1飛行汽車電池管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范本規(guī)范適用于飛行汽車中使用的各種動(dòng)力電池管理系統(tǒng)，其他類型動(dòng)力蓄電池的管理系統(tǒng)可參照RTCA/DO-254DesignAssuranceGuidanceForAirborneElectronicHaRTCA/DO-178CSoftwareConsiderationsinAirborneSystemsandEquipmentCertifRTCA/DO-160G機(jī)載設(shè)備環(huán)境條件ARP4761航空器系統(tǒng)安全性評(píng)估過程指南與方法GB/T18655-2018車輛、船和內(nèi)燃機(jī)無線電騷擾特性用于保護(hù)車載接收機(jī)的限值和測量方法GB/T19951道路車輛電氣/電子部件對(duì)靜電放電抗擾性的GB/T21437.2-2008道路車輛由傳導(dǎo)和耦合引起GB/T21437.3-2012道路車輛由傳導(dǎo)和耦合引起的電騷擾第3部分：GB/T28046.2-2011道路車輛電氣及電子GB/T28046.3-2011道路車輛電氣及GB/T28046.4-2011道路車輛電氣及電子設(shè)備的GB/T33014.2道路車輛電氣/電子部件對(duì)窄帶輻射電磁能的抗法2采集或者同時(shí)監(jiān)測蓄電池單體或模塊的電和熱數(shù)據(jù)的電子裝置，必要時(shí)可以包括用于蓄電池單體在規(guī)定條件下測得的并由制造商申明的電池容3系列標(biāo)準(zhǔn)定義，廣泛應(yīng)用于汽車電子控制系統(tǒng)的MathWorks主導(dǎo)的建模指南，由汽車行業(yè)的主要廠商共同制定的，旨在提高基于Simulink和BMS:蓄電池管理系統(tǒng)(BatteryManagementSystem)SOC:荷電狀態(tài)(StateofSOH：電池健康狀態(tài)(StateofeVTOL：電動(dòng)垂直起降飛行器（ElectricVerticalTake-offSWC：軟件組件softwareCASW：應(yīng)用軟件ApplicationSoftwareUDS：統(tǒng)一診斷服務(wù)UnifiedDiagnosticServiMAB：MATLAB建模指引MathWorksA2．電池包總電壓檢測：測量并記錄電池包電壓，3．主正路繼電器外側(cè)電壓檢測：測量并記錄主正路繼電器外側(cè)電壓，用于判定預(yù)充是否成功、主45．絕緣檢測回路電壓檢測：測量并記錄絕緣檢測回路電壓，用于估算絕緣阻值和診斷橋臂開關(guān)狀7．電池包電流檢測：測量并記錄電池包充9．充電口溫度檢測：測量并記錄充電口溫度，用于保護(hù)充②在插槍充電模式下，由特定的充電喚醒信5③其他外部喚醒源，如定時(shí)喚醒、AFE反向喚醒等，在特定①當(dāng)BMS接收到喚醒信號(hào)后，啟動(dòng)內(nèi)部電路，包繼電器作為一種電氣控制裝置，通過電磁原例如，在電池組溫度過高時(shí)，可以同時(shí)啟動(dòng)風(fēng)扇散熱和液）；6報(bào)文BROAA給充電樁，表示已做好充電準(zhǔn)備。充②BMS實(shí)時(shí)監(jiān)控電池狀態(tài)，包括電壓、量并可能引發(fā)火災(zāi)或爆炸的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象對(duì)電池系統(tǒng)、eVTOL甚至人7SOC指電池當(dāng)前剩余電量與滿電量之間的比值，通常以百分比表示。SOC=0%表示電池完全沒電，由于電池的化學(xué)反應(yīng)復(fù)雜，SOC無法直接通過傳感器測量得到，因此需原理：利用線性系統(tǒng)狀態(tài)方程，通過系統(tǒng)輸入輸出觀測數(shù)據(jù)，對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)缺點(diǎn)：受充放電電流、溫度等因素影響，測量內(nèi)阻需要專8三元電池估算誤差≤5%；鐵鋰電池常溫估算誤差≤5%，高低溫估算誤SOH是評(píng)估電池整體健康和性能的關(guān)鍵參數(shù)③基于循環(huán)使用壽命的方法：根據(jù)電池包累積充④基于日歷壽命的方法：通過電池包累積非多算法融合、建立精細(xì)的模型、多源數(shù)據(jù)融合算法、自適應(yīng)優(yōu)化策略等方面可以提高估算SO缺點(diǎn)：無法實(shí)時(shí)反映電池內(nèi)部狀態(tài)的變化，對(duì)于電池老化和故障情況的適應(yīng)性較差。