基于新能源汽車“三電”系統(tǒng)功能安全技術(shù)的思考

摘要：隨著我國當(dāng)前科技水平的不斷提高，新能源汽車技術(shù)水平在逐漸的提升，為了促進(jìn)新能源汽車的穩(wěn)定發(fā)展，在實(shí)際使用時(shí)需要融入完善的三電系統(tǒng)，配合著安全技術(shù)，減少安全問題的發(fā)生概率，從而使新能源汽車運(yùn)行能夠具備較強(qiáng)的平穩(wěn)性，規(guī)避不合理風(fēng)險(xiǎn)問題的發(fā)生，促進(jìn)我國新能源汽車的穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;三電系統(tǒng)功能;安全技術(shù)

伴隨著汽車電子電器產(chǎn)品技術(shù)的更新升級(jí)，經(jīng)過近年來的穩(wěn)定發(fā)展，新能源汽車系統(tǒng)功能越來越完善，為了保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，需要從先做好安全技術(shù)做好科學(xué)的劃分，保證各個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行能夠具備較強(qiáng)的平穩(wěn)性，減少在后續(xù)運(yùn)行時(shí)的矛盾因素，從而促進(jìn)新能源汽車在新時(shí)期下能夠獲得平穩(wěn)的發(fā)展，滿足功能使用的要求。

一、新能源汽車三電系統(tǒng)功能的開發(fā)

在進(jìn)行新能源汽車三電系統(tǒng)功能開發(fā)時(shí)，從概念設(shè)計(jì)和產(chǎn)品開發(fā)階段融入了安全思維，優(yōu)化當(dāng)前的工作流程，從而使新能源汽車發(fā)展水平能夠得到全面提高。在概念設(shè)計(jì)階段，根據(jù)系統(tǒng)定義和系統(tǒng)初步的架構(gòu)分析其中存在的安全隱患，并做好風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估，制定不同的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)之后，再按照不同的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)涵蓋不同的安全目標(biāo)功能和安全概念，逐漸地優(yōu)化性能開發(fā)模式，從而使新能源汽車開發(fā)效果能夠得到全面的提高[1]。

在產(chǎn)品開發(fā)階段繼承了工業(yè)汽車中常用的結(jié)構(gòu)流程來定義相關(guān)的安全活動(dòng)，基本開發(fā)流程包含了系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及安全需求的定制等不同的內(nèi)容，并且配合著系統(tǒng)集成和安全確認(rèn)的發(fā)布，遵循整體開發(fā)流程，滿足當(dāng)前安全管理要求以及標(biāo)準(zhǔn)。在生產(chǎn)運(yùn)行方面，根據(jù)全生命周期的階段保證參數(shù)本身的一致性，通過合格的生產(chǎn)以及運(yùn)行維護(hù)工作，加快信息傳輸?shù)乃俣?，均滿足標(biāo)準(zhǔn)化信息使用的要求以及標(biāo)準(zhǔn)。在系統(tǒng)功能建立方面，根據(jù)電控產(chǎn)品的功能，安全性目標(biāo)，融入了開發(fā)接口管理以及安全要求定義等不同的環(huán)節(jié)，變更和驗(yàn)證當(dāng)前的工作方式，從而使開發(fā)過程能夠具備較強(qiáng)的規(guī)范性。在實(shí)際產(chǎn)品開發(fā)時(shí)要和質(zhì)量管理體系進(jìn)行相互的融合，進(jìn)一步的保證安全性能本身的一致性以及可靠性，減少安全問題的發(fā)生概率。在新能源汽車中主要是由電能和能量儲(chǔ)存單元等不同的組成部分而構(gòu)成，主流新能源汽車二次電池的電能儲(chǔ)存單元和動(dòng)力系統(tǒng)的安全管理，已經(jīng)成為新能源汽車開發(fā)中的重要關(guān)注環(huán)節(jié)了。在系統(tǒng)開發(fā)時(shí)，需要應(yīng)對(duì)其中高精準(zhǔn)度和復(fù)雜的電池管理系統(tǒng)，多方位的滿足功能需求，從而使系統(tǒng)開發(fā)效果能夠得到全面的提高。例如在系統(tǒng)開發(fā)中進(jìn)行了電池濫用防護(hù)以及電池故障診斷處理模式等等，多方面的提高新能源汽車的安全運(yùn)用效果，從而推動(dòng)新能源汽車在新時(shí)期下的穩(wěn)定發(fā)展。

二、新能源汽車三電系統(tǒng)功能安全技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）動(dòng)力電池碰撞斷電保護(hù)

