基于一致性的新能源汽车安全预警方法研究

动力电池系统是影响新能源汽车运行安全的主要因素之一。为实现新能源汽车实时安全风险预警,以海量新能源汽车动力电池系统实车运行数据为研究对象,构建了多维度、多层次的新能源汽车安全风险预警模型和综合分析方法。在此基础上,建立了“值率模”安全风险预警体系。基于典型事故案例分析,结果表明“值率模”预警体系可以有效识别并定位新能源汽车动力电池系统的安全风险。     

新能源汽车动力电池安全管理技术的挑战与发展趋势

动力电池作为新能源汽车的功能物质，直接关系到新能源汽车的运行稳定性和行驶里程。针对新能源汽车中可能引发安全类问题的动力电池不稳定因素，对新能源汽车动力电池进行定位，梳理动力电池安全管理在当下遭遇的挑战，给出动力电池安全管理措施，并预测动力电池在未来的发展趋势。     

大数据时代的电池安全生产——基于工业互联网的新实践

工业互联网是中央政治局定义的七大新型基础设施建设之一，也是动力电池行业迫切需要建设的重要内容，工信部、发改委相关文件均对动力电池行业的智能制造与追溯管理都提出了明确要求。主要论述工业互联网平台在新能源汽车动力电池安全生产管控中的实际应用，同时对动力电池关键生产过程对产品一致性的影响进行分析，针对动力电池生产中工业互联网数据采集问题与难点分别进行论述，制定了动力电池生产大数据分析平台架构与指标，新能源汽车电池大数据分析平台技术架构与分析指标，同时基于图数据库对动力电池生产过程中的PFMEA 知识图谱与安全管控方法进行深入推理。     

某特大桥健康监测系统设计与评估

研究介绍了特大桥健康监测系统设计研究成果,该系统由六个子系统组成:自动化数据采集与监测系统、电子化人工巡检养护管理子系统、数据存储与管理子系统、综合预警与结构安全评估子系统、用户界面子系统和视频监控工程。通过对监测系统采集的各类数据,如环境温湿度、结构温度、车辆荷载、支座位移、主梁线形等进行分析,结果表明,该系统运行良好,取得了预期的效果。最后探讨了健康监测技术需要深入探索研究的课题。     

新能源汽车实时监控与数据采集系统开发

介绍新能源汽车实时监控与数据采集系统,能够实现示范运营车辆的运行情况统计、实时监控及数据采集,并对获得的大数据进行分析和结果报表生成,对示范运营车辆的有效管理和后期车辆产品研发、系统改进和远程故障诊断提供数据支持。     

锂离子电池性能衰退机理与故障预警策略研究

针对新能源汽车用锂离子动力电池在车载复杂工况下，由于老化过程造成整车性能下降以及产生安全隐患的问题开展研究。分析锂离子电池老化机理，研究老化路径对衰减过程的影响；对当前常用的电池模型方法进行了总结，并着重介绍了动力电池电化学- 热- 机耦合仿真模型；分析了实际应用下锂离子电池伴随老化过程可能出现的风险，归纳了主要容量衰退分析方法。研究表明，基于动力电池云端控制的故障预警方案将是动力电池整车应用未来的发展方向。     

新能源汽车普及之纯电动客车篇

运行线路不同,电机、电池的使用管理策略也不尽相同。所以,新能源车辆的驾驶员一般不宜过多调整运行班线。纯电动客车EV（Electric Vehicle）,顾名思义就是只有电能一个动力源的客车,车辆的动力完全来自动力电池的蓄电量。目前纯电动客车大都采用锂电池作为动力源,但由于锂电池存在安全、体积和质量、充电时间和使用寿命等问题,直接或间接地影响了纯电动客车的推广和应用。     

基于安全与效率的八车道高速公路车辆运行规则研究

探讨了影响双向八车道高速公路车辆运行规则的流量、客货车比以及超车方向等因素,基于流量、平均速度和速度标准差变量构建安全函数,基于流量、速度和时间变量构建效率函数,并从安全与效率平衡角度出发,通过微观交通仿真软件VISSIM对不同流量、车道功能划分及超车方向组合而成的不同交通条件下的车辆运行规则进行仿真,得到了适应于不同交通条件的双向八车道高速公路车辆最佳运行规则,分析了超车方向对车辆运行安全和效率的影响。     

