电池系统安全设计1
0赞曾经在博客内写过此文,不过谈及电池系统。与周鹏先生聊过以后,总觉得真正经历过靠谱的开发项目,各种边界一起套你头上,你才能明辨哪些优先级高一些,哪些优先级低一些,更能理清楚思路。
对于系统安全这一条,我真的很幸运可以学到这一概念,并且带着我去看《系统工程》,这些原似枯燥的内容。电池系统的安全,并不仅仅归于单一的功能安全,因为有很多的问题,不仅仅是电子控制的问题。参考文献1和参考文献2,各自对电池系统进行,初步危害分析 PHA。
1)电池系统本身危害
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正常工作下高压暴露 ASIL=D S3、C3、E4
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碰撞时&后高压暴露 ASIL=B S3、C3、E2
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维护高压暴露 ASIL=B S3、C2、E3
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可燃气体暴露 ASIL=D S3、C3、E4
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有毒气体暴露 ASIL=D S3、C3、E4
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可燃气体暴露 ASIL=D S3、C3、E4
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有毒液体暴露 ASIL=B S3、C1、E4
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可燃液体暴露 ASIL=B S3、C1、E4
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高温部件暴露 ASIL=A S1、C2、E4 皮肤烫伤
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火&点燃源 ASIL=D S3、C3、E4
2)电池系统其他功能安全问题,一些工作的分析由来,其实也是对功能判错的过程
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F001 给高压总线提供能量
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错误功能 mf001 需要时,没有提供能量 power not provided to HVDC bus when required
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错误功能 mf002 不需要的时候提供能量 unintended power delivery to HVDC bus
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F002 从总线接受能量
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错误功能 mf003 无法接受能量
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错误功能 mf004 过充超过能量范围
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错误功能 mf005 过充超过允许电流
通过对于危害以及原因的系统性分析,通过逻辑图的方式将之联系起来
这里有一个非常重要的逻辑问题,如下表所示,同样的问题,不同的情况安全等级是不同的。如下表所示,在能量回收的时候,不同车速情况下,能量回收导致的过充,形成的问题,安全等级不同。
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车辆正常使用:车辆使用过程中,分为驾驶和充电两个方面。
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驾驶状态(低速、中速和高速)
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充电状态(交流充电、直流充电)
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运输存储
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维护保养
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车辆事故(车辆碰撞、车辆浸水)
因此,对于一个充电的问题,安全目标就上升到了D级了。这里的数据,当然只是论文里头虚拟的,实际的,就需要拿着测试数据和管安全的来细致的整理应不应该了。
参考文献
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High-Voltage Battery System Concepts for ISO 26262 Compliance William Taylor and Jody J. Nelson.
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System Safety and ISO 26262 Compliance for Automotive Lithium-Ion Batteries William Taylor, Gokul Krithivasan, and Jody J. Nelson
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Application of System Safety Engineering Processes to Advanced Battery Safety Ressler, G