新技术降低电动汽车碰撞后触电风险

这篇文章是我们独家报道的一部分IEEE期刊手表系列与IEEE Xplore合作。

尽管可能性很低，汽油动力汽车有时会在碰撞后着火。但是，随着市场越来越多地转向电动汽车，是否存在同样的安全问题，即乘客可能在碰撞后触电身亡?

事实上，电动汽车依赖于极高电压的电池，在碰撞后可能会使乘客触电身亡。在一个研究七月号出版IEEE电力电子汇刊，研究人员描述了一种显著降低这种情况发生几率的技术。

胡兴企,一个读者(相当于英国约克大学的副教授)参与了这项研究。他指出，电动汽车的推进系统依赖于电压非常高的电池，电压在346到800伏之间。出于安全考虑，联合国欧洲经济委员会(联合国)监管R94已经规定，在撞车事故发生后，除电池本身外，任何汽车部件的电压必须在一分钟内降至安全水平(60v)。

为了适应这种情况，电动汽车被设定了一个保护模式，在碰撞后立即触发。胡解释说:“断路器将立即被触发，将电池与其他部件隔离开来，齿轮箱将车轴与牵引电机断开，(推进系统)在无负载的情况下旋转。”“然而，在这种情况下，分别存储在电容器和电机中的剩余电能和机械能将在直流母线内长时间保持在初始水平(长达5分钟以上)，不仅违反高压安全要求，而且增加了电击的可能性。”

为了解决这个问题，Hu的团队设计了一种混合方法，它依赖于内部机器绕组和外部出血电路来实现快速和安全的放电。“通过混合方法，机器绕组可以作为外部出血电路的辅助装置，从而减小其尺寸，实现适用于任何电动汽车驱动器的相对轻量化和成本效益高的放电技术，”解释说曹国伟龚他现在是中国科学院的博士后研究员阿尔伯塔大学在加拿大。

他们通过在实验室的一个电动马达系统上进行模拟和实验，对这种方法进行了测试，该方法涉及三种不同的算法，取决于碰撞时车辆的速度。结果表明，电路出血器和内部机器绕组的组合可以在短短5秒内安全地将直流母线电压降低到60 V，这是观察到的最快放电时间之一，并且完全符合UNECE安全指南。

胡指出，他的团队提出的方法成本低，结构紧凑，可靠性高。他目前正在与丹尼克斯半导体而且莲花汽车在现实环境中测试这项技术。

”需要进一步的调查来解决与碰撞安全相关的问题，包括与乘员安全有关的问题和对电动汽车易碎部件的保护问题。这可能涉及使用更多的算法来提高安全功能的可靠性，”Hu说，并指出，将这种方法应用于其他电气化运输系统，如电动船舶或火车，还需要做更多的工作。