纯电动客车动力电池容量衰减估算研究

通过对动力电池衰减特性分析,利用纯电动客车的车辆运行数据系统,对纯电动客车动力电池衰减情况进行估算。     

红外测温技术在动力电池热管理系统中的应用

动力电池作为电动汽车的关键部件和关键技术,其性能的发挥与电池一致性控制、电池监控和管理及整车匹配技术密切相关,其中电池的热管理对于电动车辆的可靠安全运行意义重大。红外测温技术利用红外探测技术获取设备的红外辐射状态的热信息,然后转换成温度进行显示,作为一种新型的非接触式测量技术,在动力电池热管理系统中具有应用良好的应用前景。     

电动汽车防火安全策略研究

动力电池热失控是电动汽车安全事故的致命隐患,为了减少电池热失控而引发的一系列电动汽车自燃事故,文章对电动汽车自燃和电池热失控的机理进行分析,从电池包防火能力、电池热失控预警系统、整车非金属阻燃性能几个方面,来提升电动汽车的整车防火安全能力,并对电动汽车的防火安全提出了合理化建议。     

混合动力电动汽车电池在线监控系统的设计及应用

在HEV和动力镍氢电池试验研究的基础上,开发了HEV动力电池在线监测与控制系统。该系统以单片机为核心,可有效地实时监测动力电池的各种运行参数：电池SOC、总电压、电池包内特征点温度、充放电电流;判断电池的状况及故障诊断;具有CAN通信和故障报警功能,系统运行稳定、可靠。     

桥梁健康监测技术研究现状及展望

为进一步推进桥梁健康监测技术的发展,保障桥梁运营安全,依据近20年国内外桥梁健康监测（BHM）领域的学术研究现状,总结了BHM在系统及适用性、结构损伤监测算法、监测数据预处理、损伤结构安全预警及数字孪生技术方面取得的最新进展,确定BHM技术目前的研究热点和未来的发展方向。综合分析表明：在BHM系统及适用性方面,研究结构响应参数与健康指标的关联机制,研发长寿命非接触自动采集的智能传感装置,建立针对多源数据采集、传输、存储、分析、评价、预警于一体的自动化、网络化、智能化综合系统是重点研发方向;在结构损伤监测算法方面,设置针对异质场景的不同人工神经网络及修正方法选择建议集,针对多源信息流构建基于数据驱动与模型修正实时交互的多层级耦合智能算法是主要研究热点;在监测数据预处理方面,进一步研发基于深度学习的多源异构数据融合方法,建立复杂环境影响下的损伤结构动态信号提取算法,实现结构监测数据的精准分离是未来研究的热点;在损伤结构安全预警方面,研究重心集中于预警指标和预警体系的建立以及基于可靠度理论与监测数据的常规损伤安全评估,以结构监测数据反映总体力学行为并结合局部损伤的智能检测信息进行服役性能评价是未来的主要发展方向;数字孪生技术在BHM中尚属起步,将数字孪生技术融入多层级复合算法,建立结构多源异构大数据智能融合机制,形成数字联通、实时互动的智能化桥梁运维监测体系是重要发展方向。     

多元信息预警系统在头道穴隧道施工过程中的安全评价方法研究

为了解决一般安全评价方法单一性、滞后性以及易受人为主观影响的问题,借助多元信息预警系统实测资料,分析了以往公路隧道施工事故原因,在对传统安全评价方法研究的基础上,结合多元信息预警系统工作机制以及在头道穴隧道施工中的应用,提出了一种隧道施工过程的安全评价方法。随着多元信息预警系统在隧道施工过程中的自动采集和监测,构建的评价方法可以将复杂的风险因素及时转化为直观的安全评价结果,同时能够指出具体风险源,最大限度地保障隧道施工安全。     

