UL针对动力电池认证项目的一些答疑分享
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UL针对动力电池认证项目的一些答疑分享

时间:2018-01-24 15:50:37 来源:本站 作者:

  作为新能源汽车行业发展的核心领域,动力电池一直是行业广泛关注的焦点。随着补贴政策的退坡和产能过剩的加剧,国内动力电池厂商或将在2018年迎来产业洗牌期,海外市场将是企业进行角力的重要阵地,而面对海外严苛的安全准入标准,如何借助第三方检测认证为企业产品质量背书是动力电池行业需要思考的重要问题。

  UL长期致力于动力电池的标准研发与制定,其中就包括全球第一本车用电池包的安全标准UL 2580以及针对电池管理系统的UL 1998和UL 991。以下是UL结合现有测试经验针对动力电池认证项目的一些答疑分享,希望能帮助各企业制造商对动力电池认证有更清晰的认识,在申请过程中事半功倍。

  在美国,有很多民间标准制定机构,其中UL是ANSI授权的最大的标准制定机构之一。UL制定的标准很多是自愿性的,但是一旦被国家或者美国地方政府采纳就会被强制执行。

  在NFPA 505 电动工业车辆防火安全法规中就明确要求电池驱动用工业车辆需要满足UL 583标准,而UL 583标准中明确要求其电池须被UL 2580认可。NFPA法规是被很多地方政府强制采用的,在这种情况下,UL 2580就是强制的。而对于普通的乘用车或者商用车,只要整车满足FMVSS/49CFR571中的碰撞加翻转测试即可,其电池包可自愿性选择UL 2580认证。

  UL 1989是对于铅酸电池单体的认证,UL 2580是对于电动汽车使用的动力电池的认证。在电动汽车中如果使用铅酸电池作为动力电池,铅酸电池单体需要满足UL 1989,铅酸电池组成的系统需要满足UL 2580的要求。

  通过UL 1642认证的电芯可以在UL 2580产品认证中使用,但需要通过相应的差异性测试。差异测试包括常温短路、55度短路、挤压以及加热测试。

  UL 2580内部火烧测试如何判断测试通过?内部有电芯起火是否可以接受。

  在测试过程中,如果电池包外部没有观察到火焰,并且电池包没有发生爆炸,则认为测试通过。由于该测试需要触发单电芯热失控,而电芯起火或者爆炸是电芯热失控可能的一个结果,所以电池包内部如果有电芯起火或者爆炸是可以接受的,只要外部没有火焰或爆炸即可。

  根据UL目前的项目经验,外部短路、耐压和内部火烧测试相对比较容易失败,特别是内部火烧测试,失败的概率更高。建议客户在设计电池包的时候,充分考虑这几个测试的要求,合理设计结构和保护设备。对于内部火烧测试,建议在认证之前,可以在自己实验室做摸底测试。

  动力电池的安全很大程度上依赖于电芯的质量和电池管理系统的合理设计。在设计电池包的时候,要充分考虑电芯的正常工作范围。一个可靠的电池管理系统,可以确保电芯工作在其正常工作范围,在异常情况发生的时候,主动采取相应保护措施,从而避免危险的发生。此外,根据标准要求,选择符合标准安全要求的电芯以及零部件,并按标准结构要求来设计电池包,则该电池包更容易通过认证。

  首先是开发流程方面,UL需要评估客户的开发流程,从规范定义到设计、测试和设计变更,需要客户提供相应的文档和报告支持,这部分主要是为了规避和控制系统失效。

  其次是风险分析方面,我们需要客户提供相应的风险分析文档,包括对外部电路和微处理器的失效分析(例如传感器、AD采样、通讯等),以及对软件设计本身的风险分析(例如除零、堆栈溢出等),这部分主要是为了控制随机失效。

  UL和ISO都是标准开发机构,标准开发的目的和应用不同,但是主要目的和宗旨是类似的。

  UL的功能安全标准主要服务于传统UL产品认证,当相关软硬件设计与安全控制相关的时候就需要进行相应的功能安全评估,标准适用于所有产品,更多的是作为一种辅助型标准,因为通常它是结合UL相应的产品标准一起进行评估的,相应的安全需求也是结合产品标准进行相应的风险分析而得出。

  ISO 26262主要是基于IEC 61508而开发的专门针对于道路车辆的功能安全标准,它只适用于汽车相关产品,并且从风险分析、功能安全管理到设计、验证与确认等方面存在完整的V模型要求。

  UL和ISO的标准主要都是旨在控制及规避随机失效和系统失效,并且当客户在进行汽车相关的UL认证的时候,标准也规定客户可以选择ISO 26262进行功能安全评估以代替UL 991和UL 1998。

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