新能源汽車三電系統(tǒng)功能安全技術現(xiàn)狀

新能源汽車”三電”系統(tǒng)功能安全技術

現(xiàn)狀摘要：相比較于傳統(tǒng)的燃油車而言，新能源汽車在技術方面主要掌握電控、電機、電池這三項核心科技。然而近幾年以來，隨著一系列電動汽車發(fā)生的自燃事件，新能源汽車在三電系統(tǒng)功能安全方面的問題受到了廣泛的關注。本文要針對新能源汽車的三電系統(tǒng)，在功能安全技術方面展開分析。關鍵詞：新能源汽車；三電系統(tǒng)；功能；安全技術前言：當下，現(xiàn)代化汽車電子電氣系統(tǒng)在具體開發(fā)過程當中，逐漸把安全作為開發(fā)規(guī)劃中重點考慮的問題。不同于傳統(tǒng)的燃油車，新能源汽車當中三電系統(tǒng)，在安全性和穩(wěn)定性這一問題非常突出。如何將功能安全當中相關要求具體落到實處，對于新能源汽車三電領域在安全技術方面提升起到了至關重要作用，因此針對其進行研究很有意義。1電控功能安全技術分析在車輛控制的整個系統(tǒng)當中，電池和電機問題都是需要重點關注的對象，因此要對其中可能存在的一些問題及時進行發(fā)現(xiàn)，然后提出安全監(jiān)管相關措施，進入到安全狀態(tài)中。首先，就是舒適性負載等這些方面的細小問題，這些問題對于司機在駕駛性能方面的干擾相對比較弱，因此在出現(xiàn)故障的時候，可以發(fā)送故障警示信號，或者是對故障報警燈進行點亮，讓駕駛員及時注意到這些問題就可以。其次，就是汽車驅(qū)動系統(tǒng)的問題，要對回家跛行措施進行積極實行以及落實，一旦界限數(shù)值超過SOC的具體設定，需要對相關功率在降低方面進行有效落實。接著，是制動能量在回收方面的一些問題，這類問題主要發(fā)生在制動踏板的傳感器上面，由于傳感器沒有辦法對司機真實想法及目的進行有效準確獲取，因此在對制動能量性能進行具體回收過程當中，需要對故障指示燈進行有效開啟。最后，在使用功效相對比較高的專業(yè)化控制芯片以及雙核機構，讓硬件質(zhì)量做到最有效的提升，同時通過多個渠道的軟件對信息在全面性方面進行有效提升。2動力驅(qū)動功能在安全技術方面的分析電動汽車當中驅(qū)動系統(tǒng)相比較于一般電氣傳動系統(tǒng)，在穩(wěn)定性加速減速性能方面更好，為了讓其在穩(wěn)定性方面能夠得到良好的保持，也讓自身在安全級別方面得到有效提升。電動汽車在具體設計時，通常采用的方法就是通過冗余法，對上述目標進行有效實現(xiàn)，冗余設計方法主要包括以下幾點：2.1電壓采樣主要是使用硬件成本相對比較低的分壓回路，采用三個驅(qū)動橋臂上面的母線電壓同時作用，進而讓電壓在材料方面的可靠性得到有效保證。2.2CAN通信主要就是將CRC的校對碼，全部設置在CAN信號之中，讓通信數(shù)據(jù)在傳送時的可靠性得到有效提升。2.3解碼芯片解碼芯片在遇到問題時，將其通過軟件解碼運算形式的轉變，對位置角進行有效獲取，軟件解碼自身屬于一種冗余性設計。2.4電流采樣主要是同時對三相電流實時收集操作，進而讓電車驅(qū)動系統(tǒng)在正常運作方面得到有效保障。2.5旋轉變壓器使用霍爾傳感器加到旋轉變壓器當中，進而對正弦波時有效掌控目的，讓其在旋轉變壓器發(fā)生問題的時候，可以對驅(qū)動器在正常運轉方面進行有效實現(xiàn)，還可以通過無位置傳感器的模式及時實現(xiàn)有效制動。2.6驅(qū)動電路、功率模塊、電機繞組使用多項電機體系展開有效規(guī)劃，讓體系在投入方面得到顯著提升。