低速電動(dòng)車(chē)安全布置鋰電池組 必須考慮的關(guān)鍵點(diǎn)

對于低速電動(dòng)車(chē)行業(yè)來(lái)講，雖然最終的具體標準條款還處于激烈的爭議之中，但是2017年將成為低速電動(dòng)車(chē)的標準元年，應該是沒(méi)有什么疑問(wèn)的。

應對這一事實(shí)，低速電動(dòng)車(chē)廠(chǎng)家除了要積極爭取表達意見(jiàn)立場(chǎng)之外，更重要的是要針對標準可能的條款要求，組織研究，制定和調整下一步的產(chǎn)品平臺方向和技術(shù)要求，做到提前布局、有備無(wú)患。

標準草案中有兩條主線(xiàn)，即“符合安全要求”和“使用鋰電池”。本文主要結合純電動(dòng)汽車(chē)的技術(shù)特點(diǎn)，分析為了達到安全要求，低速電動(dòng)車(chē)的車(chē)身及動(dòng)力電池布置需要重點(diǎn)考慮的技術(shù)問(wèn)題。

背景

純電動(dòng)汽車(chē)的安全系統要求涉及碰撞安全、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(dòng)車(chē)標準草案中對碰撞安全的要求是：

1) 車(chē)輛以40km/h速度(汽車(chē)為48km/h)，按照 GB/T 31498進(jìn)行正面碰撞試驗，碰撞結果滿(mǎn)足GB/T 31498 和GB11551的規定。

2) 車(chē)輛按照GB/T31498進(jìn)行側面側碰，碰撞結果滿(mǎn)足GBT31498和GB20071的規定。

為此，要保證動(dòng)力電池組及相關(guān)電氣件能達到碰撞后的安全要求，需要重點(diǎn)從以下三個(gè)方面進(jìn)行討論分析：

1. 承載動(dòng)力總成、動(dòng)力蓄電池組的車(chē)身總成;

2. 動(dòng)力總成、動(dòng)力蓄電池組在車(chē)身總成中的安裝部位;

3. 動(dòng)力蓄電池組自身的總成結構形式。

另外，接觸保護以及最大程度地降低二次事故的發(fā)生也是低速電動(dòng)車(chē)安全標準必須考量的因素。

關(guān)鍵點(diǎn)一：對動(dòng)力電池組形成多重防護的車(chē)身結構

任何種類(lèi)的現代汽車(chē)都是由動(dòng)力總成、底盤(pán)、車(chē)身和車(chē)載網(wǎng)絡(luò )四大總成組成，其中車(chē)身總成的結構形式，車(chē)身結構對車(chē)輛安全性和空車(chē)品質(zhì)至關(guān)重要。

目前大部分低速電動(dòng)車(chē)廠(chǎng)家采用的都是傳統的汽車(chē)結構，比如在市場(chǎng)上常見(jiàn)的“奔奔款”車(chē)型，就是在燃油款奔奔車(chē)身結構上進(jìn)行更改而成的。

典型的使用鉛酸電池的低速電動(dòng)車(chē)的車(chē)身結構圖如下：

由于傳統汽車(chē)結構的限制，在其基礎上改裝而成的低速電動(dòng)車(chē)的總成或整體、或被分割成多塊放在車(chē)的前倉、座椅下、后備胎倉等位置，對整體結構有破壞性。

目前來(lái)講，主要的變化是低速電動(dòng)車(chē)前艙內部布置部件的變化，相對于傳統車(chē)身，動(dòng)力總成所占用的空間較小，造成碰撞中假人胸部傷害指標較大。為保證碰撞安全效果，可以考慮加大變形吸能區的車(chē)輛吸能強度。

由于純電動(dòng)汽車(chē)的被動(dòng)安全性在很大程度上取決于對動(dòng)力蓄電池組的防護程度，因此純電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)身除了需要對乘坐人員進(jìn)行安全性保護外，更為重要的是對動(dòng)力蓄電池組進(jìn)行防護。

長(cháng)遠來(lái)講，要持續性的保證低速電動(dòng)車(chē)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(kāi)發(fā)和整車(chē)結構的重新設計，用于保障整車(chē)安全性的要求。為了最大限度地防止車(chē)輛在碰撞時(shí)對動(dòng)力電池組造成損傷，在設計、開(kāi)發(fā)純電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)身時(shí)最好采用多重防護結構。下圖為日產(chǎn)Leaf的多重車(chē)身防護結構：

關(guān)鍵點(diǎn)二：動(dòng)力總成及動(dòng)力蓄電池的布置形式

1.動(dòng)力蓄電池布置在整車(chē)安全性最高的部位

蓄電池組安裝的最安全部位在車(chē)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(lái)自前、后、左和右方的碰撞造成的損傷。

比如FSV車(chē)的蓄電池組最初設計呈T字形，配置于后橋上在2個(gè)車(chē)輪之間和排氣管通道之間。后經(jīng)仿真碰撞試驗證明電池組在碰撞時(shí)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(mǎn)足了車(chē)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(chē)的總體布置同樣遵守了“蓄電池組安裝在車(chē)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杠-車(chē)架-備胎，其次是帶車(chē)輪的后橋，沖擊能量遭到很大削減后，才會(huì )傳到蓄電池組。