新能源汽车“三电”系统功能安全技术现状分析

合集下载

新能源汽车电子技术的研究现状

新能源汽车电子技术的研究现状

新能源汽车电子技术的研究现状随着全球经济的不断发展和能源问题的日益突显,新能源汽车的兴起已经成为全球汽车产业的趋势。

在这一背景下,新能源汽车电子技术的研究也越来越引起人们的关注。

本文将从现阶段新能源汽车电子技术的研究现状、技术面临的挑战以及未来发展方向等多个方面进行讨论。

一、新能源汽车电子技术的研究现状新能源汽车电子技术主要包括动力电池管理系统、电驱动系统、充电系统和辅助系统等方面。

其中,动力电池管理系统是保证新能源汽车电动机正常工作的关键技术之一。

其功能主要包括对动力电池进行监测和管理,防止电池过充、过放、过温等情况的发生,从而保证动力电池的安全性和寿命。

电驱动系统是新能源汽车的核心技术之一,主要由电机和电控制器两部分组成。

其中,电机是汽车动力系统的核心部件,其性能的好坏直接影响着新能源汽车的动力性、续航能力和驾驶舒适度。

而电控制器则负责控制电机的转速、扭矩等参数,保证电机工作的高效、稳定和安全。

充电系统是新能源汽车的必备设施,可以为电池充电,满足车辆行驶的能源需求。

目前,市场上主要有三种充电方式,分别是交流充电、直流充电和无线充电。

其中,直流充电速度较快,适合在外出旅行时使用;而交流充电和无线充电则适合在家庭和公共场所使用。

辅助系统是新能源汽车电子技术的重要组成部分,可以增强车辆的智能化和便捷性。

其中,智能驾驶辅助系统可以帮助驾驶员提高驾驶安全性和舒适性;而车联网系统可以实现车辆和外部世界的智能互联,为驾乘者提供更多的便利和服务。

二、技术面临的挑战新能源汽车电子技术虽然发展迅速,但依然面临着许多技术和政策上的挑战。

首先,新能源汽车电子技术的成本依然较高,难以降低整车价格;其次,动力电池的安全问题和寿命问题仍然是制约该技术发展的主要瓶颈之一;再次,电驱动系统的高效性和稳定性需要进一步提高,以满足客户对汽车性能和使用寿命的需求;最后,充电基础设施建设的不足也在一定程度上制约着新能源汽车的普及。

