低速電動車安全布置鋰電池組 必須考慮的關(guān)鍵點(diǎn)

對于低速電動車行業(yè)來講，雖然最終的具體標(biāo)準(zhǔn)條款還處于激烈的爭議之中，但是2017年將成為低速電動車的標(biāo)準(zhǔn)元年，應(yīng)該是沒有什么疑問的。

應(yīng)對這一事實(shí)，低速電動車廠家除了要積極爭取表達(dá)意見立場之外，更重要的是要針對標(biāo)準(zhǔn)可能的條款要求，組織研究，制定和調(diào)整下一步的產(chǎn)品平臺方向和技術(shù)要求，做到提前布局、有備無患。

標(biāo)準(zhǔn)草案中有兩條主線，即“符合安全要求”和“使用鋰電池”。本文主要結(jié)合純電動汽車的技術(shù)特點(diǎn)，分析為了達(dá)到安全要求，低速電動車的車身及動力電池布置需要重點(diǎn)考慮的技術(shù)問題。

背景

純電動汽車的安全系統(tǒng)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：

此前的低速電動車標(biāo)準(zhǔn)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/T 31498進(jìn)行正面碰撞試驗(yàn)，碰撞結(jié)果滿足GB/T 31498 和GB11551的規(guī)定。

2) 車輛按照GB/T31498進(jìn)行側(cè)面?zhèn)扰?，碰撞結(jié)果滿足GBT31498和GB20071的規(guī)定。

為此，要保證動力電池組及相關(guān)電氣件能達(dá)到碰撞后的安全要求，需要重點(diǎn)從以下三個方面進(jìn)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(jié)構(gòu)形式。

另外，接觸保護(hù)以及最大程度地降低二次事故的發(fā)生也是低速電動車安全標(biāo)準(zhǔn)必須考量的因素。

關(guān)鍵點(diǎn)一：對動力電池組形成多重防護(hù)的車身結(jié)構(gòu)

任何種類的現(xiàn)代汽車都是由動力總成、底盤、車身和車載網(wǎng)絡(luò)四大總成組成，其中車身總成的結(jié)構(gòu)形式，車身結(jié)構(gòu)對車輛安全性和空車品質(zhì)至關(guān)重要。

目前大部分低速電動車廠家采用的都是傳統(tǒng)的汽車結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)上進(jìn)行更改而成的。

典型的使用鉛酸電池的低速電動車的車身結(jié)構(gòu)圖如下：

由于傳統(tǒng)汽車結(jié)構(gòu)的限制，在其基礎(chǔ)上改裝而成的低速電動車的總成或整體、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(jié)構(gòu)有破壞性。

目前來講，主要的變化是低速電動車前艙內(nèi)部布置部件的變化，相對于傳統(tǒng)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(biāo)較大。為保證碰撞安全效果，可以考慮加大變形吸能區(qū)的車輛吸能強(qiáng)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(hù)程度，因此純電動汽車的車身除了需要對乘坐人員進(jìn)行安全性保護(hù)外，更為重要的是對動力蓄電池組進(jìn)行防護(hù)。

長遠(yuǎn)來講，要持續(xù)性的保證低速電動車研發(fā)和技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，很有必要進(jìn)行全新平臺的開發(fā)和整車結(jié)構(gòu)的重新設(shè)計(jì)，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電池組造成損傷，在設(shè)計(jì)、開發(fā)純電動汽車的車身時最好采用多重防護(hù)結(jié)構(gòu)。下圖為日產(chǎn)Leaf的多重車身防護(hù)結(jié)構(gòu)：

關(guān)鍵點(diǎn)二：動力總成及動力蓄電池的布置形式

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(shè)計(jì)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(jīng)仿真碰撞試驗(yàn)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。

日產(chǎn)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。

如果發(fā)生后撞，那么最先遭受撞擊的是后保險(xiǎn)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。