摘要:随着新能源汽车换电模式应用试点启动, 利用换电站电池的需求响应柔性特性及全网数量优势部分解决风光电供需错位问题成为可能。新能源汽车的“三电”系统中,燃料电池的安全关系“人、车”安全,因此需要针对燃料电池的安全性能进行检测,其中燃料电池壳体的密封性能检测是电池生产厂家密切关心的问题。本文主要对新能源汽车燃料电池气密性能检测技术进行研究,详情如下。
关键词: 新能源汽车;燃料电池;气密性能;检测技术
引言
在新能源汽车电池箱运行过程中,需要持续进入湿润的空气、氢气,氢气在电池堆膜片一端消耗后会出现物理水凝现象。水凝现象中存在的水会直接干扰电池堆膜片的有效性,间接冲击电池堆的运行效率。在水凝现象持续发生一段时间后,需要利用部分氢气将过量累积的水分吹走,而这部分氢气无法进入电池堆与氧气发生化学作用,而是作为废气排出,造成氢泄漏。由于氢气的爆炸极限在 4.00%~75.00% 范围内,一旦泄漏会导致车辆行李仓或所处车库的氢含
量超出这一范围,就会对乘员身体健康、行车安全造成影响。比如,行车或行驶中停车阶段,因旁边车自燃而引发热失控,泄漏有毒烟气,造成人员伤亡、环境污染等。
1 新能源汽车动力电池工作原理
新能源占地球金属含量的很大一部分,使用量约为锂能源的 1000 倍。前 30 年,人们致力于新能源的研究,但取得的成果非常有限。 1988 年,一家美国公司报道了一种新能源动力电池汽车,但由于选用的材料,正极材料不稳定,易分解,被人们忽视。新能源汽车动力电池正极采用三维膨胀石墨烯,负极采用金属铝,电解液采用四氯化铝阴离子,可在室温下对电池进行充放电。但石墨具有层状结构,因此石墨具有吸附其他阳离子的能力,其原理与锂阳离子相同,可吸附四氯化铝阴离子,是保障新能源动力电池的有效成分。车辆可以完成充电和放电操作。新能源汽车动力电池放电时,从石墨烯中分离出来的四氯化铝阴离子与负极的金属铝反应生成 A13C17- 材料。新能源汽车动力电池的充电原理是放电过程的逆反应,从而实现充放电。
2燃料电池汽车
燃料电池驱动汽车以生物化学上的能量利用为驱动主导,其主要技术工作是:由于空气或水中的大量氧气在与离子电池材料中的各种氢气分子发生直接相互接触的同时会使之产生一种化学反应,将其氢气作为化学能量就有可能直接驱动一辆汽车。目前燃料电池汽车的各种动力系统往往较为复杂,各个动力部分之间往往需要通过相互配合才可以促使各种能量系统得以充分积聚及有效传递,最终形成各种驱动力为延长汽车的环保使用寿命提供一个基础动力保障。利用燃料电池驱动汽车最为重要的动力结构组成部件就是汽车动力系统蓄电池及燃料电机,由于利用燃料电池驱动汽车是基于在传统的旧能源及清洁新能源之间,因此,传统的汽车燃料电池装置也是必不可少的。从当前利用燃料电池驱动汽车的环保使用体验情况分析来看,适用性较强,消费者的环保使用汽车体验普遍良好,这主要是因为该类电池汽车不仅能够对清洁型新能源产品进行能效最大化综合利用,提升环保使用效果。
3 新能源汽车燃料电池气密性能检测技术
3.1电池的定期测试
第一,定期检查和整个电池组的检查。及时清洁电池组盖和极柱,避免金属碎屑和灰尘,如果上面有污染物,应使用压缩空气进行有效处理,保持表面无污染和杂物。电池组的外壳必
