摘要:新能源汽車以電力為主要能源,不會排放有害氣體,推廣使用對國家節能減排有重大意義。人們對新能源汽車的安全性高度關注,無論是從個體安全、公共安全,還是從促進社會進步的角度來看,都應加強新能源汽車安全技術的應用。在新能源汽車生產中,應加強安全意識,強化行業監管,保障故障預警、碰撞防護、電池安全、智能駕駛及車身結構等安全技術的應用。
關鍵詞:新能源汽安全技術碰撞防護電池安全智能駕駛
中圖分類號: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
新能源汽車是為了解決環境污染而發展起來的,主要由電能驅動,包括純電動車、充電式電動車、燃料電池電動車等。與傳統的燃油汽車相比,新能源汽車在行駛過程中幾乎沒有廢氣、有害氣體的排放,能夠有效地減少大氣污染。然而,新能源汽車在發展過程中也暴露出一些問題,如電池在使用過程中容易發生自燃,給消費者帶來人身安全隱患。因此,為了保障消費者的人身安全,必須配備使用相應的安全技術。
1新能源汽車安全防護的必要性
1.1個體安全度
以電動汽車為代表的新能源汽車,由于其高壓大電流的特點,若出現故障或操作不當,極易引發火災、電擊等危險事故。因此,在蓄電池系統中安裝過電流保護和過溫保護是保證乘員安全的基礎[1]。同時,在車輛的結構設計和選材上也要考慮到安全保護的問題,以便在碰撞等突發事件發生時能夠及時應對。
1.2公共安全角度
隨著新能源汽車的大量使用,其安全性已不僅僅是個人的問題,而上升到整個社會公共安全的高度。新能源汽車一旦發生安全事故,將引起連鎖反應,對周邊環境及人身安全產生嚴重影響。因此,加強對新能源汽車安全保護的研究,不僅可以保護個人的安全,也可以保護公眾的安全。
1.3促進社會進步的角度
隨著科技水平的不斷提高,新能源汽車在未來的交通運輸中占有越來越重要的地位。安全防護是新能源汽車技術創新中的一個重要環節,它的不斷完善與提升,必將促進整個社會的科學技術與文明進步。同時,新能源汽車的安全保護與環保、可持續發展息息相關,其重要性不言而喻。
2新能源汽車安全技術的具體應用
2.1故障預警技術應用
在新能源汽車的內部設計中,可以將故障警告模式導入車輛內部,這樣就可以對車輛在日常運行中出現的各種故障問題做出及時提示和警告,讓司機迅速地認識到問題所在,并采取相應的對策,其基本思想是將大數據技術應用到車輛的數字化信息建模中,對車輛行駛狀態下的相關參數進行分析,當車輛的相關指標超出標準值時,會發出警報,并對司機做出正確的指示。例如:對諸如溫度、隔熱、電量系數等異常的故障預警,能夠在儀表板上進行實時反應,以提前、準確、有效地提醒司機對上述狀況做出反應。
2.2碰撞防護技術應用
碰撞防護技術是新能源汽車安全技術的核心內容之一,其目的就是在事故發生時,盡可能地保護乘客及行人的安全。別克新能源所使用的安全防護系統如圖2所示。主動安全系統是指在事故發生前,對潛在的危險進行識別、預測,以提供必要的輔助手段,從而避免或減少事故。例如:自適應巡航控制、車道偏離警告、盲點監測等,這些都能有效減少碰撞的危險。被動安全結構主要由車身結構與吸能區兩部分組成,目的是在碰撞時吸收、分散撞擊力,最大限度地降低乘員的損傷[2]。電池組的安放位置及防護進行特殊考慮。乘員保護系統包括氣囊、安全帶預緊裝置、座椅設計等,目的是使乘客在碰撞中得到最大的保護。新能源汽車的乘員保護系統也需要考慮到電池的安全性,以保證在意外情況下不會發生火災和爆炸。
2.3電池安全技術應用
目前,新能源車的內部電路都配備了單通道的撞擊檢測裝置,即當汽車感受到撞擊沖擊時,就會通過高電壓繼電器將相關電線斷開。然而,在實際運行中,由于存在著兩條導線,既與供電回路相連,又與其上的高壓網相連。即便電源回路被截斷,高壓電力系統卻依然可以正常工作,從而導致系統發生故障,并引發相關的故障。為了解決這個問題,在設計和開發中,必須對新能源汽車更好地進行改進,可使用雙通路停電的方式確保高壓電網和線路能夠在瞬間被切斷,縮短停電響應的時間[3]。這個關鍵的動作是用一個觸發保險絲來實現的,這樣可以確保當車輛遇到撞擊時,能夠很好地防止電線短路、起火、爆炸等問題。
