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杨世春, 周念念达, 周新岸, 李强伟, 陈飞, 曹耀光. 能源电板云表料理关节本领筹商综述[J]. 机械工程学报, 2023, 59(10): 134-151.
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兑换YANG Shichun, ZHOU Sida, ZHOU Xinan, LI Qiangwei, CHEN Fei, CAO Yaoguang. Research Progress of Cloud Management for Power Batteries on Electric Vehicles[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2023, 59(10): 134-151.
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跟着数字孪生模子、高速数据传输通信本领、云表高性能贪图平台、先进车载电子电气架构等先进表面和本领的发展，为能源电板细巧化模子构建、全生命周期模子参数自学习与演化、基于车云会通的电板料理设想提供了新的科罚决议与发展机会。然则，能源电板云表管控本领仍需要表面筹商基础与本领禁锢更正。基于此，北京航空航天大学杨世春教会团队概述分析了能源电板模子构建表面、健康安全料理门径及先进电子电气架构下的电板料理系统门径，对比敷陈了面向车云会通的电板料理门径优纰谬与异日筹商目的，为云表料理本领快速发展与落地欺诈提供参考。并四肢《机械工程学报》2023年第10期的封面著作 发表了题为《能源电板云表料理关节本领筹商综述》一文 。
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关节本领
能源电板料理本领是保险电板安全可靠龟龄荣幸行的关节。现在，能源电板料理大多基于车端的电板料理系统(Battery management system，BMS)结束，通过BMS的从控板及时采集各单体电板电压、温度等信息，传输至主控板后获取对能源电板现象进行分析料理。云表电板料理本领是在高效蚁集传输本领发展后出身的新本领，通过在车端及时采集数据并通过Telematics BOX (T-BOX)等数据末端传输至云表监控平台，借助云表的宏大算力与存储技艺结束高性能的电板现象性能监测、寿命预测、安全预警等功能。图1 展示了典型的云表电板料理系统架构，频繁情况下可分为四个层级，末端层、蚁集层、平台层、欺诈层。
皇冠体育的客服团队24小时在线，随时解答您的疑问。末端层一般由车载的电板料理系统、整车法例系统、T-BOX等构成，是云表料理系统下的车载端实行元件。频繁由电板料理系统子板厚爱电板单体信息采集，由电板料理系统主板厚爱电板数据处理、现象估算等即时功能结束，由T-BOX厚爱数据的上传和下行。蚁集层包括各样数据传输神色及公约栈等，厚爱结束车载端与云表的数据交互、政策下行等。平台层与欺诈层部署在云表平台中，包括电板数据的获取、解析、存储、贪图等，以及以老化分析、现象监控、寿命预测等为代表的的作事型功能欺诈。相对于传统的电板料理系统，云表大数据平台的欺诈为云表料理带来了更苍劲的数据分析与贪图技艺，并可使用全生命周期数据来对电板的法例政策等进行深度优化。云表料理本领上风如表1所示 。
在居民家庭住宅，以及居民住宅小区、农村社区等执行居民电价的非居民用户设置的，由国网山东省电力公司直接抄表和收费到户的电动汽车充电桩。
图1 能源电板云表料理本领框架
图2展示了等效电路模子的发展历程及性能对比。国表里学者从数学模子改造、物理场耦合等方面平等效电路模子开展了多档次的筹商，包括加多迂缓等电气元件升迁模子精度，接受电-热耦合模子以升迁全温域范围下模子适配度，自合乎参数修正模子改善模子泛化性等 。
图2 能源电板等效电路模子发展历程
图3展示了电化学模子的总体发展历程，并对模子特质进行了对比分析。然则，电化学模子贪图复杂度高，贪图经由通过依靠有限元仿真，对贪图平台与仿真平台等冷漠了较高条目，同期在贪图经由中需奢华广博存储资源用于暂存求解结果，对云表系统贪图技艺与存储技艺冷漠了较高条目。止境是针对单车单控政策下的模子更新与贪图，对电化学模子冷漠了极高的条目 。
