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電動汽車電池為啥爆炸?都是熱管理的鍋?錯!BMS才是關鍵!

電動汽車電池為啥爆炸?都是熱管理的鍋?錯!BMS才是關鍵!

文|Lei

對于電動汽車車主或者對電動汽車心動的潛在顧客而言,最害怕的也許是哪天一個不小心,又刷到了某車自燃爆炸的新聞。

現實生活中,隻要是關于新能源車的負面消息,90%也都是和電池相關。

電池為什麼會爆炸?遭到碰撞?溫度太高?其實這些都是原因。然而,很多人把電池爆炸的罪魁禍首歸結于“熱管理”。認為是熱管理技術不夠好,電池溫度過高時沒能及時處理或者處理不當,才導緻了車輛的爆炸。

但實際上,決定熱管理功效發揮的,是BMS(電池管理系統)。簡單來講,你可以把BMS了解為熱管理的“老大”。除了電池品質本身外,BMS才是決定電動汽車電池是否安全的關鍵。

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熱失控與電失控

首先,從原因上看,電池的爆炸基本都可歸結為以下兩種失控:即熱失控與電失控。

熱失控主要是電池内部短路後産生大量的熱量,導緻電池内部溫度持續升高,進而導緻電池破裂、自燃、爆炸。比如,之前特斯拉Model S在上海地下車庫發生自燃的事件,就是因為熱失控。而各類電動汽車受到撞擊之後,如果電池被穿刺,也會導緻電池短路,造成電池内部短路進而失火爆炸。

而電失控主要是人為原因導緻的。在電池已經被完全充電的情況下,如果電路控制系統并沒有結束充電過程或者放緩充電速度,那麼電池将被過度充電,導緻電失控。

而不管是熱失控還是電失控,合理設計電池管理系統(BMS)對預防電池爆炸至關重要。

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電池的“大腦”

如果說電池是骨骼、肌肉,那麼BMS就是大腦和神經,它管理着電池的方方面面。BMS主要包括傳感器、控制器、驅動開關、資訊通訊存儲子產品等,它的核心功能在于,可以根據不同情況,對電池的充放電過程進行監測、控制和優化,在保證安全的前提下,最大限度地利用電池所存儲的能量。

通常情況下,BMS包括狀态監測和分析、安全管理、能量管理、資訊管理五個部分。首先,BMS會對電池狀态進行監測和分析;其次,分析完成後,BMS在确定電池狀态安全的基礎上進行能量管理;最後,BMS會把過往的資訊進行儲存,以便于出現故障後進行排查,或者是對使用者體驗進行優化。

而這幾個子產品都是層層遞進的關系。

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BMS與熱管理

電池的溫度過高或者過低,都會造成電池性能的衰減。為了保持電池始終處于最佳狀态,熱管理就需要通過冷卻、加熱的方式對電池系統進行溫度管理。

電池的冷卻方案實際上是硬體設計的層面,但例如水冷,涉及到具體的水泵、風扇動作,BMS是需要發起請求的。

比如大衆的MEB純電平台,其BMS可以依據目前的實際工況提出需求,在單體電池的熱均衡性能上,大衆MEB能做到所有電芯溫度保持在前後2℃的差異以内。

而在應對故障問題時,MEB通過四重電芯安全設計,從殼體強度、表面絕緣、及時斷電、防爆洩壓上了四重保險,将漏電、起火、爆炸的可能性降到了最低,這些設計的執行政策,就都在BMS裡頭。

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寫在最後

簡單來講,一個好的BMS能夠在電池即将發生故障、危險時提醒你,并且做出相應的防範措施,即我們常說的“防患于未然”。是以,很多自燃爆炸的電動汽車,或許不是它的電池品質不行,而是它的BMS技術不到位。

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