三、未来发展方向未来,新能源汽车电子技术将致力于实现更高效、更安全、更环保的汽车性能和使用体验。

新能源汽车电池系统的安全性分析与设计

新能源汽车电池系统的安全性分析与设计

新能源汽车电池系统的安全性分析与设计随着环境保护意识的增强和对能源危机问题的关注,新能源汽车已经成为汽车行业的发展趋势。

而作为新能源汽车的核心组成部分,电池系统的安全性分析与设计显得尤为重要。

本文将对新能源汽车电池系统的安全性进行深入分析,并提出相应的设计思路和建议。

一、电池系统安全性分析1. 电池系统的内部因素首先,我们需要分析电池系统内部的因素对其安全性的影响。

主要包括电池的能量密度、电池充放电速率、电池材料的稳定性等。

高能量密度的电池有可能导致过热、过充等问题,进而引发安全事故。

充放电速率过快也会影响电池的安全性能。

因此,在设计电池系统时,需要考虑这些因素,并选择合适的电池材料和配置参数来确保安全性。

2. 电池系统的外部因素除了内部因素外,外部因素也会对电池系统的安全性造成影响。

例如,恶劣的工作环境、温度、湿度等都会对电池系统的性能产生负面影响。

此外,新能源汽车的颠簸行驶、剧烈加速减速等操作也会对电池系统的寿命和安全性构成挑战。

因此,在设计新能源汽车电池系统时,需要考虑这些外部因素,并采取相应的措施来提高系统的安全性。

二、电池系统的安全性设计1. 电池的选择与配置在电池的选择与配置方面,应根据新能源汽车的使用需求和规格要求,选择合适的电池类型和容量。

常见的电池类型包括锂离子电池、镍氢电池等,而容量则需根据车辆的续航里程等因素来决定。

此外,电池的配置也要考虑放置位置、散热系统等因素,以确保电池工作稳定可靠。

2. 电池管理系统的设计电池管理系统(BMS)是保证新能源汽车电池系统安全性的重要组成部分。

BMS需要负责监测电池的电量、温度、充放电状态等参数,并根据监测结果进行动态调整和控制。

在设计BMS时,需要考虑到不同电池类型的特性,并加入过充、过放保护、温度控制等功能,以确保电池系统的安全性。

3. 安全防护措施的设计为了增强新能源汽车电池系统的安全性,还需要设计相应的安全防护措施。

例如,可以加入电池包的外壳设计,采用防护板和防护膜来防止电池因外界碰撞而导致的损坏和漏电等问题。

新能源汽车技术研究与现状分析

新能源汽车技术研究与现状分析

新能源汽车技术研究与现状分析一、引言新能源汽车是汽车行业的一个重要发展方向,其采用新能源替代传统燃油,既能有效减少尾气排放对环境的污染,又能提高能源利用效率,实现可持续发展。

目前,我国政府正在大力推进新能源汽车的发展,为此,各大汽车厂商也纷纷加入到新能源汽车的研究与开发中。

本文将对新能源汽车技术研究与现状进行分析。

二、新能源汽车技术研究1.电池技术研究作为新能源汽车的核心部件,电池的性能直接影响着新能源汽车的续航里程、充电速度和安全性。

目前,主要的电池技术包括铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池和固态电池等。

其中,锂离子电池由于具有高能量密度、长循环寿命和快速充放电等优点,成为了新能源汽车电池的主流技术之一,但其中还存在着安全性和成本等方面的问题,需要进一步研究解决。

2.电机技术研究电机是新能源汽车的动力源,其性能直接影响着新能源汽车的车速、加速性能和动力输出。

目前,主要的电机技术包括永磁同步电机、交流异步电机和感应电机等。

其中,永磁同步电机具有高效率、高功率密度和响应速度快等优点,但是其制造成本较高,且容易受到外磁场的干扰,需要进一步研究解决。

3.智能控制技术研究智能控制技术能够自动化地控制车辆的驾驶、制动和充电等系统,提高能源利用效率和安全性,为新能源汽车的发展提供有力保障。

目前,智能控制技术主要集中在车辆单元控制、车辆网络通讯和故障诊断等方面。

未来,随着人工智能技术的发展,智能控制技术将进一步发展,实现真正的自动驾驶技术。

三、新能源汽车现状分析1.市场状况目前,新能源汽车市场规模逐步扩大,2019年全国新能源汽车销量达到了125.6万辆,同比增长了2.3%。

此外,政府对新能源汽车的扶持政策也逐步加强,例如补贴政策、购置税减免政策和免费上牌等政策,进一步推动了新能源汽车市场的发展。

2.技术瓶颈虽然新能源汽车技术得到了较大的发展,但是仍存在着技术瓶颈。

一方面,电池的成本仍然较高,且安全性和寿命等方面存在着一定的问题;另一方面,电机驱动技术和智能控制技术也需要进一步完善,实现更高效的能源利用和更智能的驾驶体验。

新能源汽车技术现状与发展前景分析

新能源汽车技术现状与发展前景分析

新能源汽车技术现状与发展前景分析1. 引言1.1 新能源汽车技术现状与发展前景分析当前,新能源汽车正逐渐成为汽车行业的发展主流方向,其技术现状和发展前景备受关注。

