新能源汽车安全技术应用探讨

2024-09-27 00:00思常红陈勇
科技资讯 2024年16期

摘要:新能源汽车以电力为主要能源,不会排放有害气体,推广使用对国家节能减排有重大意义。人们对新能源汽车的安全性高度关注,无论是从个体安全、公共安全,还是从促进社会进步的角度来看,都应加强新能源汽车安全技术的应用。在新能源汽车生产中,应加强安全意识,强化行业监管,保障故障预警、碰撞防护、电池安全、智能驾驶及车身结构等安全技术的应用。

关键词:新能源汽安全技术碰撞防护电池安全智能驾驶

中图分类号:U469

DiscussionontheApplicationofNewEnergyVehiclesSafetyTechnology

SIChanghongCHENYong

LiuzhouPolytechnicUniversity,Liuzhou,GuangxiZhuangAutonomousRegion,545000China

Abstract:Newenergyvehiclesmainlyrelyonelectricityastheirmainenergysourceanddonotemitharmfulgases.Promotingtheuseofnewenergyvehiclesisofgreatsignificancefornationalenergyconservationandemissionreduction.Peoplearehighlyconcernedaboutthesafetyofnewenergyvehicles.Whetherfromtheperspectiveofindividualsafety,publicsafetyorpromotingsocialprogress,theapplicationofnewenergyvehiclessafetytechnologyshouldbestrengthened.Intheproductionofnewenergyvehicles,safetyawarenessshouldbestrengthened,industrysupervisionshouldbefortified,andtheapplicationofsafetytechnologiessuchasfaultwarning,collisionprotection,batterysafety,intelligentdrivingandbodystructureshouldbeguaranteed.

KeyWords:Newenergyvehicles;Safetytechnology;Collisionprotection;Batterysafety;Intelligentdriving

新能源汽车是为了解决环境污染而发展起来的,主要由电能驱动,包括纯电动车、充电式电动车、燃料电池电动车等。与传统的燃油汽车相比,新能源汽车在行驶过程中几乎没有废气、有害气体的排放,能够有效地减少大气污染。然而,新能源汽车在发展过程中也暴露出一些问题,如电池在使用过程中容易发生自燃,给消费者带来人身安全隐患。因此,为了保障消费者的人身安全,必须配备使用相应的安全技术。

1新能源汽车安全防护的必要性

1.1个体安全度

以电动汽车为代表的新能源汽车,由于其高压大电流的特点,若出现故障或操作不当,极易引发火灾、电击等危险事故。因此,在蓄电池系统中安装过电流保护和过温保护是保证乘员安全的基础[1]。同时,在车辆的结构设计和选材上也要考虑到安全保护的问题,以便在碰撞等突发事件发生时能够及时应对。

1.2公共安全角度

随着新能源汽车的大量使用,其安全性已不仅仅是个人的问题,而上升到整个社会公共安全的高度。新能源汽车一旦发生安全事故,将引起连锁反应,对周边环境及人身安全产生严重影响。因此,加强对新能源汽车安全保护的研究,不仅可以保护个人的安全,也可以保护公众的安全。

1.3促进社会进步的角度

随着科技水平的不断提高,新能源汽车在未来的交通运输中占有越来越重要的地位。安全防护是新能源汽车技术创新中的一个重要环节,它的不断完善与提升,必将促进整个社会的科学技术与文明进步。同时,新能源汽车的安全保护与环保、可持续发展息息相关,其重要性不言而喻。

2新能源汽车安全技术的具体应用

2.1故障预警技术应用

在新能源汽车的内部设计中,可以将故障警告模式导入车辆内部,这样就可以对车辆在日常运行中出现的各种故障问题做出及时提示和警告,让司机迅速地认识到问题所在,并采取相应的对策,其基本思想是将大数据技术应用到车辆的数字化信息建模中,对车辆行驶状态下的相关参数进行分析,当车辆的相关指标超出标准值时,会发出警报,并对司机做出正确的指示。例如:对诸如温度、隔热、电量系数等异常的故障预警,能够在仪表板上进行实时反应,以提前、准确、有效地提醒司机对上述状况做出反应。

