來自監控平臺的數據還原了過充的現象。五洲龍A10純電動大巴14時13分入場充電,此時SOC(剩余電量)還有62%,車輛充電到15時42分時,已經將動力電池充滿。但是,充電動作一直在持續,直到17時,充電機檢測到的電壓超過充電機自身保護電壓650V,充電機才強制中斷充電過程——此時電池包的電壓也已遠遠超過電壓限值600V。單體最高電壓達到4.58V。電池總容量為324kWh,從SOC為62%時開始充電,最終總計充入202kWh;且在BMS信息中斷后,事故車輛仍充入了57.9kWh電量。
靜置一段時間后,大巴尾部電池倉1號電池箱、左前輪后部電池箱等多個電池箱先后發生動力電池熱失控、電解液泄漏,引起短路,導致了火災的發生。
過充何以發生
過充如何會發生?調查組的報告顯示,這是一次系統性失敗:BMS(電池管理系統)、充電機及數據監控平臺均未能發揮應有作用。
首先,電池電量充滿時,電池管理系統主控模塊失效,沒有主動傳遞停止充電信息,而始終上傳失效前數據,使系統沒有完成中斷充電功能。
其次,充電機接收到BMS上報信息,知曉電池單體電壓限值3.75V和總電壓限值600V,仍然持續充電,直至總電壓超過了充電機自身的保護限值后,才停止充電,此時電池已經嚴重過充。
第三,充電系統運營單位、數據監控平臺、整車企業對監控數據未給予重視,在充電過程中監控數據出現異常時,沒有及時采取措施。如果能夠實時分析監控數據,及時采取必要措施,這一事故是有可能避免的。
電池網專家組還分析了事故發生前一個月內同一個充電站的充電監控數據,發現事故車輛和其他車輛都出現過同樣的故障。即BMS主控模塊停止工作,無法切斷充電接觸器,電池持續過充,同時充電機無視其過充現象,直至總電壓達到充電機保護電壓,充電機才強制斷電。雖然沒有起火,但是問題和現象與4·26事故相同。深層原因還有待各方專家進一步分析。
火災何以蔓延
在電動大巴車輛電池倉起火后,火勢蔓延至乘員艙,加劇了燃燒。
調查組認為,為了方便滅火器工作而布置的電池倉與乘員艙之間的穿孔,是火焰蔓延到乘員艙的主要途徑。乘員艙中座椅、內飾材料迅速、大面積起火燃燒,多數電池箱受到烘烤,加劇了后續電池過熱燃燒。
鋰電池廠商調查最終總結,電池管理系統控制策略存在缺陷、充電系統功能不完善、監控數據不被重視,車--充電機--后臺監控等缺乏系統的安全保護設計,是造成本次事故的原因。調查組還就此提出了整改意見,主要包括:必須改進BMS設計;充電設施增設限制過充的措施;整車企業要對結構、內飾材料、高低壓電纜進行改進設計,同時控制電池箱相對集中的車輛尾部電池艙的環境溫度;相關方應重視監控系統,防患于未然。調查組還特別提醒,過充是目前電動車火災的主要原因,各方面要高度重視,采取有效措施。