须完好无损,不得变形、膨胀、开裂、极柱不稳。为确保电池在机身内稳定牢固,需要保持托盘和电池盖上紧,使电池与机身紧密耦合。第二,定期检查蓄电池接线。电池的两极之间的连接应牢固,不得松动或腐蚀。确保单体电池的所有连接点与电池组的温度采集端子、电压和导电胶带接触牢固,防止生锈、变形、脱落和松动。确保插座和插头接触良好,以防止在充电过程中插头脱落。第三,定期检查电池组是否漏液。为了有效控制新能源汽车用电设备的电流,锂离子电池组的电压往往采用 300V 的直流电压,因此新能源汽车的动力电池必须有很高的绝缘性能要求。测量新能源汽车的绝缘性能,常使用电池组直流正负极母排的接地电阻,根据电动汽车国家标准 GB/T18384.1-2001,一个标准电压电池的 U 包接地是电动汽车的电阻值与直流值的比值,大于 100/V,满足安全要求。
3.2高压检测技术
新能源背景下,汽车的装配相较于传统汽车发生了极大的变化,尤其是对于纯电动汽车来说,一般都需要配置高压设备,其中涵盖动力电池、充电系统、电动压缩机、PTC 加热器等。而高压监测技术相较于上述电子检测技术原理类似,但具有更高的安全防护要求。在实际操作中,针对于汽车的动力电池、充电系统以及逆变器等设备的检测,维修人员可以采取
测量电压的方法,通过万能表,在保障绝缘的基础下开展规范操作,保证整个检测过程的安全性。同时,维修人员可以借助兆欧表来测定汽车内高压系统的绝缘性,以保障车辆的绝对安全性。就新能源汽车的发展前景来看,其作为环保理念下的新型汽车产品,不仅具备政府的政策支持,而且用车成本相对较低,能够受到了广大用户的青睐。但是就其客观的发展实况来看,大多数用户仍然对新能源汽车保持观望态度,主要就是在于动力电池方面,当前新能源汽车动力电池故障频发,且寿命有限,这导致消费者对于新能源汽车的应用信心受到了严重影响,此外,部分新能源汽车还存在行驶跑偏、车身不稳等问题,这都是新能源汽车进一步普及发展的阻碍。就此而言,强化新能源汽车动力电池的检测技术就显得尤为重要。其中,电子诊断技术的应用能够针对当前新能源汽车中应用的燃料电池、铅离子电池、铅酸电池等多种类型的电池展开准确检测,快速定位故障问题并解决。一般而言,新能源汽车的电池管理系统除了基础的电池控制模块外,还涵盖通信和存储模块,对此,就可以借助各项采集技术展开检测,如电压采集、温度采集、电流采集、数据信息采集等,进一步判断动力电池的运行是否符合标准。
结语
总之,燃料电池汽车指的是一种利用氢氧混合燃料电池进行能量供给的新能源汽车,这种汽车主要使用的燃料是氢气、甲烷以及汽油等,通过氢氧的化学反应来将燃料进行充分的混合而后生成水和电能供给汽车运行使用。燃料电池汽车对于能源的损耗相对来说也是较少的,而且其所能起到的效果却又较为的明显,在运行过程中也不会造成太大的污染,也是一种较为环保且性能良好的新能源汽车。在具体的应用过程中也要注重相应的检测过程不断的优化相应的结构,使其能够更好的实现性能的升级,从而为新能源汽车的开发工作提供有效的支撑。
参考文献
[1] 郑天保 . 浅谈我国新能源汽车发展的机会与挑战 [J]. 中国战略新兴产业,2019(004):75.
汽车逆变器[2] 程一步 . 氢燃料电池技术应用现状及发展趋势分析 [J]. 石油石化节能与减排,2018(002):5-13.
[3] 程一步 . 氢燃料电池技术应用现状及发展趋势分析[J].石油石化绿低碳,2018(16):75-76.
[4] 张伟 . 新能源商用汽车现状及发展趋势[J].2020(15):154-155.
[5] 李猛 . 新能源汽车技术发展的挑战机遇和展望 [J]. 山东工业技术,2019(8):1.
[6] 杨蔚林,赵欣 . 我国新能源汽车产业发展的机遇与挑战 [J]. 新理财:政府理财,2020(10):1.
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