1 范圍

      本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電動汽車用動力蓄電池管理系統(tǒng)（以下簡稱“電池管理系統(tǒng)”）的功能安全要求及試驗(yàn)方法。

      本標(biāo)準(zhǔn)適用于電動乘用車用鋰離子動力蓄電池管理系統(tǒng)，其他類型動力蓄電池的管理系統(tǒng)及其他類型車輛的動力蓄電池管理系統(tǒng)可參照執(zhí)行。

2 規(guī)范性引用文件

      下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

      GB 18384-2020 電動汽車安全要求

      GB/T 19596-2017 電動汽車術(shù)語

      GB/T 34590-2017（所有部分）道路車輛 功能安全

      GB 38031-2020 電動汽車用動力蓄電池安全要求

      GB/T 38661-2020 電動汽車用電池管理系統(tǒng)技術(shù)條件

3 術(shù)語和定義

      GB/T 19596-2017和GB/T 34590.1-2017界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。為便于使用，以下重復(fù)列出了GB/T 19596--2017中的一些術(shù)語和定義。

3.1

      蓄電池管理系統(tǒng) battery management system；BMS

      監(jiān)視蓄電池的狀態(tài)（溫度、電壓、荷電狀態(tài)等），可以為蓄電池提供通信、安全、電芯均衡及管理控制，并提供與應(yīng)用設(shè)備通信接口的系統(tǒng)。

      ［GB/T 19596-2017，定義3.3.2.1.10］

3.2

      電池單體 secondary cell

      將化學(xué)能與電能進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換的基本單元裝置，通常包括電極、隔膜、電解質(zhì)、外殼和端子，并被設(shè)計(jì)成可充電。

      ［GB 38031-2020，定義3.1］

3.3

      高壓系統(tǒng) high voltage power system

      電動汽車內(nèi)部B級電壓以上與動力電池直流母線相連或由動力電池電源驅(qū)動的高壓驅(qū)動零部件系統(tǒng)，主要包括但不限于：動力電池系統(tǒng)和/或高壓配電系統(tǒng)（高壓繼電器、熔斷器、電阻器、主開關(guān)等），電機(jī)及其控制系統(tǒng)、DC/DC變換器和車載充電機(jī)等。

      ［GB/T 19596-2017，定義 3.1.2.1.11］

3.4

      動力蓄電池系統(tǒng) power battery system

      一個或一個以上蓄電池包及相應(yīng)附件（蓄電池管理系統(tǒng)、高壓電路、低壓電路、熱管理設(shè)備以及機(jī)械總成）構(gòu)成的為電動汽車整車的行駛提供電能的能量存儲裝置。

      ［GB/T 19596-2017，定義3.1.2.1.9］

3.5

      故障容錯時(shí)間間隔 fault tolerant time interval；FTTI

      在安全機(jī)制未被激活情況下，從相關(guān)項(xiàng)內(nèi)部故障發(fā)生到可能發(fā)生危害事件的最短時(shí)間間隔。

      注1：安全相關(guān)的時(shí)間間隔參見圖1。

      注2：評估所有危害事件的最短時(shí)間間隔，其取決于危害的特征。

      注3：FTTI與相關(guān)項(xiàng)的功能異常表現(xiàn)而引起的危害有關(guān)。FTTI是安全目標(biāo)的屬性。

      注4：在容錯時(shí)間間隔內(nèi)，如果相關(guān)項(xiàng)保持在安全狀態(tài)或過渡到安全狀態(tài)或過渡到緊急運(yùn)行，則表明安全機(jī)制及時(shí)對故障進(jìn)行了處理。

      注5：危害事件的發(fā)生取決于存在的故障并且車輛處于故障可影響車輛行為的場景中。

      示例：制動系統(tǒng)失效可能不會導(dǎo)致危害事件，直到實(shí)施制動。

      注6：當(dāng)僅在相關(guān)項(xiàng)層面定義FTTI時(shí)，可在要素層面規(guī)定最長故障處理時(shí)間間隔和故障處理后達(dá)到的狀態(tài)，以支持功能安全概念。

