一種新能源車輛整車健康度評分系統(tǒng)

黃麗花，陳宇，黎飛，寧勝花，趙小羽

(上汽通用五菱汽車股份有限公司,廣西柳州 545007)

0 引言

純電動汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，純電動汽車保有量逐年增長，人們對純電動汽車的安全性要求越來越高，而故障事前預(yù)警則是提高純電動汽車安全性的有效方法之一。整車健康度評分系統(tǒng)實現(xiàn)了一種車輛故障事前預(yù)警，通過對車輛安全積累的經(jīng)驗，整車健康度評分系統(tǒng)提供新一代故障解決方案，從而達到提前維護保養(yǎng)、及時處理、有效避免行車過程中出現(xiàn)車輛故障的目的；通過對預(yù)警信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，為車輛維保提供有效的參考價值，提高使用壽命，減少售后費用支出及車輛故障概率[1-2]。該方案能夠?qū)崟r監(jiān)控車輛的各項數(shù)據(jù)，并通過算法模型，針對車輛各個模塊實現(xiàn)多項針對性的整車健康度評分策略。當(dāng)系統(tǒng)實時發(fā)現(xiàn)車輛各項參數(shù)綜合達到維修條件時，會緊急提示到監(jiān)控的計算機端或手機端，通知車主和相關(guān)人員緊急處理，防止事故發(fā)生[3]。該功能靈活配置的便捷性是車輛前端設(shè)備故障預(yù)警所不可比擬的，特別是在新能源電動車各項關(guān)鍵部件還處在不斷研發(fā)升級的階段，預(yù)警維修的策略還未統(tǒng)一標(biāo)準的時候，該功能具有明顯的價值[4-5]。通過整車健康度評分系統(tǒng)，將事后維修轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑熬S護預(yù)防，用車成本大大下降。

1 整車健康度評分系統(tǒng)組成

一種新能源車輛整車健康度評分系統(tǒng)由車載終端、無線通信網(wǎng)絡(luò)、遠程監(jiān)控平臺和手機APP端四大部分組成。車載終端安裝在電動汽車上，用于采集，存儲，傳輸電動汽車運行、充電、定位等整車及系統(tǒng)部件的關(guān)鍵狀態(tài)數(shù)據(jù)，同時通過其內(nèi)置的通信模塊將數(shù)據(jù)往外發(fā)送到遠程服務(wù)平臺的裝置，由無線通信網(wǎng)絡(luò)負責(zé)將車載終端發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程監(jiān)控平臺服務(wù)器；遠程監(jiān)控平臺主要負責(zé)接收車載終端發(fā)來的數(shù)據(jù)，并按照相應(yīng)的協(xié)議規(guī)則轉(zhuǎn)換后通過顯示屏展示出來。系統(tǒng)可采集處理整車200多項參數(shù)，可真實反映車輛電池系統(tǒng)、電機系統(tǒng)、控制器系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)等工況狀態(tài)，還可捕獲駕駛員油門、剎車、燈光、開關(guān)門等駕駛行為。新能源車輛整車健康度評分系統(tǒng)框架如圖1所示。文中新能源車輛整車健康度評分系統(tǒng)是車聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的產(chǎn)物，它的主要作用是實現(xiàn)了車主實時全面掌握車輛整車及各個零部件健康情況，幫助廠家做好售后服務(wù)，提升產(chǎn)品品質(zhì)，大大提升消費者信心。

2 整車健康度評分系統(tǒng)模型算法

文中用一種車輛整車健康度評分系統(tǒng)將車輛劃分為若干模塊，包括但不限于整車控制器模塊、驅(qū)動電機模塊、電池模塊、充電機模塊、DC/AC轉(zhuǎn)換器模塊和VT模塊等。再把每個模塊劃分成若干個檢測項目，每個檢測項目再劃分為若干個評分項。如驅(qū)動電機模塊劃分為性能狀態(tài)和故障狀態(tài)檢測項目，性能狀態(tài)檢測項目再劃分為MCU溫度過高、MCU溫度異常、電機溫度過高、電機溫度異常、母線過壓、母線過流、電機超速等評分項。每個評分項給一個總分，每個評分項得分根據(jù)車輛上CAN總線提供的原始數(shù)據(jù)根據(jù)算法條件計算得出，根據(jù)算法條件將每個評分項劃分為優(yōu)、良、差。評分項被評為差或良的提醒用戶采取處理措施。