新能源汽车的技术现状可以从多个方面来分析,包括动力电池技术、电机技术、充电技术等。

动力电池技术是新能源汽车的核心技术之一,目前主要以锂电池为主,不断在能量密度、充放电速度等方面进行改进。

电机技术则是影响新能源汽车性能的关键因素,不断提升电机效率和轻量化技术是当前研究的热点。

充电技术也在不断发展,包括快充技术、无线充电技术等,以提高用户的充电便利性。

新能源汽车的发展趋势主要体现在智能化、网联化、轻量化等方面。

智能化技术可以提高新能源汽车的安全性和便利性,网联化技术可以实现车辆之间的信息互通,轻量化技术可以降低车辆的能耗和成本。

一些新兴技术如人工智能、自动驾驶等也将对新能源汽车的发展产生重要影响。

新能源汽车的市场前景随着环保意识的提高和政策的支持持续向好。

各国纷纷出台新能源汽车的补贴政策和限制传统燃油车的措施,预示着新能源汽车市场的快速增长。

新能源汽车的挑战与机遇并存,需要企业不断创新,积极应对。

新能源汽车技术的创新已成为产业发展的关键,只有不断进行技术突破和创新,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

结合政策扶持、市场需求和技术创新,新能源汽车技术的不断进步必将推动整个产业的持续发展,最终实现新能源汽车成为未来主流的目标。

2. 正文2.1 新能源汽车的技术现状随着全球对环境保护和可持续发展的重视,新能源汽车技术在不断创新和发展。

目前,新能源汽车的技术现状主要包括电动车、混合动力车和燃料电池车三大技术路线。

首先是电动车技术。

电动车是以电力驱动车辆的一种新型交通工具,主要有纯电动车和插电式混合动力车两种形式。

纯电动车采用纯电动机作为动力源,通过电池储存电能,零排放、无尾气,环保节能。

插电式混合动力车则结合了传统燃油动力和电动动力,具有较长的续航里程和更便捷的充电方式。

新能源汽车“三电”系统功能安全技术分析

新能源汽车“三电”系统功能安全技术分析

新能源汽车“三电”系统功能安全技术分析
吴飞;宋文艳;王佳俊
【期刊名称】《汽车周刊》
【年(卷),期】2022()11
【摘 要】随着越来越多电气测量和控制设备的使用,以电力为主的新能源被广泛运
用在汽车领域内成为汽车转型的主要趋势,新能源领域内“三电”是指电源、 电驱
动、电控三者,这关系到汽车功能各个方面,对汽车的转型发展起到关键作用,尤其是
针对汽车安全功能影响。本文通过论述新能源三电系统与现阶段国内外学者对该技
术的研究,阐述该技术的现实运用和功能安全技术的实现,对汽车功能展开探讨。

【总页数】3页(P0022-0024)
【作 者】吴飞;宋文艳;王佳俊
【作者单位】铜仁职业技术学院
【正文语种】中 文
【中图分类】U
【相关文献】
1.新能源汽车电驱动系统失效电安全与转矩安全分析2.新能源汽车“三电”系统功
能安全技术现状分析3.基于新能源汽车"三电"系统功能安全技术的探讨4.新能源
三电系统功能安全技术现状5.积极行动 建立健全企业安全体系 推进新能源汽车产
业高质量发展——《关于进一步加强新能源汽车企业安全体系建设的指导意见》
解读
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买

新能源汽车的技术发展现状分析

新能源汽车的技术发展现状分析

新能源汽车的技术发展现状分析新能源汽车是指使用新型能源替代传统燃油的车辆,主要包括纯电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)和燃料电池汽车(FCV)三种类型。