2.7軟件運算具體開發(fā)過程當中，使用成熟性軟件的運算辦法，讓雙核汽車級的芯片對兩個內(nèi)核在命令方面同時執(zhí)行相關操作，對安全狀態(tài)實施有效掌控⑴3動力電源功能相關安全技術3.1動力電池高性能的封裝動力電池系統(tǒng)實施高性能封裝最關鍵的技術，就是主被動安全保障、輕量化多目標所實施的約束性優(yōu)化。主動安全保障主要包括：各個維持電池系統(tǒng)在高效區(qū)間工作的具體裝置，以及電池溫度的維持系統(tǒng)。被動安全系統(tǒng)主要包括：電池系統(tǒng)封裝的內(nèi)部氣壓平衡裝置、可燃以及有害氣體的主動檢測還有排放、電池單體以及系統(tǒng)減震的吸能裝置、RESS系統(tǒng)以及連接回路電壓和殘余能量的控制、碰撞感知等。3.2動力電池發(fā)生故障的診斷處理電池故障的診斷，屬于主動安全防護性技術。通過對電池氫氣氧氣濃度/溫度場/電流/電池電壓、車速/加速度、風速等這些信號進行有效采集。再由BMS對數(shù)據(jù)進行有效分析，對絕緣電阻模型、電池組的熱模型、電池濫用、SOF/SOH/SOC等這些模型進行有效計算之后，對相關控制信號進行有效輸出。故障診斷處理最少要包含以下內(nèi)容：充放電的功率過大、單體一致性的偏差太大、單體以及模塊的電壓過高或者過低、電池的溫度過高或者過低等。按照整體汽車的設計和電池系統(tǒng)具體要求，歸納到故障診斷相關項目當中的內(nèi)容，還包括電池的連接松動、內(nèi)外部通信時接口故障、SOC數(shù)值的高低、總電壓過高或者過低等這些故障。3.3動力電池實施濫用保護電池實施的濫用保護，主要包括：高溫以及低溫的充放電、過流以及過壓的充電、跌落、針刺、擠壓、撞擊、振動、浸水、火燒、過放、短路等內(nèi)容。電池在具體使用的過程當中，想辦法避免出現(xiàn)濫用工況的情況。在電池系統(tǒng)及電芯具體設計、制造過程當中，應該使用本質(zhì)安全性材料以及方法，滿足相關標準當中規(guī)定的電池容忍具體濫用工況相應要求。3.4動力電池的充放電安全管理動力電池的充放電安全功能，主要由BMS以及電機控制器MCU的配合保障、整車控制器VCU、充電系統(tǒng)共同構成。電機控制器主要提供的是電能在使用和回收方面的相關信息。BMS所提供的是電池系統(tǒng)在相關狀態(tài)以及發(fā)生故障時的信息。整車控制器是對以上信息進行有效匯總，針對充放電的相關參數(shù)(溫度，電壓，電流，功率，等)這些進行解耦處理之后，對電池的安全邏輯方面進行有效判斷，之后將充放電池指令傳輸?shù)诫娔芄芾硐到y(tǒng)當中。電能管理系統(tǒng)按照整車控制器相關指令，完成動力電池在安全管理方面所執(zhí)行的充放電動作。從起始狀態(tài)開始，為了對電池組的安全方面實施有效管控，就必須針對故障診斷采取相關有效措施，使用合理科學的安全管理方法，讓相關標準在充電安全性方面得到有效滿足⑵結束語：綜上所述，三電系統(tǒng)在新能源汽車當中屬于重要部分，新能源汽車如果想要打開相應消費市場，獲得更多消費者的喜歡，首先就是要對這一系統(tǒng)當前存在的各種問題進行有效解決，對安全性能進行提升。通過對相關標準實施全方位的保障以及監(jiān)控，新能源汽車的電控系統(tǒng)相關產(chǎn)品，在技術和安全性能方面都能得到有效提高。參考文獻：楊麗紅.我國新能源汽車技術專利現(xiàn)狀分析[J].汽車實用技術，2020(16).彭憶強，蘆文峰，鄧鵬毅，等.新能源汽車〃三電〃系統(tǒng)功能安全技術現(xiàn)狀分析[J].西華大學學報(