电动汽车整车使用安全性分析与研究

电动汽车使用中的安全问题是影响其市场化进程的关键因素,本文从影响电动汽车整车使用安全性的动力电池起火和高压触电两个方面进行了深入的分析与研究,建立了电池热失控模型和热扩散规律,提出了电池优化和触电防护建议,进行了模拟仿真和实车验证。本文研究内容主要包括以下几个方面:梳理世界各主要汽车国家电动汽车发展政策,论述课题研究的现实意义,总结电动汽车整车使用安全性研究现状;对比电动汽车和传统汽车能量系统和动力系统的不同,分析结构差异对电动汽车整车使用安全的影响,锂离子电池在极端恶劣情形下可能发生起火事故,高压电路系统发生故障将会对人员造成伤害;通过电池短路试验建立电池热失控模型及热扩散规律,剖析高压触电伤害产生的深层原因并设定人体电流和电能安全阈值,为下一步的安全设计提供理论基础;基于动力电池起火原因和锂离子电池特性,从单体、模块、系统、整车应用的各个层次提出了安全性能改善建议;依据电动汽车高压电路及典型单点失效特点,从避免触电事故的发生及降低事故对人体的危害程度两个阶段进行了高压触电防护要点研究,基本防护可以有效避免人员接触到高压带电部件,单点失效防护可以降低触电事故对人体的伤害;对比分析不同触电防护措施组合的防护性能并使用Multisim软件进行仿真,确定最优触电防护措施组合;进行实车安全设计及电气安全试验,验证整车安全性能。本文提出的整车使用安全设计思路及建议经检验可以有效改善电动汽车的整车使用安全性能,有利于电动汽车安全技术的发展,能够在一定程度上推动电动汽车市场化进程。