同時,為新能源汽車建立起一套多層保護體系,可避免充電時發生的各種故障問題,防止日后對人員及整車造成重大傷害。在車輛主體上要建立安全保護裝置,對充電接口、高壓電路等有關部分進行重點保護,保證車輛主體不會出現安全問題,并應在這一基礎上建立起第二層控制安全機制,加強車輛操作和系統安全性的設計。此外,還需要對車輛進行數字保護,并與故障預警技術等相融合,通過三層安全保護機制的設計,在系統安全、運行安全、整車安全等多個系統和環節都能得到安全保護,防止在充電時出現系統異常問題[4]。
在新能源動力電池的優化設計中,必須將電池等產品的品質和安全性放在首位,要持續進行安全設計的創新,將各種失效問題的發生概率降到最低。要加強對蓄電池的狀態檢查。在保證正常工作的前提下,延長蓄電池的使用年限,當蓄電池長期失效或出現問題時,能提示司機進行更換。另外,對于新能源汽車動力系統中經常發生的熱失控現象,需采用BMS監測手段,實時監測相關的能量狀態。當檢測到有熱失控現象時,可對內部警報系統做出反應,并在人機交互中給出相應的指示,以便及時采取措施,防止后續出現更大的安全風險[5]。目前,各大車企都高度關注新能源電池的安全性。例如長安已開發出一套比較完整的動力電池溫控裝置,能夠監測到電池的溫度變化,并給出相應的警告,在相應冷卻和溫控系統的配合下,可保證動力電池使用過程中的安全性和穩定性。
2.4智能駕駛技術應用
(1)環境感知:利用激光雷達,攝像頭,雷達,超聲波等傳感設備,實現對周邊環境的實時感知。(2)預警系統:在感知到危險時,例如即將發生的碰撞等,會對司機進行警告,并提醒司機采取應急措施。(3)自動緊急制動:當遇到行人、障礙物等突發事件時,該系統能自動啟動緊急剎車,避免或降低碰撞事故。(4)自適應巡航控制:利用雷達、傳感器等設備,使車輛與前方車輛保持安全距離,并根據前方車輛的車速變化,自動調整自身車速。(5)車道保持和自動換道功能:汽車能自動保持車道,如需要,可以自動換道,如超車或躲避障礙。(6)智能泊車系統:通過自動尋位、規劃泊車路線、自動控制車輛停放,簡化停車流程,提高停車安全。(7)車聯網系統:實現車與其他車、路等信息的實時交互,協同駕駛,提升道路安全。
2.5車身結構技術應用
高強度鋼、鋁合金、碳纖維復合材料等高強度材料不僅能有效降低車身重量,提高能源效率,而且能更好地保護乘客的安全。在車身結構設計中,需對碰撞能量的吸收進行特別的考慮。通過在發動機艙、乘員前后方等關鍵部位設置吸能區,在碰撞過程中吸收、分散沖擊能量,可減小對乘員的傷害。在新能源汽車車身結構設計中,既要考慮車身重量的減輕,又要考慮車身的抗撞性,還要考慮結構的合理性。設計人員應運用先進的計算機輔助設計工具,對車身結構進行多重優化,以保證最佳的能源效率與駕駛感受,同時滿足安全性要求[6]。氣囊、安全帶預緊裝置、座椅設計等能在碰撞中給乘客提供更多保護,從而降低受傷程度。車身剛度與穩定性是汽車操縱性能與安全性的重要指標。新能源汽車對車身剛度的要求越來越高,通過合理的結構設計與選材,可保證其在不同行駛工況下的穩定性能。
3新能源汽車安全技術應用保障措施
3.1強化安全意識
在生產設計階段,新能源汽車公司可以通過建立一套更科學、更合理的工作體制,讓工作程序變得更細致,在生產、設計和運行過程中,把安全思想貫穿其中。同時,應加強對專業技術及現場操作人員的安全教育,提高他們對危險的認識,從理念上提高新能源汽車的安全化、標準化。此外,企業必須對新能源汽車的售后服務體系給予足夠的關注。對新能源汽車,應在出廠之前做好安全性檢驗,對相關的潛在問題給予主動排除。
3.2強化行業監管力度
為確保新能源汽車的安全、平穩運營,防止發生嚴重的安全風險,工信部門與市場監管機構應加強對新能源汽車產業的監管和督促。企業與相關政府部門應一起建立健全完善的監管制度,建立起日常監管、問題處理、安全預警三項關鍵工作機制。在平時的監管工作中,除了要加強對各汽車生產企業的監督和不定期的調查之外,還要在企業內設立專門的監管部門,對生產設計中出現的問題進行及時督促,同時還要健全后續的安全問題處理機制,一旦出現了安全問題,要主動與用戶溝通,做好售后服務,協商補償等方面的細節。
4結語
人們對于環保和可持續發展的需求越來越高,因此,新能源汽車安全技術將會更多地關注“綠色”“可持續”。對新能源汽車的生產,要完善相關標準與法規,持續進行安全技術的研究與創新,隨著科技的進步,新能源汽車的安全技術將會不斷向智能化、網聯化和自動化方向發展。
參考文獻
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