2.2碰撞防护技术应用

碰撞防护技术是新能源汽车安全技术的核心内容之一,其目的就是在事故发生时,尽可能地保护乘客及行人的安全。别克新能源所使用的安全防护系统如图2所示。主动安全系统是指在事故发生前,对潜在的危险进行识别、预测,以提供必要的辅助手段,从而避免或减少事故。例如:自适应巡航控制、车道偏离警告、盲点监测等,这些都能有效减少碰撞的危险。被动安全结构主要由车身结构与吸能区两部分组成,目的是在碰撞时吸收、分散撞击力,最大限度地降低乘员的损伤[2]。电池组的安放位置及防护进行特殊考虑。乘员保护系统包括气囊、安全带预紧装置、座椅设计等,目的是使乘客在碰撞中得到最大的保护。新能源汽车的乘员保护系统也需要考虑到电池的安全性,以保证在意外情况下不会发生火灾和爆炸。

2.3电池安全技术应用

目前,新能源车的内部电路都配备了单通道的撞击检测装置,即当汽车感受到撞击冲击时,就会通过高电压继电器将相关电线断开。然而,在实际运行中,由于存在着两条导线,既与供电回路相连,又与其上的高压网相连。即便电源回路被截断,高压电力系统却依然可以正常工作,从而导致系统发生故障,并引发相关的故障。为了解决这个问题,在设计和开发中,必须对新能源汽车更好地进行改进,可使用双通路停电的方式确保高压电网和线路能够在瞬间被切断,缩短停电响应的时间[3]。这个关键的动作是用一个触发保险丝来实现的,这样可以确保当车辆遇到撞击时,能够很好地防止电线短路、起火、爆炸等问题。

同时,为新能源汽车建立起一套多层保护体系,可避免充电时发生的各种故障问题,防止日后对人员及整车造成重大伤害。在车辆主体上要建立安全保护装置,对充电接口、高压电路等有关部分进行重点保护,保证车辆主体不会出现安全问题,并应在这一基础上建立起第二层控制安全机制,加强车辆操作和系统安全性的设计。此外,还需要对车辆进行数字保护,并与故障预警技术等相融合,通过三层安全保护机制的设计,在系统安全、运行安全、整车安全等多个系统和环节都能得到安全保护,防止在充电时出现系统异常问题[4]。

在新能源动力电池的优化设计中,必须将电池等产品的品质和安全性放在首位,要持续进行安全设计的创新,将各种失效问题的发生概率降到最低。要加强对蓄电池的状态检查。在保证正常工作的前提下,延长蓄电池的使用年限,当蓄电池长期失效或出现问题时,能提示司机进行更换。另外,对于新能源汽车动力系统中经常发生的热失控现象,需采用BMS监测手段,实时监测相关的能量状态。当检测到有热失控现象时,可对内部警报系统做出反应,并在人机交互中给出相应的指示,以便及时采取措施,防止后续出现更大的安全风险[5]。目前,各大车企都高度关注新能源电池的安全性。例如长安已开发出一套比较完整的动力电池温控装置,能够监测到电池的温度变化,并给出相应的警告,在相应冷却和温控系统的配合下,可保证动力电池使用过程中的安全性和稳定性。

2.4智能驾驶技术应用

(1)环境感知:利用激光雷达,摄像头,雷达,超声波等传感设备,实现对周边环境的实时感知。(2)预警系统:在感知到危险时,例如即将发生的碰撞等,会对司机进行警告,并提醒司机采取应急措施。(3)自动紧急制动:当遇到行人、障碍物等突发事件时,该系统能自动启动紧急刹车,避免或降低碰撞事故。(4)自适应巡航控制:利用雷达、传感器等设备,使车辆与前方车辆保持安全距离,并根据前方车辆的车速变化,自动调整自身车速。(5)车道保持和自动换道功能:汽车能自动保持车道,如需要,可以自动换道,如超车或躲避障碍。(6)智能泊车系统:通过自动寻位、规划泊车路线、自动控制车辆停放,简化停车流程,提高停车安全。(7)车联网系统:实现车与其他车、路等信息的实时交互,协同驾驶,提升道路安全。

