《飞行汽车电池管理系统技术规范》（征求意见稿）

1飞行汽车电池管理系统技术规范本规范适用于飞行汽车中使用的各种动力电池管理系统，其他类型动力蓄电池的管理系统可参照RTCA/DO-254DesignAssuranceGuidanceForAirborneElectronicHaRTCA/DO-178CSoftwareConsiderationsinAirborneSystemsandEquipmentCertifRTCA/DO-160G机载设备环境条件ARP4761航空器系统安全性评估过程指南与方法GB/T18655-2018车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法GB/T19951道路车辆电气/电子部件对静电放电抗扰性的GB/T21437.2-2008道路车辆由传导和耦合引起GB/T21437.3-2012道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第3部分：GB/T28046.2-2011道路车辆电气及电子GB/T28046.3-2011道路车辆电气及GB/T28046.4-2011道路车辆电气及电子设备的GB/T33014.2道路车辆电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗法2采集或者同时监测蓄电池单体或模块的电和热数据的电子装置，必要时可以包括用于蓄电池单体在规定条件下测得的并由制造商申明的电池容3系列标准定义，广泛应用于汽车电子控制系统的MathWorks主导的建模指南，由汽车行业的主要厂商共同制定的，旨在提高基于Simulink和BMS:蓄电池管理系统(BatteryManagementSystem)SOC:荷电状态(StateofSOH：电池健康状态(StateofeVTOL：电动垂直起降飞行器（ElectricVerticalTake-offSWC：软件组件softwareCASW：应用软件ApplicationSoftwareUDS：统一诊断服务UnifiedDiagnosticServiMAB：MATLAB建模指引MathWorksA2．电池包总电压检测：测量并记录电池包电压，3．主正路继电器外侧电压检测：测量并记录主正路继电器外侧电压，用于判定预充是否成功、主45．绝缘检测回路电压检测：测量并记录绝缘检测回路电压，用于估算绝缘阻值和诊断桥臂开关状7．电池包电流检测：测量并记录电池包充9．充电口温度检测：测量并记录充电口温度，用于保护充②在插枪充电模式下，由特定的充电唤醒信5③其他外部唤醒源，如定时唤醒、AFE反向唤醒等，在特定①当BMS接收到唤醒信号后，启动内部电路，包继电器作为一种电气控制装置，通过电磁原例如，在电池组温度过高时，可以同时启动风扇散热和液）；6报文BROAA给充电桩，表示已做好充电准备。充②BMS实时监控电池状态，包括电压、量并可能引发火灾或爆炸的现象。这种现象对电池系统、eVTOL甚至人7SOC指电池当前剩余电量与满电量之间的比值，通常以百分比表示。SOC=0%表示电池完全没电，由于电池的化学反应复杂，SOC无法直接通过传感器测量得到，因此需原理：利用线性系统状态方程，通过系统输入输出观测数据，对系统状态进缺点：受充放电电流、温度等因素影响，测量内阻需要专8三元电池估算误差≤5%；铁锂电池常温估算误差≤5%，高低温估算误SOH是评估电池整体健康和性能的关键参数③基于循环使用寿命的方法：根据电池包累积充④基于日历寿命的方法：通过电池包累积非多算法融合、建立精细的模型、多源数据融合算法、自适应优化策略等方面可以提高估算SO缺点：无法实时反映电池内部状态的变化，对于电池老化和故障情况的适应性较差。优点：能够实时反映电池内部状态的变化，对于电池老化和故障情况具有一定的适应性。9缺点：计算复杂度高，需要高精度的模型和参数识别具备许用功率估算功能，能够真实、实时反映电池实际充放电能力，估算误差要SOE是电池当前的能量状态，与SOC不同，它更侧重于电池剩余量的比例。表示电池当前存储的能量与其完全充满时能量的比值，通常以百分比(%)的形式表示。它反），④需要考虑电池老化对能量的影响，并通过适当的算法进行修正。充电允许电流的估算是一个综合考虑电池状态、环境条件以及请求等多方面因素根据最高单体电压与最低单体电压和最高最低电池温度，在预设的电压/温度与电流对应二维表中三元材料电池根据上述①和②获取6个查表值取小。