SAE AIR6897-2020
“Battery Management System (BMS) for Rechargeable Lithium Batteries in Aerospace Applications”
《用于航空航天应用的可充电锂电池的电池管理系统(BMS)》
SAE AIR6897 是一份 航空信息报告(AIR,Aerospace Information Report),由 SAE AE-7D 电池标准委员会发布,目的是为航空航天中使用的锂电池配套的 BMS 提供设计原则、功能需求、安全要素与验证框架。
它不是一份强制的合规测试标准(如 DO-311A),但为航空系统开发提供了极具价值的工程参考。
适用于以下航空航天锂电池系统中的 BMS 设计与应用:
飞机启动电源系统(如辅助动力单元 APU 启动)
飞行控制系统冗余电池
卫星电源系统
火箭/导弹飞控供电单元
商用航空客舱电子系统电池(EFB、乘客照明等)
AIR6897 对航空航天级 BMS 的功能提出如下技术要求:
| 功能模块 | 描述 |
|---|---|
| 电压监测 | 精度通常要求 ≤ ±50 mV,逐芯采样 |
| 温度监测 | 每串电芯 ≥ 1 个温度传感器,优选 NTC 热敏电阻 |
| 电流监测 | 双向,具备积分电流(Coulomb Counting)功能 |
| SOC估算 | 建议使用开路电压法 + 库仑积分法组合 |
| SOH评估 | 根据内阻增长率、容量衰减等特征值实现 |
| 类型 | 描述说明 |
|---|---|
| 过充/欠充保护 | 电压、充电电流超限自动关断 |
| 过放/欠压保护 | 防止深度放电导致电芯损伤 |
| 过温保护 | 温升异常时强制关断或降功率运行 |
| 短路检测与切断 | 必须具备毫秒级反应能力 |
| 绝缘监测 | 电池与机壳/地之间的漏电检测(>1MΩ) |
| 协议类型 | 应用说明 |
|---|---|
| CAN 总线 | 支持 ARINC 825 或自定义 CAN 接口 |
| RS-485 | 用于调试或卫星内部通信 |
| ARINC 429 | 民航系统中常用串行协议 |
| BIT 自检 | 上电/运行时内建自检(Built-in Test)功能 |
AIR6897 强调航空系统中的安全容错机制,包括:
建议采用 双冗余监测通道(Voltage & Temp)
实现 主-备冗余保护电路(Primary + Secondary FET control)
EEPROM 或 FRAM 数据冗余备份(如 SOH/SOC 计算数据)
可记录至少 1000 条事件日志(如过温、掉电、异常重启)
强调 EMI 抗干扰能力,需通过 RTCA DO-160G 电磁兼容测试
优先考虑被动均衡(Passive Balancing),减少主动元件故障风险
飞机电池系统需支持低温启动(如 -40℃)和高空低压运行
| 标准编号 | 名称说明 | 与 AIR6897 的关系 |
|---|---|---|
| RTCA DO-311A | 可充电电池系统最低性能标准 | 提供测试验证依据 |
| RTCA DO-160G | 环境测试(温度、湿度、震动、电磁) | BMS 必须满足其测试要求 |
| MIL-STD-704F | 航空直流电源质量标准 | BMS 输入/输出电压应兼容 |
| SAE AS8015 | 航空电子系统安全性与设计控制 | BMS 设计理念应一致 |
| 特点 | 说明 |
|---|---|
| 系统化功能定义 | 提供BMS功能模块框架参考 |
| 安全性强调 | 强调多重保护、日志记录、容错机制 |
| 航空环境适配 | 考虑-40℃低温、压力、高EMI、电源干扰等因素 |
| 与DO系列/RTCA标准协同使用 | 与 DO-311A、DO-160G 等航空强制标准配套使用,构建完整验证链条 |
如果你正在开发或评估用于**航空电池系统(如EFB、无人机、飞控备用电池)**的 BMS 系统,我可以进一步为你整理:
【中文功能清单模板】
【BMS测试验证计划(含DO-311A引用项)】
【通信协议定义建议(CAN/ARINC)】
欢迎告知你的具体项目需求,我可以按应用场景进行定制化输出。
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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
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。
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。