鉅大LARGE | 點擊量：811次 | 2021年04月15日
低速電動汽車安全布置鋰離子電池組 必須考慮的是哪幾點關鍵？
關于低速電動汽車行業來講，雖然最終的具體標準條款還處于激烈的爭議之中，但是2017年將成為低速電動汽車的標準元年，應該是沒有什么疑問的。
應對這一事實，低速電動汽車廠家除了要積極爭取表達意見立場之外，更重要的是要針對標準可能的條款要求，組織研究，制定和調整下一步的產品平臺方向和技術要求，做到提前布局、有備無患。
標準草案中有兩條主線，即符合安全要求和使用鋰離子電池。本文重要結合純電動汽車的技術特點，分析為了達到安全要求，低速電動汽車的車身及動力鋰電池布置要重點考慮的技術問題。
背景
純電動汽車的安全系統要求涉及碰撞安全、電氣安全、功能安全以及維修安全等，安全體系組成如下圖所示：
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
低速電動汽車安全布置鋰離子電池組必須考慮的關鍵點
此前的低速電動汽車標準草案中對碰撞安全的要求是：
1)車輛以40km/h速度(汽車為48km/h)，按照GB/T31498進行正面碰撞試驗，碰撞結果滿足GB/T31498和GB11551的規定。
2)車輛按照GB/T31498進行側面側碰，碰撞結果滿足GBT31498和GB20071的規定。
低速電動汽車安全布置鋰離子電池組必須考慮的關鍵點
為此，要保證動力鋰電池組及相關電氣件能達到碰撞后的安全要求，要重點從以下三個方面進行討論分析：
1.承載動力總成、動力蓄電池組的車身總成；
2.動力總成、動力蓄電池組在車身總成中的安裝部位；
3.動力蓄電池組自身的總成結構形式。
另外，接觸保護以及最大程度地降低二次事故的發生也是低速電動汽車安全標準必須考量的因素。任何種類的現代汽車都是由動力總成、底盤、車身和車載網絡四大總成組成，其中車身總成的結構形式，車身結構對車輛安全性和空車品質至關重要。
目前大部分低速電動汽車廠家采用的都是傳統的汽車結構，比如在市場上常見的奔奔款車型，就是在燃油款奔奔車身結構上進行更改而成的。
典型的使用鉛酸電池的低速電動汽車的車身結構圖如下：
低速電動汽車安全布置鋰離子電池組必須考慮的關鍵點
由于傳統汽車結構的限制，在其基礎上改裝而成的低速電動汽車的總成或整體、或被分割成多塊放在車的前倉、座椅下、后備胎倉等位置，對整體結構有破壞性。
低速電動汽車安全布置鋰離子電池組必須考慮的關鍵點
目前來講，重要的變化是低速電動汽車前艙內部布置部件的變化，相關于傳統車身，動力總成所占用的空間較小，造成碰撞中假人胸部傷害指標較大。為保證碰撞安全效果，可以考慮加大變形吸能區的車輛吸能強度。
由于純電動汽車的被動安全性在很大程度上取決于對動力蓄電池組的防護程度，因此純電動汽車的車身除了要對乘坐人員進行安全性保護外，更為重要的是對動力蓄電池組進行防護。
長遠來講，要持續性的保證低速電動汽車研發和技術產業化，很有必要進行全新平臺的開發和整車結構的重新設計，用于保障整車安全性的要求。為了最大限度地防止車輛在碰撞時對動力鋰電池組造成損傷，在設計、開發純電動汽車的車身時最好采用多重防護結構。下圖為日產Leaf的多重車身防護結構：1.動力蓄電池布置在整車安全性最高的部位
蓄電池組安裝的最安全部位在車架的兩縱梁之間和后橋之前、前橋之后，在很大程度上可減輕或防止來自前、后、左和右方的碰撞造成的損傷。
比如FSV車的蓄電池組最初設計呈T字形，配置于后橋上在2個車輪之間和排氣管通道之間。后經仿真碰撞試驗證明電池組在碰撞時可能受損，于是將其改為I字形，置于排氣管通道位置。從而滿足了車架的兩縱梁之間和后橋之前、前橋之后的要求，如下圖所示。
低速電動汽車安全布置鋰離子電池組必須考慮的關鍵點
日產Leaf車的總體布置同樣遵守了蓄電池組安裝在車架的兩縱梁之間和后橋之前、前橋之后這一原則，如下圖所示。
低速電動汽車安全布置鋰離子電池組必須考慮的關鍵點
假如發生后撞，那么最先遭受撞擊的是后保險杠-車架-備胎，其次是帶車輪的后橋，沖擊能量遭到很大削減后，才會傳到蓄電池組。
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，關于整車性能，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
