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【专家视角】基于大数据的电动汽车充电系统安全评估

配件参阅 2022-4-6 14:36 Au: 我在车城

1 平安防护体系及思路之转变


特来电对于充电平安的思考,主要在于数据与系统鸿沟,充电量较少时,充电平安鸿沟特征并不明显,随着充电量的增加,比如到达100万次,系统的平安鸿沟将会逐渐显现,当充电量到达1000万次,基于数据获得鸿沟和特征从而建立专家库,当充电量到达1亿次时,基于产业大数据可以建立充电大数据,基于充电大数据可在车辆充电时进行实时防护,提前检测车辆的平安状况,并奉告用户维修,保证车辆充电平安。


今朝已在充电网上建立了两层平安防护技术体系。下图较形象的展示了车辆充电进程,相当于一个运行的充电平安防护进程,整个充电网范围大约40万笔定单。车辆每次充电时 ,CMS设备防护模子和大数据防护模子会对包括了BMS、充电桩及车辆之间的信息流和能量流同时进行实时检测,当检测到异常时,将会及时终止定单,进入异常定单库。


两层平安防护架构,首先基于充电网实时数据,如BMS数据、充电桩数据、用户数据、情况数据建立充电大数据,并连系充电网历史数据,包括车辆档案(平安评分、电池健康评分、使用习惯评分)及车型档案(平安评分、电池健康评分、使用习惯评分)建立两层平安防护架构:在设备侧建立CMS主动防护层,包括单体过压防护模子、电池过温防护模子、温差过大防护模子、温升异常防护模子等;在大数据侧建立大数据防护层,包括动力电池不平衡性模子、车辆电池寿命猜测模子、充电行为模子和电池平安评分模子等。经两层平安防护检测后将会对车辆做出平安决策,比如阻断充电、报警通知、监控评估等。平安决策完成后,运营系统会延续跟踪该笔定单,并将整个数据实时反馈到模子,及时修正模子,保证模子的正确度。


充电平安全生命周期治理流程为:充电时,两层防护模子进行防护,存在异常定单时,一方面通过APP报警,或通太短信微信通知C端用户、B端用户、特来电运营、主机厂、电池厂进行车辆的维修,维修反馈成果同时反馈到防护模子;另一方面异常定单发生后会更新到车辆、车型档案,通过平安评价模子评价,识别高危车辆,进行工单处置,以工单为抓手延续跟踪车辆,发送平安防护报告至客户端,维修完成后工单封闭,工单信息同样会反馈到防护模子,建成了一个正向充电平安防护良性循环机制。


充电平安防护思路为:通过平安防护模子识别高危车辆,奉告车辆维修。防护概括为双轴两侧,即为时间轴空间轴,设备侧平台侧,时间轴操纵大数据云真个算力,关注变化趋势;空间轴找分歧;设备侧接收充电参数、实时防护;平台侧下发充电曲线、长时间防护。防护的分类,比如从乘用车、商用客车、商用货车,分歧充电倍率,磷酸铁锂、三元、锰酸锂、钛酸锂,老车和新车,分歧地域这些维度去分析。


2 平安防护框架、模子及数据


平安防护的整体架构如下图,理论依据分为范围化电动汽车平安充电关键技术及装备研究,智能充电网与配电网,散布式能源的融合技术研究,基于云技术的充电网互联互通数据平台的研究。系统的实现分为充电设备,充电治理,协同调剂,平台服务。基于充电平安方面的输出,有特来电主导或介入的行业标准。


基于充电进程数据对充电平安风险分析,数据的范围包括纵向时间维度、横向同车型扩大数据范围;数据的变化包括进程数据的梯度变化、进程数据的变差;数据的关联是数据间的相关约束关系。


基于正态散布的充电指标异常检测方式:在正态散布中,区间(μ-3σ,μ+3σ)是随机变量X实际可能的取值区间,X落在该区间以外的几率小于千分之三,在实际问题中一般以为这种事件是不会发生的,假如变量属于这千分之三,即是异常点。在基于正态散布的充电异常检测中,“变量”可以是最高温度、最大温差、温升速率、SOC速率、单体最大压差等指标,样本数据来自相同地域信息、相同车辆型号信息、相同时间信息的充电记录。


异常检测举例:大数据分析指标的变量,可以是最高温度、最大温差、最大温升速率、电池压差、最大SOC速率等指标,样本数据来自相同地域信息、相同车辆型号信息、相同时间信息(天天或每月)的充电记录。正态散布N(μ,σ2)由均值μ和标准差σ唯一决议的散布。按照样本数据估算出均值u和标准差σ,样本数为n,公式如下。


3 平安防护应用


平安评价,今朝已实现平台下每辆车的各个电池指标评分,形成了车辆得分档案,为车辆的定性和定量评价提供依据:平台按照各项指标得分识别高危车辆;按照车辆得分可以协助客户对车辆进行分类治理、分批次更新;车辆得分可以让用户简单直观感受车辆平安状况。


平安防护产物,比如公交专属平安报告;充电防火墙,客户可依照城市、充电站、品牌、车型、车商标、账号、VIN等维度,在分歧范围内限制分歧车辆充电,限制SOC值可自由设置。操纵“平安防火墙”功能可以限制/制止高危车辆充电,限制/制止某车型车辆充电,子公司自行设置本城市限制策略,限制/制止某高危电站所有车辆充电。今朝已经做出的要求包括已同一对全国经常烧车的5个高危车型和3个品牌全系车型进行限制;对加油加气站四周50米电站进行充电限制。


平台可为C端用户进行车辆故障的弹窗和亮灯预警,同样,可以为C端用户展示车辆平安档案、车辆近期的关键指标表示情况,用户可以实时查看车辆平安状态分析。




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