是振动和挤压,振动和挤压前几天刚刚发布了一个修改单,振动和挤压7月1号开始,会按照修改单的内容来执行。


  对于客车来说,在上公告的时候要附加客车的安全条件必须同时提交,还有能量密度、功率密度和燃料充电机充电池的汽车的功率的测试,如果在上推荐目录拿补贴的时候是要进行测试的。对于31467.1、31467.2是乘用车准入的时候需要测试,功率型的充电机充电池要多测一个高低温的启动功率,这就是两者的区别。


  31467.3,目前有16项,包括机械的、电的、环境的三大类,这是4月份的时候的一个统计数据,当时在测的600多个充电机充电池包的样本,机械安全类的通过率相对来说比较低一些,通过率最高的是电安全保护的过充、过放、短路的保护功能。机械安全类的通过率过低也是我们提交修改单的重要的原因,机械的测试有这样的三项,包括振动和机械冲击主要是我们日常在路上的行驶过程当中对充电机充电池包的可靠性的基本的要求,而挤压和模拟碰撞则是路上发生这种碰撞事故的时候,充电机充电池受到的这种静态挤压和动态的加速度的可靠性和安全性,而电路和翻转则是极端的安全性事故了。


  对于机械的振动来说,也包含机械冲击的测试,最明显的特点是振动这一项。它的失效模式有几大类,第一大类是充电机充电池外壳发生破裂,影响它的整体的密封性。第二大类是各个部件的断裂,包括外面支架的断裂,包括上下壳体的连接的断裂,也包括箱体内部模组之间的断裂和高压线的连接的断裂,以及管理系统内部的连接的松动,还有就是冷却系统的断裂。这些断裂带来这样的振动的事项。第三大类是内部的高压性的连接性的绝缘层的破坏带来的短路。第四大类是充电机充电池内部的电压和温度等等的这样一些传感器的连接的松动导致采集的变形。第五大类是管理系统内部元器件的破坏,造成功能的损坏。


  对于环境更多容易出问题的是火烧和延误。火烧,有两个因素,一个是IP等级比较低带来的失效,比如说插电式混合动力车,它的充电机充电池包就是IP55这样的设计,充电机充电池特别是风冷的风道设计,在做火烧设计的时候,火很容易进入充电机充电池内部发生起火,另外对于IP67纯电动汽车更多的是上下盖密封胶的阻燃性带来的起火。


  过充过放更多的是与MSD和其它的设计环节带来的失效。目前QCD897就是充电机充电池管理系统,里面有一些基本的诊断的项目和故障诊断功能的扩展项目的要求。在这个基础上,我新的国标也在制定当中。


  提一下客车的安全条件,对于客车来说,你在上公告的时候,除了满足之前的这种普遍性的要求以外还需要完成充电机充电池单元的热失控的实验和热扩展的实验,热扩展的测试方法大家都看过,它也成为EPSGER的测试实验,目前正在进行当中。


  现在正在报批或者制定当中的标准,一个是规格尺寸和编码的制度,这两个标准正在报批当中。第二个是比较重要的充电机充电池GB的强标,这个充电机充电池的强标是依据31485和31467.3单体和系统的标准,做一个融合,最终形成一个对于充电机充电池的强势性标准,大家知道是GB的标准,不是GBT的,也就意味着它出来以后是一定会强制执行的,另外管理系统的标准也正在制定当中。


  充电机充电池的回收利用的标准,有四项标准,包括拆卸、包装运输、梯次利用和材料回收这几个标准也都在制定当中。


第二充电机充电池的安全性的测试评价。


分为三个方面,一个是安全性分级,一个是全生命周期的概念,另外一个是电化学耦合的评价。


  对于充电机充电池主要要关注两方面的内容,第一是充电机充电池的安全是相对的,所以我们一定要对各种的测试的项目,对它有一个分级的概念,也就是说你在做充电机充电池系统的设计的时候,一定要知道你的充电机充电池是处于安全的什么样的一个区域,它的哪些项目是有它的薄弱点的,这样的系统在设计的时候,在这个薄弱点也要多加一些系统层面的保护,才能保证你整个系统是一个良好的能够避免到他的一些缺点的一个系统。


  第二个方面的概念,充电机充电池本身的这种热特性。充电机充电池在充充电机放电的过程中有很多的正常反应和极化反应,也会产生很多的热,需要注意充电机充电池本身的这种热的产生的机理和方式,它的从一个充电机充电池传到另一个充电机充电池的传热的模式,在系统设计的时候,能够更好地利用整个系统集成的理念,把电芯变成一个非常非常合格的好的系统。


  最后,在做工作的时候,希望能够从材料源头出发,把材料的这种安全性机理的分析,到充电机充电池的安全行为的研究,再到充电机充电池模块和系统整个安全的管理和控制,能够形成一个闭环的安全设计理念,从测试分析的角度来出发,把它的整个系统做好。总之一个是热的方面、安全的方面,另外是它的本能的性能衰减方面,两个方面都能从材料、电芯到系统形成闭环的评价体系。