對電動汽車（EV）的需求不斷增加，制造商正在開發和生產更實惠的車型。設計EV電池或電池管理系統（BMS）時，最重要的因素是安全性。通過嚴格的法規和認證，工業上共同追求安全，并通過測試來確保安全。

在本文中，我們將對電池標準測試涵蓋電動汽車電池系統的哪些因素進行概括性介紹。

EV電池需要進行全面測試，以確保足夠安全用于商業用途。

為何電動汽車電池測試很重要？

由于汽車消耗大量功率，因此僅需要具有高功率密度的電池技術，并且由于汽車需要每天使用，因此電池必須是可充電的。但是，它們更大的能量存儲能力（由于使用反應性金屬而導致）意味著如果它們失效，它們可能更具破壞性。

發生故障時，鋰基電池會釋放大量氫氣，內部短路引起的強烈熱量會點燃氫氣，從而有效地產生火焰噴射器。由于汽車有可能因碰撞而損壞，因此電池必須具有多種安全機制，以確保在任何情況下都不會點燃電池。

通用汽車在2013年向聯合國歐洲經濟委員會提交的演示文稿中列出了每個EV系統級別的“安全策略”。

電動汽車測試參數

與任何工程項目一樣，第一步是始終了解您的產品可以在其中生存的環境。汽車行業的寬容度很高，那么對于電池來說，需要考慮哪些因素呢？

機械

在汽車工業中，由于車輪的不斷運動，以及車輛可能接觸到的不平整表面，機械應力和影響是非常深刻的。因此，電池系統必須能夠長時間處理這些劇烈的振動。車輛碰撞也是一個真正的威脅，任何經歷過這種事件的電池系統必須能夠生存或慷慨地打破。重要的是，施加在電池系統上的任何沖擊或壓力都不會引起火災或泄漏爆炸性氣體。

溫度

雖然電動汽車沒有發動機，但電池所產生的大電流將導致溫度升高。不過，這些電池也可能會根據車輛的使用地點，在非常低的溫度下生存。但溫度波動也可能每天都會發生，寒冷的夜晚和炎熱的白天可能會出現頻繁的熱應力，這將需要考慮進去。如果車輛被放置在陽光下不使用，那么設計者可能需要考慮是否需要永遠不脫離的自動冷卻系統。

電氣

在正常情況下，設計人員將能夠確定從蓄電池到電機的電流消耗，從而對電纜尺寸和保險絲設置進行確定。但是，還需要考慮許多其他的電氣因素，這些因素可能會對蓄電池產生嚴重影響。其中，電池在充電和放電過程中的電壓變化率可能會導致過熱。另一個需要考慮的因素是在電網故障時來自主電源的電壓峰值，這可能會對電池系統造成嚴重損害。

符合性測試的類型

監管機構規定了許多針對電動汽車的標準。在ISO出版了40標準，涵蓋安全從單個元件一路攀升至V2X協議的水平。UL（UnderwriterLaboratories）是另一個監管機構，它提出了有關電池測試的統一規則，其中包括涉及電動汽車電池安全性的UL2580，并提出了有關這些電池必須如何能夠承受各種濫用行為的要求。

盡管存在許多標準和監管機構，但為電池安全而設計的測試都集中在確保EV電池能夠承受可能引起安全問題的各種環境和條件。

這些條件包括：

標準熱測試--各種溫度下的儲存等。

熱濫用--可承受突然的高溫等。

機械振動--可承受車輛振動

機械沖擊--可承受突然的沖擊

機械沖擊和擠壓--測量電池在碰撞中被壓碎的情況。

機械穿透----能承受被穿透（即短電池）。

電氣短路-手柄被短路

過電--過電不會造成蓄電池的損壞或導致故障。

電力放電-確定快速放電是否會通過氣體積聚等方式造成損壞。

電磁兼容性--能承受電磁干擾源的干擾。

高電壓保護--防止突發高電壓。

電氣關機完整性--確保關機分離器正常工作。

電氣不平衡充電--確保蓄電池在不平衡充電時的安全。

環境-耐高空、潮濕、潮濕和火燒。

浸水--確保電池在浸水過程中保持安全。

結論

制定標準以確保設計不僅使用通用的兼容硬件和軟件解決方案，而且確保它們滿足最低的安全級別。與引擎/燃油系統相比，電池系統更容易出現故障和損壞，因為它們對沖擊、振動、溫度波動和穿透非常敏感。因此，在安裝電池系統時必須遵循嚴格的標準，以確保即使在最惡劣的環境下也能保持安全。