BMS功能安全開發流程（二）：ASIL等級

BMS和功能安全作為當下新能源的兩個當紅炸子雞實在是繞不開的話題，蹭個熱點，繼續聊聊ISO26262在BMS開發中的應用?！鞠嚓P閱讀：BMS功能安全開發流程（一）：BMS和ISO26262】

1.???相關項定義，ASIL等級，安全目標

如下圖所示，步通過不同的駕駛情況，不同的環境來確定不同的場景；第二步分析不同場景下的事故所以引起的Hazard Situation.?第三步確定這些Hazard Situation的ASIL?等級，這一部分有很大的主觀因素，每個公司考慮問題的角度不一樣，針對不同的Hazard Situation設定的ASIL?等級也會不一樣。比如有些OEM定義熱失控的ASIL LEVEL為C，有些OEM設定熱失控?ASIL LEVEL?為D，不過目前來看熱失控以后的ASIL LEVEL會是D，在知乎上看有人說以后大眾的高壓電池包的安全等級為D，他說的這個電池包應該是指電池包里面的電氣架構包括BMS。

ISO 26262-3 Scheme ?TüV Süd

第四步根據上一步確定的不同的故障模型Harzard Situation ASIL的大ASIL等級。第五步根據上一步確定的大ASIL等級就可以設定Safety Goal了。在上篇文章中簡單介紹了功能安全的開發途徑，在開發途徑中，Safety Goal是Top Level的Safety Requirements，直接來自于HARA（hazard analysis and risk assessment）。第七步，根據Safety Goal就可以導出 Saftety Requirements。

因為ISO26262涉及到產品的整個開發周期，那么誰該負責這整個流程，主機廠還是供應商？如果BMS是由供應商開發提供給主機廠，那么理論上前5步都應該是主機廠來主導分析，輸出Saftety Goal給供應商，供應商根據Satety Goal導出Saftety Requirements，接著是系統設計，硬件設計，軟件設計等。同時主機成也會參與到V模型右邊的測試部分。

根據上面的分析，我們將BMS為一個safety element out of context（獨立安全單元），獨立安全單元的意思在在產品的開發周期內，不用考慮整車內其它要素（element）。

a.???Item Definition

Item dedinition首先要確定item的scope，item的邊界及與item相關的部件，確定item與外界部件的交互接口，CAN信號，傳感器信號等等。一般通常采用方框來表示item的elements，通過這些elements和elements之間的信息交互，就能夠確定這個系統的大致架構。

如果下圖a是一個電池系統的方塊圖，電池高壓系統主要有Junction box，Modules，cell balance interconnect circuit, HV contactor module, BMS等。BMS通過將傳感器采集的數據進行處理，計算電池SOC/SOH，故障診斷等，同時通過整車CAN與VCU進行信息交互。b圖是a圖所對應的item defintion。一個A00級的BEV電池包。

a) Preliminary architecture of the hypothetical Li-ion battery system

b) Key elements and signals within the energy storage system

點畫線表示高壓電池系統的邊界線，高壓系統的與外界的交互信號分成了下表中的七大類。

上面定義了不同類的子系統，下面這張圖是上圖中（connected modules）連接模組的框框圖。

下面這張圖是上面連接模組的進一步分解的模組框框圖及信號流。

這樣一層一層像剝洋蔥一樣分解系統，很方便追溯所有信號來源。系統與其他外部部件之間的聯系，系統內部之間的聯系，子系統之間的聯系，一目了然。比如我們想追蹤溫度傳感器的信號流，首先可以從模組框框圖開始，temperature sensor 到 monitoring unit， monitoring unit 與外部的 internal communication交互信息，上一次的連接模組的 internal communication 與外界的 Junction box通過內部通訊交換信息Top level 的 junction box 與外界的整車控制器交互信息。

這篇文章里的Itemdefinition是針對高壓電池包，我直接引用。BMS系統沒有這么多子系統，但是在工作中發現，其實把高壓系統的電氣系統和BMS作為一個大系統，進行功能安全分析更全面，工作也更好展開。

參考資料：