图3 能源电板等效电路模子发展历程
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出路与欺诈
跟着数字孪生、AI赋能、车路云一体化等本领快速发展，云表电板料理本领也将迎来新的发展目的和新本领挑战。除了本文所分析的云表电板料理基本功能外，网联化、智能化等发展趋势也将成为云表电板料理的潜在本领发力点：
（1）数字孪生电板为云表电板料理提供全生命周期的信得过模子。数字孪生最早发源于信息物理系统见识，2010年好意思国NASA界说了异日翱游器数字孪生体程序。随后，数字孪生本领在各边界渐渐欺诈，并得回了较好的本领效果。跟着信息、建摹本领发展，数字孪生本领已渐渐过问电板边界并取得了初步探索性发扬，不错为电板的云表料理提供更为精准的模子。全生命周期、向物理实体。现在，对于数字孪生电板的筹商还处于起步阶段，筹商东谈主员树立了基于等效电路模子和参数辨识算法耦合的数字孪生模子并用其结束电板SOC/SOH蚁合臆想，该门径与传统决议近似；筹商了基于电化学模子的数字孪生模子，受限于电化学参数难获取的问题，该模子不易于结束参数的全生命周期自合乎和更新。因此，对于数字孪生电板的关节表面、基础模子、参数自合乎算法等仍不解晰，进而在措施化接口、部署性、通用性、易用性等方面均难以评估，模子的性能评价体系还未树立，仍需进一步筹商和禁锢，为云表电板料理提供更细巧、更准确的模子。
（2）AI赋能为云表电板料理提供新的料理步地和法例门径。AI智能算法的发展为电板的筹商提供了新念念路，传统的能源电板机理需要依靠精密的执行征战、复杂的样品制备等神色才可结束，并难以与骨子的电板充放电数据特征进行匹配。AI智能算法通过苍劲的贪图架构、复杂的建模神色、数据特征索求/分析和拿获等技艺，辨识成例机理、数据筹商门径难以持取的电板宏不雅、微不雅特征关系，况兼不错通过AI智能算法树立数据运转的模子和方程，为机理筹商提供新的念念路。这将为能源电板的云表料理提供新的本领决议，以能源电板上传的云表数据为基础，通过苍劲的AI智能算法为其赋能，以获取电板里面的特征和构效关系，结束电板的全生命周期数据运转的管控。
（3）端云会通式电板料理架构。云表电板料理本领虽具有苍劲的贪图和存储技艺，不错结束能源电板的及时性管控等，但云平台的数据传输和教唆下发现在仍存在较大的延伸。端云会通式电板料理通过优化车端BMS系统以结束及时法例、接受云平台优化车端BMS模子、算法等升迁料理法例技艺，将车端和云表有机的劝诱在通盘，结束了更好的电板料理技艺。现在，端云会通式已成为下一代能源电板料理本领的紧迫发展目的，宁德时间、比亚迪、国轩高科等均已在端云会通式电板料理进行本领储备、禁锢和欺诈 。
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论断
体育彩票大乐透开奖号码是多少钱皇冠滚球动 力电板的云表料理本领是下一代电板料理门径，通过构建端-云会通的电板料理系统，在车端采集电板多源信息并上传至云表，在云表通过高性能贪图平台结束先进算法、模子等部署，将法例政策反应下行至车端进行法例，从而结束高效、高精度的电板料理。 然则现在云表电板料理本领仍存在较多的本领难点，包括云表的高效高精度模子构建、云表微作事欺诈于性能评价，以及四肢料理门径基础的端-云会通架构，亟需开展本领攻关与禁锢。 本文概述梳理了能源电板云表料理门径的关节本领与难点挑战，系 统性分析了现在在电板建模、现象评价、端云架构等方面的筹商近况与优纰谬对比分析，针对清苦挑战提供了科罚念念路，对异日的能源电板云表料理本领进行了瞻望。
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[1]杨世春. 电动汽车能源电板建模与料理系统设想[M]. 北京：华中科技大学出书社, 2022.
[2]王芳. 电动汽车能源电板系统设想与制造本领[M]. 北京：科学出书社, 2017.
[3]王芳. 电动汽车能源电板系统安全分析与设想[M]. 北京：科学出书社, 2017.
