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标题:
电池系统电子部分的失效模式细节
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作者:
AceLiL
时间:
2020-3-26 15:09
标题:
电池系统电子部分的失效模式细节
这里把有关
电子
部分的失效细节给梳理出来了。系统级别的FMEA主要是还是把概念性的问题树立出来，确认问题之严重性。进行到这个层次，才能把握不同的设计以及设计背后的软硬件FMEA。
. h2 M, S$ G7 h. i' h0 L
所谓的软硬件策略容错设计，就是建立在这些RPN数值很高的，不能接受的状态下，设定Safety Goal去实现安全目标。
& B7 ~) ]0 L! Z% I( p2 n
4）电池单元状态汇总给整车
' ~& t2 ]4 N P& h$ v, @
a)正常的客户使用（驾驶、充电、停放&维修）
/ x# @% B( U( D' f: q" S8 U0 C
4.1 无法发送正常状态
# X: u2 o' _( e+ z @/ Y1 F
（10 4 7） 电池系统无法与整车通信 <=车辆容错设计
1 |8 I7 M/ o# M! u! ]
（10 4 4 ）电池系统内部无法通信 <=车辆容错设计/电池系统容错设计
& H; f- @" K, L2 y( _
（10 4 7） 电子模块失电 <=车辆容错设计 【标准电压测试 软件测试】
7 P3 u0 x% z* M/ f0 H9 r1 M
（10 4 4）
传感器
失效
- [7 I" g* \+ p0 ~7 O8 R$ w
（10 1 4） 通信崩溃（数据传输错误） <=串行通信策略
: g& c9 y, s: p) S
4.2 间歇性发送正常状态
6 Z$ o& b: J) B [
（10 4 7） 电池系统间歇性无法与整车通信 <=车辆容错设计
* N5 @5 d+ m! k8 U d; @
（10 4 4 ）电池系统间歇性内部无法通信 <=车辆容错设计/电池系统容错设计
! ?: t: x( ~) G- e3 N
（10 4 7） 电子模块间歇性失电 <=车辆容错设计 【标准电压测试 软件测试】
; f6 e- h. H6 s) o' X- n5 L# e
（10 4 4） 传感器间歇性失效
% B3 S7 Y% @9 }% ?+ @+ {, @2 X
（10 1 4） 通信间歇性崩溃（数据传输错误） <=串行通信策略
9 k7 R9 C5 Q) E3 N0 j! ?- P0 j+ l' u
4.3 故障时发送正常状态信息
% T A5 n0 ^2 w J( _) m- }
（10 1 7）
单片机
失效 <=车辆容错设计/电池系统容错设计
; `4 Q$ P. a: n {
（10 4 4 ）传感器信息错误 <=车辆容错设计/电池系统容错设计
0 u$ ~$ P# ] P7 Q+ a9 M
（10 1 4） 通信间歇性崩溃（数据传输错误） <=串行通信策略
# G/ \3 h( o( U" x, J9 v$ M
（10 4 7） 电池系统无法与整车通信<=车辆容错设计
% h' Z# s: {4 p7 q
（10 4 7） 电子模块失电<=车辆容错设计 【标准电压测试 软件测试】
( Z7 l$ U& `: ?, _" ? r/ N9 c
4.4 间歇性发送故障信息
" ]! q9 Z: U! A. A0 v2 \ t- e
（10 4 7） 电池系统间歇性无法与整车通信 <=车辆容错设计
7 I5 _( D" J8 e8 Q8 c
（10 4 4 ）电池系统间歇性内部无法通信<=车辆容错设计/电池系统容错设计
4 ]6 Z! D$ g) m
（10 4 7） 电子模块间歇性失电 <=车辆容错设计 【标准电压测试 软件测试】
( U3 ~ w" H% Q; g( e
（10 4 4） 传感器间歇性失效
% n, g( ?% S' p( X0 r" S
（10 1 4） 通信间歇性崩溃（数据传输错误） <=串行通信策略
$ k: O; g4 p/ |
4.5 正常时发送故障信息
$ K5 t8 p% V! D$ k. D
（10 1 7） 单片机失效 <=车辆容错设计/电池系统容错设计
- x9 Y* S% c3 k
（10 4 4 ）传感器信息错误 <=车辆容错设计/电池系统容错设计
! v* B F3 d3 R3 g1 E
（10 1 4） 通信间歇性崩溃（数据传输错误） <=串行通信策略
( j, J( m& k# M8 h+ y% x
（10 4 7） 电池系统无法与整车通信 <=车辆容错设计
+ Y0 f8 Y- n) c4 {# A
（10 4 4 ）电池系统间歇性内部无法通信 <=车辆容错设计/电池系统容错设计
' U+ l/ I6 x$ M+ {
（10 4 7） 电子模块失电<=车辆容错设计 【标准电压测试 软件测试】
- R& R( N# c3 ?4 c2 L" _
4.6 信息错误或不发送
# {3 L4 P: ^ p/ P, d9 S
（10 4 4） 无法通信<=车辆容错设计
3 U: B& G1 z, o$ a3 j
（10 1 7） 单片机失效 <=车辆容错设计/电池系统容错设计
: C, T: O8 I9 i! m3 }. x* c
（10 7 4 ）传感器失去<=电池系统位置/结构
% o& [4 f* y* `0 @5 w: z