铁锂电池单体电压未达到安全边界值（例如③需要考虑电池老化对估算允许充电电流值的影响，并对估算充电允许电流进行修正。），SOCn和SOCn-1分别为相邻两个区段的SOC值，I为各区间许充电流与桩最大输出电流取小。确定各区段充电功率，分别计算电池目前所电池管理系统不工作时与动力电池相连的带电部件和其供优点：能够快速准确地检测出绝缘故障，不仅适用于高压系统，也适用于低压系统。相对于其他检测方法，交流注入法的硬件成优点：原理简单，实现起来较为容易，硬件成本相对较123456789施。常见的故障等级划分包括轻微故障（一级）、中等轻微故障：对电池安全及寿命无影响，通常只进行报警提示，不限制充放电功率或电另外，需要区分故障类型，若电池系统硬件损坏或使用寿命终止，则需当BMS监测到高压互锁回路出现故障时，会进行故障诊断，确定故障位置和电池管理系统中的智能保险丝是电池安全保护的关键组件之一，它在电池异常情况下能够迅速切智能保险丝的工作原理通常涉及电流和温度的双重监测。当电池电流超出预设的安全范围或电池熔丝熔断也可以是电子式的（如通过控制开关切断电路）。理提供了强有力的支持，推动电池管理技术的BMS需具备主从控制板之间的通讯，或电池系统内①每个诊断服务都必须有一个唯一的SID，用于②UDS协议应包含UDS标准定义的基本服务，如诊），③其他诊断服务，如输入输出控制、例程控制、数据传输等，以满足B型开发逻辑，实现正向设计（需求→设计→实现）与逆向验证（测试→集成→确通过ARP4761从安全角度对开发过程进行监督和指导，而开发流程则根据安全评估的反馈不断优化设计，以满足安全要求，并确定DAL（研遵循基于软件DO-178/DO-331和硬件DO-254标准开发，确保其质量和安全性，从而支撑系统开发流细化系统架构，明确各模块的具体功能和相互之间的接功能验证：检查模块或函数是否按照设计要求执行MIL测试是一种在仿真环境中进行的测试，将BMS的控制算法模型与实际的控制对象模型连接起来，形成一个闭环系统。主要目标是验证控制算法的正代码执行验证：检查自动生成的代码在目标处理器123456789低压供电指的是低压KL30供电，对其电121②仅BMS主从上电，关掉不相关外设，电流要求：≤280③仅BMS主控上电，电流要求：≤160），2②仅BMS主从上电，关掉不相关外设，电流要求：≤160③仅BMS主控上电，电流要求：≤100④BMS处于下电（关机模式），电流要求：≤1②整车CAN和内CAN可以为非隔离；②需满足EMC：IEC61000-4-2(ESD)和IEC61001．唤醒响应时间要求200mS；2．唤醒失效时间200mS；7．采样电路应具备抗电磁干扰能力，在整机环2．精度要求：≤±0.5%FS@-40℃~85E—-OA「Chrg_Ps—-OACPosCRUpackFUpackPre_DChrg_Neg_NegB6．采样电路应具备抗电磁干扰能力，在整车环境或相关E((Vp((Vn2．均衡电路温升：要求均衡电路温升＜50℃@50%均衡123456789入8.1软件需求分析软件架构设计是确保电池组安全、高效、可靠BMS软件架构设计遵循模块化和分层设计的②可靠性：提高软件的可靠性和稳定性，减少故障发生的概率和影响范围；④可扩展性：支持未来功能的扩展和升级，便于适应不同应用场景和电池类型的需求；BSW提供了底层的基础软件功能，为上层应用提供支持。BSW层通过①底层输出（BSW_OUT）：主要是电池电压、温度、电重用性和可移植性，为实时性要求较高的系①前端采样处理的SWC：电流传感器、低压采样、AFE③控制单元的SWC：继电器控制、热管理控制、均衡控制④估算单元的SWC：充电剩余时间估算、均衡时间估算、充电②统一命名规则，例如模型文件、子系统、Stateflow、输入输出信号和参数的命名①建模规范检查，通过ModelAdvisor选择检查），4．完成模型设计且完成单元测试后，需要生成代码，并③边界条件测试：对软件组件的边界条件进行测试，以发现潜在的错误和漏洞；④性能测试：评估软件组件在处理大量数据、高并发请求等情况下的性能表现；⑤可靠性测试：模拟长时间运行和复杂环境下的场景，2．需要根据单元测试用例库文档要求设计单元测压、电芯电压、高压互锁、绝缘采样桥臂电压、电芯温度⑤故障诊断测试：故障代码和故障等级写入控制器后，验证其功能实现上是否与模型有偏差。将调试器与处理器（MCU）连接，通过模拟控制压、电芯电压、高压互锁、绝缘采样桥臂电压、电芯温度⑤故障诊断测试：故障代码和故障等级压、电芯电