動(dòng)力電池管理系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-23 16:49
伴隨著大量的集成度、復(fù)雜性高的汽車電子控制單元被應(yīng)用于新能源汽車上,軟、硬件系統(tǒng)的失效及故障,為新能源汽車帶來了許多非預(yù)期的安全隱患。動(dòng)力電池管理系統(tǒng)作為新能源汽車的關(guān)鍵技術(shù),通過直接監(jiān)測(cè)動(dòng)力電池的運(yùn)行狀態(tài)及動(dòng)態(tài)參數(shù),對(duì)電池進(jìn)行管理、保護(hù)及故障診斷等。加強(qiáng)電池管理系統(tǒng)的功能安全研究,對(duì)提高電池系統(tǒng)及整車的安全性具有極其重要的作用。本課題主要以新能源汽車的動(dòng)力電池管理系統(tǒng)為研究對(duì)象,針對(duì)《道路車輛功能安全標(biāo)準(zhǔn)——ISO 26262》標(biāo)準(zhǔn)在新能源汽車實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備中的應(yīng)用不足現(xiàn)象,進(jìn)行動(dòng)力電池管理系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的功能開發(fā)設(shè)計(jì)。通過深入學(xué)習(xí)理解功能安全標(biāo)準(zhǔn),參照ISO 26262的開發(fā)流程,在概念開發(fā)階段,對(duì)電池管理系統(tǒng)進(jìn)行了危險(xiǎn)分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,得出了實(shí)訓(xùn)用電池管理系統(tǒng)的汽車安全完整性等級(jí)(ASIL)、功能安全目標(biāo)和功能安全需求,依照功能安全分解原則,將其分配至相應(yīng)的軟硬件設(shè)計(jì)中。在硬件設(shè)計(jì)中,采用模塊化設(shè)計(jì)原則,對(duì)功能電路制定了冗余設(shè)計(jì)。分別采用MC9S12XET256J1MAL、MC9S08DZ60MLH芯片作為系統(tǒng)的主、從控模塊的控制芯片,實(shí)現(xiàn)了對(duì)動(dòng)力電池的電流、電壓、溫度等功能安全相...
【文章來源】:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
ISO26262:2018標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)圖
天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)碩士學(xué)位論文18安全生命周期是指產(chǎn)品從概念階段到產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)行、服務(wù)和報(bào)廢的整個(gè)安全活動(dòng)周期[49]。一個(gè)產(chǎn)品的安全生命周期的模型如圖2-2所示。圖2-2安全生命周期2.3汽車安全完整性等級(jí)汽車安全完整性等級(jí)(AutomotiveSafetyIntegrationLevel,簡(jiǎn)稱ASIL)是針對(duì)產(chǎn)品的安全目標(biāo)來評(píng)定的系統(tǒng)安全性等級(jí),決定了對(duì)系統(tǒng)的安全性要求。依照ISO26262.3:2018標(biāo)準(zhǔn),需要結(jié)合產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景及環(huán)境中的各類潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行危害分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,以評(píng)定ASIL等級(jí)。ASIL對(duì)系統(tǒng)開發(fā)的安全性等級(jí)提出了要求。不同等級(jí)的ASIL在產(chǎn)品的系統(tǒng)、硬件、軟件層面的開發(fā)過程中,對(duì)應(yīng)不同的推薦性要求。按照標(biāo)準(zhǔn)的安全技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),可降低風(fēng)險(xiǎn)程度[41]。2.3.1危害分析與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估進(jìn)行功能安全設(shè)計(jì)時(shí),需要識(shí)別系統(tǒng)的功能并進(jìn)行危害分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,并以此判定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),確定安全目標(biāo)?刹捎枚ㄐ苑治、定量分析,分析可能出現(xiàn)的功能故障(Malfunction)。常用的定性及定量分析法有:危險(xiǎn)與可操作性分析(HazardandOperabilityAnalysis,簡(jiǎn)稱HAZOP)、失效模式與影響分析(FailureModeandEffectsAnalysis,簡(jiǎn)稱FMEA)、故障樹分析(FaultTreeAnalysis,簡(jiǎn)稱FTA)、失效模式影響和診斷分析(FailureModesandEffectsDiagnosticAnalysis,簡(jiǎn)稱FMEDA)、頭腦風(fēng)暴等方法[49]。其中,ISO26262推
天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)碩士學(xué)位論文21圖2-3安全目標(biāo)和功能安全要求層級(jí)ISO26262要求將功能概念需求分別細(xì)化到系統(tǒng)、硬件和軟件層面,以得出具體的安全要求[49],其安全需求傳遞結(jié)構(gòu)如圖2-4所示。圖2-4安全需求結(jié)構(gòu)2.3.3ASIL分解較高ASIL的要求會(huì)增加開發(fā)過程中的技術(shù)難度和開發(fā)周期及成本,在安全目標(biāo)的前提下,ISO26262中提出ASIL等級(jí)分解的方法。如果將一個(gè)安全需求分解為兩個(gè)冗余的安全需求,那么原安全需求的ASIL等級(jí)可以分解到兩個(gè)冗余的安全需求上。只有當(dāng)兩個(gè)安全需求同時(shí)不滿足時(shí),才
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)BMS的功能安全分析與設(shè)計(jì)[J]. 朱偉杰,史尤杰,雷博. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2020(01)