随着全球对环境污染和能源危机的日益关注,新能源汽车成为了汽车产业发展的重要方向。

目前,新能源汽车的技术发展已经取得了一些突破,但仍面临着一些挑战。

首先,新能源汽车的技术发展在纯电动汽车方面取得了重要进展。

随着电池技术的不断发展,纯电动汽车的续航里程得到了大幅提升,同时也解决了充电时间过长的问题。

新的电池材料和结构的研究使电池性能得到了显著提高,同时电池的成本也在逐渐降低。

此外,快速充电技术的进步使得充电时间大大缩短,进一步提高了电动汽车的实用性。

其次,混合动力汽车的技术发展也非常迅速。

混合动力汽车是指使用内燃机和电动机相结合的汽车,在不同工况下能够自动切换使用两种动力源。

混合动力系统的研发改进使得汽车的燃油经济性大大提高,同时也减少了对环境的污染。

新一代混合动力汽车使用更高效的电池和电驱系统,同时优化了车辆的能量管理系统,使得汽车在不同驾驶工况下都能获得良好的燃油经济性。

此外,燃料电池汽车也是新能源汽车技术发展的重要方向。

燃料电池汽车通过将氢气与氧气反应生成电能来驱动电动机,零排放、零污染。

燃料电池的研发进展使得燃料电池汽车的续航里程明显提升,同时也缩短了加氢时间。

此外,燃料电池的成本也在逐渐降低,更多的加氢站也在不断建设,进一步提升了燃料电池汽车的可用性。

然而,新能源汽车的技术发展仍然面临一些挑战。

首先,新能源汽车的成本仍然较高。

电池、电动机及其控制系统的成本仍然居高不下,限制了新能源汽车的大规模普及。

其次,充电设施的建设仍然不完善。

目前,新能源汽车的充电基础设施建设缓慢,充电桩的数量不足以满足用户需求。

此外,充电速度和充电设备的标准也需要进一步统一,提高充电效率和用户体验。

总的来说,新能源汽车的技术发展已经取得了一些重要突破,并在环境保护、能源危机等方面发挥了积极作用。

新能源车辆动力电池系统安全性能分析

新能源车辆动力电池系统安全性能分析

新能源车辆动力电池系统安全性能分析近年来,新能源车辆逐渐成为人们关注的焦点,而其中动力电池系统的安全性能尤为重要。

动力电池系统作为新能源车辆的核心部件之一,其安全性能直接关系到人们的生命财产安全。

本文将从安全性能的定义、动力电池系统的构成和安全性能评价等方面进行分析。

一、安全性能的定义安全性能通常被定义为一种系统的能力,保证人员和设备在特定情况下不遭受伤害或损失。

动力电池系统作为新能源车辆的核心部件之一,安全性能的重要性不言而喻。

安全性能主要包括以下几个方面:1. 使用寿命:在设计寿命范围内,系统的功能不受影响。

2. 可靠性:系统在正常使用条件下能够保持正常的工作模式和性能,不发生故障。

3. 通讯安全:确保电池系统与外部系统的通讯过程中不受到攻击或干扰。

4. 安全性:系统应具有防火、防爆、防过压、防短路等安全措施。

二、动力电池系统构成动力电池系统通常包括电池单体、电池包、电池管理系统(BMS)和电动汽车整车等部件。

其中,电池单体是动力电池系统的基本组成元件,通常由电池正极、电池负极、电解液和分离膜组成。

电池单体通过串联和并联组成电池包,电池包的数量和配置方式不同,可以满足不同应用需求。

BMS是动力电池系统的“大脑”,负责实时监控电池状态、控制电池充放电过程,并根据实际情况进行预警和保护。

三、安全性能评价为了保证动力电池系统的安全性能,需要采取综合的评价和措施。

安全性能评价主要涉及以下几个方面:1. 电池单体性能测试:通过对电池单体的充电和放电性能测试,评估电池单体在不同工作条件下的电性能、热性能和机械性能。

2. 电池组总体性能测试:对电池组进行整体性能测试,包括充电效率、放电效率、循环寿命等指标。

3. 温度特性测试:对电池单体、电池包和电池管理系统进行温度测试,评估不同温度下的电池性能。

4. 安全性能测试:包括防火、防爆、防过压、防短路等测试,评估电池系统在不同条件下的安全性能。

除了上述测试方法外,还可以通过建立模型和仿真分析等方法,进行电池系统的安全性能评价。

新能源汽车技术及现状分析

新能源汽车技术及现状分析

新能源汽车技术及现状分析一、概述随着环保理念的不断提升,新能源汽车也随之迅速崛起。

目前,新能源汽车的主要类型包括电动车、混合动力车、燃料电池车等。

相比传统燃油车,新能源汽车无疑具有许多优势,如减少尾气排放、噪音更低、对环境更友好等,因此新能源汽车也成为了汽车工业发展的重要方向之一。

二、电动车技术1. 电池技术目前,电动车主要采用的电池技术包括铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池。