（10 4 4 ）传感器精度问题 <=电池系统位置/结构
9 r+ ?$ s4 E# W/ V1 S5 _0 b4 U
5）在电池系统内对电池单体进行控制和管理
" s; J8 D: d: o8 I
a）工作范围内维护SOC
3 t6 L9 Z1 `; c0 \6 k7 U
5.1 SOC过充
( {8 V7 E% |. R
(10 4 7) 传感器故障（
线束
、短路到12V/GND、开路）
. z& ^# U" V: B w
(10 1 7) MCU故障
9 @* M' P; q! p$ R2 O
(10 4 7) 算法错误
; ]) w' N. E5 R9 S5 j
（10 1 4） 通信间歇性崩溃（数据传输错误） <=串行通信策略
9 N6 E, N! ~8 O1 q4 s
5.2 SOC过放
" S7 @9 O. s: P5 c9 N
(10 4 7) 传感器故障（线束、短路到12V/GND、开路）
: I7 n- R! C1 ~' {, L
(10 1 7) MCU故障
9 U5 Y9 Q. Y' ]$ Q# X3 O! H
(10 4 7) 算法错误
9 l @) z% q! j$ d7 H4 Y E% Z# t3 O
（10 1 4）通信间歇性崩溃（数据传输错误）<=串行通信策略
2 d' B2 X: [( t9 R: |/ r; Z- }# M
b）温度管控在范围内
9 H( g; T2 x0 |* p, i/ M% R0 y
5.3 温度高于安全范围
/ t: k. i9 o) _6 W! g+ j/ D
（10 4 4 ）散热能力不足
- u3 w9 y& @1 U9 s
(10 4 7) 温度传感器故障（线束、短路到12V/GND、开路）
- k% U$ L3 g/ k
（10 4 4 ）电池内阻过高
0 L3 j3 W, f: V% b
（10 1 7）外部温度暴露过热
2 Y* c* p) ?8 R/ |" ]
（10 1 4 ）外部加热
, ^. X. Q+ Q6 y+ C& y) {0 W/ Z
5.4 充电时温度过低
6 M1 w/ q C |% V( u% ^
(10 4 7) 外部冷却
; y4 O7 {! W) g1 t% B
(10 4 7) 温度传感器故障（线束、短路到12V/GND、开路）
5 x/ ]( z6 f9 Y3 P: F9 p( R- ~1 F
c）电池电压一致性维护
3 N! f. M: J, c+ \( y) |
5.5 电压不持续（稳定）
9 R e: y2 E/ A4 u6 b+ O' Y. [
(7 4 7) 传感器故障（线束、短路到12V/GND、开路）充电机故障 单体采集电路接触电阻过高 单体内阻过高 并联单体丢失
. n) u1 F; U6 |9 z2 _# d( X
5.6 单体电压过高
$ _- g$ [9 n w
(10 4 7) 传感器故障（线束、短路到12V/GND、开路）
" _, A8 ^( r) @9 n$ T1 X' A
(10 4 7) 充电机故障
8 [. ?6 p6 O3 o" n/ J, d5 a- \
(10 7 7) 单体采集电路接触电阻过高
- \3 N% _) S& z0 u/ K# e, Z
(10 4 7) 单体内阻过高
' i, Q5 j1 V8 P& k2 J. d- c
(10 4 7) 并联单体丢失
7 S4 f0 x3 o( e* c. z
5.7 单体电压过低
8 V) S7 d% ^1 O2 l& o, j7 [" z
(10 1 4) 传感器故障（线束、短路到12V/GND、开路）
8 k% H# G) {& ~: w% L; I8 v& J P* e
10 1 7）通信间歇性崩溃（数据传输错误） <=串行通信策略
) y2 {" G1 @# ~$ R; i/ t
(10 4 7) 主
继电器
无法断开
) C% G {0 t; G' O5 f' ?- }. p+ q
(10 1 4) 电池包短路
/ s# j9 u( [" y# }! P
d）维持充电放电电流在一定范围内
7 h) H/ x+ y) j) G
5.8 电流过高
4 i% g! H+ C% P
(10 4 7) 充电机故障
( l3 \% a4 w3 a" n
(10 1 4) 熔丝故障
1 U/ f6 a4 g5 y* @- g6 t. j
(10 4 4) 电池包短路
! y& ] C. V+ c+ M, ~: ?
5.9 充电电流过低
. T8 E" H+ P- s' ~& G3 G! |, V
小结：
: f2 l) P f. k% N7 h6 ~, Z
a）以上的很多内容，是可以从实验来定性安全情况的
; U/ S, p6 e& L( K# g- F
b）细节可以往下走，具体到每个传感器、MCU、电源乃至串行通信&信号输出的
0 ]( G/ Y# |! m$ c" {
c）有机会，我要仔细做一遍自己设计方案
3 s* [6 E! J( P( X: i1 q7 B
( w' v' G; r. F4 Q, m- z' \
! G6 S8 W5 {9 Z/ K2 a7 y
, F' p1 P: _5 I5 i) L6 o% }7 S* A
$ o; c8 n1 ^& I: D
作者:
swww2212
时间:
2020-3-26 16:35
系统级别的FMEA主要是还是把概念性的问题树立出来，确认问题之严重性。
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