彩票平台

新聞資訊 news

您現在的位置:首頁 > 新聞資訊 > 鋰電池百科 > 動力鋰電池BMS開發流程概述

動力鋰電池BMS開發流程概述

動力鋰電池BMS

1、動力鋰電池BMS功能需求的考量

功能安全:不存在由電子電氣系統的故障而引起的危害導致不合理的風險。因此,動力鋰電池BMS功能安全開發要根據實際產品應用需求做相應功能列表情況,其中首要任務是要防止不可接受的風險。要區分兩類故障、錯誤和失效:隨機和系統性失效。系統性失效可以在設計階段通過合適的方法來防止,而隨機性失效只能降低到可接受程度。系統性甚至隨機性失效會發生在硬件當中,而軟件的失效更多的是系統性的失效。關于每個危害事件,根據其暴露概率E、可控性C、嚴重度S三要素,確定其ASIL等級。

從需求開始,當中包括概念設計、系統設計、硬件設計、軟件設計,直至最后的生產公布、售后維護,做出相應的功能安全要求,必須具備電壓、電流、溫度等基本的采樣功能,同時對電池的運行過程實時監督,過壓、欠壓、過流、過溫等保護功能,根據需求做同時SOP、SOC、SOH的預測,故障診斷、均衡控制、熱管理、快慢充管理等。

2、動力鋰電池BMS開發流程

優先確定可能性危害事件發生。根據不同的工況、不同使用情況、環境應用情況分析出可能性較大的危害事件,針對危害事件,分配到系統工作的各個職能部門。

(1)思考動力鋰電池BMS因故障導致功能失效的全部可能性:匯總全部功能和故障,按照運行模式區分,形成危害事件的矩陣。通過危害分析和風險評估,界定危害事件的功能安全目標。合并不同場景下的同一個危害事件的安全等級,用最高的功能安全等級作為該危害事件的安全等級。為了防止危害事件的發生,進而形成安全目標。

可以從防止危害事件發生的角度考慮安全目標,也可以從防止故障發生的角度提出安全目標。例如:對過放導致內部短路電池起火這個危害提出安全目標,從防止危害發生的角度提出安全目標為防止過放導致短路電池起火,從防止故障的角度提出安全目標則為防止溫度限制發生故障。安全目標的得出,衍生出一些安全相關的參數也要做規定,這些參數包括:運行模式,故障容錯時間,安全狀態,功能冗余等。

(2)確定功能安全需求FSR,每一個安全目標含義至少一項功能安全要求,盡管一個功能安全要求能夠cover不止一條安全目標,每一條FSR從相關的SG繼承最高的ASIL。通過分層的方法,從風險評估和危害分析得出安全目標,再由安全目標得出功能安全要求。FSR的功能安全等級,自動繼承安全目標的最高等級。

(3)由功能安全需求(FSR)提煉技術安全需求(TSR),在整個開發生命周期,技術安全需求是要落實功能安全概念的技術要求,其用意是從細節的單級功能安全要求到系統級的安全技術要求。下表為功能安全需求轉化成技術安全需求的栗子,僅供流程上的參考。

(4)bms系統設計階段,系統及子系統要上面所含義的貫徹技術安全要求,要反映前面含義的安全檢測及安全機制。技術安全要求的應分配給系統設計要素,同時系統設計應完成技術安全要求,有關技術安全要求的實現,在系統設計中應考慮如下問題,含義系統架構,分配TSR到硬件和軟件,同時含義好軟件硬件接口HIS。軟硬件接口規范應規定的硬件和軟件的交互,并與技術安全的概念是一致的,應包括組件的硬件設備,是由軟件和硬件資源控制支持軟件運行的。

系統設計,標準中給出三個方面的原則:模塊化、適當的顆粒度和簡單。針對不同的安全等級,強調關注不同側面的設計考量。

技術安全要求,直接或者經過進一步細化后,分配給硬件和軟件。

系統設計完成后,還要考慮設計驗證。功能安全目標越高,越傾向于實物驗證的方式。

(5)硬件系統功能安全設計。硬件的詳細安全需求來自于TSR,系統架構及系統邊界HSI。硬件設計可以硬件功能方塊圖開始,硬件方塊圖的所有的元素和內部接口應當展示出來。然后設計和驗證詳細的電路圖,最后通過演繹法(FTA)或者歸納法(FMEA)等方法來驗證硬件架構可能出現的故障。對BMS系統來講,電池包電壓傳感器是一個非常重要的傳感器,因此針對不同ASIL等級要分析電池包電壓傳感器不同的失效模式。一部分失效模式可以通過硬件的需求防范,一部分失效模式可以被分離為軟件需求去防范。

每個技術安全要求怎么樣設計,與實際產品功能、技術發展水平,供應商水平等密切相關,是不同廠家產品差異性的起點。而產品具體執行,有自己不同的思路,有的是不適用安全機制,直接要求零部件提高自身功能安全等級;有的則選擇新增監測機制或者供應不同原理的冗余設計,用以提高功能安全等級。

(6)bms軟件系統設計。在軟件開發一般遵循V模型,左邊是開發過程,右邊對應的測試過程。BMS在軟件架構設計中,要重點考慮軟件的可維護性及可測試性。軟件在整個產品周期內都應當考慮維護性,同時還要考慮軟件架構的設計測試的容易實現,至此產品的設計開發環節已經全部完成。

聲明: 本站部分文章及圖片來源于互聯網,如有侵權,請聯系刪除。
友情提示:留下您的需求和聯系方式,我們收到信息將第一時間聯系您!