其中锂离子电池被普遍认为是目前最成熟、最可靠的电池技术。

然而,锂离子电池的成本问题一直限制着电动车的普及率。

随着电池技术的不断发展,未来电动车的续航里程将会越来越长,价格也会越来越实惠,这将有助于电动车在市场上的普及。

2. 电机技术电动车的核心部件是电机。

目前,电动车主要采用的电机类型包括永磁同步电机、异步电机和开关磁阻电机等。

其中,永磁同步电机成本较高,但效率较高,因此正在逐渐普及。

3. 充电技术电动车的充电方式包括交流充电和直流充电。

目前,大部分电动车采用的是交流充电方式,需要6-8小时才能充满电。

而直流充电则可以在短时间内完成充电,但其成本较高,需在城市中心建设专业充电站。

三、混合动力车技术混合动力车结合了燃油动力和电力两种动力,具有较高的经济性和环保性能。

目前,混合动力车主要采用的动力模式包括串联式混合动力、并联式混合动力和混合式动力。

1. 串联式混合动力串联式混合动力是指发动机和电动机都可以驱动车轮,但无法同时工作。

这种混合动力系统的优点在于具有更高的燃油经济性,能够在高速行驶时稳定经济地行驶。

2. 并联式混合动力并联式混合动力是指发动机和电动机同时可以驱动车轮,可以根据路况和行驶状态自动调节使得整车动力更加均衡,这种混合动力系统的使用范围更广泛。

3.混合式动力混合式动力系统是将串联式和并联式混合动力系统相结合所形成的一种新的混合动力系统。

该系统具有高效性和节能性,它在速度较低的时候主要通过电能运动,而在高速时则主要依赖燃油动力。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

新能源汽车“三电”系统功能安全技术现状分析彭忆强;芦文峰;邓鹏毅;王洪荣;马媛媛;徐磊;何波;杨丽蓉【摘要】In this paper,the different development stages of functional safety standards are introduced.The challenges and influences of Road Vehicles Functional Safety (ISO 26262) standard for new energy automobile industry are analyzed.The application of ISO 26262 for new energy automotive key technologies',such as battery,motor and electronic control system (hereinafter referred to as the EIC system),are discussed in detail.The application method of functional safety technologies for new energy vehicle industry is prospected.%介绍功能安全标准的3个发展阶段,分析ISO 26262道路车辆功能安全标准给新能源汽车产业技术带来的挑战及其推进作用,详细论述了功能安全在新能源汽车的动力电源、电驱动、电控(简称“三电”)等关键技术的应用情况,总结了在新能源汽车“三电”领域中,应用功能安全技术的基本方法.【期刊名称】《西华大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(037)001【总页数】8页(P54-61)【关键词】新能源汽车;三电;ISO 26262;功能安全;现状【作者】彭忆强;芦文峰;邓鹏毅;王洪荣;马媛媛;徐磊;何波;杨丽蓉【作者单位】西华大学汽车与交通学院,四川成都610039;四川汽车关键零部件协同创新中心,四川成都610039;汽车测控与安全四川省重点实验室,四川成都610039;西华大学汽车与交通学院,四川成都610039;西华大学汽车与交通学院,四川成都610039;四川汽车关键零部件协同创新中心,四川成都610039;汽车测控与安全四川省重点实验室,四川成都610039;中国汽车工程研究院股份有限公司,重庆401122;中国汽车工程研究院股份有限公司,重庆401122;中国汽车工程研究院股份有限公司,重庆401122;西华大学汽车与交通学院,四川成都610039;西华大学汽车与交通学院,四川成都610039【正文语种】中文【中图分类】U472.7随着越来越多的电子电气测量、控制设备应用于过程控制领域,电子电气设备的功能安全问题逐渐成为该领域的重点研究内容。