考虑电动公交在途特性的电池状态梯次划分

电动公交电池容量衰减造成里程焦虑增加、服务可靠性降低、电池资源浪费等问题。因此,评估和发现电动公交实际运营过程中影响电池健康状态的关键因素并划分电池状态尤为重要。基于电动公交长时间实际行驶过程中的充放电数据,结合安时积分法与最小二乘拟合建立电池容量估计模型,并据此计算各充放电片段的电池健康状态。进一步考虑电动公交在途特性,从电池组充放电属性、车辆行驶工况、公交营运状态3个角度提取可能影响电池健康状态的相关因素,并采用因子分析法将影响因素组合为12个影响因子,使用随机森林回归构建电池健康状态预测模型,从而根据预测结果的准确性反推获得各影响因子的重要度。最后考虑不同影响因素的重要度,利用加权聚类算法梯次划分电动公交电池健康状态为4个类别,下降梯度分别为-0.013 6、-0.011 9、-0.003 4、-0.002 8,并通过对比研究发现了同一条线路不同梯次的车辆电池组在放电深度、速度标准差、最大加速度和刹车次数等影响因素上的差异。研究结果表明:车辆荷载、电池电流释放情况、车辆行驶中速度的变化、电池的使用时间、线路拥挤状况以及电池充电深度大小对于电池健康状态的影响程度较大,而在公交营运状态相同条件下,驾驶人的行为对电池健康状态衰减程度有着较大影响。     

一种低温动力电池交流充电加热控制策略

电动汽车动力电池充放电性能受其使用环境温度的影响,在低温环境下动力电池的电化学反应活性降低,低温交流充电控制策略不合理可能导致动力电池过充,不仅影响低温充电功能的稳定性,而且会影响动力电池的使用寿命,甚至会引发安全事故。因此合理的低温充电控制策略就显得尤为重要。文章以广汽新能源某纯电车型为例,通过对已有的动力电池低温交流充电控制策略的分析研究,提出一种新型的低温动力电池交流充电加热控制策略,并通过低温实车验证。     

基于LoRa的城市立交桥远程监测数据采集系统

针对城市立交桥运营期间的结构健康监测问题,基于LoRa无线网络技术设计并研发了城市立交桥远程监测数据采集系统,并进行了工程应用。系统以物联网架构为基础,由安装于城市立交桥现场的传感器数据采集节点、无线传输节点和部署在云端的监测云平台的3部分组成。现场设备通过LoRa技术以星形拓扑结构进行无线组网,将采集的监测数据远程上传至云平台,最终实现了监测数据的自动采集、无线传输、远程监控、智能预警的全功能流程。监测结果表明,基于LoRa的城市立交桥远程监测数据采集系统对提高城市桥梁运营期间的安全管理水平具有积极意义。     

大数据技术在动力电池异常监控中的应用

新能源电动汽车其安全性一直困扰着行业与市场的发展,传统电池管理系统(BMS)储及计算能力不足,难以实 现动力电池的异常状态预测,基于车联网数据,搭建了大数据监控与管理平台,提出了动力电池热失控关键算法,并实现 了算法的平台集成与应用。应用结果表明,此系统应用能够有效评估和预测动力电池潜在安全风险,并能及时有效地指 导安全处置,从而降低整车安全事故发生概率。     

插电式混合动力汽车碰撞安全性能设计开发

在对插电式混合动力汽车的发动机、燃油箱和动力电池、电机、高压电路等关键零部件进行相关的碰撞安全性能开发时,不仅需要考虑传统燃油车的碰撞安全标准要求,同时还要考虑电动汽车动力电池安全相关的碰撞标准要求和电安全设计防护。文章首先分析了相应的碰撞试验法规,结合上汽某插电式混合动力汽车整车布置方案,针对其特殊结构重点研究其追尾碰撞和侧面柱碰撞工况,在考虑传统汽车结构和乘员安全的基础上,对动力电池、高压电系统等电安全进行了分析。文章对研究插电式混合动力汽车的碰撞安全,具有一定的指导意义。     

汽车纵向行驶安全报警系统开发

在介绍现代汽车主动避撞系统的基础上，设计了一个汽车纵向行驶安全报警系统，研制了系统相关硬件及安全报警软件，在此基础上，通过实车试验对车头时距报警算法和驾驶员预估报警算法进行了比较分析，证明了所开发系统的有效性。