優(yōu)點(diǎn)：能夠?qū)崟r(shí)反映電池內(nèi)部狀態(tài)的變化，對(duì)于電池老化和故障情況具有一定的適應(yīng)性。9缺點(diǎn)：計(jì)算復(fù)雜度高，需要高精度的模型和參數(shù)識(shí)別具備許用功率估算功能，能夠真實(shí)、實(shí)時(shí)反映電池實(shí)際充放電能力，估算誤差要SOE是電池當(dāng)前的能量狀態(tài)，與SOC不同，它更側(cè)重于電池剩余量的比例。表示電池當(dāng)前存儲(chǔ)的能量與其完全充滿時(shí)能量的比值，通常以百分比(%)的形式表示。它反），④需要考慮電池老化對(duì)能量的影響，并通過適當(dāng)?shù)乃惴ㄟM(jìn)行修正。充電允許電流的估算是一個(gè)綜合考慮電池狀態(tài)、環(huán)境條件以及請(qǐng)求等多方面因素根據(jù)最高單體電壓與最低單體電壓和最高最低電池溫度，在預(yù)設(shè)的電壓/溫度與電流對(duì)應(yīng)二維表中三元材料電池根據(jù)上述①和②獲取6個(gè)查表值取小。鐵鋰電池單體電壓未達(dá)到安全邊界值（例如③需要考慮電池老化對(duì)估算允許充電電流值的影響，并對(duì)估算充電允許電流進(jìn)行修正。），SOCn和SOCn-1分別為相鄰兩個(gè)區(qū)段的SOC值，I為各區(qū)間許充電流與樁最大輸出電流取小。確定各區(qū)段充電功率，分別計(jì)算電池目前所電池管理系統(tǒng)不工作時(shí)與動(dòng)力電池相連的帶電部件和其供優(yōu)點(diǎn)：能夠快速準(zhǔn)確地檢測出絕緣故障，不僅適用于高壓系統(tǒng)，也適用于低壓系統(tǒng)。相對(duì)于其他檢測方法，交流注入法的硬件成優(yōu)點(diǎn)：原理簡單，實(shí)現(xiàn)起來較為容易，硬件成本相對(duì)較123456789施。常見的故障等級(jí)劃分包括輕微故障（一級(jí)）、中等輕微故障：對(duì)電池安全及壽命無影響，通常只進(jìn)行報(bào)警提示，不限制充放電功率或電另外，需要區(qū)分故障類型，若電池系統(tǒng)硬件損壞或使用壽命終止，則需當(dāng)BMS監(jiān)測到高壓互鎖回路出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)進(jìn)行故障診斷，確定故障位置和電池管理系統(tǒng)中的智能保險(xiǎn)絲是電池安全保護(hù)的關(guān)鍵組件之一，它在電池異常情況下能夠迅速切智能保險(xiǎn)絲的工作原理通常涉及電流和溫度的雙重監(jiān)測。當(dāng)電池電流超出預(yù)設(shè)的安全范圍或電池熔絲熔斷也可以是電子式的（如通過控制開關(guān)切斷電路）。理提供了強(qiáng)有力的支持，推動(dòng)電池管理技術(shù)的BMS需具備主從控制板之間的通訊，或電池系統(tǒng)內(nèi)①每個(gè)診斷服務(wù)都必須有一個(gè)唯一的SID，用于②UDS協(xié)議應(yīng)包含UDS標(biāo)準(zhǔn)定義的基本服務(wù)，如診），③其他診斷服務(wù)，如輸入輸出控制、例程控制、數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，以滿足B型開發(fā)邏輯，實(shí)現(xiàn)正向設(shè)計(jì)（需求→設(shè)計(jì)→實(shí)現(xiàn)）與逆向驗(yàn)證（測試→集成→確通過ARP4761從安全角度對(duì)開發(fā)過程進(jìn)行監(jiān)督和指導(dǎo)，而開發(fā)流程則根據(jù)安全評(píng)估的反饋不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