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飞机用蓄电池国家标准RTCA/DO-311A《可充电锂电池和电池系统最低性能标 准》是什么

发布者:【浩博电池资讯】   发布时间:2025-05-27 11:05:12   点击量:237

RTCA/DO-311A 是一项由美国 RTCA(Radio Technical Commission for Aeronautics,无线电技术航空委员会)发布的关于航空器上使用的可充电锂电池及其系统的最低性能标准。该标准由 RTCA SC-225 特别委员会制定,并在 2017年3月发布,是对原版 RTCA/DO-311(2008年)的更新。


RTCA/DO-311A 标准概述

标准全名
RTCA DO-311A – Minimum Operational Performance Standards for Rechargeable Lithium Battery Systems

适用范围
适用于飞机上安装和使用的可充电锂电池及电池管理系统(BMS),无论是为主电源用途、启动器、后备电源、还是为任务系统供电。


标准核心目标

RTCA/DO-311A 的核心目的是:

  • 保障航空器上锂电池的安全性、稳定性和性能可靠性;

  • 防止电池热失控、燃烧、爆炸等安全事故;

  • 提供设计、测试、验证可接受的最低安全性能基线;

  • 为获得适航批准(如 FAA/EASA TSO、DO-160等)提供支撑依据。


RTCA/DO-311A 的关键内容

标准主要涵盖以下方面:

1. 电池系统设计要求

  • 电芯类型及其一致性

  • 电池包结构设计、防火、隔热、防泄露设计

  • 电池管理系统(BMS)功能要求:

    • 过充/过放保护

    • 过流保护

    • 热控管理(温度监测、冗余保护)

    • 失效监控和自诊断

2. 测试项目与方法

RTCA/DO-311A 中的典型测试包括:

测试项目说明
过充试验电池在超额充电下的反应与保护能力
过放试验模拟深度放电场景
短路试验包括外部短路与内部短路
热滥用试验电池暴露于高温环境下的反应
挤压、冲击、振动试验评估电池结构完整性与热稳定性
失效测试故障注入(如BMS失效、电芯失效)后的系统响应
电磁兼容(EMC)测试通常结合 DO-160 使用

3. 故障模式与影响分析(FMEA)

  • 必须分析各种潜在故障模式可能造成的后果

  • 评估是否会导致单点故障(SFI)、潜在热失控

4. 热失控控制策略

  • 要求电池系统具备“热失控遏制能力”:

    • 不传播至相邻电芯

    • 不产生明火或结构性破坏

    • 限定烟雾/有毒气体释放量


与其他航空标准的关系

RTCA/DO-311A 与其他航空标准之间的协同关系如下:

标准编号内容关系
DO-160G环境条件与测试程序一般电池测试依赖此标准
DO-178C软件安全性要求BMS软件需满足此标准
DO-254复杂硬件设计保障(如FPGA)BMS硬件设计适用
TSO-C179bFAA发布的航空锂电池适航标准必须满足 DO-311A 要求


与中国标准的衔接

目前,中国并没有与 RTCA/DO-311A 完全等效的标准,但以下标准在某些测试项目上有所借鉴或参考:

  • HB 6165-2019:民用飞机锂离子电池系统适航要求

  • MH/T 1056-2014:航空用锂离子电池组通用规范

  • **GJB 标准系列(军用)**中有部分锂电池滥用测试参考 RTCA 框架


适用对象

适用于所有计划集成在航空器中的锂离子电池系统,如:

  • 飞机启动电池

  • 主/辅助供电电池(APU)

  • 机载通信、电控系统电池

  • UAV/UCAV 电池系统

  • 电动垂直起降飞行器(eVTOL)电池包


如果您正在开发航空或军用锂电池系统,我可以帮助您梳理符合 RTCA/DO-311A 的设计、测试及适航方案,包括 FMEA 报告、热失控仿真建议、BMS逻辑图设计等内容。是否需要进一步细化技术方案?

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    能量密度:125-160Wh/kg
    充放电能力:5-10C(20-80%DOD)
    温度范围:-40℃—65℃
    自耗电:≤3%/月

  • 高安全

    过充电、过放电、针刺、 挤压、短路、
    撞击、高温、枪击时电池不燃烧、爆炸。

  • 高可靠

    动力电池循环寿命不低于2000次,
    80%容量保持率;
    电池管理系统可靠、稳定、适应性 强,
    符合国军标要求。