2.5车身结构技术应用

高强度钢、铝合金、碳纤维复合材料等高强度材料不仅能有效降低车身重量,提高能源效率,而且能更好地保护乘客的安全。在车身结构设计中,需对碰撞能量的吸收进行特别的考虑。通过在发动机舱、乘员前后方等关键部位设置吸能区,在碰撞过程中吸收、分散冲击能量,可减小对乘员的伤害。在新能源汽车车身结构设计中,既要考虑车身重量的减轻,又要考虑车身的抗撞性,还要考虑结构的合理性。设计人员应运用先进的计算机辅助设计工具,对车身结构进行多重优化,以保证最佳的能源效率与驾驶感受,同时满足安全性要求[6]。气囊、安全带预紧装置、座椅设计等能在碰撞中给乘客提供更多保护,从而降低受伤程度。车身刚度与稳定性是汽车操纵性能与安全性的重要指标。新能源汽车对车身刚度的要求越来越高,通过合理的结构设计与选材,可保证其在不同行驶工况下的稳定性能。

3新能源汽车安全技术应用保障措施

3.1强化安全意识

在生产设计阶段,新能源汽车公司可以通过建立一套更科学、更合理的工作体制,让工作程序变得更细致,在生产、设计和运行过程中,把安全思想贯穿其中。同时,应加强对专业技术及现场操作人员的安全教育,提高他们对危险的认识,从理念上提高新能源汽车的安全化、标准化。此外,企业必须对新能源汽车的售后服务体系给予足够的关注。对新能源汽车,应在出厂之前做好安全性检验,对相关的潜在问题给予主动排除。

3.2强化行业监管力度

为确保新能源汽车的安全、平稳运营,防止发生严重的安全风险,工信部门与市场监管机构应加强对新能源汽车产业的监管和督促。企业与相关政府部门应一起建立健全完善的监管制度,建立起日常监管、问题处理、安全预警三项关键工作机制。在平时的监管工作中,除了要加强对各汽车生产企业的监督和不定期的调查之外,还要在企业内设立专门的监管部门,对生产设计中出现的问题进行及时督促,同时还要健全后续的安全问题处理机制,一旦出现了安全问题,要主动与用户沟通,做好售后服务,协商补偿等方面的细节。

4结语

人们对于环保和可持续发展的需求越来越高,因此,新能源汽车安全技术将会更多地关注“绿色”“可持续”。对新能源汽车的生产,要完善相关标准与法规,持续进行安全技术的研究与创新,随着科技的进步,新能源汽车的安全技术将会不断向智能化、网联化和自动化方向发展。

参考文献

[1] 覃锐.新能源汽车运行安全性能检验技术研究[J].时代汽车,2024(3):83-85.

[2] 张华伟,赖颖.新能源汽车技术创新现状及策略探讨[J].专用汽车,2024(2):49-51.

[3] 五芳,王峥,林春景,等.新能源汽车动力电池安全失效潜在原因分析[J].储能科学与技术,2022(5):1411-1418.

[4] 汪红辉,许铤,刘一凡,等.动力电池安全护航新能源汽车行稳致远[J].劳动保护,2023(11):19-21.

[5] 高岩,尹艳萍,黄倩,等.我国新能源汽车动力电池安全现状分析与探讨[J].电池工业,2022(6):309-312.

[6] 曹强,党晓圆,王勇,等.新能源汽车技术研究与产业发展举措[J].自动化应用,2024(5):112-115.