文中整車健康度評分系統(tǒng)模型算法，如圖2所示。

圖2 整車健康度評分系統(tǒng)模型算法

每個模塊總分100，每個模塊有一個權(quán)重參數(shù)P[n]，用來定義每個模塊的相對重要性。在計算車輛整體得分的時候，首先計算每個模塊總分，判斷每個模塊中的評分項是否存在不及格，如果有不及格則模塊總分乘以不及格比，反之則不需要。評分項得分B[n]乘以權(quán)重參數(shù)P[n]得出模塊分數(shù)。判斷所有模塊中的評分項是否存在不及格，若有不及格，所有模塊的總分乘以不及格比得到車輛整體得分，如沒有不及格，所有模塊的總分則是車輛整體得分。

3 整車健康度評分遠程監(jiān)控平臺實現(xiàn)方案

遠程監(jiān)控平臺整車健康度評分系統(tǒng)分為模塊分類、分級管理、模塊分類管理、評分項管理和評分方案管理。圖3為此方案車輛健康度評分平臺功能實現(xiàn)流程圖。

圖3 車輛整車健康度評分平臺功能實現(xiàn)流程

4 整車健康度評分系統(tǒng)評分查詢

車輛評分查詢系統(tǒng)分車輛評分查詢(界面見圖4)和車輛歷史評分查詢。

在車輛評分查詢模塊中，選擇組織機構(gòu)，可輸入對應(yīng)條件(可不輸入)，點擊查詢；如無數(shù)據(jù)則提醒用戶無數(shù)據(jù)返回，有數(shù)據(jù)則展示，展示數(shù)據(jù)后，需要在列表中添加操作功能：手動評分和歷史評分查詢，點擊手動評分跳轉(zhuǎn)到車輛評分檢測界面進行檢測，點擊歷史評分查詢則跳轉(zhuǎn)到車輛歷史評分界面查詢歷史。在車輛歷史評分查詢模塊中，進入界面，選擇車輛以及時間段，點擊查詢，如無數(shù)據(jù)則提示用戶無數(shù)據(jù)返回，有數(shù)據(jù)則將數(shù)據(jù)展示到列表中。

5 應(yīng)用實例

此方案應(yīng)用于某純電動汽車，研發(fā)企業(yè)通過遠程監(jiān)控平臺車輛健康度評分系統(tǒng)可以實時查看路試車輛狀態(tài)，通過分析統(tǒng)計可以掌握某些零部件質(zhì)量性能好壞,為評估供應(yīng)商實力提供數(shù)據(jù)支持，這些數(shù)據(jù)將為企業(yè)對優(yōu)化零件的質(zhì)量和性能提供最真實的依據(jù)。利用健康度評分系統(tǒng)，技術(shù)人員可以通過查看、分析車輛各部件得分,判斷問題嚴重等級，決策是否需要對車輛進行緊急處理，預(yù)防事故發(fā)生從而減少造車人員或財產(chǎn)損失。

車主通過車輛健康度評分系統(tǒng)手機APP端可以實時查詢電機、車燈、蓄電池、動力電池和車門各項指標(biāo)運行情況，如圖5所示，隨時掌握車輛的運行狀態(tài)，從而達到提前預(yù)警、及時處理，有效避免行車過程中出現(xiàn)車輛故障。通過車輛體檢信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，為車輛維保提供有效的參考價值，提高使用壽命，減少售后費用支出及車輛故障概率。

圖5 車輛健康度評分系統(tǒng)手機APP端

此方案像一個無形的保護傘，保護著其下每一臺新能源電動車的安全，同時幫助廠家做好售后服務(wù)，提升產(chǎn)品品質(zhì)，將大大提升消費者信心。

6 結(jié)論

車輛整車健康度評分系統(tǒng)可以遠程一鍵智能檢測車輛性能故障狀況,在預(yù)警的基礎(chǔ)上，通過可設(shè)定的條件，手動或自動篩選可能存在問題的車輛，對單車一段時間內(nèi)的數(shù)據(jù)進行360°全維度分析，形成車輛的“體檢報告”，有針對性地提前維護和保養(yǎng)，防患于未然。用戶在車輛的使用中，隨時可以查看車輛當(dāng)前的分數(shù)，為車輛正常、安全運作，駕駛員和乘車人員的人身安全提供了保障。