關于電池包安全標準UL 2580以及電池管理系統UL 1998和UL 991的認識理解

作為新能源汽車行業發展的領域，動力電池一直是行業廣泛關注的焦點。隨著補貼政策的退坡和產能過剩的加劇，國內動力電池廠商或將在2018年迎來產業洗牌期，海外市場將是企業進行角力的重要陣地，而面對海外嚴苛的安全準入標準，如何借助第三方檢測為企業產品質量背書是動力電池行業需要思考的重要問題。

UL長期致力于動力電池的標準研發與制定，其中就包括本車用電池包的安全標準UL 2580以及針對電池管理系統的UL 1998和UL 991。以下是針對動力電池項目的一些答疑分享，希望能幫助各企業制造商對動力電池有更清晰的認識，在申請過程中事半功倍。

Q：UL 2580標準是否是強制的？

A：在美國，有很多民間標準制定機構，其中UL是ANSI授權的的標準制定機構之一。UL制定的標準很多是自愿性的，但是一旦被國家或者美國地方政府采納就會被強制執行。

在NFPA 505 電動工業車輛防火安全法規中就明確要求電池驅動用工業車輛需要滿足UL 583標準，而UL 583標準中明確要求其電池須被UL 2580認可。NFPA法規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中的碰撞加翻轉測試即可，其電池包可自愿性選擇UL 2580。  

Q1：鉛酸電池做了UL 1989，還需要UL 2580嗎?

A：UL 1989是對于鉛酸電池單體的，UL 2580是對于電動汽車使用的動力電池的。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需要滿足UL 2580的要求。

Q2：UL 1642的電芯可以用在UL 2580中嗎，差異測試有哪些？

A：通過UL 1642的電芯可以在UL 2580產品中使用，但需要通過相應的差異性測試。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內部火燒測試如何判斷測試通過？內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，并且電池包沒有發生爆炸，則認為測試通過。由于該測試需要觸發單電芯熱失控，而電芯起火或者爆炸是電芯熱失控可能的一個結果，所以電池包內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敗？電池包應該如何設計更容易通過？

A：根據UL目前的項目經驗，外部短路、耐壓和內部火燒測試相對比較容易失敗，特別是內部火燒測試，失敗的概率更高。建議客戶在設計電池包的時候，充分考慮這幾個測試的要求，合理設計結構和保護設備。對于內部火燒測試，建議在之前，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量和電池管理系統的合理設計。在設計電池包的時候，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，可以確保電芯工作在其正常工作范圍，在異常情況發生的時候，主動采取相應保護措施，從而避免危險的發生。此外，根據標準要求，選擇符合標準安全要求的電芯以及零部件，并按標準結構要求來設計電池包，則該電池包更容易通過。

Q6：UL 1998軟件評估主要關注哪些方面？

A：首先是開發流程方面，UL需要評估客戶的開發流程，從規范定義到設計、測試和設計變更，需要客戶提供相應的文檔和支持，這部分主要是為了規避和控制系統失效。

其次是風險分析方面，我們需要客戶提供相應的風險分析文檔，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），以及對軟件設計本身的風險分析（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的標準和ISO 26262的關系和區別是什么？

A：UL和ISO都是標準開發機構，標準開發的目的和應用不同，但是主要目的和宗旨是類似的。

UL的功能安全標準主要服務于傳統UL產品，當相關軟硬件設計與安全控制相關的時候就需要進行相應的功能安全評估，標準適用于所有產品，更多的是作為一種輔助型標準，因為通常它是結合UL相應的產品標準一起進行評估的，相應的安全需求也是結合產品標準進行相應的風險分析而得出。

ISO 26262主要是基于IEC 61508而開發的專門針對于道路車輛的功能安全標準，它只適用于汽車相關產品，并且從風險分析、功能安全管理到設計、驗證與確認等方面存在完整的V模型要求。

UL和ISO的標準主要都是旨在控制及規避隨機失效和系統失效，并且當客戶在進行汽車相關的UL的時候，標準也規定客戶可以選擇ISO 26262進行功能安全評估以代替UL 991和UL 1998。

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