电动汽车碰撞安全问题初探

相对于传统汽车，电动汽车在碰撞中主要表现在两大方面安全事故，一是电池在碰撞中受到挤压、冲击时可能会引起内部短路、起火甚至爆炸等；二是，高压的电驱动系统碰撞后可能与成员发生直接或间接接触从而引发电击伤害。

在标准《GB/T 31498-2015 电动汽车碰撞后安全要求》中，对电动汽车碰撞后进行严格要求，不过该标准没有对静态翻转的测试进行要求。

动力电池碰撞安全

当电动汽车发生碰撞时，电池组会发生变形，过大的变形会对内部电池安全造成威胁，可能导致电解液的泄露、有害气体的释放等情况，从而引发的电动汽车起火、爆炸。

电动汽车动力电池安全形式有两种，一是整体式布置，二是分散式布置，就安装位置而言，动力电池组可分别安装于电动汽车前舱、座椅下中部和后备箱下部。

鉴于不同的布置，动力电池安全设计有所不同，一般而言，动力电池布置最优方案为电池中置，要求电池包外壳与门槛内板间的距离为86.2mm，要求门槛相对位移不小于80mm，才不会导致侧面碰撞中的电池包的过度挤压。

另一方面，电池包内部结构设计，也会关系到电动汽车碰撞安全，合理的设计可以提高电池包耐撞性能，降低碰撞事故对乘员造成的机械伤害、电伤害以及化学伤害。

不过，动力电池碰撞保护，还包括主动保护和被动保护。研究资料显示，在动力电池组内增加若干接触器或熔断器，当主动保护功能失效时，被动保护功能可作为补充，确保动力电池安全。

高压元器件碰撞安全性

电动汽车高压附件系统包括DC／DC、油泵控制器及电机、空压机控制器及电机、电动空调、除霜除雾等。高压配电系统主要包含高压继电器、高压熔断丝等。高电压的电驱动系统碰撞后可能与乘员发生直接或间接接触从而引发电击伤害。

纯电动汽车高压系统框图

1.高压断电防护

断电防护装置结构原理图

为了提高电安全，除了设计高压电安全管理系统外，还需要在碰撞等极端工况下提前切断高压电的连接即断电防护技术。电动汽车断电防护技术主要有两种，一为融断器和继电器技术，另外一种是采用安全气囊电子控制单元ACU技术，以火药作为切断高压电驱动系统电路的开关。

另外，为避免引起汽车安全问题，可通过一些相关的传感器（如碰撞传感器、角度传感器）来检测汽车的状态，当高压管理系统接收到相关传感器发出的信息后，立即关闭高压电，并利用高压系统余电放电电路将汽车高压部件电容端的电压在1 s内放掉，避免火灾或漏电事故引起的人员触电事故的发生。

2.高压元器件的布置位置

电动汽车高压元器件多安放在汽车前舱，布置有两个层面，一方面是基本的工作要求，另一方面是布置的合理性，会在高压安全、碰撞安全、零部件工作条件以及装配、维修方便性等各方面有好的表现。

（1）高压线束布置安全性：如果高压线束布置在前端A 区，碰撞后变形量较大，布置在相对靠后的位置，车身变形量较小，布置在这里的高压线束被挤压移动的距离也很大。

（2）核心零部件布置：由于A区和B区是碰撞事故前舱损坏几率最大、损坏程度最严重的区域，核心零部件布置时应尽量避开这两个区域。