Що таке дистанційна діагностика?
Я потрапив у цей бізнес ще у 2016 році, коли про дистанційну діагностику акумуляторів ще ніхто не говорив. Ми все ще витягували пакети з автобусів і підключали стендові тестери. Тепер я проводжу половину свого тижня, дивлячись на інформаційні панелі.
Дистанційна діагностика означає, що ви можете бачити, що відбувається всередині акумуляторної батареї, не торкаючись її. BMS збирає напругу та температуру з кожної комірки, пакує це, надсилає через стільниковий зв’язок кудись на сервер. Така проста версія.
Складна версія передбачає багато суперечок про те, які дані насправді важливі.
основи
Кожна клітина в пачці має напругу. В батареї шини 400 В ви можете мати 96 елементів послідовно. BMS зчитує кожен із них, як правило, кожні кілька секунд. Він також зчитує температуру з термісторів, розкиданих навколо модулів. Можливо, один датчик на модуль, можливо, більше, якщо дизайнер упаковки був параноїк щодо гарячих точок.
Все це надходить у потік даних. Потік стискається та виштовхується через модем. LTE добре працює в більшості міст. Вам може знадобитися супутник, але, чесно кажучи, більшість операторів автопарків погоджуються на прогалини в даних, коли їхні вантажівки виїжджають на сільські маршрути.
Одержувачем є будь-яка хмарна служба, яку налаштував OEM. Це може бути AWS, може бути Azure, може бути якась запатентована річ, яку ніхто не хоче підтримувати. Дані потрапляють у базу даних, а потім алгоритми пережовують їх.
Конвеєр даних
Колекція BMS (V, T, I)
Стиснення та шифрування
Передача LTE/Sat
Завантаження та аналіз хмари
Що ми насправді шукаємо
Поширення напруги клітини є великим. Якщо у вас 96 клітин, усі вони повинні бути досить близько одна до одної, коли зграя відпочиває. Можливо, 10 або 15 мілівольт один від одного. Коли одна клітина починає дрейфувати нижче порівняно зі своїми сусідами, ця клітина деградує швидше, ніж решта. Зрештою це обмежить ємність вашої упаковки.
Температура
Температура складніша, ніж люди думають. Датчик може показувати 35 градусів, але фактична поверхня клітини на відстані двох дюймів може становити 40 градусів. Ви інтерполюєте. Ви здогадуєтеся. Алгоритми враховують це, але завжди є невизначеність.
Внутрішній опір
Внутрішній опір є золотим стандартом для оцінки здоров’я, але більшість виробничих систем BMS погано вимірюють його. Вам потрібен контрольований імпульс струму та чисте зчитування напруги. Важко зробити, коли транспортний засіб підстрибує по шосе. Деякі з нових систем роблять це під час зарядки, коли все стабільно.
Частина, яку вам ніхто не розповідає
Половина сповіщень, які я бачу, — сміття. Збої датчиків, слабкі з'єднання, програмні збої в прошивці BMS. Технік виїжджає, щоб перевірити акумулятор, який система позначила як критичний, і не знаходить нічого поганого. Термістор мав погану пайку. Три години втрачено.
Хороша віддалена діагностика потребує фільтрації. Не лише фільтрація даних, але й фільтрація сповіщень. Перш ніж когось турбувати, потрібно співвіднести різні сигнали. Одне вимірювання високої температури нічого не означає. Три послідовні показання мають тенденцію до зростання, коли струм низький і навколишнє середовище нормальне, це варте телефонного дзвінка.
Я працював у транспортному агентстві в Огайо близько двох років. Вони мали 40 електричних автобусів і отримували, можливо, 200 сповіщень на тиждень, коли ми почали. Більшість з них були помилковими. Ми налаштували порогові значення, додали певну-логіку, що базується на часі, зменшили кількість сповіщень приблизно до 30 на тиждень. З них, можливо, 20 були позовними.
Грошове питання
Керівники автопарків завжди запитують про рентабельність інвестицій. Ось чесна відповідь: це залежить від того, наскільки поганий ваш базовий рівень.
- Якщо ви вже проводите щомісячні перевірки та завчасно виявляєте проблеми, дистанційна діагностика може заощадити вам лише кілька несправностей на дорозі на рік. Вартість підписки може бути не визначена.
- Якщо ви запускаєте пакети, поки вони не помруть, а потім реагуєте, віддалена діагностика швидко окупиться. Я бачив, як автопарки уникали катастрофічних збоїв, які означали б евакуатор, виклик пожежної служби та заміну пакетів під час екстреної доставки. Одна теплова подія, яку ви уникли, покриває багато щомісячних платежів.
Важче заощадити на гарантійних вимогах. Якщо у вас є постійні дані, ви можете довести, як саме використовувався пакет. Клієнт не зловживав швидкою зарядкою в жарку погоду? Дані це показують. Чи постачав виробник клітини, які вже були пошкоджені? Дані також показують це.
Куди це йде
«Машинне навчання, на мій погляд, занадто розкручене».
Спектроскопія електрохімічного імпедансу постійно згадується в наукових статтях. Ідея полягає в тому, щоб ввести сигнали змінного струму на різних частотах і виміряти відповідь. Ви можете виявити такі речі, як літієве покриття, перш ніж вони відобразяться в даних про напругу. Кілька компаній намагаються виробляти це, але я ще не бачив нічого масового виробництва.
Машинне навчання, на мій погляд, занадто розкручене. Так, ви можете навчити моделі на історичних даних про помилки. Але батареї виходять з ладу в нових і творчих способах. Модель, навчена на даних 2020 року, може пропустити режими збоїв, які відображаються в хімії 2024 року. Вам все ще потрібні люди, які переглядають дані та задають запитання.
Насправді я хочу кращих датчиків. Дайте мені пряме вимірювання тиску в камері. Дайте мені газові датчики, які можуть винюхати ранній пробій електроліту. Дані BMS, які ми маємо зараз, схожі на спробу діагностувати стан здоров’я пацієнта, лише вимірявши його температуру та пульс. Корисний, але неповний.
Практичні поради
Якщо ви специфікуєте акумуляторну систему, а постачальник пропонує дистанційну діагностику як опцію, скористайтеся нею. Навіть якщо ви не впевнені, що ним скористаєтеся. Мати дані заднім числом є цінним. Спроба реконструювати те, що сталося з невдалою зграєю без телеметрії, болісна.
Переконайтеся, що ви розумієте, хто володіє даними. Деякі постачальники зберігають його заблокованим на своїй платформі та стягують з вас доступ до вашої власної інформації. Отримайте права на експорт даних у договорі.
Запитайте про витрати на мобільний зв'язок. Деякі системи включають тарифні плани, а деякі ні. Кілька сотень пристроїв, що постійно передають, додається.
І бюджет для того, щоб хтось дійсно дивився на інформаційні панелі. Наймодніша платформа діагностики нічого не варта, якщо ніхто не входить у систему.
