基于大數(shù)據(jù)的汽車電池設(shè)備健康管理系統(tǒng)
2020-07-23 17:40:12
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一、項目背景
隨著對電動汽車技術(shù)研究的深化，電動汽車的應(yīng)用普及越來越成為可能，而制約電動汽車發(fā)展的主要因素就是動力電池的綜合性能。但是目前使用的電池管理系統(tǒng)（BMS）由于其數(shù)據(jù)傳輸問題、數(shù)據(jù)分析手段、數(shù)據(jù)應(yīng)用場景等約束，無法滿足電池設(shè)備健康管理的要求。
在此背景下，需要研發(fā)一套鋰電池組設(shè)備健康管理系統(tǒng)：通過對電池使用歷史數(shù)據(jù)分析挖掘，實現(xiàn)電池的安全與故障評估、壽命預(yù)測以及一致性分選，為高充電倍率電源系統(tǒng)的設(shè)計研發(fā)提供數(shù)據(jù)支撐，對電池二次利用的安全性和整體性能進(jìn)行評估，促使客戶服務(wù)從故障后維修向預(yù)防性維修轉(zhuǎn)變逐步實現(xiàn)服務(wù)轉(zhuǎn)型。
二、問題與挑戰(zhàn)
- 目前共有2萬輛車的數(shù)據(jù)接入，未來擴(kuò)展到近6萬輛車，數(shù)據(jù)采集頻率30s/包，每包40+測點（其中單輛車有300+以上的電壓、溫度測點），一天數(shù)據(jù)量4760萬條，容量80G以上，涉及到大量數(shù)據(jù)的實時接入和挖掘分析。
- 數(shù)據(jù)類型包括故障、能耗、使用熱度、一致性、可靠性等8大類40多個指標(biāo)，涉及到多指標(biāo)的綜合分析和高維可視化展現(xiàn)應(yīng)用。
- 需要對車輛BMS和GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，涉及到復(fù)雜的數(shù)據(jù)協(xié)議和數(shù)據(jù)接口定制開發(fā)。
- 需要通過歷史數(shù)據(jù)的挖掘?qū)崿F(xiàn)電池安全與故障評估、壽命預(yù)測、一致性分選、二次利用安全性等分析評估。
三、解決方案
系統(tǒng)以車輛信息和電池運行狀況為主要監(jiān)測對象，實現(xiàn)了產(chǎn)品運行狀態(tài)實時監(jiān)控、產(chǎn)品故障分析與管理、故障告警與運維、車輛定位與使用情況分析、產(chǎn)品性能分析等主要功能。
- 基于Tempo BI的場景建模實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的監(jiān)控展示，系統(tǒng)監(jiān)測的內(nèi)容主要包括產(chǎn)品狀態(tài)監(jiān)測、故障分析監(jiān)測、客戶使用提醒監(jiān)測等。
- 在地圖上顯示所有產(chǎn)品分布情況和故障產(chǎn)品分布情況，對歷史發(fā)生過故障的故障類型及對應(yīng)的頻次進(jìn)行統(tǒng)計分析。
- 對駕駛行為、可靠性指標(biāo)、一致性指標(biāo)溫、度適應(yīng)性指標(biāo)進(jìn)行顯示，通過電池充電IC曲線變化歷程進(jìn)行電池狀態(tài)分析。
- 對車輛進(jìn)行故障進(jìn)行監(jiān)控和安全預(yù)警，對故障和報警進(jìn)行分級處理，并對故障和預(yù)警處理措施和結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析。
- 通過電源系統(tǒng)的編碼、車輛種類、監(jiān)控區(qū)域?qū)囕v進(jìn)行查找，同時可以通過高級查詢鎖定某一區(qū)域某一車型的全部車輛對其進(jìn)行實時監(jiān)控。
- 通過Tempo AI的場景建模實現(xiàn)電池安全性評估和壽命預(yù)測，并對電池二次利用的安全性和性能進(jìn)行分析。
四、應(yīng)用價值
- 目前監(jiān)測車輛數(shù)量6W臺，通過大數(shù)據(jù)管理平臺可滿足未來五到十年的數(shù)據(jù)量管理需求。
- 實現(xiàn)對當(dāng)前車輛及電池的監(jiān)控、診斷、預(yù)警報警。
- 實現(xiàn)設(shè)計研發(fā)、梯級利用、客戶服務(wù)等三個維度的設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計分析，為新產(chǎn)品研發(fā)提供數(shù)據(jù)支撐。
- 實現(xiàn)對電池二次利用安全性和整體性能的有效分析。
- 通過電池設(shè)備健康管理系統(tǒng)的建設(shè)，為企業(yè)服務(wù)轉(zhuǎn)型提供有力支撐。
五、適用行業(yè)
汽車、電池、新能源行業(yè)。
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