图说动力电池强标中热扩散乘员保护分析与验证

2020-05-14 22:21:50·  来源:天检中心  
 
5月12日,工业和信息化部组织制定的GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》强制性国家标准由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布,将于
5月12日,工业和信息化部组织制定的GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》强制性国家标准由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布,将于2021年1月1日起开始实施。该项标准是我国电动汽车用动力电池领域的第一项强制性标准,其在优化电池单体、模组安全要求的同时,重点强化了电池系统热安全、机械安全、电气安全以及功能安全要求。
 
在电池系统热安全方面,该项强标特别新增了电池系统的热扩散试验,即以保障人身安全为目标,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(服务于整车热事件报警,提醒乘员疏散)。
 
针对该测试项目将从实操角度进行解读,以供交流参考。
 
从目的和意义上来讲,热扩散测试项目是对动力电池系统及整车安全性的综合考察,要求提供热扩散乘员保护分析与验证系列报告,具体包括以下3份报告:
 
以下部分将以示意图的形式简明扼要的展示热扩散乘员保护分析与验证各项报告的内容要求。
报告1:制造商定义的热事件报警信号说明
受电池类型、传感器选用及安装方案、电池包设计方案等诸多变量的影响,不同电池系统采用的热事件报警信号方案(该信号进一步用于服务整车热事件报警)亦可能不同。
该报告的目的一方面是用来申明该电池系统在发生热事件时所采用的触发警告的参数类型以及相应阈值。该触发警告的热事件参数可能是温度、温升速率、SOC、电压下降、电流、气体浓度、气体压力等的任意组合,取决于制造商采用的技术方案。同时,热事件参数的阈值水平需要明显区别于制造商规定的产品正常工作状态。
该报告的另外一个目的是用来申明实现该警告的硬件系统及控制,包括所用的传感器以及在发生热事件时电池系统内的信号传输和控制系统等。
热事件报警信号说明文件的内容主体如下图所示。
 
报告2:说明电池包或系统安全性技术文件
在单个电池热失控引起热扩散的情况下,电池单体、电池包或系统或车辆中应具有保护乘员的功能或特性。本报告需要制造商提供其所采用的风险降低措施、以及该措施下的风险缓解验证程序及结果等。具体内容如下图所示。
 
报告3:检测机构的检测报告
为了加强对行业的管理,除了制造商提供产品申明报告之外,同样需要第三方检测机构针对制造商提供的样品进行实际测试,并提供试验报告。在测试中,检测机构需要依据制造商提供的技术文书、试验程序进行结果验证,测试报告主体框架如下图所示。
 
热扩散测试过程及结果
对于本项测试的试验结果,情况可能包括多种多样,对于测试结果的判定,需从是否在规定时间内产生导致车辆乘员危险的情况出发,如下图所示。
 
中汽中心检测认证事业部天津汽车检测中心深度 参与到 GB38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》标准的制定工作中,已开展了大量 的标准相关项目的分析与验证研究工作,具备开展GB38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》全项测试服务能力。
 
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