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蔚来汽车黄晨东:大数据管理保障动力电池安全

第一电动邓娅

编者按:新能源汽车的“火”是其真正进入市场前必须迈过的一道坎,而电池安全可以说是新能源汽车行业健康发展的重要保障。为应对电池安全这一重大挑战,各车企也使出了看家本领。

在10月8日举行的2019 IBSW国际电池安全大会上,来自北汽新能源、一汽以及蔚来的相关负责人就电池安全方面所做的工作进行了分享。

以下为蔚来汽车全球副总裁黄晨东演讲内容分享。(有删减)

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我们都知道对于传统汽车,关键技术主要是在引擎、变速箱以及底盘体系,但是电动车主要是电池系统以及电子驾驶、管控体系。对于蔚来汽车,主要是在电池与电子驾驶ECU,还有电子以及冷却系统,我们希望能够更加智能、更加轻型、更加电动化。

今天的论坛是关于电池安全,所以我也就电池安全这个领域做一些讲解。

我们的目标是在电池安全领域:

第一步,希望能够让热失控达到0%,但大家都知道这是不太可能的特别是今天的技术是很难实现。所以我们下一步希望即便有热失控电池的情况下,电池组不要有热蔓延,这样就不会对整车造成二次伤害。为了完成这个目标,我们开发的这套矩阵,是我们自己的电池模组和体系,我们叫其保护体系,因为可以阻止它的发生,。

第二步,我们需要监测。在监测热蔓延和热失控的情况下,我们需要把电池召回,如果做不了监测就要做一些损害控制,所以才有了这样的矩阵。在电池层面我们需要有合适的材料、合适的电池设计,在模块这步需要在整个电池的集成方面要很好,同时也知道我们需要做机械设计、电气设计还有BMS的设计。在监测层面,需要监测它的电压以及温度。在电池组这个基础上,我们需要有更多的一些数据,以及SOH,它就是健康程度。

第三步,在损害控制这方面,电芯我们会有一个陶瓷的隔膜,还会有一些保险丝以及SSD和排风口,模型、模块这个环节我们需要一些绝热板以及控制板。

在最左边,多次看到了我们在热失控的情况下出现,在最下角是T1的温度,在右侧我们看到的是红线,它是我们T2的温度值,最上面是T3的温度,欧阳院士也介绍了这样的情形。在模块情况下我们该如何管控这个温度呢?我们右侧有两个电池,最上面有一个模块,可能在模型中几的电芯,在中间如果是有了一些故障,一旦有了故障的话,最后就会有热失控出现,在这之前热可能会在边侧和上下都蔓延,所以我们就使用绝缘材料来杜绝热蔓延。在最上层我们是用这些空间防止烟跑出,在下步我们很难去控制,但是我们会有一个冷却板或冷却垫,我们如果使用这样的液体,能够很好的控制。在热失控的情况下,我们最后需要在T1、T2温度情况下有这样的变化,我们可以做很好的BMS的控制,在我们的损失发生之前就可以很好的管控住,也可以很好的进行监测。

在未来设计的优化当中,我们也会有自己的一些杜绝电芯和电芯之间的热传递的方式,在模块的绝缘当中有防火墙的设计,会杜绝热传递,在电池组的设计当中,也有相应的烟道的设计,来杜绝二次的损失。同时也会有一些相应的灭火装置设计,我们可以减少相应的密度。

在BMS的层面,我们做了三件事情:第一个,电池生命管理系统,这是一个数据为基础的设计优化系统。同时我们还有一个实时的监测系统,是全天候的,即便是在车辆睡眠的过程当中,比如说你把车停在停车场的时候,休眠的过程中,我们仍然会监测车辆电池的状况。最后一个,就是电池的资产建模,比如说用它做一个层级的分析。

从数据分析的角度来讲,我们对于数据进行持续的监测,但是是有两个重点,一个叫做事件的监测,我想大部分人今天都会做事件的监测,比如说电芯的、电池的、电池组的,比如说温度、电压、内部的抗阻等等。除此之外,我们还有一个数据的监测,也就是说我们会找到在统计方面的一些差异性,看一下是不是正态分布。我们可以做统计方面的分析,会发现有一些数据偏离了正态分布,就把这样的电池拿出来,做一些回溯性的分析,看一下是否真的存在问题,如果真的存在问题的话,我们就要为客户来替换这个电池。

对于电池本身,我们也是有安全的非常精确的智能系统,总的来说,我们有非常精确的SOC预计,现在要实现这点并不十分困难,对于FSP的预计还是比较困难,所以这个过程中,我们每次在汽车发动的时候都必须要做一次,另外在充电的时候也必须要做,这是我们的平衡策略。还有一个是SOH的决定,这个不仅仅是取决于容量,同时也取决于电池的内部抗阻。另外,电池的安全监测和预警系统,即便汽车在休眠的过程中,我们仍然可以监测数据,所有的大数据都进入到云端,我们云端可以进行自动的分析,如果发现任何得异常,就会预警,我们就会来审议并且分析,或者把这个电池召回,或者我们可以从客户那边去把这个电池替换下来。

来源:澳门美高梅_官方网站_国际赌场

作者:邓娅

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