主创简介
杨世春， 北京航空航天大学交通科学与工程学院院长、教会、博士生导师，入选国度级领军东谈主才野心、寰球优秀科技职责者、中国汽车工程学会会士。永恒从事新能源汽车能源系统安全管控本领筹商，初次冷漠了基于赛博链的能源电板端云会通料理门径，主理研发了5代20余款车用电板料理系统，本领欺诈于华为、比亚迪、宁德时间等领军企业，效力获国度级/省部级科研、教学奖励十余项，其中，以第一完成东谈主获国度科学本领非常二等奖、国度教学效力一等奖、中国汽车工程学会本领发明异常奖、栽植部科技非常一等奖、中国汽车工业本领发明一等奖。
陈飞， 北京航空航天大学交通科学与工程学院助理筹商员，主要从事新能源汽车能源能源系统优化法例与检测本领筹商。主理国度要点研发野心子课题2项，参与国度要点研发野心、国度当然科学基金要点名堂等名堂10项，发表SCI/EI论文10余篇，授权发明专利20余项，获国度科学本领非常二等奖1项，栽植部科学本领非常一等奖/二等奖各1项、北京市科学本领非常二等奖1项。
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主创作家团队主要筹商目的
北京航空航天大学交通科学与工程学院智能新能源汽车团队深耕车用能源电板基础表面与管控本领筹商，比年来在关连边界承担了国度要点研发野心名堂/课题、国度当然科学基金蚁合基金要点名堂等国度级名堂30余项，冷漠了基于赛博链的能源电板端云会通料理门径，本领欺诈于华为、比亚迪等领军企业，在Matter、Journal of Power Sources、Applied Thermal Engineering等海外高水平期刊发表论文百余篇，授权国度发明专利95项，关连筹商效力获国度科技非常二等奖2项、中国汽车工程学会本领发明异常奖1项、栽植部科技非常一等奖1项，其他省部级科技奖励十余项。
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近两年团队发表著作
[1]Yang S C, He R, Zhang Z J, et al. CHAIN: cyber hierarchy and interactional network enabling digital solution for battery full-lifespan management[J]. Matter 2020, 3 (1)：27-41.
[2] Yang S C, Gao X L, Li Y L，et al. Minimum lithium plating overpotential control based charging strategy for parallel battery module prevents side reactions[J]. Journal of Power Sources, 2021, 494：229772.
[3] Liu Xinhua, Zhang Lisheng, Yu Hanqing, et al. Bridging multiscale characterization technologies and digital modelling to evaluate lithium battery fully lifespan[J]. Advanced Energy Materials, 2022, 15：2200889.
[4] Zhou S D， Liu X H，Hua Y，et al. Adaptive model parameter identification for lithium-ion batteries based on improved coupling hybrid adaptive particle swarm optimization-simulated annealing method[J]. Journal of Power Sources，2021, 482：228951.
[5] Hua Y, Zhou S D, Huang Y，et al. Sustainable value chain of retired lithium-ion batteries for electric vehicles[J]. Journal of Power Sources，2020，478：228753.
皇冠比分[6] Pan Y W, Hua Y, Zhou S D，et al. A computational multi-node electro-thermal model for large prismatic lithium-ion batteries[J]. Journal of Power Sources, 2020, 459：228070.
[7] He YL, He R, Guo B，et al. Modeling of dynamic hysteresis characters for the lithium-Ion battery[J]. Journal of The Electrochemical Society 2020, 167(9)：090532.
[8] Xie W，Liu X H，He R，et al. Challenges and opportunities toward fast-charging of lithium-ion batteries[J]. Journal of Energy Storage，2020，32(6)：101837.
[9] Lin J Y，Liu X H，Li S，et al. A review on recent progress, challenges and perspective of battery thermal management system[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer，2021， 167：120834.
[10] Hua Y，Liu X H，Zhou S D，et al. Toward sustainable reuse of retired lithium-ion batteries from electric vehicles[J]. Resources, Conservation and Recycling, 2021, 168：105249.
作 者：杨世春
包袱裁剪：杜蔚杰
包袱校对：张 强
审 核：张 强
JME学院简介
JME学院是由《机械工程学报》裁剪部2018年创建，以关切、随同后生学者成长为宗旨，英勇探索学术传播作事新步地。首任院长是中国机械工程学会监事会监事长、《机械工程学报》中英文两刊主编宋天虎。
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