[2]智能駕駛汽車的預(yù)期功能安全[J]. 呂穎. 汽車文摘. 2019(09)
[3]基于功能安全的BMS設(shè)計(jì)[J]. 韓豫萍. 時(shí)代汽車. 2019(08)
[4]新能源汽車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展動(dòng)態(tài)[J]. 茅龔丹. 裝備機(jī)械. 2018(04)
[5]基于樹狀式分布的動(dòng)力電池管理系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)[J]. 甘天祥,賈志勇. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(31)
[6]基于ISO標(biāo)準(zhǔn)的道路車輛線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能安全概念設(shè)計(jì)[J]. 榮芩,吳曉東,許敏. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2018(03)
[7]電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)常見故障及處理方法[J]. 王瑜. 汽車維修. 2018(08)
[8]戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的演化機(jī)理分析——基于中國(guó)2000-2015年新能源汽車產(chǎn)業(yè)的實(shí)證[J]. 張路蓬,薛瀾,周源,張笑. 科學(xué)學(xué)研究. 2018(06)
[9]中國(guó)新能源汽車的研發(fā)及展望[J]. 歐陽明高. 科技導(dǎo)報(bào). 2016(06)
[10]ISO26262 保證汽車功能安全的新思路[J]. 彭斐. 汽車與配件. 2015(37)
博士論文
[1]車用鋰離子動(dòng)力電池?zé)崾Э卣T發(fā)與擴(kuò)展機(jī)理、建模與防控[D]. 馮旭寧.清華大學(xué) 2016
[2]純電動(dòng)汽車能量管理關(guān)鍵技術(shù)及高壓安全策略研究[D]. 王佳.北京理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]基于功能安全的電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)[D]. 張寶利.北京交通大學(xué) 2019
[2]新能源汽車動(dòng)力電池測(cè)試系統(tǒng)開發(fā)[D]. 王群.北京交通大學(xué) 2019
[3]基于SOC的電池組均衡控制策略研究及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D]. 段鵬.吉林大學(xué) 2019
[4]大功率鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 陳大鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[5]鋰離子動(dòng)力電池單體熱行為及模組熱管理優(yōu)化研究[D]. 鄒時(shí)波.華中科技大學(xué) 2019
[6]電動(dòng)汽車電池組管理系統(tǒng)關(guān)鍵電路的研究與設(shè)計(jì)[D]. 陳忠會(huì).長(zhǎng)安大學(xué) 2019
[7]電動(dòng)汽車高壓安全關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張志雄.天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2019
[8]ZN公司新能源汽車生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目投資經(jīng)濟(jì)效益分析[D]. 解雨衡.吉林大學(xué) 2018
[9]我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展及政府扶持政策探析[D]. 馮蕊.吉林大學(xué) 2018
[10]基于ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)的高壓共軌ECU控制模型設(shè)計(jì)及測(cè)試研究[D]. 李哲帥.浙江大學(xué) 2018
本文編號(hào):3245306
【文章來源】:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
ISO26262:2018標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)圖
天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)碩士學(xué)位論文18安全生命周期是指產(chǎn)品從概念階段到產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)行、服務(wù)和報(bào)廢的整個(gè)安全活動(dòng)周期[49]。一個(gè)產(chǎn)品的安全生命周期的模型如圖2-2所示。圖2-2安全生命周期2.3汽車安全完整性等級(jí)汽車安全完整性等級(jí)(AutomotiveSafetyIntegrationLevel,簡(jiǎn)稱ASIL)是針對(duì)產(chǎn)品的安全目標(biāo)來評(píng)定的系統(tǒng)安全性等級(jí),決定了對(duì)系統(tǒng)的安全性要求。依照ISO26262.3:2018標(biāo)準(zhǔn),需要結(jié)合產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景及環(huán)境中的各類潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行危害分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,以評(píng)定ASIL等級(jí)。ASIL對(duì)系統(tǒng)開發(fā)的安全性等級(jí)提出了要求。不同等級(jí)的ASIL在產(chǎn)品的系統(tǒng)、硬件、軟件層面的開發(fā)過程中,對(duì)應(yīng)不同的推薦性要求。按照標(biāo)準(zhǔn)的安全技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),可降低風(fēng)險(xiǎn)程度[41]。2.3.1危害分析與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估進(jìn)行功能安全設(shè)計(jì)時(shí),需要識(shí)別系統(tǒng)的功能并進(jìn)行危害分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,并以此判定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),確定安全目標(biāo)?刹捎枚ㄐ苑治、定量分析,分析可能出現(xiàn)的功能故障(Malfunction)。常用的定性及定量分析法有:危險(xiǎn)與可操作性分析(HazardandOperabilityAnalysis,簡(jiǎn)稱HAZOP)、失效模式與影響分析(FailureModeandEffectsAnalysis,簡(jiǎn)稱FMEA)、故障樹分析(FaultTreeAnalysis,簡(jiǎn)稱FTA)、失效模式影響和診斷分析(FailureModesandEffectsDiagnosticAnalysis,簡(jiǎn)稱FMEDA)、頭腦風(fēng)暴等方法[49]。其中,ISO26262推
