俞会根

  • 国籍:中国
  • 民族:
  • 出生地:
  • 出生日期:
  • 职业:北汽新能源总工程师
  • 毕业院校:
  • 单位名称:北汽新能源
人物简介

“2016中国新能源汽车动力电池产业技术发展高峰论坛暨车企与动力电池企业技术交流会”(以下简称“动力电池交流会”)于9月23-24日在张家港市沙洲湖酒店盛大举行,会议规模超过600人。会议由电动汽车资源网携同江苏天鹏电源有限公司联合张家港市发展和改革委员会、张家港市科技局共同举办,力图打造一个极具影响力的动力电池技术交流平台。在新能源汽车产业处在全新的大发展时期,结合国家战略性新兴产业的发展需要,促进新能源汽车产业链企业的交流、协调与探索。

电动汽车资源网作为大会承办单位,同时作为国内电动汽车行业大数据互联网平台,对本次会议做全程直播报道。

24日下午,北汽新能源总工程师俞会根做题为“整车安全对动力电池及BMS的技术要求”的演讲。

北汽新能源总工程师俞会根 

北汽新能源总工程师俞会根

以下是北汽新能源总工程师俞会根演讲的主要内容:

一、背景

●电动汽车安全事件频繁发生,电池安全性直接影响电动汽车安全性。

●LFP/C,NCA/C,NCM/C等各种体系锂离子动力电池在整车上使用时,都发生热失控安全事件。

北汽新能源俞会根:整车安全对动力电池及BMS的技术要求

北汽新能源俞会根:整车安全对动力电池及BMS的技术要求 

      车企车型:众泰5008

      事故时间:2011.08

      电池体系:LFP/C

      车企车型:比亚迪e6

      事故时间:2012.05

      电池体系:LFP/C

北汽新能源俞会根:整车安全对动力电池及BMS的技术要求 

北汽新能源俞会根:整车安全对动力电池及BMS的技术要求

      车企车型:通用Volt

      事故时间:2011.11

      电池体系:NCM/C

      车企车型:特斯拉ModelS

      事故时间:2013.10

      电池体系:NCA/C

二. 开发流程要求

(一)动力电池系统遵循“5V”型开发流程,电芯模组、BMS、电池箱体、电器部件及安全设计 “V”型开发流程,确保了产品设计过程的可靠。

北汽新能源俞会根:整车安全对动力电池及BMS的技术要求

 

安全贯穿于从方案设计、 技术开发、 批量生产、 运营维护、 一直到产品报废的整个生命周期。

(二)Q7:电池系统设计开发执行的安全标准

Q6:系统安全目标

Q5:部件安全目标

Q4:设计及生产过程中的潜在失效模式分析

Q3:针对设计风险进行部件级安全测试验证

Q2:针对设计风险进行系统级安全测试验证

Q1:安全问题的跟踪

北汽新能源俞会根:整车安全对动力电池及BMS的技术要求 

北汽新能源俞会根:整车安全对动力电池及BMS的技术要求 

三.安全设计要求

(一)电池系统安全整体设计要求

系统安全

1.安全管理控制

功能:对电池系统进行安全控制

要求:根究电池系统的控制策略和整车要求等,对电池系统在不同条件下进行控制指令的发出,保障电池系统的工作安全。

2.系统可靠性

功能:增强电池系统在不同环境下的可靠性

要求:通过机械、电气、电子等系统的设计使,得电池系统在不同环境条件下,均能安全可靠的工作,增强电池系统对环境的可靠性。

3.EMC抗干扰

功能:降低电磁干扰对电池系统的影响。

要求:根据整车工作环境要求,优化各级子系统的设计,增加对电磁的抗干扰能力,使得电池系统稳定运行。

4.整车安全适应性

功能:控制电池箱体内的温度。

要求:在低温环境下可以对电芯进行加热,在高温环境下对电芯进行冷却;在动力电池系统工作时保证电芯的温度一致性。

5.系统滥用性

功能:降低电池系统在极限环境下的危害。

要求:根据极端状况下的要求,减少电池系统的对外界的危害,最大限度的保护人员和其他设施。

(二)BMS安全设计要求

①电池状态监测

②电池状态分析

③故障诊断与保护

功能:监测电压、电流、温度等电池状态。

功能:分析无法直接观测的电池状态。

功能:诊断出电池系统异常或故障发生并执行保护动作。

要求:在各种规定的工况下均能安全准确可靠地监测电池状态信息。

要求:可根据电池状态监测信息准确可靠地分SOC等无法直接监测的信息。

要求:在各种规定工况下均能准确可靠地诊断出电池系统异常或故障发生,并及时执行保护动作,保障电池系统与乘员安全。

④绝缘保护

⑤电池能量控制管理

⑥限流保护

功能:确保电池组正负端对车身地绝缘不超过规定要求。

功能:电池充放电及均衡控制管理。

功能:确保电池系统电流不超过规定要求。

要求:可实时监测电池组正端或负端对车身地绝缘电阻,当低于规定要求时,可及时执行保护动作。

要求:可根据电池状态及故障信息安全、高效地进行充放电及均衡控制管理。

要求:在电池组电流超过规定门限后,及时执行切断高压继电器的动作。

(三)电化学安全设计要求

电化学安全

1.电芯

功能:能量安全的储存和释放

要求1:在整车需要能量输出时电芯可以正常释放电量;发生内部短路时不会起火、爆炸。

要求2:电池使用过程中发热量需要控制在正常水平;壳体绝缘及防腐蚀防护功能。

2.模组框

功能:固定电芯及附属零部件

要求:在各种规定工况下均能安全可靠地固定电芯;电芯间距合理,保证散热;模组框绝缘及阻燃。

3.BUSBAR端子螺栓

功能:电芯间连接及采压线固定

要求:在规定电流及工况下均正常工作;正常采集信息。

(四)机械安全设计要求

机械安全

1.电池箱本体

功能:容纳承载零部件。

要求:在各种规定的工况下均能安全可靠地固定电芯等各个零部件。

2.电池箱体绝缘垫

功能:绝缘作用。

要求:有效、可靠的绝缘作用。

3.箱体密封垫

功能:密封作用。

要求:箱体达到防护等级要求。

4.热管理系统

功能:控制电池箱体内的温度。

要求:在低温环境下可以对电芯进行加热,在高温环境下对电芯进行冷却;在动力电池系统工作时保证电芯的温度一致性。

5.零件固定支架

功能:固定各零部件。

要求:在各种规定的工况下均能安全可靠地固定电芯等各个零部件。

6.零部件固定螺栓

功能:固定电池箱体内所有零部件。

要求:在各种工况下均能按要求牢固的固定在各个零部件上,不会有松动、断裂或腐蚀现象。

四. 开发验证要求

(一)依据

安全法规启动

●国家/国际标准

●地方/行业标准

●企业标准

1.整车安全性:7份标准,实施3项,4项跟踪,产品完全符合设计要求。

2.电池系统安全性:27份标准,实施23项,4项跟踪,除EMC类测试外,基本符合设计要求。

3.电池单体模组安全性:5份标准,实施2项,3项跟踪,产品完全符合设计要求

4.电池管理系统:份标准,实施7项,产品完全符合设计要求

(二)系统整体安全验证

北汽新能源俞会根:整车安全对动力电池及BMS的技术要求 

(三)BMS验证

北汽新能源俞会根:整车安全对动力电池及BMS的技术要求

 

(四)电化学安全验证

北汽新能源俞会根:整车安全对动力电池及BMS的技术要求 

(五)机械安全验证

北汽新能源俞会根:整车安全对动力电池及BMS的技术要求 


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