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《基于人工智能的新能源汽车故障预测与维修辅助系统研究》

廖松信
  
星跃媒体号
2024年200期
广东省深圳市+深圳市携创高级技工学校 518173

摘要:随着时代的进步汽车行业发展也日益蓬勃的形势,为了顺应时代发展需求新能源汽车应运而生,但同时也对其安全性提出更高要求。智能诊断技术通过人工智能、大数据和物联网技术的应用,提供更精准的故障预测和实时监控,显著提升检测与维修的效率和准确性。本文通过数据共享和协同发展,形成统一的故障数据库和维修标准,推动整个行业的技术进步。智能诊断技术的进步将与自动驾驶技术深度融合,确保车辆运行的安全性和可靠性,从而降低维修成本提高用户满意度,促进新能源汽车产业的可持续发展。

关键词:新能源汽车;故障诊断;人工智能

引言

随着全球能源危机和环境问题日益严重,新能源汽车作为清洁能源的代表,逐渐成为汽车产业的发展趋势。近年来,我国政府对新能源汽车产业给予了大力支持,新能源汽车的产量和销量呈现出快速增长的趋势。然而,由于新能源汽车技术相对较新,其检测与维修面临着诸多挑战。传统的检测与维修方法已经无法满足新能源汽车的技术要求,因此,研究智能诊断技术在新能源汽车检测与维修中的应用具有重要的现实意义。

1新能源汽车的常见故障

(1)纯电动汽车的使用寿命与安全性有着密切关系,而引起汽车使用寿命下降的因素较多,集中表现为新能源汽车故障。其中新能源汽车部分零部件出现质量问题,无法满足检测标准要求。汽车在使用中会出现故障,影响新能源汽车的运行。例如,电池故障导致纯电动汽车无法使用,需要立即展开维修。(2)油电混合动力汽车的电路构件在长期使用后容易出现故障,造成动力装置驱动故障,严重影响机械能与电能的转化效率。

2人工智能在新能源汽车故障诊断中的应用

2.1电机故障诊断中基于专家系统的方法

制定规则,建立知识库,以专家以往经验为基础,结合各种故障的分析总结。出现故障时,按知识库将故障信息输入推理机,由专家进行推理仿真。直流机故障诊断专家系统中提到的直流机故障诊断专家系统,不仅能诊断直流机的换向故障、机械故障、绝缘故障、电气故障等,而且对故障发生的具体位置也能进行比较准确的判定,为以后的修理工作提供了重要该系统在直流电机故障诊断方面具有较高的可靠性和准确性,对维护工作的效率和精度都能够起到积极的促进作用。借神经网络算法来学习获取已知知识,从而将神经网络与专家系统相结合。这种方法克服了专家系统学习能力弱的问题,提高了其在后续发展中遇到新故障时的诊断能力,并对未知故障类型也具有一定参考意义。

2.2动力电池故障诊断

动力电池被誉为新能源汽车的“心脏”,其可靠性与安全性直接决定了车辆的性能与使用寿命,动力电池故障诊断技术主要涵盖电池管理系统(BMS)监控、离线检测及在线诊断3种策略。BMS实时监控电池包电压、电流、温度等关键参数,迅速识别异常现象;离线检测通过拆卸电池包,进行化学分析及电化学试验,对电池健康状况进行全方位评估;在线诊断则应用数据驱动模型及算法,根据电池实际工作数据,实现对电池衰减、内部短路等故障的精准识别。

2.3充电管理

电池充电管理直接关系到新能源汽车的行驶里程、电池更换时限乃至充电安全等,需依靠人工智能技术对其进行优化。针对各种充电过程中的故障,应采取有效措施进行防范和处理,以此保障充电质量和效率,同时防止电池燃烧乃至电池爆炸等危险的发生。目前新能源汽车充电过程中的故障类型较为多样,通常包含电压过高、过电流、SOC跳转、压差过大、总压过高、过充等,这些故障会导致电池使用寿命缩短,甚至可能直接引发安全事故。为了强化充电管理,需依托于大数据技术、人工智能技术等构建新能源汽车充电安全预警模型,通过实时监测充电过程、综合分析充电数据异常情况、实时自动预警与智能化控制的方式保障充电安全以及效率等。以搭建新能源汽车充电设施互联网数据平台为基础,将新能源汽车动力电池、充电设施以及配电网络相关数据整合到统一的平台之中。利用各种传感器对车辆充电过程的安全监测指标数据进行采集,建立并不断完善相应的专家经验加权分数库,通过指数权重计算、指标阈值比较、成员矩阵计算、模糊评价预警模型等对数据信息进行分析,从而判断充电过程中是否存在故障或危险。如果充电过程所有数据正常且没有触发充电管理安全警戒,那么会自动生成并记录相应的数据流;如果充电过程中存在异常数据,那么系统则会自动发出警告信息并对相关故障进行处理,防止发生重大故障乃至安全危险。

2.4维修方案的智能生成

智能诊断技术在新能源汽车维修中的应用不仅包括故障预测与预防性维修,还包括维修方案的智能生成。全面收集和分析车辆数据,系统能够自动生成针对特定故障的维修方案,大大提高维修效率和准确性。车辆运行过程中,传感器会实时监测各项参数一旦发现异常数据,智能诊断系统会立即进行分析,结合车辆的历史数据和故障库快速定位故障原因,生成具体的维修方案。这些方案包括所需的维修步骤、工具和配件,使得维修人员可以快速有效地进行修理。智能生成的维修方案不仅考虑当前的故障,还会综合评估车辆整体状态,给出最优的维修建议,避免重复维修和过度维修从而减少维修成本。通过机器学习和人工智能技术,维修方案的智能生成不断优化和更新,适应不同车型和故障类型。远程诊断功能使得车辆即使在行驶过程中出现问题,维修人员也可以使用云端平台获取智能生成的维修方案提前准备缩短维修时间。智能生成的维修方案还具备个性化特点,根据不同车辆的使用情况和驾驶习惯,提出最佳的维护和保养建议,提高车辆的使用寿命和安全性。

结语

本文探讨了智能诊断技术在新能源汽车检测与维修中的应用。智能诊断技术在电池系统检测、电机与电控系统检测以及整车性能检测等方面发挥了重要作用。结合新能源汽车维修案例详细介绍了智能诊断技术在维修过程中的应用,包括故障诊断与定位、维修方案生成与优化等。

参考文献:

[1]向贤明,董秀成,郑永康,等.基于图滤波网络的智能变电站通信网络故障定位方法[J/OL].电气工程学报,1-10[2024-06-17].

[2]郑杭波,齐国光.电池组故障诊断模糊专家系统的研究[J].高技术通讯,2004,14(6):70-74.

[3]夏淑英.基于模糊故障树的汽车故障诊断方法及其应用研究[D].湖北:湖北工业大学,2017.

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