UL針對(duì)動(dòng)力電池認(rèn)證項(xiàng)目的一些答疑分享

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

UL長(zhǎng)期致力于動(dòng)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(duì)電池管理系統(tǒng)的UL 1998和UL 991。以下是UL結(jié)合現(xiàn)有測(cè)試經(jīng)驗(yàn)針對(duì)動(dòng)力電池認(rèn)證項(xiàng)目的一些答疑分享，希望能幫助各企業(yè)制造商對(duì)動(dòng)力電池認(rèn)證有更清晰的認(rèn)識(shí)，在申請(qǐng)過(guò)程中事半功倍。

Q

UL 2580標(biāo)準(zhǔn)是否是強(qiáng)制的？

A

在美國(guó)，有很多民間標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)，其中UL是ANSI授權(quán)的最大的標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)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(guó)家或者美國(guó)地方政府采納就會(huì)被強(qiáng)制執(zhí)行。

在NFPA 505 電動(dòng)工業(yè)車輛防火安全法規(guī)中就明確要求電池驅(qū)動(dòng)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(qiáng)制采用的，在這種情況下，UL 2580就是強(qiáng)制的。而對(duì)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(cè)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(duì)于鉛酸電池單體的認(rèn)證，UL 2580是對(duì)于電動(dòng)汽車使用的動(dòng)力電池的認(rèn)證。在電動(dòng)汽車中如果使用鉛酸電池作為動(dòng)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(cè)試有哪些？

A

通過(guò)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(guò)相應(yīng)的差異性測(cè)試。差異測(cè)試包括常溫短路、55度短路、擠壓以及加熱測(cè)試。

Q3

UL 2580距離評(píng)估采用UL 2580 Table 13還是UL 60950?

A

兩種評(píng)估方式都可以采用。

Q4

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

A

在測(cè)試過(guò)程中，如果電池包外部沒(méi)有觀察到火焰，并且電池包沒(méi)有發(fā)生爆炸，則認(rèn)為測(cè)試通過(guò)。由于該測(cè)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(gè)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(méi)有火焰或爆炸即可。

Q5

UL 2580哪些測(cè)試比較容易失敗？電池包應(yīng)該如何設(shè)計(jì)更容易通過(guò)認(rèn)證？

A

根據(jù)UL目前的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，外部短路、耐壓和內(nèi)部火燒測(cè)試相對(duì)比較容易失敗，特別是內(nèi)部火燒測(cè)試，失敗的概率更高。建議客戶在設(shè)計(jì)電池包的時(shí)候，充分考慮這幾個(gè)測(cè)試的要求，合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和保護(hù)設(shè)備。對(duì)于內(nèi)部火燒測(cè)試，建議在認(rèn)證之前，可以在自己實(shí)驗(yàn)室做摸底測(cè)試。

動(dòng)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(jì)。在設(shè)計(jì)電池包的時(shí)候，要充分考慮電芯的正常工作范圍。一個(gè)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(shí)候，主動(dòng)采取相應(yīng)保護(hù)措施，從而避免危險(xiǎn)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(lái)設(shè)計(jì)電池包，則該電池包更容易通過(guò)認(rèn)證。

Q6

UL 1998軟件評(píng)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(píng)估客戶的開發(fā)流程，從規(guī)范定義到設(shè)計(jì)、測(cè)試和設(shè)計(jì)變更，需要客戶提供相應(yīng)的文檔和報(bào)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(xiǎn)分析方面，我們需要客戶提供相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)分析文檔，包括對(duì)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(duì)軟件設(shè)計(jì)本身的風(fēng)險(xiǎn)分析（例如除零、堆棧溢出等），這部分主要是為了控制隨機(jī)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(jī)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(jì)與安全控制相關(guān)的時(shí)候就需要進(jìn)行相應(yīng)的功能安全評(píng)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?yàn)橥ǔＫ墙Y(jié)合UL相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)一起進(jìn)行評(píng)估的，相應(yīng)的安全需求也是結(jié)合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)分析而得出。

ISO 26262主要是基于IEC 61508而開發(fā)的專門針對(duì)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(xiǎn)分析、功能安全管理到設(shè)計(jì)、驗(yàn)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(jī)失效和系統(tǒng)失效，并且當(dāng)客戶在進(jìn)行汽車相關(guān)的UL認(rèn)證的時(shí)候，標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定客戶可以選擇ISO 26262進(jìn)行功能安全評(píng)估以代替UL 991和UL 1998。