图2 锂离子电池安全工作区域示意
2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求标准》最新规定,电池包或系统在由于单个电池热失控引起热扩散,进而导致乘员舱发生危险之前5 min,应提供一个热事件报警信号。
C项目管理系统,当电池包内某一单体发生热失控时,可实时上报报警信号,VCU识别到报警信号后提示客户离开,并启动电池液冷系统对电池包进行冷却降温,保证了客户的人身安全,见表1。
2.电池严重故障
电池严重故障为可造成车辆动力中断的故障,影
响车辆正常行驶。此类故障主要
包含电池外短路、电池绝缘、电
池过充、过放、过温、充电过流
和放电过流故障,见表2。
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电池外短路故障:电池在充
放电过程中,高压回路发生短
VCU识别到故障码后迅速断开接触器—熔断器高压保护回路,避免电池发生损坏。
沃尔沃v60参数电池绝缘故障:电池绝缘阻值降低时,造成电池发生漏电现象,可能会导致客户发生触电,对客户人身安全产生影响。C项目管理系统,通过电阻桥法对高压回路绝缘阻值进行实时测量,当绝缘阻值低于某一故障阈值后,BMS上报绝缘严重故障。VCU识别到故障后,提示客户前往4S店保养电池。
电池过充、过放及过温故障:如图2所示,当电池过充时,电池容易形成锂枝晶造成电池内短路;电池过放时,正极破坏造成短路;电池过温时会导致电池发生热失控;电池过充、过放及过温均会对电池造成不可逆损坏,甚至发生热失控安全事故。C项目管理系统,通过识别电池电压、温度来判断电池是否发生过充、过放及过温故障。
电池充电过流、放电过流故障:当电池充电电流或放电电流高于故障阈值时,会对电池造成不可逆的损坏。VCU识别到BMS上报的电池充电过流或放电过流故障后,断开高压,停止当次充放电过程。
3.一般类电池故障
一般电池故障不会造成车辆动力中断,但会对电池功能产生影响,如影响车辆续驶里程,对车辆进行限功率等,此类故障主要包括电池压差、电池温差故障,见表3。
电池压差过大故障:当电池中某一串模块自放电较为严重时,
该模块电压与其他相比压差较大,
当压差超过故障阈值时,BMS即
会上报电池压差故障。由于车辆
放电过程以Vmin作为判断依据,
电池压差较大,会造成车辆可用
续驶里程减少,甚至会引起SOC
不准,影响车辆正常行驶。
电池温差过大故障:电池电压
与温度强相关,当电池温差较大
时,最高温度点与最低温度点对
应电压差值会增大,造成电池一
致性降低,压差增大,会造成车
辆可用续驶里程减少,甚至会引
起SOC不准,影响车辆正常行驶。
4.硬件故障
硬件故障主要是对电池电压、
电流、温度及绝缘等信息的采集
单元进行诊断,若采集单元发生现代汽车报价
故障,则电池信息将无法上报,
车辆将无法正常使用。硬件故障
主要包含电压采集线松动、电流
传感器采集失效、温度传感器短路
/开路、绝缘检测系统故障,见表4。
电压采集线松动故障:电压
采集线松动时,采集线对应电
池单体的采集电压将异常偏高
或偏低,若不将此异常电压剔
除,则易触发电池欠压或过压
故障,造成车辆无法正常行驶。
当BMS检测到某一单体电压有
异常变化时,BMS即上报采集
线松动故障。
电流传感器采集失效:电流传
感器采集失效时,采集的电流值
将为无效值,造成车辆安时积分
不准确,SOC不准,影响车辆正
常行驶。当BMS检测到电池电压
变化但电流未发生变化时,即上
报电流传感器采集失效故障。
温度传感器采集失效:温度
传感器采集失效时,采集线束
对应温感的采集温度将异常偏
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高和偏低,若不将此异常温度
剔除,则易触发电池过温故障,
造成车辆无法正常行驶。当
BMS检测到某一温感信息有异
常时,BMS即上报温度传感器
采集失效故障。
绝缘检测系统故障:当绝缘30万买什么车
检测系统发生故障时,BMS无哈瓦那灰
法检测到高压回路绝缘状态。若
高压回路此时绝缘发生异常,
BMS无法上报绝缘严重故障,
可能会造成客户触电风险。
表1 安全类电池故障的诊断与处理
故障名称故障码故障诊断故障处理
电池热失控故障DTC-01
BMS识别到单
体热失控标志
1.仪表提示客户离开
2.启动电池液冷系统
表2 电池严重故障及诊断处理
故障名称故障码故障诊断故障处理
电池外短路故障DTC-02高压回路电流高于故障阈值断开接触器-熔断器高压保护回路
电池绝缘故障DTC-03电池绝缘阻值低于故障阈值
1.断高压
2.提示客户保养电池
电池过充故障DTC-04充电电压高于故障阈值断高压,停止当前充电
电池过放故障DTC-05放电电压低于故障阈值断高压,停止当前放电
三菱翼豪陆神电池过温故障DTC-06电池温度高于故障阈值
1.整车进入限功率模式
2.提示客户保养电池
电池充电过流故障DTC-07充电电流高于故障阈值断高压,停止当前充电
电池放电过流故障DTC-08放电电流高于故障阈值断高压,停止当前放电
表3 一般电池故障及诊断处理
故障名称故障码故障诊断故障处理
电池压差过大故障DTC-09电池压差高于故障阈值提示客户保养电池
电池温差过大故障DTC-10电池温差高于故障阈值提示客户保养电池
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)为冷为冷却液温升;P 电堆冷却系统一维仿真模型
仿真结果
电堆进口水温电堆进出口温差
仿真值目标值仿真值℃
66.8 ℃
≤8 ℃
7.2 ℃
点,补水管路接在水泵前。膨胀水壶容积要求不小于系统总容积的20%,系统总容积约为12 L ,则膨胀水壶最小容积为:V=12×18%=2.16 L 。因型2.3 L 容积膨胀水壶。
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