低速電動車安全布置鋰電池組 必須考慮的關鍵點
2. 動力總成布置在有剛性骨架結構保護的位置
動力總成在車身中的安裝部位和安裝形式的最佳化,對于整車性能,特別是安全性具有要意義。比如日產Leaf車的E動力總成(包括驅動電機+5CVT金屬帶式無級變速器+蓄電池組管理系統BMS+高壓絕緣屏蔽電力線束/電纜)就安裝在一個副車架上,帶鋁合金壓鑄件外殼的逆變器則安裝在驅動電機上方的骨架上,因而得到可靠防護。如下圖所示:

3. 動力電池放置位置最好與乘員艙隔離
乘客座艙最好與動力蓄電池組以鋼板分離,這樣可以更好的確保發生碰撞時乘客座艙內的乘員不與高壓電力系統(包括動力蓄電池組)接觸。日產Leaf就是把所有高壓電力系統及系統中的各高壓電部件均布置于車身底板下,同時保證當發生碰撞時,高壓電力線束不被夾住。如下圖所示:

關鍵點三:動力電池的總成形式
動力蓄電池組就相當于傳統內燃機汽車中的燃料,燃料需要容器——燃油箱,那么動力蓄電池組也同樣需要容器。在傳統汽車的總布置設計中,燃油箱在車身中的安裝是有嚴格要求的:不論遭受來自哪個方向的撞擊,只允許燃油箱旋轉,絕不允許燃油箱變形。這一要求同樣也適于純電動汽車的動力蓄電池組總成(含動力蓄電池組Pack+動力蓄電池組支架+動力蓄電池組管理系統BMS+封裝動力蓄電池組容器)。
日產leaf動力蓄電池組總成容器外形及結構如下圖所示:

Leaf車的動力蓄電池組及電力主線束和BMS電池組管理系統均安裝在具有水密性的由鋼板沖壓制成的“蓄電池組容器”中,不僅能確保車輛發生碰撞時,動力蓄電池組、電力主線束和BMS系統不受損傷,而且可確保雨天行駛和一定深度的淺涉水行駛的安全性。
關鍵點四:接觸保護及其他
1. 直接接觸保護
乘員直接觸及蓄電池組和其他高壓電力系統的部件(包括DC/DC升壓器、DC/AC逆變器、主線束/高壓絕緣屏蔽電力電纜以及插接件)會導致觸電,因此它們均需具有保護外套/障壁(包括橡膠絕緣、金屬網屏障及塑料封閉外殼等)防護,避免乘員直接觸及。最為重要的是上述保護裝置不得在未使用工具的情況下被打開、拆開或移除。下圖為聆風的維修插頭設置:

2. 防止碰撞二次事故的建議
使用鋰電池的低速電動車和純電動汽車一樣,在碰撞后存在如下幾點電氣安全隱患,容易造成二次事故:電力系統的各部件高壓絕緣防護罩、絕緣護套損壞,引起漏電使乘員直接或間接觸電;動力蓄電池組碰傷或損壞,造成電池組內部短路或漏液而過熱、發煙、失火,或是由于過充電造成過熱,而發煙、著火。
從實際的碰撞試驗結果分析來看,對低速電動車可提供以下布置建議:
(1) 動力電池箱盡可能布置在車輛碰撞的非變形吸能區域內,特別是容易產生爆炸、起火的鋰離子電池,避免在碰撞中發生擠壓變形。
(2) 動力電池箱的固定方式盡量采用與車身縱梁等穩固件連接,單體電池可以采用獨立穩定的整體框架式結構進行固定。
(3) 線路的布置應盡量與車身非變形結構相連,同時加強{壓線的絕緣保護。
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