，以滿足安全要求，并確定DAL（研遵循基于軟件DO-178/DO-331和硬件DO-254標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)，確保其質(zhì)量和安全性，從而支撐系統(tǒng)開發(fā)流細(xì)化系統(tǒng)架構(gòu)，明確各模塊的具體功能和相互之間的接功能驗(yàn)證：檢查模塊或函數(shù)是否按照設(shè)計(jì)要求執(zhí)行MIL測試是一種在仿真環(huán)境中進(jìn)行的測試，將BMS的控制算法模型與實(shí)際的控制對(duì)象模型連接起來，形成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。主要目標(biāo)是驗(yàn)證控制算法的正代碼執(zhí)行驗(yàn)證：檢查自動(dòng)生成的代碼在目標(biāo)處理器123456789低壓供電指的是低壓KL30供電，對(duì)其電121②僅BMS主從上電，關(guān)掉不相關(guān)外設(shè)，電流要求：≤280③僅BMS主控上電，電流要求：≤160），2②僅BMS主從上電，關(guān)掉不相關(guān)外設(shè)，電流要求：≤160③僅BMS主控上電，電流要求：≤100④BMS處于下電（關(guān)機(jī)模式），電流要求：≤1②整車CAN和內(nèi)CAN可以為非隔離；②需滿足EMC：IEC61000-4-2(ESD)和IEC61001．喚醒響應(yīng)時(shí)間要求200mS；2．喚醒失效時(shí)間200mS；7．采樣電路應(yīng)具備抗電磁干擾能力，在整機(jī)環(huán)2．精度要求：≤±0.5%FS@-40℃~85E—-OA「Chrg_Ps—-OACPosCRUpackFUpackPre_DChrg_Neg_NegB6．采樣電路應(yīng)具備抗電磁干擾能力，在整車環(huán)境或相關(guān)E((Vp((Vn2．均衡電路溫升：要求均衡電路溫升＜50℃@50%均衡123456789入8.1軟件需求分析軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)是確保電池組安全、高效、可靠BMS軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)遵循模塊化和分層設(shè)計(jì)的②可靠性：提高軟件的可靠性和穩(wěn)定性，減少故障發(fā)生的概率和影響范圍；④可擴(kuò)展性：支持未來功能的擴(kuò)展和升級(jí)，便于適應(yīng)不同應(yīng)用場景和電池類型的需求；BSW提供了底層的基礎(chǔ)軟件功能，為上層應(yīng)用提供支持。BSW層通過①底層輸出（BSW_OUT）：主要是電池電壓、溫度、電重用性和可移植性，為實(shí)時(shí)性要求較高的系①前端采樣處理的SWC：電流傳感器、低壓采樣、AFE③控制單元的SWC：繼電器控制、熱管理控制、均衡控制④估算單元的SWC：充電剩余時(shí)間估算、均衡時(shí)間估算、充電②統(tǒng)一命名規(guī)則，例如模型文件、子系統(tǒng)、Stateflow、輸入輸出信號(hào)和參數(shù)的命名①建模規(guī)范檢查，通過ModelAdvisor選擇檢查），4．完成模型設(shè)計(jì)且完成單元測試后，需要生成代碼，并③邊界條件測試：對(duì)軟件組件的邊界條件進(jìn)行測試，以發(fā)現(xiàn)潛在的錯(cuò)誤和漏洞；④性能測試：評(píng)估軟件組件在處理大量數(shù)據(jù)、高并發(fā)請(qǐng)求等情況下的性能表現(xiàn)；⑤可靠性測試：模擬長時(shí)間運(yùn)行和復(fù)雜環(huán)境下的場景，2．需要根據(jù)單元測試用例庫文檔要求設(shè)計(jì)單元測壓、電芯電壓、高壓互鎖、絕緣采樣橋臂電壓、電芯溫度⑤故障診斷測試：故障代碼和故障等級(jí)寫入控制器后，驗(yàn)證其功能實(shí)現(xiàn)上是否與模型有偏差。將調(diào)試器與處理器（MCU）連接，通過模擬控制壓、電芯電壓、高壓互鎖、絕緣采樣橋臂電壓、電芯溫度⑤故障診斷測試：故障代碼和故障等級(jí)壓、電芯電