电动汽车电池测试参数

电动汽车电池测试参数 

本文讨论了设计车辆电池系统以符合 EV 电池标准的不同因素。

对电动汽车 (EV) 日益增长的需求促使制造商开发发布更实惠的车型。设计 EV 电池或电池管理系统 (BMS) 时最重要的因素是安全性。行业通过严格的监管和认证共同追求安全，并通过测试确保安全。

电动汽车电池需要进行彻底的测试，以确保它们足够安全以用于商业用途

       为什么电动汽车电池测试很重要

由于汽车消耗大量电力，因此仅需要具有高功率密度的电池技术，并且由于汽车需要每天使用，因此电池必须是可充电的。然而，它们更大的能量存储能力（由于使用活性金属）意味着它们在失效时可能更具破坏性。

在故障期间，锂电池会释放大量氢气，内部短路引起的高温会有效点燃氢气，从而形成火焰喷射器。由于汽车存在碰撞损坏的风险，因此电池必须包含多种安全机制，以确保在任何情况下都不会点燃电池。

每个 EV 系统级别的“安全策略”

       电动汽车测试参数

机械的

由于车轮的持续运动以及车辆可能接触的不平整表面，机械应力和影响在汽车行业中非常重要。因此，电池系统必须能够长时间处理这些剧烈振动。车辆碰撞也是一个威胁，任何遇到此类事件的电池系统都必须能够幸存或不算严重的损坏。施加在电池系统上的任何冲击或压力都不会引起火灾或泄漏爆炸性气体，这一点至关重要。

        温度

虽然电动汽车没有发动机，但从电池中汲取的大电流会导致温度升高。然而，根据车辆的使用地点，这些电池也有望承受极低的温度。但是，在寒冷的夜晚和炎热的日子里，每天都会发生温度波动，这可能会导致需要考虑频繁的热应力。如果车辆在阳光下未使用，则设计人员可能需要考虑是否需要永不脱离的自动冷却系统。

        电气

在正常情况下，设计人员将能够确定从电池到电机的电流消耗，从而确定电缆尺寸和保险丝设置。但是，需要考虑许多其他可能对电池产生严重影响的电气因素。一方面，充电和放电过程中电池电压的变化率会导致过热。另一个需要考虑的因素是电网故障期间主电源的电压尖峰，这可能对电池系统造成严重损坏。  

        合规性测试类型

监管机构规定了许多电动汽车标准。ISO 已发布 40 多项标准，涵盖从单个组件级别一直到 V2X 协议的安全性。UL（Underwriter Laboratories）是另一个监管机构，它提出了电池测试的成文规则，包括UL 2580，它关注电动汽车电池的安全性，并规定了这些电池必须如何能够容忍广泛的滥用。

虽然有许多标准和监管机构，但为电池安全设计的测试都集中在确保 EV 电池能够承受可能导致安全问题的各种环境和条件。

这些条件包括：

标准热测试——各种温度下的储存等。

热滥用- 承受突然的高温等。

热冷却损失– 承受冷却不足

机械振动- 承受车辆振动

机械冲击- 承受突然的冲击

机械冲击和挤压——测量电池如何应对碰撞中的挤压

机械穿透- 承受被穿透（即短电池）

电气短路- 手柄短路

电过充——过充不会对电池造成损坏或导致故障

电力放电- 确定快速放电是否会因气体积聚等造成损坏。

EMC 敏感性– 承受 EM 干扰源

高压保护– 防止突然的高压

电气停机完整性——确保停机分离器正常工作

电不平衡充电- 确保电池在不平衡充电期间是安全的

环境——在海拔、湿气、湿度和火灾中生存

浸水- 确保电池在浸水期间保持安全

结论

制定标准以确保设计不仅使用通用兼容的硬件和软件解决方案，而且确保它们满足最低安全级别。与发动机/燃料系统相比，电池系统可以说更容易出现故障和损坏，因为它们对冲击、振动、温度波动和穿透非常敏感。因此，当整合电池系统时，必须遵循严格的标准，以确保它们即使在最恶劣的情况下也能保持安全。

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