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测试专家为电动客车企业把脉支招
2017年01月11日 12:48 中国汽车报 

  2016年年末,新修订的新能源汽车补贴政策正式发布,给诸多新能源客车制造企业吃了一颗定心丸。新政策中,整车能耗、续驶里程、电池性能、安全要求等多项重点内容被加以强调,成为新补贴政策在技术层面释放出的信号。

 

 

 

  自2009年电动客车在我国示范运营,电动客车技术和应用就得到了快速发展,从最初的13个试点城市扩展到如今全国的三四线城市,8年多以来,电动客车发展速度迅猛,但也存在不少问题。

  工信部统计数据显示,自2009年以来,我国新能源汽车安全事故共31例,其中2015年以来发生17起(客车13起),2016年上半年发生8起(客车4起)。

  让我们回顾一下曾经发生在身边的安全事件:2011年7月上海电动客车起火事件;2011年9月深圳客车自燃;2014年6月合肥公交电动客车在行驶中突然起火;2015年4月深圳公交车再度起火。桩桩件件,触目惊心,反映出电动客车依然存在较大的安全隐患,特别是电动公交车,尤为明显。

  专业机构通过对车辆的电池、电机、充电机、电控装置进行技术性能测试,帮助企业找出问题、解决问题,避免电动客车在大批量生产时埋下安全隐患。据了解,就目前来看,在应用和实际测试中,仍存在不少问题。

  对此,本报记者采访了中国汽车工业协会、中国汽车技术研究中心汽车试验研究所电子电器新能源试验研究部等单位的专家,请他们就上述问题进行分析,并提出解决建议,希望能给电动客车生产企业一些有价值的帮助。

 

  ■实车测试电池隐患多

  2015年8月19日凌晨,上海11路超级电容公交电车起火,事故调查报告显示,火灾事故主要是由于向电容仓送风的风机(含线束)引起明火窜入车内造成火灾事故,带来较大影响。

  问题剖析:

  电池是电动客车的核心组成部分,它的技术性能关系到整车的产品质量和安全。但不论是电池单体还是电池系统,或者与电池相关的零部件,都出现过安全问题。这些安全隐患分布在电池、电机和充电过程中。

 

 

 

  中国汽车技术研究中心汽车试验研究所电子电器新能源试验研究部新能源室主管工程师黄炘指出,在振动测试和挤压测试中,测试车辆会因为电池单体本身的问题,容易出现外壳破裂、内部支架结构损坏、接插件松动、温度/电压采样脱落、高低压线束磨损等,导致电池短路,也会由于电池单体及系统强度低、空间结构设计缺陷容易导致高压接插件短路等,在火烧测试中,塑料接插件的阻燃性直接影响电池安全性,特别容易出问题。

  此外,电池充电性能也需要重视。中国汽车工业协会顾问杜芳慈告诉《中国汽车报》记者,在电动客车整车测试过程中,除测试电池容量和损耗外,不可忽视极端环境下的容量、损耗和充电测试,特别是在-40℃、80℃等特殊温度环境下,充电量能有多少损耗。“要避免在冬季、寒区充电时充不进的现象发生。”

  专家支招:

  在电池单体和系统方面,要给予高度重视,严格按照国家标准和技术规定进行研发和测试,解决存在的问题,尽量减少安全隐患,保护驾乘人员的人身安全。

 

  ■电机系统难满足国标要求

  业内专家告诉记者,电动客车电机方面的问题较为常见,且具有普遍性。

  问题剖析

  上汽集团一位专业从事电动客车测试的人士表示,他在做一款11座电动商务车电机系统测试时发现了两个明显的问题,这同时也是国家推荐性标准GB/T18488里特别提到但企业普遍未给予足够重视的问题。

  一是整车级的防护测试。国内此项目最新的测试要求是500mm的涉水深度,目前市场上开发的电机系统涉水500mm普遍存在问题,特别是部分电动客车电机系统位置比较低,问题就更加突出。涉水测试考察了电动客车的“三电”系统,整体来看,电机系统目前在整车涉水时进水的频率较大,常常无法满足绝缘的要求,存在漏电危险。

  二是电磁兼容性(EMC)问题。主要体现在电机系统本身存在的电磁干扰会影响整车的信息传递、干扰整车的通信。也就是说,电机系统很难达到国家EMI标准规定的测试要求,对整车的EMC测试会有很大影响。

  苏州绿控传动科技有限公司董事长李磊说,在电池、电机方面遇到的主要问题是EMC的问题,原因是电池、电机及电机控制器相关生产厂家对EMC没有足够的重视,未进行单独的EMC测试。

  黄炘说,具体到电机内各部件,常见问题有扭矩输出不稳定、保护功能不完善、过热引起绝缘失效等。在电气安全方面,常见问题是绝缘击穿,由于电机系统电压较高,绝缘击穿将造成电机失效,在环境试验后都应进行绝缘电阻或耐压复测。

 

 

  专家支招:

  针对EMC问题,企业可对电池、电机及电机控制器各个部分单独进行EMC的设计改进,包括增加磁环等;电机系统的部件问题可通过改进算法、完善保护策略、升级散热设计;电气安全问题可通过提高器件耐压等级、改进内部结构设计,改进绝缘材料给予解决。

  此外,环境适应性方面,电机系统的防尘测试也不可忽视,可从提高密封性能、结构设计、选择高防水等级的接口等方面改进。

 

  ■电控防护差距明显

  业内专家告诉记者,如何实现顺畅的整车信息通讯,是一个值得重视的课题。这关系到电动客车能否通过测试、实现大规模批量生产。

  问题剖析

  说到电控系统在测试过程中暴露的问题,李磊指出,主要是一些操作要求,没有满足GB/T18384.2对功能安全和故障防护标准的要求。黄炘认为,对充电接口的测试也是电控系统测试的题中应有之义,主要包括通用性检查、机械结构方面的测试。然而,在实车测试中,常会出现材料性能不满足、温升不符合、产品不一致等问题。

  “不合格的接口容易引起兼容性差的问题,不同企业插头和插座间不匹配;材料和结构经过长期使用而变形、腐蚀、进水,增加了绝缘件的安全隐患;接触电阻增加引起过热;电气安全故障可能引起充电时的人身安全问题。”黄炘说。

  专家支招

  企业需要提高模具精度,控制生产过程一致性,选择具有足够的耐高低温性能和一定韧性的材料。金属探针和插套的设计,要满足长期使用时接触电阻和温升的要求,大电流充电的产品应选择尽可能粗的电缆,从而避免接口测试时可能出现的问题。

  此外,行业领先的客车企业不仅在电控方面下了功夫,在整车测试方面也贡献了自己的聪明才智。宇通在2016年销售纯电动客车26856辆,除得益于对新能源客车坚持不懈的努力外,还与对实车的测试密切相关。

  宇通客车技术负责人表示,电动客车安全是一个复杂的系统化课题,在碰撞防护方面,传统客车并无碰撞标准要求,无法进行借鉴。宇通不断总结设计经验和测试验证,在国内外首次提出了电动客车的碰撞试验方法,为国家制定电动客车碰撞防护要求提供了有力支持。

  电动客车测试项目较多,根据电池、电机和电控分别设置出详细的测试项目,企业应牢牢遵守国家相关标准的规定,从安全出发,从小处着眼,不放过每一个细节,不放过如何缺陷,凭技术实力树立行业地位,凭竞争力拓展市场。

责任编辑:赵方婷
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