功能安全定义为:在电子电气系统中,不能存在由功能异常表现引起的危害,从而产生不合理的风险,其本质在于控制这些不合理风险的产生。

为此,工业领域的研究人员在分析、比较、综合和验证的基础上,制定并逐步完善了功能安全标准,使之成为避免电子电气系统功能异常而引起相关危害的有效手段。

到目前为止,功能安全标准的发展可分为3个阶段[1]。

第1阶段:20世纪90年代,德国、美国等针对工业领域对测量和控制设备应考虑的基本安全性要求,颁布了功能安全相关标准(DIN V 19250和ISA S 84.01)。

第2阶段:2000年,国际电工委员会(IEC)综合德国和美国国家标准,颁布《电子/电气/可编程电子安全相关系统(E/E/PE)的功能安全》(IEC61508)。

第3阶段:从2005年起,考虑到汽车工业的分布式开发模式、各零部件的安全生命周期不同、汽车产品大规模批量生产等明显区别于其他工业技术领域的特点,IEC61508作为功能安全基础标准,并不完全适用于汽车工业;因此,国际标准化组织(ISO)在IEC61508的基础上,历时6年,专门制定了针对汽车电子电气系统的道路车辆功能安全标准ISO 26262,并于2011年正式发布了第1版[2]。

道路车辆功能安全标准分为10个部分,分别为功能安全术语,功能安全管理,功能安全概念阶段,产品开发系统、硬件、软件,具备功能安全性能的电控系统产品的生产、运行,具备功能安全性能的产品的支持过程,汽车安全完整性等级导向和安全导向分析等9个方面进行规范性描述。

最后一个部分(第10部分)是对如何运用功能安全标准进行的指南性说明。

总体上看,道路车辆功能安全标准从体系和流程方面指导了如何研发、生产、运行维护满足功能安全要求的汽车产品,但是,从技术层面如何具体实现满足功能安全要求的产品设计和验证,这是标准所没有统一规定的。

随着汽车电子电气产品与技术的迭代更新,经过近几年来的实践,汽车功能安全标准的应用者和研究者,提炼总结出更多新的应用原则或技术途径,为此,ISO计划将于2018年发布ISO 26262第2版。

全国汽车标准化技术委员会主持了我国对ISO 26262的采纳工作,从2012年起立项制定中国版的道路车辆功能安全标准,2016年底完成了报批稿,2017年10月颁布,2018年5月实施。

ISO 26262标准适用于最大总质量不超过3.5 t的量产乘用车,其上安装有一个或多个电子电气系统,并且这些系统与车辆的安全运行相关。

同时,这些系统必须具备实时监测和自诊断功能,保证系统故障发生时能过渡到安全状态。

功能安全标准ISO 26262的颁布,给汽车产业技术的发展带来了许多挑战[3-5],主要体现在对故障发生时的危险分析、风险评估和产品的成本控制2方面。

在危险分析和风险评估结果方面,ISO 26262标准提供的基于严重性(S)、曝光率(E)、可控性(C)3个参数的风险评估方法基本上属于定性分析。

在汽车行业分布式开发模式中,OEM(original equipment manufacturer:原始设备生产商)应当将危险分析和风险评估结果提供给供应商作为项目输入,并作为输出确认的标准之一;然而不同OEM确定的危险分析和风险评估结果可能有差异,而且供应商在进行项目先期预研时,可能无法获得准确的正式输入条件,只能根据经验进行系列假设完成分析,权衡多种因素以确定平台解决方案。

因此,在运用ISO 26262标准实际开发过程中,OEM与供应商往往存在分歧。

虽然,针对某个安全相关系统的功能安全定义能达成一致,但是在ASIL(automotive safety integrity level:汽车安全完整性等级)分解及分配过程中双方对ASIL分解公式如何选取或者对于分解后ASIL如何分配可能会产生分歧,如ASIL C可分解为ASIL C+QM或ASIL B+ASIL A。

