Čo je vzdialená diagnostika?
Do tohto biznisu som sa dostal už v roku 2016, keď nikto v skutočnosti nehovoril o diaľkovej diagnostike batérií. Stále sme vyťahovali balíky z autobusov a pripájali testery. Teraz trávim polovicu týždňa pozeraním na prístrojové dosky.
Diaľková diagnostika znamená, že môžete vidieť, čo sa deje vo vnútri batérie bez toho, aby ste sa jej dotkli. BMS zhromažďuje napätie a teplotu z každej bunky, balí ich a posiela cez mobil na server. To je tá jednoduchá verzia.
Zložitá verzia zahŕňa veľa hádok o tom, na ktorých údajoch vlastne záleží.
Základy
Každá bunka v balení má napätie. V 400V batérii autobusu môžete mať 96 článkov v sérii. BMS číta každý z nich, zvyčajne každých pár sekúnd. Teplotu sníma aj z termistorov roztrúsených po moduloch. Možno jeden senzor na modul, možno viac, ak bol návrhár balíka paranoidný z horúcich miest.
To všetko ide do dátového toku. Prúd sa komprimuje a vytlačí cez modem. LTE funguje dobre vo väčšine miest. Vonku možno budete potrebovať satelit, ale úprimne, väčšina prevádzkovateľov vozového parku len akceptuje medzery v údajoch, keď ich nákladné autá vyrazia na vidiecke trasy.
Príjemca je akákoľvek cloudová služba, ktorú OEM nastavil. Môže to byť AWS, môže to byť Azure, môže to byť nejaká proprietárna vec, ktorú nikto nechce udržiavať. Údaje sa dostanú do databázy a potom ich algoritmy prežúvajú.
Dátový kanál
Kolekcia BMS (V, T, I)
Kompresia a šifrovanie
LTE/Sat prenos
Prijímanie a analýza cloudu
Čo vlastne hľadáme
Rozpätie napätia článku je veľké. Ak máte 96 buniek, mali by byť všetky dosť blízko pri sebe, keď svorka odpočíva. Možno 10 alebo 15 milivoltov od seba. Keď jedna bunka začne klesať nízko v porovnaní so svojimi susedmi, táto bunka sa degraduje rýchlejšie ako ostatné. Nakoniec to obmedzí kapacitu vášho balenia.
Teplota
Teplota je zložitejšia, ako si ľudia myslia. Senzor môže čítať 35 stupňov, ale skutočný povrch bunky vzdialený dva palce môže byť 40 stupňov. Interpoluješ. Ty hádaš. Zohľadňujú to algoritmy, ale vždy existuje neistota.
Vnútorný odpor
Vnútorný odpor je zlatým štandardom pre hodnotenie zdravotného stavu, ale väčšina produkčných systémov BMS ho nemeria dobre. Potrebujete riadený prúdový impulz a čisté odčítanie napätia. Ťažko sa to robí, keď vozidlo poskakuje po diaľnici. Niektoré z novších systémov to robia počas nabíjania, keď je všetko stabilné.
Časť, ktorú vám nikto nepovie
Polovica upozornení, ktoré vidím, je odpad. Poruchy snímača, uvoľnené spojenia, softvérové chyby vo firmvéri BMS. Technik vyrazí skontrolovať batériu, ktorú systém označil ako kritickú, a nezistil nič zlé. Termistor mal zlý spájkovaný spoj. Stratené tri hodiny.
Dobrá vzdialená diagnostika vyžaduje filtrovanie. Nielen filtrovanie údajov, ale aj filtrovanie upozornení. Predtým, ako niekoho obťažujete, musíte korelovať medzi viacerými signálmi. Jeden údaj o vysokej teplote nič neznamená. Tri po sebe idúce čítania stúpajúce, zatiaľ čo prúd je nízky a okolité prostredie je normálne, to stojí za telefonát.
Asi dva roky som pracoval s dopravnou agentúrou v Ohiu. Keď sme začínali, mali 40 elektrických autobusov a dostávali asi 200 upozornení týždenne. Väčšina z nich bola falošne pozitívna. Vyladili sme prahové hodnoty, pridali sme určitú časovú-logiku, znížili sme to na približne 30 upozornení za týždeň. Z toho možno 20 bolo akčných.
Otázka peňazí
Manažéri vozového parku sa vždy pýtajú na návratnosť investícií. Tu je úprimná odpoveď: záleží na tom, ako zlý je váš základný stav.
- Ak už robíte mesačné kontroly a včas riešite problémy, vzdialená diagnostika vám môže ušetriť len niekoľko porúch na cestách za rok. Náklady na predplatné sa nemusia vyčerpať.
- Ak používate balíčky, kým nezomrú a potom zareagujete, vzdialená diagnostika sa rýchlo zaplatí. Videl som, že flotily sa vyhli katastrofálnym poruchám, ktoré by znamenali odťahové vozidlá, privolania hasičov a náhradné balenia pri núdzovej preprave. Jedna odvrátená tepelná udalosť pokrýva množstvo mesačných poplatkov.
Ťažšie vyčísliteľné úspory sú záručné nároky. Keď máte nepretržité údaje, môžete presne preukázať, ako bol balík použitý. Zneužil to zákazník rýchlym nabíjaním v horúcom počasí? Údaje to ukazujú. Posielal výrobca články, ktoré už boli degradované? Ukazujú to aj údaje.
Kam to smeruje
"Podľa môjho názoru je strojové učenie prehnané."
Elektrochemická impedančná spektroskopia sa neustále objavuje vo výskumných prácach. Cieľom je injektovať striedavé signály na rôznych frekvenciách a merať odozvu. Veci ako pokovovanie lítiom môžete zistiť skôr, ako sa prejavia v údajoch o napätí. Niekoľko spoločností sa to pokúša vyrábať, ale zatiaľ som nevidel nič v hromadnej výrobe.
Podľa môjho názoru sú veci strojového učenia prehnané. Áno, modely môžete trénovať na údajoch o historických poruchách. Batérie však zlyhávajú novými a kreatívnymi spôsobmi. Model trénovaný na údajoch z roku 2020 môže vynechať režimy zlyhania, ktoré sa objavia v chemikáliách v roku 2024. Stále potrebujete, aby sa ľudia pozerali na dáta a kládli otázky.
Čo vlastne chcem, sú lepšie senzory. Dajte mi priame meranie tlaku vo vnútri článku. Dajte mi plynové senzory, ktoré dokážu zachytiť skorý rozpad elektrolytu. Údaje BMS, ktoré máme teraz, sú ako pokúšať sa diagnostikovať zdravotný stav pacienta iba meraním teploty a pulzu. Užitočné, ale neúplné.
Praktické rady
Ak špecifikujete batériový systém a dodávateľ ponúka diaľkovú diagnostiku ako možnosť, vezmite si to. Aj keď si nie ste istí, či ho použijete. Mať údaje spätne je cenné. Pokúšať sa rekonštruovať, čo sa stalo s neúspešným balíkom bez telemetrie, je bolestivé.
Uistite sa, že rozumiete tomu, kto údaje vlastní. Niektorí dodávatelia ich uchovávajú uzamknuté na svojej platforme a účtujú vám prístup k vašim vlastným informáciám. Získajte práva na export údajov v zmluve.
Opýtajte sa na mobilné náklady. Niektoré systémy zahŕňajú dátové plány, niektoré nie. Niekoľko stoviek zariadení, ktoré neustále vysielajú, sa sčítava.
A rozpočet na to, aby sa niekto skutočne pozrel na palubné dosky. Najluxusnejšia diagnostická platforma je bezcenná, ak sa nikto neprihlási.