      注7：故障探測時(shí)間間隔可包括多個診斷測試時(shí)間間隔，以允許在診斷測試時(shí)間間隔足夠小于故障探測時(shí)間間隔的情況下消除錯誤。

圖1 安全相關(guān)時(shí)間間隔

3.6

      熱失控 thermal runaway

      電池單體放熱連鎖反應(yīng)引起電池溫度不可控上升的現(xiàn)象。

      ［GB 38031-2020，定義3.14］

3.7

      熱擴(kuò)散 thermal propagation

      電池包或系統(tǒng)內(nèi)由一個電池單體熱失控引發(fā)的其余電池單體接連發(fā)生熱失控的現(xiàn)象。

      ［GB 38031-2020，定義3.15］

3.8

      爆炸 explosion

      突然釋放足量的能量產(chǎn)生壓力波或者噴射物，可能會對周邊區(qū)域造成結(jié)構(gòu)或物理上的破壞。

      ［GB 38031-2020，定義3.10］

3.9

      漏液 leakage

      蓄電池內(nèi)部電解液泄漏到電池殼體外部。

      ［GB/T 19596-2017，定義 3.3.3.13.7］

3.10

      泄氣 venting

      單體電池或電池組中內(nèi)部壓力增加時(shí)，氣體通過預(yù)先設(shè)計(jì)好的方式釋放出來。

      ［GB/T 19596-2017，定義 3.3.3.13.8］

3.11

      過充電 overcharge

      當(dāng)電芯或電池完全充電后繼續(xù)進(jìn)行充電。

      ［GB/T 19596-2017，定義 3.3.3.2.4］

3.12

      過放電 over discharge

      當(dāng)電芯或電池完全放電后繼續(xù)進(jìn)行放電。

      ［GB/T 19596-2017，定義3.3.3.1.8］

3.13

      起火 fire

      電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)任何部位發(fā)生持續(xù)燃燒（火焰持續(xù)時(shí)間大于1s）。

      注1：火焰持續(xù)時(shí)間大于1s指單次火焰持續(xù)時(shí)間，而非多次火焰的累計(jì)時(shí)間。

      注2：火花及拉弧不屬于燃燒。

      ［GB 38031-2020，定義3.11］

4 一般要求

      除非特別說明，電池管理系統(tǒng)功能安全技術(shù)開發(fā)、流程開發(fā)等要求應(yīng)按照GB/T 34590-2017（所有部分）執(zhí)行。

5 相關(guān)項(xiàng)定義

5.1 總則

      應(yīng)按照GB/T 34590.3-2017的要求進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)定義，相關(guān)項(xiàng)指實(shí)現(xiàn)車輛層面功能或部分功能的系統(tǒng)或系統(tǒng)組。

      注：相關(guān)項(xiàng)及其范圍可根據(jù)具體情況定義。附錄A和附錄B分別給出了以電池管理系統(tǒng)和動力蓄電池系統(tǒng)為相關(guān)項(xiàng)的功能概念和相關(guān)項(xiàng)邊界和接口示例。

5.2 功能概念

      為滿足車輛安全運(yùn)行，確保車輛內(nèi)部、外部人員以及車輛環(huán)境的安全，電池管理系統(tǒng)應(yīng)對動力蓄電池的安全運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)。電池管理系統(tǒng)的功能性要求還應(yīng)滿足GB 18384-2020、GB 38031-2020、GB/T 38661-2020。

      注1：附錄A給出了電池管理系統(tǒng)充電管理和放電管理的功能概念描述。附錄B給出了動力蓄電池系統(tǒng)提供充電和提供放電的功能概念描述。

      注2：充電狀態(tài)包括外部充電、內(nèi)部充電（例如，整車制動能量回收）等。放電狀態(tài)包括行車放電、靜置放電等。

5.3 運(yùn)行條件和環(huán)境約束

      為滿足車輛安全運(yùn)行，需要明確相關(guān)項(xiàng)的運(yùn)行條件及環(huán)境約束，可包含（如適用）：

      a）外部環(huán)境，例如，溫度、濕度、路況、天氣等；

      b）運(yùn)行模式，例如，動力蓄電池系統(tǒng)處于充電狀態(tài)、放電狀態(tài)、靜置狀態(tài)等，或者電池管理系統(tǒng)處于工作狀態(tài)或者非工作狀態(tài)；

      c）相關(guān)項(xiàng)與整車其他相關(guān)項(xiàng)的依賴關(guān)系、接口關(guān)系等。

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