1 范圍

      本標準規(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方法。

      本標準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），電機及其控制系統(tǒng)、DC/DC變換器和車載充電機等。

      ［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

      故障容錯時間間隔 fault tolerant time interval；FTTI

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

      注1：安全相關(guān)的時間間隔參見圖1。

      注2：評估所有危害事件的最短時間間隔，其取決于危害的特征。

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

      注4：在容錯時間間隔內(nèi)，如果相關(guān)項保持在安全狀態(tài)或過渡到安全狀態(tài)或過渡到緊急運行，則表明安全機制及時對故障進行了處理。

      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，直到實施制動。

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

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

圖1 安全相關(guān)時間間隔

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，氣體通過預(yù)先設(shè)計好的方式釋放出來。

      ［GB/T 19596-2017，定義 3.3.3.13.8］

3.11

      過充電 overcharge

      當電芯或電池完全充電后繼續(xù)進行充電。

      ［GB/T 19596-2017，定義 3.3.3.2.4］

3.12

      過放電 over discharge

      當電芯或電池完全放電后繼續(xù)進行放電。

      ［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)時間大于1s）。

      注1：火焰持續(xù)時間大于1s指單次火焰持續(xù)時間，而非多次火焰的累計時間。

      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)項定義

5.1 總則

      應(yīng)按照GB/T 34590.3-2017的要求進行相關(guān)項定義，相關(guān)項指實現(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)項的功能概念和相關(guān)項邊界和接口示例。

5.2 功能概念

      為滿足車輛安全運行，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行進行監(jiān)控和保護。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 運行條件和環(huán)境約束

      為滿足車輛安全運行，需要明確相關(guān)項的運行條件及環(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)項與整車其他相關(guān)項的依賴關(guān)系、接口關(guān)系等。

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