這里根據(jù)特來電新能源有限公司首席科學(xué)家鞠強的報告數(shù)據(jù)來看下,整個209年電動汽車在充電領(lǐng)域的故障情況。分為兩部分:一是充電故障在車輛類型上的分布;二是充電故障在不同電芯配套車輛上的分布。
一、充電故障在車輛上的分布
(1)總體分布
這里將故障類別分為以下5類:
- 電芯類別:車輛達(dá)到單體電壓目標(biāo)值終止(SOC<90%)、車輛電池達(dá)到目標(biāo)SOC終止(SOC<90%)
- BMS類別:BMS通信超時終止、車輛BMS絕緣故障、BMS接觸器開路故障終止、車輛BMS元件或輸出連接器過溫終止、車輛BMS粘連終止
- 高壓連接:車輛輸出連接器過溫故障終止、高壓繼電器故障終止、車輛充電連接器故障終止
- 主動防護:主動防護電池過充終止、主動防護電池整包過壓終止、主動防護電池溫升異常終止、主動防護單體過壓終止、主動防護SOC數(shù)據(jù)異常終止、主動防護BMS數(shù)據(jù)不刷新終止、主動防護過流終止、主動防護BMS數(shù)據(jù)超范圍終止
- 其他類型:車輛電池組溫度過高終止、車輛電壓異常終止、車輛電流過大、車輛監(jiān)測點CC2電壓檢測故障終止、車槍連接跳變終止
上述5類故障在總故障中的占比%如下,
可以看出,和電芯相關(guān)的占據(jù)較大的份額,這其中大多是與電芯均衡相關(guān)(電芯一致性),主要的故障為:“車輛達(dá)到單體電壓目標(biāo)值終止(SOC<90%)”和“車輛電池達(dá)到目標(biāo)SOC 終止(SOC<90%)”。
(2)在電動乘用車上的分布,如下所示
其中,5類故障如下:
電芯類別:車輛達(dá)到單體電壓目標(biāo)值終止(SOC<90%)、車輛電池達(dá)到目標(biāo)SOC終止(SOC<90%)、SOC達(dá)到限值終止
BMS類別:BMS通信超時終止、車輛BMS絕緣故障終止、車輛BMS元件或輸出連接器過溫終止、BMS接觸器開路故障
高壓連接:車輛高壓繼電器故障終止、車輛充電連接器故障終止
主動防護:主動防護電池過充終止、主動防護電池單體過壓終止、主動防護SOC數(shù)據(jù)異常終止、主動防護BMS數(shù)據(jù)不刷新終止、主動防護過流終止、主動防護電池整包過壓終止、主動防護BMS數(shù)據(jù)超范圍終止
其他類型:車輛電壓異常終止、車輛電流過大終止、車輛監(jiān)測點CC2電壓檢測故障終止、車輛電池組溫度過高故障終止、充電電流異常終止
5類故障的占比%分別為:
可以看出,對于乘用車來說,與電芯相關(guān)的類別占比最大,接近了一半,這表明在乘用車應(yīng)用上,電芯的一致性更為明顯。而高壓連接相對低,一方面與高壓連接的技術(shù)進步有關(guān),另一方面來自于對高壓連接這塊質(zhì)量控制的提升。
(3)在電動商用貨車上的分布,如下所示
其中,5類故障如下:
電芯類別:車輛達(dá)到單體電壓目標(biāo)值終止(SOC<90%)、車輛電池達(dá)到目標(biāo)SOC終止(SOC<90%)
BMS類別:BMS通信超時終止、車輛BMS絕緣故障終止、車輛BMS元件或輸出連接器過溫終止
高壓連接:車輛高壓繼電器故障終止、車輛充電連接器故障終止、車輛輸出連接器過溫故障終止
主動防護:主動防護電池過充終止、主動防護電池單體過壓終止、主動防護SOC數(shù)據(jù)異常終止、主動防護BMS數(shù)據(jù)不刷新終止、主動防護電池溫升異常終止、主動防護電池過溫終止
其他類型:車輛其他故障、車輛電壓異常終止、車輛電流過大終止、車輛監(jiān)測點CC2電壓檢測故障終止、車輛電池組溫度過高故障終止
5類故障的占比%分別為:
商用貨車的BMS類別故障尤其高,遠(yuǎn)高于其他幾類車,這表明該領(lǐng)域的BMS技術(shù)或產(chǎn)品質(zhì)量或成熟度不足。
(2)在電動商用客車上的分布,如下所示
其中,5類故障如下:
電芯類別:車輛達(dá)到單體電壓目標(biāo)值終止(SOC<90%)、車輛電池達(dá)到目標(biāo)SOC終止(SOC<90%)、
BMS類別:車輛BMS絕緣故障終止、BMS通信超時終止、BMS接觸器開路故障、車輛BMS元件或輸出連接器過溫終止
高壓連接:車輛輸出連接器過溫故障終止、車輛高壓繼電器故障終止、連接器異常終止、車輛充電連接器故障終止、
主動防護:主動防護電池整包過壓終止、主動防護電池過充終止、、主動防護電池溫升異常終止、主動防護電池過溫終止、主動防護電池單體過壓終止、主動防護SOC數(shù)據(jù)異常終止、主動防護BMS數(shù)據(jù)不刷新終止、主動防護過流終止
其他類型:車輛電壓異常終止、車輛其他故障、車輛監(jiān)測點CC2電壓檢測故障終止、車輛電池組溫度過高故障終止、車輛電流過大終止
5類故障的占比分別為:
商用客車的故障很特別,它最大的故障類別來自于“車輛電壓異常”,這可能與客車的多箱布置有關(guān);它的高壓連接故障也相對較高,這可能與多箱布置也有關(guān)。
將總車輛、乘用車、商用貨車和商用客車的5類故障占比對比來看,乘用車的電芯均衡問題嚴(yán)重;商用貨車的BMS問題最多;商用車在高壓連接上的問題明顯多于乘用車;乘用車主動防護的問題多,表明電池技術(shù)仍有待提高;商用客車的高壓連接問題是重點。
二、充電故障在不同電芯配套車輛上的分布
從充電過程中數(shù)據(jù)交互的統(tǒng)計來看,三元電芯裝機量遠(yuǎn)超其他電芯,達(dá)到一半以下,如下圖。
三元材料電池故障中主要為車輛達(dá)到單體電壓目標(biāo)值終止和車輛電池達(dá)到目標(biāo)SOC 終止(SOC<90%)兩個原因,即一致性和過充問題,如下圖所示。
磷酸鐵鋰故障中主要為車輛BMS 元件或輸出連接器過溫終止和車輛電池達(dá)到目標(biāo)SOC 終止(SOC<90%)兩個原因,如下圖所示。三元與鐵鋰的車輛,BMS絕緣故障都較多。
錳酸鋰電池車輛故障中達(dá)到單體電壓目標(biāo)值終止占比較高,達(dá)到47.98%,它在電芯一致性方面的問題更為凸出。