如何选择分解公式或选定分解公式后,究竟谁来承担哪个等级的开发工作,实际开发过程中上述分歧经常出现且难以解决。

在成本控制方面,汽车产品面临越来越严格的安全管理法规要求,碰撞安全、行人保护、新能源汽车电池安全等的解决方案需要大量投入。

功能安全标准ISO 26262正式出台,给OEM和供应商提出了更高的要求,这意味着必须投入人力、物力,开发符合功能安全相关要求的电控系统。

制订符合ISO 26262标准要求的功能安全解决方案已经成为汽车电子产品研发过程中的共同关注点,而新能源汽车面临比传统汽车更严峻的“三电”系统可靠性和安全性问题,已多次出现因新能源汽车“三电”系统的功能安全问题,引起的车辆召回事件。

因此,功能安全标准的实施将对新能源汽车产业“三电”技术的发展起到促进作用。

下面将介绍在汽车电子电气系统开发过程中,应用ISO 26262的基本方法或流程。

然后,重点分析新能源汽车“三电”系统中功能安全技术的应用现状。

1 基于ISO 26262标准的汽车电子电气系统开发流程ISO 26262标准为汽车电子电气系统提供了从概念设计、产品开发到批产后各阶段的整个生命周期中与功能安全相关的工作流程和管理流程的基础。

在概念设计阶段,要基于系统定义和系统初步架构,分析可能存在的功能安全风险并评估风险的等级。

然后根据功能安全风险,定义安全目标和针对每个安全目标的功能安全概念。

在产品开发阶段,ISO 26262标准继承汽车工业中常用的V型流程[6]来定义相关安全活动,基本开发流程如图1所示。

V型的左侧包括技术安全需求的制订、系统设计,V型的右侧包括系统集成、安全确认和发布。

硬件和软件的开发同样遵循相似的V型开发流程。

图1 符合ISO 26262标准的基本开发流程在生产、运行、维护和报废的全生命周期阶段,ISO 26262通过规定过程参数一致性、合格的生产/运行/维护工具、严格的生产/运行/维护流程、标准的使用信息等,保障满足功能安全技术要求的汽车电控产品的功能安全性能目标。

同时,ISO 26262还通过对于支持过程需要的开发接口、安全要求定义、配置、变更、验证、软硬件工具/组件等方面进行详细的规范,其性质类似于质量管理体系的相近特征,保证电控产品的功能安全性能的一致性和可靠性。

2 动力电源方面的功能安全技术新能源汽车动力电源主要由电能/能量存储单元、能量转换模块及发电单元(燃料电池、发动机-发电机)、电源管理系统、热管理系统、安全管理系统、内外部封装系统、连接装置等构成[7]。

目前,主流新能源汽车二次电池的电能存储单元主要包括镍氢电池、锂离子电池。

动力电源系统的安全管理技术的实施需要高精度、复杂的电池管理系统(BMS),应该具有以下基本功能:1)动力电池碰撞断电保护;2)动力电池高压电安全防护;3)动力电池充放电安全管理;4)动力电池滥用防护;5)动力电池故障诊断处理;6)动力电池系统的高性能封装。

因此,相应的功能安全要求很高,重点体现在以下几方面。

2.1 动力电池碰撞断电保护根据GB/T 31498—2015《电动汽车碰撞后安全要求》[8],电动汽车碰撞后安全评价标准主要包括:1)整车母线电压、母线搭铁电压满足交流不大于30 V和直流不大于60 V;2)电能要求高压母线上的残余总电能应小于0.2 J;3)碰撞后车辆所有高压设备应有IPXXB级别的物理防护;4)高压绝缘电阻满足GB/T 18384.3-2001《电动汽车安全要求》[9];5)动力电池电解液泄漏量、动力电池移动位移应满足相应的要求;6)碰撞发生后30 min内不得起火、爆炸。

因此,开发符合ISO 26262标准的动力电池碰撞断电保护系统的关键在于尽量缩短响应时间(包括碰撞信号的采集、确认以及执行器执行整车切断高压电指令的时间),响应时间越短,系统安全性越高。

在ISO 26262标准中,要求的电气安全防护涉及主动保护和被动保护2种方式。

相关文档
最新文档