客座博客:浏览电动汽车型号审批的新规定

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HORIBA MIRA电气认证工程师Nicholas Bates讨论了电动汽车新的安全和批准法规带来的工程挑战

新标准对电池设计和测试有一定的影响
新标准对电池设计和测试有影响HORIBA米拉

UNECE法规100的下一个更新,第3版,对汽车制造商和分级供应链有重大影响。在设计和验证电动汽车电池组时,需要采取额外的措施,因为额外的测试要求可能会增加型号批准成本,并严重影响工期。

然而,虽然已经概述了新的需求,但工程团队面临着更多的复杂性,因为这些更新是开放的解释:提供遵从性保证的特定测试方法还没有被授权。与内燃机相比,电池技术仍处于相对初级阶段,这对原始设备制造商来说是一个具有挑战性的局面,如果在2023年第三季度实施之前不解决这个问题,可能会付出更大的代价。

新型号批准要求

欧洲经委会第100.03号条例有两部分,第一部分涉及道路车辆电力传动系统的安全,包括其他要求,例如电池组在清洗和涉水时的抗积水能力。为此定义了测试方法,因此很容易实现。

第二部分介绍了关于可充电电力储能系统(REESS)的安全要求。这包括设计证明以及安装前的组件测试,跨越破坏性和非破坏性测试,低温保护,在车辆控制故障时的警告,以及在发生热事件时的5分钟警告。这些要求的严格程度意味着,一些制造商可能需要重新审查电池组的设计。

测试方法

说到测试方法,例如,对于热传播,必须进行“[…]使用适当的行业标准方法进行风险降低分析”(6.15.2.1):列出了潜在的方法,但没有强制性的方法。

对于在验证过程中引发热失控和热传播的最有效方法——穿透钉、过度充电或过热——存在很多争论,因为各国和原始设备制造商持不同立场,行业尚未达成共识。此外,还有一些情况下,法规引用“从测试或模拟中获得的数据”,但没有列出合适的方法。虽然未来的法规更新可能会提供更具体的细节,但这在短期内还不能确认或可用,以帮助工程团队更新他们的验证和测试过程。

结果是,oem可能会对这些标准采取不同的解释。一些制造商可能会寻找最具成本效益的解释,或者可能是最快的途径,以满足即将到来的法规,这可能会使他们面临进一步的工程挑战。或者,它可以从完整性的角度来解释,同时使电池组尽可能的整体安全。违反规定,既不是对也不是错,而是HORIBA米拉的解释是让电池、车辆和道路尽可能安全。

一个安全的解释

以安全为优先,并辅以数十年的工程经验和相关标准和法规的咨询,HORIBA MIRA开发了一套全面的方法,以满足UNECE法规100.03。它还借鉴了两个现有标准:ISO 6469-1和GTR20的测试和验证指南。第一个是热传播标准前沿现有标准的最新修订,而后者是与R100密切一致的全球电气安全法规。

考虑到这一点,HORIBA MIRA能够支持制造商,帮助他们导航过程,并提供最有效、高效和安全的方法来证明符合性的指导。例如,对于热传播,HORIBA MIRA发现过热是一种有效和可靠的测试方法;从电池组中取出一个电池,用一个加热元件替换,从而引起热事件,并传播到其他电池。它允许测试从包中的特定点开始,并且是可重复和可靠的。钉子穿透和过充测试都有可能影响测试包的可重复性的变量。

此外,在其他测试技术中,HORIBA MIRA的热图设备还可以通过数字预测热事件发生的方式、通过电池组的路径以及火焰穿透车厢的点来提供进一步的支持。

尽量减少对未来的影响

新规定要求从包装的设计开始,在各个阶段都要有重要的考虑。一些原始设备制造商可能已经采取了先发制人的措施,或者从道德的角度出发,但热失控和新的热事件预警信号对一些人来说将是新的。这些法规更新将对电池组设计产生如此重大的影响,以至于重新工作,如果不是完全重新设计电池组,可能是必要的。就开发和验证更新而言,这可能代价高昂,更不用说使其工作所需的能力和专业知识了。在V-cycle的所有阶段,HORIBA MIRA的工程团队可以在测试和验证中提供指导和支持,以在实施前满足UNECE法规100.03。

HORIBA MIRA电气认证工程师Nicholas Bates