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干货分析电芯寿命与动力电池系统可靠性的关

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来源: 作者: 2018-10-29 10:16:35

【干货】分析电芯寿命与动力电池系统可靠性的关系

导读:

电动汽车动力电池系统(PACK)的可靠性在研发过程中,经常为同事所提及,有人也会等同于寿命,有人也会讲是耐久性,有人也会说是质保期,当然也有的讲到是失效率相关,是平均无故障间隔时间(MTBF)等等。

电动汽车动力电池系统(PACK)的可靠性在研发过程中,经常为同事所提及,有人也会等同于寿命,有人也会讲是耐久性,有人也会说是质保期,当然也有的讲到是失效率相关,是平均无故障间隔时间(MTBF)等等。以上的叫法均有其特殊意义,只是所关心的重点不同。这里面涉及到几个常用、易混淆的术语,如寿命、耐久性、质保期、可靠性、失效率、平均无故障间隔时间(MTBF)。在理解这些术语前,有个问题大家可以思考下:电动汽车的可靠性与传统汽车的可靠性有区别吗?本质上是没有区别的,就像你谈论诺基亚与智能的可靠性一样。除去动力技术的不同,传统汽车与电动汽车在很多方面都是相通的。我们看下这几个术语的定义:使用寿命,是指新车开始使用直至报废为止的使用延续时间(或里程)。使用期限分为技术使用期限、经济使用期限与合理使用期限。质量保证期是指保证该商品使用者实现购买该商品目的和要求的合理预期,即质量保障的时间,也即合理使用寿命,很明显质保期在数值上≤使用寿命,我们常听说的动力电池要能做到5年10万公里或8年24万公里(以先到为准),指的就是质保期。关于质保期还有个易混的概念即保修期,这二者区别在于质保期内零件免费更换,保修期内免费维修,在数值上一般保修期小于等于质保期,也有终生保修的,属特例。耐久性,是指汽车进入极限技术状态之前,经预防性维修(不更换主要总成和大修)维持工作能力的性能。使用寿命与耐久性都是对产品寿命的描述指标,很多情况下,二者可以等同,从数值上来看,耐久性≤使用寿命。耐久性一般大于质保期,这从定义上就可以看出,如果产品不能维持规定工作能力,必定在相关零部件上出现了问题。耐久性体现在维持规定工作能力性能的时间跨度,比如对于动力电池,我们知道在容量低于80%时,就要求退役,但低于80%时,车子仍然可以继续使用。所不同的是,车子的性能变化了,直接的表现就是续驶里程降低。这种现象,不同的车子到达电池容量80%的时间是不同的,时间早的就可以说该车的耐久性不好,时间晚的就可以说是耐久性好。当然,如果将容量到达80%就定义为动力电池的寿命,那二者相同。以上是PACK中,较容易理解耐久性的一个例子。其实,耐久性最初始于对机械产品的研究,由于机械产品的失效通常都是应力应变长时间作用累积而造成,因此,耐久性是一个渐变指标,这与电池SOC的衰退类似,与时间因素强相关。可靠性是指电动汽车在规定的使用条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。这里有四个关键因素:汽车产品、规定条件、规定时间、规定功能。汽车产品指汽车整车、总成或关键零部件,如PACK。可靠性也是描述一种时间跨度内的能力,如果说狭义的质量是时间点的概念(产品在出货那个时刻是否是OK的),那么可靠性则是一段时间内的质量。可靠性的另一个属性是故障,所有的可靠性活动都是围绕“故障”展开的,离开“故障”谈可靠性是没有意义的,它所研究的主要就是产品的故障规律、机理,以及相关的改进、验证活动。从这点来看,可靠性与使用寿命、质保期不是一个纬度的概念,与耐久性有共同之处(耐久性本身也与故障相关)。

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