中國儲能網(wǎng)訊：24日下午，北汽新能源總工程師俞會根做題為“整車安全對動力電池及BMS的技術(shù)要求”的演講。
北汽新能源總工程師俞會根
以下是北汽新能源總工程師俞會根演講的主要內(nèi)容：
一、背景
●電動汽車安全事件頻繁發(fā)生，電池安全性直接影響電動汽車安全性。
●LFP/C，NCA/C，NCM/C等各種體系鋰離子動力電池在整車上使用時，都發(fā)生熱失控安全事件。
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車企車型：眾泰5008 事故時間：2011.08 電池體系：LFP/C |
車企車型：比亞迪e6 事故時間：2012.05 電池體系：LFP/C |
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車企車型：通用Volt 事故時間：2011.11 電池體系：NCM/C |
車企車型：特斯拉ModelS 事故時間：2013.10 電池體系：NCA/C |
二. 開發(fā)流程要求
（一）動力電池系統(tǒng)遵循“5V”型開發(fā)流程，電芯模組、BMS、電池箱體、電器部件及安全設計 “V”型開發(fā)流程，確保了產(chǎn)品設計過程的可靠。
安全貫穿于從方案設計、 技術(shù)開發(fā)、 批量生產(chǎn)、 運營維護、 一直到產(chǎn)品報廢的整個生命周期。
（二）Q7：電池系統(tǒng)設計開發(fā)執(zhí)行的安全標準
Q6：系統(tǒng)安全目標
Q5：部件安全目標
Q4：設計及生產(chǎn)過程中的潛在失效模式分析
Q3：針對設計風險進行部件級安全測試驗證
Q2：針對設計風險進行系統(tǒng)級安全測試驗證
Q1：安全問題的跟蹤
三.安全設計要求
（一）電池系統(tǒng)安全整體設計要求
系統(tǒng)安全
1.安全管理控制
功能：對電池系統(tǒng)進行安全控制
要求：根究電池系統(tǒng)的控制策略和整車要求等，對電池系統(tǒng)在不同條件下進行控制指令的發(fā)出，保障電池系統(tǒng)的工作安全。
2.系統(tǒng)可靠性
功能：增強電池系統(tǒng)在不同環(huán)境下的可靠性
要求：通過機械、電氣、電子等系統(tǒng)的設計使，得電池系統(tǒng)在不同環(huán)境條件下，均能安全可靠的工作，增強電池系統(tǒng)對環(huán)境的可靠性。
3.EMC抗干擾
功能：降低電磁干擾對電池系統(tǒng)的影響。
要求：根據(jù)整車工作環(huán)境要求，優(yōu)化各級子系統(tǒng)的設計，增加對電磁的抗干擾能力，使得電池系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
4.整車安全適應性
功能：控制電池箱體內(nèi)的溫度。
要求：在低溫環(huán)境下可以對電芯進行加熱，在高溫環(huán)境下對電芯進行冷卻；在動力電池系統(tǒng)工作時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)的對外界的危害，最大限度的保護人員和其他設施。
（二）BMS安全設計要求
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①電池狀態(tài)監(jiān)測 |
②電池狀態(tài)分析 |
③故障診斷與保護 |
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功能：監(jiān)測電壓、電流、溫度等電池狀態(tài)。 |
功能：分析無法直接觀測的電池狀態(tài)。 |
功能：診斷出電池系統(tǒng)異?；蚬收习l(fā)生并執(zhí)行保護動作。 |
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要求：在各種規(guī)定的工況下均能安全準確可靠地監(jiān)測電池狀態(tài)信息。 |
要求：可根據(jù)電池狀態(tài)監(jiān)測信息準確可靠地分SOC等無法直接監(jiān)測的信息。 |
要求：在各種規(guī)定工況下均能準確可靠地診斷出電池系統(tǒng)異常或故障發(fā)生，并及時執(zhí)行保護動作，保障電池系統(tǒng)與乘員安全。 |
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④絕緣保護 |
⑤電池能量控制管理 |
⑥限流保護 |
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功能：確保電池組正負端對車身地絕緣不超過規(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)電流不超過規(guī)定要求。 |
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要求：可實時監(jiān)測電池組正端或負端對車身地絕緣電阻，當?shù)陀谝?guī)定要求時，可及時執(zhí)行保護動作。 |
要求：可根據(jù)電池狀態(tài)及故障信息安全、高效地進行充放電及均衡控制管理。 |
要求：在電池組電流超過規(guī)定門限后，及時執(zhí)行切斷高壓繼電器的動作。 |
（三）電化學安全設計要求
電化學安全
1.電芯
功能：能量安全的儲存和釋放
要求1：在整車需要能量輸出時電芯可以正常釋放電量；發(fā)生內(nèi)部短路時不會起火、爆炸。
要求2：電池使用過程中發(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）機械安全設計要求
機械安全
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：箱體達到防護等級要求。
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)境下可以對電芯進行加熱，在高溫環(huán)境下對電芯進行冷卻；在動力電池系統(tǒng)工作時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零部件上，不會有松動、斷裂或腐蝕現(xiàn)象。
四. 開發(fā)驗證要求
（一）依據(jù)
安全法規(guī)啟動
●國家/國際標準
●地方/行業(yè)標準
●企業(yè)標準
1.整車安全性：7份標準，實施3項，4項跟蹤，產(chǎn)品完全符合設計要求。
2.電池系統(tǒng)安全性：27份標準，實施23項，4項跟蹤，除EMC類測試外，基本符合設計要求。
3.電池單體模組安全性：5份標準，實施2項，3項跟蹤，產(chǎn)品完全符合設計要求
4.電池管理系統(tǒng)：份標準，實施7項，產(chǎn)品完全符合設計要求
（二）系統(tǒng)整體安全驗證
（三）BMS驗證
（四）電化學安全驗證
（五）機械安全驗證
