该如何评价新能源汽车的电池性能和安全性？
该如何评价新能源汽车的电池性能和安全性？
新能源汽车的电池系统是其能量储存与供应的关键组件，它负责从车辆自身或外部源头吸收能量，并为车载设备或相关外设提供所需能量。随着新能源汽车的普及，电池性能和安全性成为消费者关注的焦点。本文将从电池管理系统的角度，探讨如何评价新能源汽车的电池性能和安全性。
在新能源汽车的三电系统架构中，电池系统扮演着能量储存与供应的关键角色，它负责从车辆自身或外部源头吸收能量，并为车载设备或相关外设提供所需能量。
动力电池管理系统大致由以下三个核心组件构成：
首先是BMU，即电池管理单元，其主要职责是判断电池的充电状态，并根据估算的电池包可用能量与功率限制，对电池包内部的电芯进行均衡处理。
其次是CMU，也就是电芯管理单元，负责测量电池系统内各个电芯的电压与温度，并将收集到的数据以特定格式传输给BMU。
最后是电芯，作为动力电池系统的基本单元，它利用锂离子在正极与负极之间的移动特性，实现化学能与电能之间的转换。
谈及动力电池管理系统的潜在风险，一个不容忽视的问题就是热失控。
热失控的发生，往往是由于电池包内部温度与压力过高所致。这种情况通常源于电池系统失效后，内部散热速度跟不上热量产生的速度，最终可能引发电池包的起火甚至爆炸。
为了降低热失控的风险，我们需要对动力电池管理系统进行精细的定量设计。
这包括通过测试确定热失控的临界值，即任何电芯温度超过此值都会触发热失控。同时，为了覆盖所有可能的失效场景，我们需要在最恶劣的条件下进行测试，以确定电池从故障出现到发生热失控之间的最短时间间隔，即FTTI时间。
基于上述分析，我们可以进行概念设计来评估车辆动力电池的安全性。
电池管理系统的安全状态可以这样定义：当系统监测到电池的电流、电压等参数超过安全阈值时，能够在允许的故障容错时间（FTTI）内，通过切断高压输出并警告驾驶员等方式，使系统进入安全状态。这成为了评价车辆动力电池功能安全性的重要标准。
从动力电池管理系统的三大组成部分来看，可能导致系统在失效后无法及时切断高压输出并进入安全状态的原因主要有以下三点：
CMU因传感器信号数据采集回路异常，导致电压、电流及温度信号失效。
BMU因软件故障或控制器问题而未能及时断开高压电路。
电芯集成方案在失效后，无法在电芯短路时通过断开继电器来切断高压电路。