在動(dòng)力電池碰撞斷電保護(hù)中，嚴(yán)格遵循了電動(dòng)汽車碰撞后安全管理的要求，科學(xué)的評(píng)判好不同的安全指標(biāo)，以此來提高整體安全管理效果。例如新能源汽車中整車母線和母線搭鐵的電壓必須達(dá)到的條件：AC不大于30V和DC不大于60V。電能要求高壓母線上的殘余電能要小于0.2J，根據(jù)實(shí)際使用需求優(yōu)化了當(dāng)前的工作方案，從而達(dá)到良好的防護(hù)效果。在系統(tǒng)開發(fā)時(shí)，關(guān)鍵在于盡可能地縮短在碰撞之后的保護(hù)時(shí)間，要更快的完成信號(hào)的采集以及確認(rèn)執(zhí)行期的相關(guān)指令等等，響應(yīng)時(shí)間越短系統(tǒng)安全性越高，從這一角度入手來進(jìn)行了科學(xué)的防護(hù)[2]。在實(shí)際系統(tǒng)建立方面利用總線通信的方式符合斷電保護(hù)的要求，并且將安全氣囊和碰撞傳感器進(jìn)行了相互的融合，以此來判斷碰撞信號(hào)是否能夠達(dá)到預(yù)定的預(yù)警值，在確認(rèn)之后要設(shè)置相對(duì)應(yīng)的低電位主控器。在監(jiān)測(cè)到信號(hào)引腳電型變化時(shí)候，需要發(fā)送碰撞報(bào)文之后再進(jìn)行系統(tǒng)，然后反饋馬上切斷高壓的回路，在碰撞斷電保護(hù)工作中要考慮信號(hào)引腳受到外界電磁干擾所出現(xiàn)的碰撞誤報(bào)警的情況，需要利用平波來代替碰撞信號(hào)，之后連續(xù)檢測(cè)到完整的碰撞脈沖之后，就可以確定碰撞問題的發(fā)生了，之后馬上切斷高壓回路。在系統(tǒng)建立方面，通過信號(hào)的傳遞完善當(dāng)前的碰撞保護(hù)模式，并且將不同的信號(hào)波發(fā)送到碰撞的信號(hào)中。當(dāng)確認(rèn)信號(hào)有效之后，馬上切斷高壓電指令，避免出現(xiàn)較為嚴(yán)重的安全問題，在碰撞保護(hù)工作中慣性開關(guān)在碰撞時(shí)會(huì)被觸發(fā)切換當(dāng)前的線路，達(dá)到良好的切斷效果。

（二）動(dòng)力電池充放電安全管理

在動(dòng)力電池充放電安全管理工作中融入了電機(jī)控制器以及整車控制器等不同的設(shè)備，根據(jù)汽車運(yùn)行的特點(diǎn)整合不同的信息，并且還需要認(rèn)真地核對(duì)充放電的相關(guān)參數(shù)，例如功率和電壓等等。在進(jìn)行電池安全的邏輯判斷將充放電指令發(fā)送到電能管理系統(tǒng)中，以此來調(diào)控好當(dāng)前的充放電動(dòng)作。在實(shí)際實(shí)施時(shí)需要滿足充放電管理的工作要求，對(duì)充放電中還有可能出現(xiàn)的故障問題進(jìn)行全面的分析，并且還需要將電池故障分級(jí)作為主要參數(shù)制定的工作出發(fā)點(diǎn)，落實(shí)安全管理工作原則，從而使充放電能夠具備較強(qiáng)的通暢性[3]。在實(shí)際使用的過程中對(duì)于某些不安全因素而引發(fā)了輕微故障，要先進(jìn)行信號(hào)的傳遞，再在和之前所設(shè)定的指令進(jìn)行相互的匹配，對(duì)于一般故障，在報(bào)警的同時(shí)要適當(dāng)?shù)慕档统潆姷墓β?，?duì)于危險(xiǎn)性的故障，例如溫度極高和升溫較快等等，要馬上斷電。根據(jù)不同的危險(xiǎn)因素采取更加科學(xué)的防護(hù)方案，從而使整體管理效率能夠得到全面的提高。

（三）動(dòng)力電池高壓電安全防護(hù)

在動(dòng)力電池高壓電安全防護(hù)的過程中，需要發(fā)現(xiàn)新能源汽車中潛在的影響因素，并且通過基本防護(hù)和繼電器控制來達(dá)到良好的安全管理效果，例如在控制系統(tǒng)中還融入了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，隨時(shí)隨地了解高壓電系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)，并且滿足新能源汽車安全管理的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到安全防護(hù)的等級(jí)。在實(shí)際安裝防護(hù)的過程中，系統(tǒng)在接收到正常斷開信號(hào)，進(jìn)入到斷電管理狀態(tài)時(shí)，要先檢測(cè)電池的溫度，在溫度允許的情況下切斷主接觸器直接完成斷電。如果溫度過高要強(qiáng)制進(jìn)行降溫，達(dá)到預(yù)定的許可值之后再切斷高壓的回路，避免出現(xiàn)較為嚴(yán)重的安全隱患，落實(shí)層次性的工作原則，全面的提高整體的安全管理效果。

結(jié)束語

在新能源汽車中，三電系統(tǒng)功能安全技術(shù)為重要組成部分，能夠保證汽車的平穩(wěn)使用，因此在實(shí)際工作中需要將可靠性和安全性原則落實(shí)到系統(tǒng)的建立工作中，并且妥善的解決在其中所涉及到的技術(shù)難題，嚴(yán)格遵循道路車輛功能安全的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來優(yōu)化安全管理系統(tǒng)的構(gòu)建模式，適當(dāng)?shù)母纳菩履茉雌嚨陌踩阅?，保證其平穩(wěn)的使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]李晶.新能源汽車“三電”系統(tǒng)功能安全技術(shù)初探[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018（28）：24.

[2]張淑萍.基于新能源客車的小三電集成系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J].客車技術(shù)，2018（02）：5-7.

[3]彭憶強(qiáng)，蘆文峰，鄧鵬毅，王洪榮，馬媛媛，徐磊，何波，楊麗蓉.新能源汽車“三電”系統(tǒng)功能安全技術(shù)現(xiàn)狀分析[J].西華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2018，37（01）：54-61.

作者簡介：戴敏（1991年9月），性別：男，漢族，籍貫：湖南省益陽市，本科學(xué)歷，初級(jí)職稱，研究方向：汽車，新能源技術(shù)，三電技術(shù)。