如何看待純電動汽車動力丟失?
節(jié)前,在河南一輛電動汽車,當(dāng)時車輛顯示能行駛175公里,行駛到事發(fā)路段時,因電量不足加不上速,便由第二車道變道至第四車道(此時在切換過程中,是以低速進(jìn)行的),想到服務(wù)區(qū)充電,而后被貨車追尾。經(jīng)醫(yī)護(hù)人員現(xiàn)場確認(rèn),新能源汽車乘坐人李某當(dāng)場死亡,另一乘坐人溫某受輕傷被送往醫(yī)院。這個事情比較惡劣,但是這個問題其實(shí)不簡單,下面系統(tǒng)來看分析下這個問題,如下所示,在新聞報道里面有不少實(shí)際案子,都是這一類的問題。
在國內(nèi)主要還是在用戶中體現(xiàn),涵蓋的車企還是不少,如下所示:
2016年5月高速路上秦EV300電量突然變0失去動力(太平洋汽車網(wǎng))
2016年7月 EQ電動車行駛中突然失去動力,近期有二次了(太平洋汽車網(wǎng))
2016年8月 秦EV300開到20邁突然失去動力(搜狐汽車)
2016年9月 比亞迪秦ev300在行駛中突然失去動力(知乎)
2017年5月 眾泰E200高速上轉(zhuǎn)向突然失靈(雪花新聞)
2018年7月 長安逸動新能源 新能源車屢次在行車中突然失去動力(新浪汽車投訴平臺)
圖1 國內(nèi)電動汽車有不少的故障是發(fā)生在行車過程中,造成動力丟失
類似這種事情,在國外,有典型的調(diào)查和召回,包括福特(focus EV)和大眾(Golf EV)
1)福特
2013年,美國公路交通安全管理局(NHTSA)針對2012及2013年款電動版福克斯展開了初步調(diào)查,該機(jī)構(gòu)收到了12項(xiàng)投訴報告,稱該車型在行駛過程中動力突然喪失,此次調(diào)查涉及規(guī)模大約為2500輛。電動版福克斯動力喪失故障的所有投訴報告有一半故障是車輛在以30英里/時(合48.3千米/時)以上的速度行駛時發(fā)生的。
2)大眾
2016年,大眾汽車在美國市場召回近5600輛高爾夫電動版,以解決電池可能引發(fā)車輛熄火的隱患。軟件系統(tǒng)中,存在“高電壓電池管理系統(tǒng)控制不足,內(nèi)部電流峰值時,存在一定的停擺狀態(tài)”,這可能導(dǎo)致汽車熄火。 大眾與NHTSA提交的文件說,這個問題確實(shí)值得關(guān)注,并稱“電池在臨界狀態(tài)引起高電壓,這反過來可能會讓車輛的電力驅(qū)動馬達(dá)產(chǎn)生緊急停機(jī)”。 在2015年初稱其首次收到了一樁熄火事件的信息;在2015年6月份,改情況發(fā)生在了一輛內(nèi)部測試的車輛上。
從這個方面來看,把電動汽車的系統(tǒng)打開,主要的問題來自以下幾個方面:
圖2 混合動力系統(tǒng)的危害分解
備注:實(shí)際上,做分析時,需要把所有牽涉的單元都放進(jìn)去
1) 驅(qū)動電機(jī)和驅(qū)動電機(jī)逆變器:在驅(qū)動單元發(fā)生軟件和硬件故障的過程中,驅(qū)動系統(tǒng)會向整車管理單元發(fā)送故障信息,并進(jìn)入自己的Fail Safe的狀態(tài)。
2)高壓電池和電池管理系統(tǒng):與驅(qū)動單元略有差異,由于電池管理系統(tǒng)獲取的故障,往往是表征電池的問題,如果處理不當(dāng),事情就很嚴(yán)重。在BMS層面把檢測得到的故障和電池系統(tǒng)電芯的故障結(jié)合在一起。電池系統(tǒng)的層級,故障發(fā)生在大部分的部件里面,很多故障是級聯(lián)的,因此要做很細(xì)致的經(jīng)驗(yàn)積累,來區(qū)分電池管理系統(tǒng)本身、采樣線、通信線束等等這些東西出現(xiàn)失效,而不是電芯出現(xiàn)失效。