天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)碩士學(xué)位論文21圖2-3安全目標(biāo)和功能安全要求層級(jí)ISO26262要求將功能概念需求分別細(xì)化到系統(tǒng)、硬件和軟件層面,以得出具體的安全要求[49],其安全需求傳遞結(jié)構(gòu)如圖2-4所示。圖2-4安全需求結(jié)構(gòu)2.3.3ASIL分解較高ASIL的要求會(huì)增加開發(fā)過程中的技術(shù)難度和開發(fā)周期及成本,在安全目標(biāo)的前提下,ISO26262中提出ASIL等級(jí)分解的方法。如果將一個(gè)安全需求分解為兩個(gè)冗余的安全需求,那么原安全需求的ASIL等級(jí)可以分解到兩個(gè)冗余的安全需求上。只有當(dāng)兩個(gè)安全需求同時(shí)不滿足時(shí),才
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)BMS的功能安全分析與設(shè)計(jì)[J]. 朱偉杰,史尤杰,雷博. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2020(01)
[2]智能駕駛汽車的預(yù)期功能安全[J]. 呂穎. 汽車文摘. 2019(09)
[3]基于功能安全的BMS設(shè)計(jì)[J]. 韓豫萍. 時(shí)代汽車. 2019(08)
[4]新能源汽車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展動(dòng)態(tài)[J]. 茅龔丹. 裝備機(jī)械. 2018(04)
[5]基于樹狀式分布的動(dòng)力電池管理系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)[J]. 甘天祥,賈志勇. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(31)
[6]基于ISO標(biāo)準(zhǔn)的道路車輛線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能安全概念設(shè)計(jì)[J]. 榮芩,吳曉東,許敏. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2018(03)
[7]電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)常見故障及處理方法[J]. 王瑜. 汽車維修. 2018(08)
[8]戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的演化機(jī)理分析——基于中國(guó)2000-2015年新能源汽車產(chǎn)業(yè)的實(shí)證[J]. 張路蓬,薛瀾,周源,張笑. 科學(xué)學(xué)研究. 2018(06)
[9]中國(guó)新能源汽車的研發(fā)及展望[J]. 歐陽明高. 科技導(dǎo)報(bào). 2016(06)
[10]ISO26262 保證汽車功能安全的新思路[J]. 彭斐. 汽車與配件. 2015(37)
博士論文
[1]車用鋰離子動(dòng)力電池?zé)崾Э卣T發(fā)與擴(kuò)展機(jī)理、建模與防控[D]. 馮旭寧.清華大學(xué) 2016
[2]純電動(dòng)汽車能量管理關(guān)鍵技術(shù)及高壓安全策略研究[D]. 王佳.北京理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]基于功能安全的電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)[D]. 張寶利.北京交通大學(xué) 2019
[2]新能源汽車動(dòng)力電池測(cè)試系統(tǒng)開發(fā)[D]. 王群.北京交通大學(xué) 2019
[3]基于SOC的電池組均衡控制策略研究及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D]. 段鵬.吉林大學(xué) 2019
[4]大功率鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 陳大鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[5]鋰離子動(dòng)力電池單體熱行為及模組熱管理優(yōu)化研究[D]. 鄒時(shí)波.華中科技大學(xué) 2019
[6]電動(dòng)汽車電池組管理系統(tǒng)關(guān)鍵電路的研究與設(shè)計(jì)[D]. 陳忠會(huì).長(zhǎng)安大學(xué) 2019
[7]電動(dòng)汽車高壓安全關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張志雄.天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2019
[8]ZN公司新能源汽車生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目投資經(jīng)濟(jì)效益分析[D]. 解雨衡.吉林大學(xué) 2018
[9]我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展及政府扶持政策探析[D]. 馮蕊.吉林大學(xué) 2018
[10]基于ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)的高壓共軌ECU控制模型設(shè)計(jì)及測(cè)試研究[D]. 李哲帥.浙江大學(xué) 2018
本文編號(hào):3245306
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