动力电池BMS功能设计安全开发流程
2023-8-21今天编者试图整理动力电池BMS功能安全开发流程相关资料，在验证部分的资料不太充分，后面有机会再进行补充。 1、功能安全定义功能安全 不存在由电子电气系统的故障而引起的危害导致不合理的风险。因此，功能安全开发的首要任务是要避免不可接受的风险。BMS 作为整车零部件，进行功能安全开发时一般由整车层面的Safety Goal 得到概念阶段的FSR（Function safety requirements），再由概念阶段的FSR 分析出电子电气层面的TSR（Technical safety requirements）, 最后分析出BMS的软件和硬件的功能安全需求。 下图是ISO26262开发过程示意图。 2、概述Overview 在ISO26262 标准中，我们要区分两类故障、错误和失效：随机和系统性失效。系统性失效可以在设计阶段通过合适的方法来避免，而随机性失效只能降低到可接受程度。系统性甚至随机性失效会发生在硬件当中，而软件的失效更多的是系统性的失效。首先根据安全目标，确定安全等级。对于每个危害事件，根据其暴露概率E、可控性C、严重度S 三要素，确定其ASIL 等级。 依据ISO26262 的开发流程，从需求开始，当中包括概念设计、系统设计、硬件设计、软件设计，直至最后的生产发布、售后维护，都提出了相应的功能安全要求，其覆盖了整个汽车的生命周期，从而保证汽车电子产品的功能安全可靠，即使功能失效也不会造成危险的发生。BMS…
动力电池BMS功能设计安全开发流程
2023-3-9BMS电池系统俗称之为电池保姆或电池管家，主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。BMS电池管理系统单元包括BMS电池管理系统、控制模组、显示模组、无线通信模组、电气设备、用于为电气设备供电的电池组以及用于采集电池组的电池信息的采集模组，所述BMS电池管理系统通过通信接口分别与无线通信模组及显示模组连接，所述采集模组的输出端与BMS电池管理系统的输入端连接，所述BMS电池管理系统的输出端与控制模组的输入端连接，所述控制模组分别与电池组及电气设备连接，所述BMS电池管理系统通过无线通信模块与Server服务器端连接。 1、功能安全定义功能安全 不存在由电子电气系统的故障而引起的危害导致不合理的风险。因此，功能安全开发的首要任务是要避免不可接受的风险。BMS 作为整车零部件，进行功能安全开发时一般由整车层面的Safety Goal 得到概念阶段的FSR（Function safety requirements），再由概念阶段的FSR 分析出电子电气层面的TSR（Technical safety requirements）, 最后分析出BMS的软件和硬件的功能安全需求。 2、概述 在ISO26262 标准中，我们要区分两类故障、错误和失效：随机和系统性失效。系统性失效可以在设计阶段通过合适的方法来避免，而随机性失效只能降低到可接受程度。系统性甚至随机性失效会发生在硬件当中，而软件的失效更多的是系统性的失效。首先根据安全目标，确定安全等级。对于每个危害事件，根据其暴露概率E、可控性C、严重度S 三要素，确定其ASIL 等级。 依据ISO26262 的开发流程，从需求开始，当中包括概念设计、系统设计、硬件设计、软件设计，直至最后的生产发布、售后维护，都提出了相应的功能安全要求，其覆盖了整个汽车的生命周期，从而保证汽车电子产品的功能安全可靠，即使功能失效也不会造成危险的发生。BMS 作为新能源汽车的关键，对其功能要求越来越复杂，BMS…
BMS行业趋势：分布式架构才是未来
2022-9-29电池管理系统（Battery Management System, 即BMS）是针对电动汽车锂电池的管理系统。系统架构是BMS的基础和关键,决定了电池管理系统的性能、寿命、安全和成本。美国托莱多大学提出一个典型的BMS基本结构框图，如下图所示： 资料来源：公开资料整理 根据结构可以将BMS归纳为分散式，集中式以及集成式三大类。由于分布式管理架构可复制性高，可应用于多种不同的车型电池包，有望助力新能源汽车持续发展。被动均衡管理由于成本低、复杂度和故障率低，被国内外企业广泛运用，但主动均衡管理效率较高，均衡电流大，能量耗散少，随着热风险和电路复杂逐渐克服，BMS有望向主动均衡管理过渡。此外，集成化、通用化、智能化也是BMS未来技术发展趋势。 资料来源：公开资料整理 BMS是电池和整车控制器以及驾驶者的沟通桥梁，通过控制接触器控制动力电池组的充放电，并向VCU上报电池系统的基本参数和故障信息。上游材料包括PCB板、芯片、电子元件、线束、LED显示屏等。软件算法依赖于各环节数据积累，是BMS的关键核心。BMS下游应用主要包括：消费电池（3C数码）、动力电池（电动车）和储能电池（国防军工、可再生能源、通讯、医疗健康等）。 资料来源：公开资料整理 受益于中国和欧洲市场汽车电动化的快速推进，2016年以来全球新能源汽车销量快速上升，动力电池装机量同步提升。2021年全球动力电池装机量达到296.8Gwh，同比增长102%；中国动力电池装机量达到154.5Gwh，同比增长144%，快于全球平均增速。2022年上半年全球动力电池装机量202GWh，同比增长76%；中国动力电池装机量110.1GWh，同比增长110%。 资料来源：SNE，动力电池分会，华经产业研究院整理 近年来全球新能源汽车产量快速增长，带动BMS产品需求爆发。2014-2018年，全球BMS市场规模逐年上升，2019年，受补贴大幅下滑致新能源汽车市场整体增速下降影响，BMS装机量首次出现下滑，由于BMS产品价格的下降，市场规模也降至13.76亿美元。2020年随着新能源汽车重返增长，BMS市场规模随之增长。2021年全球汽车电池管理系统市场规模达33.41亿美元，较上年增长94.36%。 资料来源：华经产业研究院整理 在国内新能源汽车的快速发展带动下，我国BMS(电池管理系统)市场规模迅速增长。据统计，2021年我国汽车电池管理系统（BMS）规模达到103.08亿元，同比上升138.78%。 资料来源：华经产业研究院整理 国内BMS市场需求量快速攀升，需求量由2014年的8.1万套增长至2021年的354.5万套，期间CAGR达71.57%。 资料来源：华经产业研究院整理 我国BMS（电池管理系统）均价近年来整体呈现出下降趋势，2021年我国汽车电池管理系统（BMS）均价为2908元/套。目前由于BMS价格低但是开发成本高，加上部分核心部件受限，除了部分销量较高的车企倾向自制之外，基本都会选择第三方供应商。 资料来源：华经产业研究院整理 从装机量看，2021年我国BMS装机量前五名的企业依次为弗迪电池(比亚迪子公司)、宁德时代、特斯拉、华霆动力和力高技术，CR10为74%，市场集中度较高。弗迪电池和特斯拉是整车厂或具有整车厂背景类型的BMS提供商，宁德时代是电池厂类型的BMS提供商，华霆动力和力高技术是专业第三方BMS提供商。…
