新能源汽车三电系统功能安全技术现状

新能源汽车”三电”系统功能安全技术

现状摘要：相比较于传统的燃油车而言，新能源汽车在技术方面主要掌握电控、电机、电池这三项核心科技。然而近几年以来，随着一系列电动汽车发生的自燃事件，新能源汽车在三电系统功能安全方面的问题受到了广泛的关注。本文要针对新能源汽车的三电系统，在功能安全技术方面展开分析。关键词：新能源汽车；三电系统；功能；安全技术前言：当下，现代化汽车电子电气系统在具体开发过程当中，逐渐把安全作为开发规划中重点考虑的问题。不同于传统的燃油车，新能源汽车当中三电系统，在安全性和稳定性这一问题非常突出。如何将功能安全当中相关要求具体落到实处，对于新能源汽车三电领域在安全技术方面提升起到了至关重要作用，因此针对其进行研究很有意义。1电控功能安全技术分析在车辆控制的整个系统当中，电池和电机问题都是需要重点关注的对象，因此要对其中可能存在的一些问题及时进行发现，然后提出安全监管相关措施，进入到安全状态中。首先，就是舒适性负载等这些方面的细小问题，这些问题对于司机在驾驶性能方面的干扰相对比较弱，因此在出现故障的时候，可以发送故障警示信号，或者是对故障报警灯进行点亮，让驾驶员及时注意到这些问题就可以。其次，就是汽车驱动系统的问题，要对回家跛行措施进行积极实行以及落实，一旦界限数值超过SOC的具体设定，需要对相关功率在降低方面进行有效落实。接着，是制动能量在回收方面的一些问题，这类问题主要发生在制动踏板的传感器上面，由于传感器没有办法对司机真实想法及目的进行有效准确获取，因此在对制动能量性能进行具体回收过程当中，需要对故障指示灯进行有效开启。最后，在使用功效相对比较高的专业化控制芯片以及双核机构，让硬件质量做到最有效的提升，同时通过多个渠道的软件对信息在全面性方面进行有效提升。2动力驱动功能在安全技术方面的分析电动汽车当中驱动系统相比较于一般电气传动系统，在稳定性加速减速性能方面更好，为了让其在稳定性方面能够得到良好的保持，也让自身在安全级别方面得到有效提升。电动汽车在具体设计时，通常采用的方法就是通过冗余法，对上述目标进行有效实现，冗余设计方法主要包括以下几点：2.1电压采样主要是使用硬件成本相对比较低的分压回路，采用三个驱动桥臂上面的母线电压同时作用，进而让电压在材料方面的可靠性得到有效保证。2.2CAN通信主要就是将CRC的校对码，全部设置在CAN信号之中，让通信数据在传送时的可靠性得到有效提升。2.3解码芯片解码芯片在遇到问题时，将其通过软件解码运算形式的转变，对位置角进行有效获取，软件解码自身属于一种冗余性设计。2.4电流采样主要是同时对三相电流实时收集操作，进而让电车驱动系统在正常运作方面得到有效保障。2.5旋转变压器使用霍尔传感器加到旋转变压器当中，进而对正弦波时有效掌控目的，让其在旋转变压器发生问题的时候，可以对驱动器在正常运转方面进行有效实现，还可以通过无位置传感器的模式及时实现有效制动。2.6驱动电路、功率模块、电机绕组使用多项电机体系展开有效规划，让体系在投入方面得到显著提升。2.7软件运算具体开发过程当中，使用成熟性软件的运算办法，让双核汽车级的芯片对两个内核在命令方面同时执行相关操作，对安全状态实施有效掌控⑴3动力电源功能相关安全技术3.1动力电池高性能的封装动力电池系统实施高性能封装最关键的技术，就是主被动安全保障、轻量化多目标所实施的约束性优化。主动安全保障主要包括：各个维持电池系统在高效区间工作的具体装置，以及电池温度的维持系统。被动安全系统主要包括：电池系统封装的内部气压平衡装置、可燃以及有害气体的主动检测还有排放、电池单体以及系统减震的吸能装置、RESS系统以及连接回路电压和残余能量的控制、碰撞感知等。3.2动力电池发生故障的诊断处理电池故障的诊断，属于主动安全防护性技术。通过对电池氢气氧气浓度/温度场/电流/电池电压、车速/加速度、风速等这些信号进行有效采集。再由BMS对数据进行有效分析，对绝缘电阻模型、电池组的热模型、电池滥用、SOF/SOH/SOC等这些模型进行有效计算之后，对相关控制信号进行有效输出。故障诊断处理最少要包含以下内容：充放电的功率过大、单体一致性的偏差太大、单体以及模块的电压过高或者过低、电池的温度过高或者过低等。按照整体汽车的设计和电池系统具体要求，归纳到故障诊断相关项目当中的内容，还包括电池的连接松动、内外部通信时接口故障、SOC数值的高低、总电压过高或者过低等这些故障。3.3动力电池实施滥用保护电池实施的滥用保护，主要包括：高温以及低温的充放电、过流以及过压的充电、跌落、针刺、挤压、撞击、振动、浸水、火烧、过放、短路等内容。电池在具体使用的过程当中，想办法避免出现滥用工况的情况。在电池系统及电芯具体设计、制造过程当中，应该使用本质安全性材料以及方法，满足相关标准当中规定的电池容忍具体滥用工况相应要求。3.4动力电池的充放电安全管理动力电池的充放电安全功能，主要由BMS以及电机控制器MCU的配合保障、整车控制器VCU、充电系统共同构成。电机控制器主要提供的是电能在使用和回收方面的相关信息。BMS所提供的是电池系统在相关状态以及发生故障时的信息。整车控制器是对以上信息进行有效汇总，针对充放电的相关参数(温度，电压，电流，功率，等)这些进行解耦处理之后，对电池的安全逻辑方面进行有效判断，之后将充放电池指令传输到电能管理系统当中。电能管理系统按照整车控制器相关指令，完成动力电池在安全管理方面所执行的充放电动作。从起始状态开始，为了对电池组的安全方面实施有效管控，就必须针对故障诊断采取相关有效措施，使用合理科学的安全管理方法，让相关标准在充电安全性方面得到有效满足⑵结束语：综上所述，三电系统在新能源汽车当中属于重要部分，新能源汽车如果想要打开相应消费市场，获得更多消费者的喜欢，首先就是要对这一系统当前存在的各种问题进行有效解决，对安全性能进行提升。通过对相关标准实施全方位的保障以及监控，新能源汽车的电控系统相关产品，在技术和安全性能方面都能得到有效提高。参考文献：杨丽红.我国新能源汽车技术专利现状分析[J].汽车实用技术，2020(16).彭忆强，芦文峰，邓鹏毅，等.新能源汽车〃三电〃系统功能安全技术现状分析[J].西华大学学报(