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电动汽车论坛 电动汽车论坛-电动汽车网 『 电芯&成组 』 奥迪e-tron召回的探讨:电池包湿度/冷凝水/冷却液泄漏检测防护
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奥迪e-tron召回的探讨:电池包湿度/冷凝水/冷却液泄漏检测防护  [复制链接]

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原创: 知化小编 知化汽车

这是个系列老问题,昨天Audi e-tron的召回让很多业内同行又再次关注和讨论起来,先来看下奥迪对问题的描述:


Accordingto Audi, the problem stems from a faulty grommet seal, which sits in the vehicle’s wiring harness between the charge port and the battery.In at least five vehicles sold worldwide, the grommet has allowed moisture to seep into the battery,risking a short circuit or even a fire.


简单地说,电池包IP67失效了,水汽会进入到电池包,有造成电池短路起火的安全隐患

同几位朋友探讨了下这个系列问题,这里把一些比较具有价值和可操作性的观点汇总下。


湿度的检测


直接检测空气中的湿度,貌似比较有效的方法就是利用湿度传感器,但是这个检测可能不一定能可靠地执行,干扰的因素比较多。一种改进的方案是在湿度传感器外加裹吸水材料,根据安装的位置,传感器的灵敏等级,也可以同时对冷却液的渗漏/泄漏进行监测。


这两个方案个人还没有了解到具体的应用案例,不知在工程实践方面存在哪些问题。不过,从奥迪的描述来看,e-tron似乎是在检测湿度,并由此产生报警信息,并根据这个报警信息做出相关的安全措施(停下车、放置于空旷之地、断电)


…butin five cases vehiclesthe battery fault warninglight is said to have beentriggereddue to accumulation of moisture.


anAudi of America spokesman, said a yellowwarning light activates if sensors detect moisture in the e-tron's electrical system, and that if the lightactivates, the crossover should beparked immediately in an outdoor area and shut off.


冷凝水问题


IP67失效后电池包最容易出现冷凝水的现象。冷凝水带来的直接后果是,水份容易导致一些高低压线路短路,从而引发起火,即奥迪所担心的问题。


应对冷凝水,国内外的现状可以分为3类:


1)不采取任何措施。我觉得这类企业还是不少的,首先冷凝水的出现是个概率事件,其次即使有冷凝水的出现,到其造成安全事故也是有个概率在内,最后,目前防护冷凝水没有有效的方案,基本不能完全杜绝,同时增加了设计的复杂性和产品成本。


是一个安全与成本的平衡问题,也是每家企业对风险评估和接受程度的问题。


2)加吸水材料。基本的思路就是利用材料的亲水性,将电池包空气中的水分吸附在自身内,从而保持整个电池包其他空间不出现凝露。通常将吸水材料放在上盖内表面,上盖是与外界的接合面,容易出现温差,形成冷凝。不过,这个方案的一个风险点在于,当吸水材料吸水饱和时,车辆使用过程中出现的颠簸、振动等工况时,冷凝水有可能会滴洒到模组、以及高低压连接器上,造成安全隐患。


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2019-10-10 10:44


另一个位置是将吸水材料放于箱体底部,这个能避免冷凝水振动滴落的问题,不过箱体底部的可用面积小,效果不如上盖位置。


无论在哪个位置,当吸水材料处于吸水状态时,电池包内的湿度都会比较大,长久让电池包处于高湿状态,也存在潜在安全隐患。


实验证明,吸水材料在短期会有比较明显的效果,一定时间后材质失效,电池包同样置于风险之中。


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3)加保温材料。

这个是从温差的角度来解决问题。实际的效果不明显,在IP67失效后,电池包仍会出现冷凝水,滴落到模组上。


所以,保证电池包的IP67很重要。这是杜绝冷凝水相对根本的方法,即使因温差有微量冷凝水,也会较快挥发。


冷却液泄漏检测问题


大多数企业没有对这个问题采取相应的方案。一方面原因是部分企业还没有意识到这个问题的必要性,另一些原因是意识到这个问题,但没有好的方案来解决或是成本太高。


解决方案来看,比较容易想到的是检测冷却管路或出口的液压,这符合直观的思考,液体泄漏,液压必然减少。我个人觉得这也是个可行的方案。奇怪的是还没有了解到实际应用的案例。


这个方案可能存在问题在于,液压本身是一个变化的范围(待确认),泄漏甚至是渗漏本身的量也较少,给检测带来一定的困难,另者就是成本高,安装复杂,增加液冷系统故障的概率。


另一类方案是检测泄漏出来的液体。一般的做法是利用冷却液在箱体上汇集,进而利用传感器检测,如利用液位导致的电阻值变化。这个国内某家传感器公司有在推相关的方案,国内有电芯企业、几家整车企业在用,国外的有两家企业在用。成本相对较低,安装也方便。该方案的问题在于泄漏的液体需要达到一定的量,比如深度多少毫米以上。换个角度来看,即认为轻微的泄漏是可接受的,不构成风险,需要防护的是漏液较多,产生安全隐患,兜住安全底线。


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以上的漏液检测主要是针对液冷系统位于箱体内,对于像I-PACE这种液冷系统与箱体隔离开的设计,这个检测的必要性和安全隐患要低得多。


对于湿度,冷凝水或是冷却液泄漏,当被检测出来时,接来就是要进行报警和定义安全措施,这里往往会有不同的严重等级,进而定义不同的安全措施,上述奥迪的例子即是一个比较好的参考。




交流与纠正,请发tangzimu@gmail.com,核对后及时更新。

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