近兩年，我國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)迎來爆發(fā)式上升。相較于其他儲(chǔ)能技術(shù)，由于生產(chǎn)技術(shù)的快速進(jìn)步、制造成本的逐步下降等因素，鋰離子電池具備更顯著的競(jìng)爭(zhēng)力，在儲(chǔ)能領(lǐng)域的市場(chǎng)滲透率越來越高。

作為對(duì)電池進(jìn)行監(jiān)控和管理的電子裝置，電池管理系統(tǒng)是儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心部件之一，其功能安全（functionalsafety）是設(shè)備安全的重要組成部分，重要是從電子電路相關(guān)的控制系統(tǒng)考慮，著重防止由于受控設(shè)備及其相關(guān)系統(tǒng)在故障或者失效的情況下導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)。由于它關(guān)系到整個(gè)鋰離子儲(chǔ)能電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行，歐美儲(chǔ)能市場(chǎng)已通過相關(guān)法令或標(biāo)準(zhǔn)明確將此部分內(nèi)容列為準(zhǔn)入條款。國內(nèi)電化學(xué)儲(chǔ)能行業(yè)在功能安全方面的重視度也日益提高。但由于鋰離子電池儲(chǔ)能行業(yè)為新興產(chǎn)業(yè)，目前尚未有針對(duì)此類產(chǎn)品的專門的功能安全標(biāo)準(zhǔn)，更多的是參考通用的電子設(shè)備功能安全標(biāo)準(zhǔn)IEC61508及IEC60730-1，導(dǎo)致了儲(chǔ)能產(chǎn)品在實(shí)際功能安全設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的理解和操作的困難。為了正確高效地實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池管理系統(tǒng)功能安全設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，本文基于IEC61508和IEC60730-1附錄H對(duì)鋰離子電池儲(chǔ)能產(chǎn)品的功能安全設(shè)計(jì)和驗(yàn)證進(jìn)行了梳理，其他類型的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)也可參考。

文章針對(duì)鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)BMS的產(chǎn)品特點(diǎn)，從系統(tǒng)的危險(xiǎn)識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)分析、整體安全要求確定和安全功能分配、安全完整性實(shí)現(xiàn)及驗(yàn)證三個(gè)重要分析步驟，參照IEC61508、IEC60730-1等相關(guān)參考標(biāo)準(zhǔn)梳理了電池儲(chǔ)能系統(tǒng)BMS功能安全的分析與設(shè)計(jì)過程。分析結(jié)果表明，選擇失效模式影響和診斷分析（FMEDA）以及風(fēng)險(xiǎn)矩陣法（RM），可靠性框圖法（RBD），適合于儲(chǔ)能系統(tǒng)電池管理系統(tǒng)BMS的功能安全分析和設(shè)計(jì)。依照IEC61508、IEC60730-1等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品的特點(diǎn)，選擇正確的分析設(shè)計(jì)路徑，可以確保儲(chǔ)能系統(tǒng)BMS的功能安全完整性等級(jí)(SIL)有效達(dá)成，為儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)開發(fā)者供應(yīng)參考。

電池管理系統(tǒng)（BMS）是鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心部件之一，其可靠性和安全性是儲(chǔ)能系統(tǒng)推廣應(yīng)用過程中關(guān)鍵性技術(shù)難題。基于國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)梳理以及實(shí)際工程相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，本文詳細(xì)總結(jié)了BMS功能安全分析設(shè)計(jì)的具體過程和實(shí)用方法，具體包括系統(tǒng)分析、危險(xiǎn)識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)分析、整體安全要求確定及安全功能分配、安全完整性實(shí)現(xiàn)及驗(yàn)證等環(huán)節(jié)。本文研究成果填補(bǔ)了國內(nèi)有關(guān)儲(chǔ)能系統(tǒng)鋰離子電池BMS功能安全設(shè)計(jì)研究方面的空白，為電池系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)、安全驗(yàn)證、安全評(píng)估工程師供應(yīng)參考，對(duì)我國儲(chǔ)能電池系統(tǒng)的功能安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究和制定也有參考借鑒意義。本文所供應(yīng)僅是其中一種可行方法，從業(yè)工程師要根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景和各公司的能力進(jìn)行合理選擇。