从哪里看出高压快充可保障用户安全可靠用车?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/04/04 11:30

高压涉及的绝缘、散热、安全等技术已突破,可保障用户安全可靠用车。

1) 大功率快充电池散热方案已成熟,可有效解决散 热问题 。大功率快充会带来发热量的大幅增加,高压电池包 (Pack)的热管理至关重要。在电池包的安全设计上,可 以通过应用隔热性能更高的隔热材料,例如陶瓷隔热垫、 云母板,进行热扩散防护 ;在铜排金属零件表面粘贴绝缘材料(例如陶瓷复合带、云母纸)来防止高压打火, 以此来提高电池包热扩散防护能力。目前业界已经有成 熟的大功率快充电池热管理方案,可有效解决散热问题。 以某车型的热管理为例,其水冷板设置在电池箱体下侧, 可有效隔绝冷却液与模组,提高电池安全性。由于模组 分布在两层,其水冷系统也分为上下两层,共 13 个冷却 支路,每个冷却支路有两根水冷管并联,水冷管采用口 琴管的方案,每根水冷管有 10 个并联通道。电池的液冷 系统与整车的冷却系统是交互的,动力电池将热量传递 给水冷板中的冷却液,冷却液再将热量通过热交换器传 递给整车的冷却系统,最后将热量排放到空气中。考虑到 快充效率和电池安全,在充电时,将电池包的温度控制在 30℃左右,有效改善电池工作环境,提升充电安全性及 寿命。

2) 电池管理技术快速升级,可实现全生命周期智 能、精准的快充安全保障。 与 450V 电压平台相比,在同样 Pack 电量的前提下, 950V 平台通过增加电芯串数,同时减少单电芯容量来实 现,电芯的本征安全性能不因高压化而改变。因为电芯串 数增加,电池一致性管理难度增加。同时,电池包电压达 950V 后,车端的 BMS(电池管理系统)的主芯片、采样 芯片和高低压电路之间的通信隔离芯片等元器件、连接件 需要重新选型。此外,由于快充过程中产热量大,热失控 的风险增加,因此需要进行有效的监控与预警。

电芯级内温精确控制,实现精准热管理,改善电池工 作环境,提高电池寿命 业界通过构建三维电热耦合模型,实时估算电芯最高 和最低温度,并及时调节温度控制,温度精度能达到 3℃以内。电芯工作温度正常控制在 20~40℃,极限工 况下严格限制电池温度超过 55℃,避免发生热失控风 险,改善电池的工作环境,从而提升电池的寿命

 云 BMS 结合大数据和机器学习算法,实现高压快充电 池安全升维保障 云 BMS 也逐渐成为行业主流,云 BMS 可将电动汽车 车端 BMS 和云端相连,实现电池全生命周期数据“上 云”,并结合在云端的大数据及机器学习算法对车辆数 据进行评估,实现电池的内短路及一致性故障告警, 电池热失控及三级故障告警预警等功能。

AI 算法深挖电池充电安全边界,全场景最大化提升充 电速度。 从公开信息看,当前华为等零部件企业已经可以根据 电池电化学模型,融合深度神经网络 AI 算法,结合电 池历史数据,优化电池的充电性能边界,在不产生析 锂的前提下,实现最大程度的快充。并且结合整车管 理和热管理技术,实现即插即预热即充,减少充电准 备时间。

3) 现有标准、材料及技术可满足“千伏”高压绝缘 要求,可有效保障高压人身安全 。行业目前从高电压导致的电弧问题、爬电距离、电气 间隙、绝缘介质等 4 个方面,来考虑高压平台绝缘设计 问题。

高压拉弧 :与 450V 相比,在 950V 电压下,电弧在 空气中最大的拉弧长度将变长,拉弧的能量也更高。因 此,高压平台必须有更安全可靠的灭弧,尤其是在开关进 行通、断时,这对熔断器、继电器等提出了更高要求,业 界常用的有磁吹、气体灭弧等方案,目前在轨道交通行业 已有成熟应用产品,轨道交通的电压通常在 750~1500V, 甚至更高,满足车上产品无问题。

爬电距离:根据 IEC60664-1/GB16935.1 标准要求, “千伏”高压需要提升爬电距离。在应用层面,各厂家均 已有相应解决方案。如 :宁德时代电池包绝缘能力设计 上,通过增大零件之间的电气间隙和爬电距离,开发并应 用绝缘性能更高的材料,增加绝缘耐压防护设计来提高电 池包的绝缘耐压等级。

电气间隙 :根据 MBN 20123,电气间隙均参考 IEC 60664-1,1000V 与 450V 电气间隙相同。

绝缘介质 :工作电压提高对应的耐压要求提高,隔离 器件的选型可满足“千伏”耐压的要求。

4) 高压功能安全需满足 ASIL B 及以上,出现故障 不会影响人身安全 。整车平台向“千伏”演进,对高压安全要求越来越 高,《ISO 26262 道路用车功能安全要求》中规定了车辆 在故障情况下的功能安全相关要求。例如在碰撞场景下, 撞后高压系统受损,容易导致高压电裸露、高压泄露、短 路、电池起火等次生风险。行业通过设置电机放电回路和 电阻放电回路,实现双回路冗余主动放电,能够实现漏电 场景下 2s 内极速下电,放电至安全电压 60V,典型场景 下放电时间实际只需 1.03s,满足高压安全 ASIL B 等级, 实现碰撞后整车快速下电,保证人身安全。

其他答案
匿名用户编辑于2023/04/04 11:28

发展高压快充,需重点关注充电安全问题,尤其是电 压提升后的绝缘、散热及电池安全问题。研究发现,相较 于传统电压平台(450V),高压平台(950V)仅在电芯、 电池包管理、电路绝缘、故障下的功能安全、电磁兼容性 上存在差异,其余部分并无不同,且针对这些差异的相关 技术均已突破,整体可保障用户安全可靠充电。