3)整車管理單元:整車管理單元為純電動汽車的調(diào)度控制中心, 負(fù)責(zé)與車輛其他部件進(jìn)行通信,協(xié)調(diào)整車的運(yùn)行,其主要的功能包含:整車通信網(wǎng)絡(luò)管理、整車工作模式控制、接收駕駛員指令,輸出電機(jī)驅(qū)動扭矩,實(shí)現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)控制、整車能量優(yōu)化管理、監(jiān)測和協(xié)調(diào)管車上其他用電器、故障處理及診斷功能、系統(tǒng)狀態(tài)儀表顯示。實(shí)際上,需要在整個系統(tǒng)里面獲取逆變器和電池管理系統(tǒng)的通信信號和加速踏板的信息來對整個驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行診斷處理。
從這個角度來看,實(shí)際上動力丟失的問題,是電動汽車的一種保護(hù)機(jī)制,是平衡當(dāng)時故障發(fā)生的未知狀態(tài)和車輛駕駛者的安全狀態(tài)之間的平衡,這里有一個緩沖時間。因?yàn)檫@個平衡,往往設(shè)置了不同的保護(hù)機(jī)制和降低使用的狀態(tài),整車故障一般分為1級故障為嚴(yán)重故障、2 級故障為一般故障。 整車系統(tǒng)出現(xiàn)一般故障時, 汽車進(jìn)入跛行故障模式, 主要以限制系統(tǒng)輸出功率的方式實(shí)現(xiàn)。整車系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重故障時,整車系統(tǒng)進(jìn)入緊急停止工作狀態(tài)。實(shí)際上會做的比較復(fù)雜,一般會定義成為更多的故障分類,對故障進(jìn)行分類如下:
L1:零扭矩和立即下高壓(含禁止上高壓):由于故障的等級比較高,立即處理,主要擔(dān)心不處理會導(dǎo)致車輛本體有進(jìn)一步的危害,如起火、電擊等極端狀況
L2:延時下高壓:根據(jù)故障的類型,給駕駛者一定的時間把車停到安全的區(qū)域,這時候往往會提示操作
L3:限功率和跛行模式 :故障對車輛有影響但是可控的時候
L4:無故障和不處理故障 :故障輕微,可以失效運(yùn)行的狀態(tài)
圖3 發(fā)生問題的單元
所以從長遠(yuǎn)來看,國內(nèi)的新能源汽車的存量一旦達(dá)到規(guī)模,不僅僅是持續(xù)增長,也需要對于技術(shù)的細(xì)節(jié),特別是質(zhì)量保證(包括新車質(zhì)量和動力系統(tǒng)耐久性)進(jìn)行跟蹤和提高,和之前的文章一樣,雖然豐田做了20多年混合動力,存量的規(guī)模達(dá)到了1000萬,在細(xì)節(jié)上面也需要精益求精地不斷提高和優(yōu)化,這是對做汽車的一種認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度。
小結(jié):
在電動汽車初期的階段,采取一種超常規(guī)的發(fā)展模式,當(dāng)數(shù)量累計(jì)到一定階段,是需要在質(zhì)量把關(guān)上把新能源汽車當(dāng)作普通汽車來對待,特別是有關(guān)安全方面需要持續(xù)改進(jìn)和監(jiān)督。不應(yīng)該因?yàn)橛袉栴}而把新能源汽車歸入不靠譜的類型,而是要有一些耐心督促新能源汽車企業(yè)把自家的產(chǎn)品打磨好,從內(nèi)功上步步做到全壽命周期穩(wěn)定和可靠。
作者:朱玉龍
責(zé)任編輯:仁德財(cái)
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