干掉电动汽车拦路虎，锂动力电池组安全设计之道

发布时间：2012-10-17 阅读量：1653 来源: 发布人:

【导读】丰田上月高调宣布放弃纯电动汽车的计划引发诸多猜测。丰田高管吐槽纯电动汽车三大瓶颈：续航里程过短、充电时间过长、成本过高。其实，锂动力电池组作为电动汽车的核心部件，如果设计不过关，随时有爆炸的隐忧，可见纯电动汽车普及的最大拦路虎在锂动力电池组安全性问题！就此问题，我爱方案网编辑采访了ADI 汽车电子战略市场部系统应用经理沈飞，看看如何解决这一问题。

锂动力电池的特性，决定了不可能完全杜绝安全性问题。这是一个系统设计的问题，包括电池本身特性。所有的系统设计目标，只能向零失效的目标无限接近。为了达到这个目标，首先需要针对混合动力车（HEV）和纯电动车（EV）制定失效率目标，比如纯电动车的电池过压这种失效，其设计目标是多少年发生一次，发生时的系统自动检测率是多少。然后根据这个具体目标制定系统设计措施，达到这个目标。现在被越来越多汽车企业采用的ISO26262标准，就是给出了系统失效率的量化标准和设计实践方法。

“国内在电动车安全性设计方面有两个问题：一是碰撞起火是个复杂问题，涉及到结构设计、电气设计、以及极端碰撞条件，需要分割开来分析。比如针对电动车，多少速度和什么位置的碰撞试验标准是适用的。二是系统标准比较缺失。针对动力电池有相关认证标准，但是在系统结构防护、系统电气保护、系统安全性方面没有严格标准，不同企业在该领域有不同认知和不同的实践标准。” ADI 汽车电子战略市场部系统应用经理沈飞指出。

锂动力电池组的BMS(电池管理系统)技术是否已成熟到商业化阶段？
BMS技术，其系统架构可以做的非常复杂，实现非常高的系统失效检测率。从这一点上讲，该技术是具备商业化的条件的。之前有案例显示系统失效由BMS引起，只能说明其BMS系统设计未达到一定的系统安全等级。如果系统的安全性设计引入ISO26262标准，BMS是非常重要的一个环节，不同复杂度的BMS，可以帮助整体系统实现ASIL-C或ASIL-D等级的系统安全性。BMS是提升系统安全性、实现系统失效率目标的关键环节。而国内在BMS领域的设计能力，尤其是系统安全性设计方面，需要加强重视，引头赶上。（在我的文章中深圳景佑能源龚总就有提到EV/HEV用动力电池组选型原则和商业化方案 )

ADI在多个车型中量产的BMS方案
ADI目前在多个车型中量产的BMS方案，包括主监控芯片AD7280A、冗余监控芯片AD8280、以及数据及电源隔离芯片iCoupler和isoPower系列。ADI的主监控芯片，具有业界领先的电压测量精度、最快的测量转换速度、以及极高的数据保护特性，满足系统对测量精度、测量同步性、以及数据可靠性的要求。冗余监控芯片可以与主监控芯片结合使用，大幅提高系统失效的检测率。而隔离芯片系列提供了极高的数据率和低功耗特性，满足BMS设计需求。

沈飞表示：“在后续产品中，持续提高测量精度、提供不同的测量通道选择、集成更多的系统安全性措施，帮助系统实现ASIL-C或ASIL-D的安全性等级，同时大幅降低系统成本。”

ADI针对HEV/EV的锂电池管理解决方案详见主信号链：锂电池管理系统BMS ≤150 V 与主信号链：锂电池管理系统BMS ≥300 V方案

【视频】ADI用于电动/混合动力汽车以及能量存储应用的锂电池监控器 – AD7280A

扩展阅读

车载“电池包”安全性的检查标准

我国关于电动汽车用锂离子电池的测试工作，最早由下属于全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC114)的电动汽车分技术委员会(SAC/TC114/SC27)开始制定。目前应用于动力锂电池检测的相关标准主要有两个：国家标准《GB/T18333.1-2001电动道路车辆用锂离子蓄电池》和行业标准《QC/T743-2006电动汽车用锂离子蓄电池》。从2 0 0 6年开始，国家有关部门即开始对动力锂电池实行强制性认证工作，主要执行的是汽车行业标准QC/743-2006。国内做动力电池检测认证工作的机构主要包括863电动车重大专项动力电池测试中心以及中国化学与物理电源质量监督检测中心这两家单位，执行的就是“743标准”。

《QC/T743-2006电动汽车用锂离子蓄电池》标准规定了电动汽车用锂离子蓄电池的相关要求、试验方法、试验规则等内容。标准涉及测试项目包括单体电池19项和单元模块测试13项。目前该系列标准已经应用了6年，随着动力电池技术发展日新月异，标准中的许多地方已经不能适应现在的技术发展。

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