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關(guān)于電池包安全標(biāo)準(zhǔn)UL 2580以及電池管理系統(tǒng)UL 1998和UL 991的認(rèn)識理解
發(fā)表時間:2018-01-12 6:34:55

作為新能源汽車行業(yè)發(fā)展的核心領(lǐng)域,動力電池一直是行業(yè)廣泛關(guān)注的焦點。隨著補貼政策的退坡和產(chǎn)能過剩的加劇,國內(nèi)動力電池廠商或?qū)⒃?018年迎來產(chǎn)業(yè)洗牌期,海外市場將是企業(yè)進行角力的重要陣地,而面對海外嚴(yán)苛的安全準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),如何借助第三方檢測認(rèn)證為企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量背書是動力電池行業(yè)需要思考的重要問題。

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UL長期致力于動力電池的標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)與制定,其中就包括全球第一本車用電池包的安全標(biāo)準(zhǔn)UL 2580以及針對電池管理系統(tǒng)的UL 1998和UL 991。以下是針對動力電池認(rèn)證項目的一些答疑分享,希望能幫助各企業(yè)制造商對動力電池認(rèn)證有更清晰的認(rèn)識,在申請過程中事半功倍。


Q:UL 2580標(biāo)準(zhǔn)是否是強制的?

A:在美國,有很多民間標(biāo)準(zhǔn)制定機構(gòu),其中UL是ANSI授權(quán)的最大的標(biāo)準(zhǔn)制定機構(gòu)之一。UL制定的標(biāo)準(zhǔn)很多是自愿性的,但是一旦被國家或者美國地方政府采納就會被強制執(zhí)行。


在NFPA 505 電動工業(yè)車輛防火安全法規(guī)中就明確要求電池驅(qū)動用工業(yè)車輛需要滿足UL 583標(biāo)準(zhǔn),而UL 583標(biāo)準(zhǔn)中明確要求其電池須被UL 2580認(rèn)可。NFPA法規(guī)是被很多地方政府強制采用的,在這種情況下,UL 2580就是強制的。而對于普通的乘用車或者商用車,只要整車滿足FMVSS/49CFR571中的碰撞加翻轉(zhuǎn)測試即可,其電池包可自愿性選擇UL 2580認(rèn)證。  


Q1:鉛酸電池做了UL 1989,還需要UL 2580認(rèn)證嗎?


A:UL 1989是對于鉛酸電池單體的認(rèn)證,UL 2580是對于電動汽車使用的動力電池的認(rèn)證。在電動汽車中如果使用鉛酸電池作為動力電池,鉛酸電池單體需要滿足UL 1989,鉛酸電池組成的系統(tǒng)需要滿足UL 2580的要求。


Q2:UL 1642的電芯可以用在UL 2580認(rèn)證中嗎,差異測試有哪些?


A:通過UL 1642認(rèn)證的電芯可以在UL 2580產(chǎn)品認(rèn)證中使用,但需要通過相應(yīng)的差異性測試。差異測試包括常溫短路、55度短路、擠壓以及加熱測試。 


Q3:UL 2580距離評估采用UL 2580 Table 13還是UL 60950?

A:兩種評估方式都可以采用。


Q4:UL 2580內(nèi)部火燒測試如何判斷測試通過?內(nèi)部有電芯起火是否可以接受。


A:在測試過程中,如果電池包外部沒有觀察到火焰,并且電池包沒有發(fā)生爆炸,則認(rèn)為測試通過。由于該測試需要觸發(fā)單電芯熱失控,而電芯起火或者爆炸是電芯熱失控可能的一個結(jié)果,所以電池包內(nèi)部如果有電芯起火或者爆炸是可以接受的,只要外部沒有火焰或爆炸即可。


Q5:UL 2580哪些測試比較容易失?。侩姵匕鼞?yīng)該如何設(shè)計更容易通過認(rèn)證?


A:根據(jù)UL目前的項目經(jīng)驗,外部短路、耐壓和內(nèi)部火燒測試相對比較容易失敗,特別是內(nèi)部火燒測試,失敗的概率更高。建議客戶在設(shè)計電池包的時候,充分考慮這幾個測試的要求,合理設(shè)計結(jié)構(gòu)和保護設(shè)備。對于內(nèi)部火燒測試,建議在認(rèn)證之前,可以在自己實驗室做摸底測試。


動力電池的安全很大程度上依賴于電芯的質(zhì)量和電池管理系統(tǒng)的合理設(shè)計。在設(shè)計電池包的時候,要充分考慮電芯的正常工作范圍。一個可靠的電池管理系統(tǒng),可以確保電芯工作在其正常工作范圍,在異常情況發(fā)生的時候,主動采取相應(yīng)保護措施,從而避免危險的發(fā)生。此外,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,選擇符合標(biāo)準(zhǔn)安全要求的電芯以及零部件,并按標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)要求來設(shè)計電池包,則該電池包更容易通過認(rèn)證。


Q6:UL 1998軟件評估主要關(guān)注哪些方面?


A:首先是開發(fā)流程方面,UL需要評估客戶的開發(fā)流程,從規(guī)范定義到設(shè)計、測試和設(shè)計變更,需要客戶提供相應(yīng)的文檔和報告支持,這部分主要是為了規(guī)避和控制系統(tǒng)失效。

其次是風(fēng)險分析方面,我們需要客戶提供相應(yīng)的風(fēng)險分析文檔,包括對外部電路和微處理器的失效分析(例如傳感器、AD采樣、通訊等),以及對軟件設(shè)計本身的風(fēng)險分析(例如除零、堆棧溢出等),這部分主要是為了控制隨機失效。


Q7:UL 991和UL 1998的標(biāo)準(zhǔn)和ISO 26262的關(guān)系和區(qū)別是什么?


A:UL和ISO都是標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)機構(gòu),標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的目的和應(yīng)用不同,但是主要目的和宗旨是類似的。

UL的功能安全標(biāo)準(zhǔn)主要服務(wù)于傳統(tǒng)UL產(chǎn)品認(rèn)證,當(dāng)相關(guān)軟硬件設(shè)計與安全控制相關(guān)的時候就需要進行相應(yīng)的功能安全評估,標(biāo)準(zhǔn)適用于所有產(chǎn)品,更多的是作為一種輔助型標(biāo)準(zhǔn),因為通常它是結(jié)合UL相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)一起進行評估的,相應(yīng)的安全需求也是結(jié)合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進行相應(yīng)的風(fēng)險分析而得出。

ISO 26262主要是基于IEC 61508而開發(fā)的專門針對于道路車輛的功能安全標(biāo)準(zhǔn),它只適用于汽車相關(guān)產(chǎn)品,并且從風(fēng)險分析、功能安全管理到設(shè)計、驗證與確認(rèn)等方面存在完整的V模型要求。

UL和ISO的標(biāo)準(zhǔn)主要都是旨在控制及規(guī)避隨機失效和系統(tǒng)失效,并且當(dāng)客戶在進行汽車相關(guān)的UL認(rèn)證的時候,標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定客戶可以選擇ISO 26262進行功能安全評估以代替UL 991和UL 1998。