在近日舉辦的相關論壇上,青島特來電新能源有限公司副總裁、首席科學家鞠強對特來電充電網(wǎng)-兩級安全防護體系進行了介紹。
2018年,全國純電動汽車燃燒的事情發(fā)生了幾十起。今年9月26日,汽車工業(yè)協(xié)會、充電聯(lián)盟召集全國主機廠、電池廠和充電樁生產廠家及運營商開了一個會,專門討論新能源汽車的安全問題。會議上,很多廠家都在會議上做了匯報,我代表特來電從安全的角度也講了一下,后來又專門去工信部裝備司給部委領導匯報。我今天的內容基本上就是前一段時間講的,但是時隔兩個月,數(shù)據(jù)上發(fā)生了一些變化,這里我做了一些更新和修訂。
我的內容一共有幾個方面:特來電的基本情況、兩級安全防護體系、數(shù)據(jù)分析、案例分析,最后是建議。
公司情況我簡單介紹下。汽車加油要去加油站,要去三桶油那里;電車充電要去充電站,而充電站有公共站、專用站等的區(qū)分。這個圖是充電聯(lián)盟的最新數(shù)據(jù),展示了對外公開運營的超過一千個充電樁的運營商情況。這個大表大家可以看一下,蠻有意思的。特來電是全國第一位,然后是國網(wǎng)、星星和普天,這四家都是全國性之的運營商,充電樁占了目前全國86%的市場??v覽全表的,我們會發(fā)現(xiàn)市場發(fā)展是非常不均衡的,第一名和最后一名差了兩個數(shù)量級。這是一個基本的市場格局。
特來電是2014年7月份成立的,到現(xiàn)在四年半的時間,每年充電量都有一定的增長,今年7月2日累積充電量突破了10億度,之后平均每28天充電量就增加1億度,現(xiàn)在即將到了16億度,注冊用戶數(shù)也突破了120萬。
在12月初的時候,我從系統(tǒng)中拿的這個圖,當時充電量是420萬度,14萬個有效的訂單,每單平均是30度電。而到昨天(12月7日),則是充電量達到了500萬出頭,訂單達到了17萬筆。這是一個充電量的情況。
特來電在安全層面,做了兩層防護。第一層我們叫CMS主動防護。大家都知道,電動汽車有三電,電機、電控和電池。對于電池而言,BMS就是它的大腦。大腦出了問題,就會行為紊亂。在BMS控制整車充電行為的同時,特來電CMS主動防護技術會針對BMS的相關異常情況進行二次檢測,如果發(fā)現(xiàn)BMS數(shù)據(jù)超出范圍,甚至BMS死機,那么就會觸發(fā)主動防護終止這筆充電訂單,保證充電安全;同樣,對于電池的溫度過高、過低,增長過快,電壓過高、過低等情況,也會觸發(fā)主動防護及時終止充電訂單,保護充電安全。
在CMS基礎之上,我們還建立了基于大數(shù)據(jù)的第二級安全防護體系。特來電大數(shù)據(jù)平臺是搭建在云基礎設施之上,基于Hadoop的分布式架構與組件,自主開發(fā)了相關的引擎、工具和子平臺,支撐主動防護、電池健康、智能運維、實時運營分析等大數(shù)據(jù)應用。這個平臺目前支撐著特來電每天14萬筆訂單、4.2TB的數(shù)據(jù)(不包含音頻、視頻等)、合計1.3PB的數(shù)據(jù)(一年),每天有40億次的調用交互。
電動汽車在充電樁上充電時,一方面有能量的流動,一方面有數(shù)據(jù)的流動。充電時產生的數(shù)據(jù),包括電池的單體電壓、最高/最低溫度、需求電壓/電流、SOC等,以一個比較高的頻度經(jīng)過采集、清洗,最終被存儲到大數(shù)據(jù)平臺上。這些數(shù)據(jù),經(jīng)過機器學習算法的訓練與校準,形成了針對單用戶單車的模型,也形成了分品牌分車型的模型,涵蓋了安全、健康、經(jīng)濟和運維四個維度。每筆充電數(shù)據(jù),在大數(shù)據(jù)平臺都會被甄別,其中異常的數(shù)據(jù)會產生報警,如果觸發(fā)了主動防護的指標之一,則會被停止充電。當某輛車在一段時間內,連續(xù)觸發(fā)了主動防護(停止充電),那么這個行為將會被通知用戶、運維崗與安全崗,進行相關的檢修檢測。
看一下特來電兩級安全防護體系的總體防護情況。這是截止到12月1日,今年前11個月的情況,總訂單數(shù)超過3800萬筆,被主動防護掉的是37萬出頭,比例接近1%,每一百筆正常訂單里面有一筆會在主動防護下被停掉,這里面涵蓋了137個品牌,885種車型。
這是一個分車型的整體防護情況。車輛類型我們分為了乘用車、商用客車、商用貨車。左面的柱狀圖和右邊的表格,表達的是同一個內容。我們先看右邊的表格,有四個列,第一個列是車型,第二個列是主動防護訂單數(shù),第三個是總訂單,第四個是被主動防護的訂單比例。比如商用貨車,在特來電的充電樁一共充了158萬次多的訂單,其中主動防護訂單數(shù)是17785個,有1.12%被防護了。對應到柱狀圖,橙色的1.12%是被防護的比例,藍色就是被我們防護的訂單數(shù)(下面幾頁和這個一樣),這個橙色的被防護比例越低越好。整體來看,我們得出一個結論:乘用車的BMS穩(wěn)定性和可靠性是最好的,商用客車其次,最差的是商用貨車。
這些車型,少部分是車輛傳給我的,大部分其實是特來電根據(jù)充電過程中產生的數(shù)據(jù),利用監(jiān)督式學習中的決策樹C50算法,訓練“猜車”模型,計算出來的。這個猜車模型雖然準確度很高,但是還是有大量的車的充電曲線資料不完善,所以導致還有很多“未知”車型的數(shù)據(jù)。
下面看一下乘用車分品牌的情況,這里面我們可以看出越是訂單基數(shù)大的廠家,BMS穩(wěn)定性和可靠性越好;而訂單基數(shù)少的這個排第一名的品牌,一共 10萬筆,就被防護掉了5000筆,占比5%,相當于每20次充電里面有1次就防護掉了,這個質量是非常差的。這種情況,在某些BMS產品上,體現(xiàn)的很明顯。
再看商用客車的情況,我們看到比乘用車要差了不少的,最高的被防護比例是12.43%,這意味著它充8次電就會被我停掉。