新闻

2018-11-27 22:50
汽车工程师 2018年1期
关键词:电量电池汽车

Uber为无人驾驶准备防晕车系统

Uber公司称,乘客对汽车前进运动的认知(例如汽车在转弯、刹车或者超车时)跟协调身体平衡感的前庭系统不能协调可能导致晕车。为此公司设想了一套“自动驾驶汽车的感知刺激系统”来解决该问题。他们希望通过汽车内部的灯带、声音提示、空调气流转向及座椅的振动等,让乘客在做非驾驶操作时,也能让身体感受到汽车行为。这部分将由汽车控制系统传送汽车行驶信息后,调动相应的灯光及改变空调吹风口来运作。

例如在汽车准备刹车时,空调吹出来的气流方向将会改变,将方向从后方吹来改成正面吹出,加上座椅振动。也可能是在车顶上设计一条灯带,用不同的颜色和亮度显示汽车即将进行的转弯、刹车及超车等行为。

微软Air Sim将测试无人驾驶汽车安全性

2017年年初微软开源了一个叫做Air Sim的研究项目,这是一个高保真系统,用来测试人工智能系统的安全性。Air Sim为研究提供现实环境、车辆动力和感知,从而保证自动驾驶汽车的安全。

现在,Air Sim系统已经能够覆盖汽车模拟器,促进无人驾驶汽车的研究和发展。最新版Air Sim已经登陆Git Hub平台,支持开源和跨平台操作。微软通过一种开放式的、以社区驱动的平台来测试状态估计算法,来让更多研究团队从事自动驾驶汽车开发。Air Sim的新版本包括汽车模拟器、新的环境和APIs,来修改程序和即将执行的脚本,让工程师快速开始研究。

Air Sim拥有一个非常详细的3D城市环境,其包含多种动态情景,比如交通灯、停车场、湖及建筑工地等。用户可以在社区的不同环境中测试系统,比如市中心、近郊地区、植被覆盖区及工业区域。模拟环境还包含超过12 km的道路,延伸到20多个城市街区中。

未来微软计划通过不同的传感器、具有更好物理特征的汽车、气象建模以及更多的现实环境来进一步扩展Air Sim。

Enevate发布电动车快充方案

Enevate Corporation引入了电动车HD-Energy技术,这是一款自立式以硅为主要材质的复合物——阳极膜,其硅含量超过70%。其高能密度电芯在充电测试中可充至75%的电量,且能量密度高于750 W·h/L。

驾驶员们只需在充电站花5 min充电,这与在其他常规加油站为汽柴油车加油的时间相差无几。Enevate表示,其HD-Energy可确保汽车在-40℃环境下完成电池的充放电,且操作安全可靠。此外,还能在严寒气候环境下,借助再生制动恢复电池电量,从而延长其续驶里程。该技术还有项安全优势,在快速充电期间及低温条件下,可防止锂析出。

柔性固态电池新技术专利电动车充电只需1 min

菲斯克公司已为其柔性超高能量密度固态电池申请技术专利。公司宣称,该技术使电动车的续驶里程达到804.7 km以上,而充电所需时间仅为1 min,比在加油站的加油速度还快。

早前的研究结果表明,菲斯克的固态电池技术可构建大量的三维固态电极,其表面积是平面薄膜固态电极的25倍,其电子及离子导电率极高,可实现快充及低温操作。因此,菲斯克固态电池的能量密度是常规锂离子电池的2.5倍,得益于其先进的材料及制造工艺,预计2020年其价格将为常规锂离子电池的1/3。

菲斯克的固态电池柔性电极结构将为电池提供多用途电压及形状系数,在电压输出较高时,柱状电池内部可能出现创伤,除减少电池间连接、热管理及安全要求外,还允许使用当前的蓄电池工具及机械设备,从而进一步降低了电池系统成本。

VLS-128让无人驾驶汽车可高速处理路况

Velodyne公司宣布了其最新激光雷达VLS-128的详细信息,其射程是其前身的2倍,分辨率是其3倍。该产品的设计和制造是为了满足5级完全自动驾驶的需求。

该公司首席技术官表示,这意味着在任何情况下,它的性能都可以与人类相媲美,甚至超过人类。自动驾驶车辆需要能够看到车前很小的物体,并决定是应该改道还是刹车,然后采取行动。以113 km/h的速度行驶,留给汽车判断的时间很少。VLS-128可以处理这种情况,有效距离长达300 m,并且为自动驾驶系统提供难以置信的细节,缩短做决定的时间。

奥迪启用数字化虚拟装配技术

奥迪的质量控制团队展示了数字化虚拟主装配架新技术,希望能够借此提升所有未来车型的质量。

配备了巨型光度测量元件的新型装配架放在用于检查表面精度和闭合线质量的传统主装配架旁。在一个约2个车库大小的空间内,2个能够实现八轴扭转的机器人装配有1 600万像素的高分辨率光学传感器。这些传感器可以在约4 h内以数字方式捕捉、再现和准确映射A4大小的汽车曲面,远胜于原主装配系统的48 h数字化过程。传感器可捕获高达2 000万个测量点,绘制精确汽车曲面,而以前的触觉测量程序仅能捕获6 000个测量点。

新型传感器系统的好处是,不必接触材料便可测量,由此便可以更精确地测量诸如密封件和座椅之类的较软部件;质量检测人员可以更早开始新模型的开发过程。以前是在批量生产的前10个月左右才能开始检查闭合线等工作。现在,技术人员可以借用高精度3D模型,在生产开始前2.5年左右展开工作。因此,奥迪宣称下一代车型的车身质量会有所提升。

博世研发新制动盘iDisc让汽车更加清洁

汽车的排放一直是大家所关注及热议的话题,汽车排放的治理将放在新能源车型上。同时博世指出,汽车的颗粒排放中,刹车和轮胎占32%。为了让汽车可以更加清洁,博世研发了新一代制动盘iDisc。

iDisc产生的粉尘比传统的要减少90%,同时刹车效果更显著。iDisc不仅在制动性能方面毫不逊色,而且永不生锈,使用寿命更长。碳化钨涂层也能使汽车长时间保持美观,因为大量减少的粉尘排放不会再轻易弄脏车辋和毂盖。

大陆推出全新ProViu Mirror侧视镜摄像头与显示屏提升安全性

大陆推出新一代Pro Viu Mirror数数字式侧视镜,新版摄像头系统只显示单张影像。对驾驶员而言,该影像尺寸大、直观易懂。侧视镜所采集的各类影像将显示在座舱内的中央显示器上,Pro Viu Mirror数将向其传输单张合并影像。

新显示屏尺寸较大,屏幕比例为16∶9,由于全高清分辨率,所提供影像的对比度及清晰度更高。作为选配件,A柱上的显示屏可为仪表板上的中控显示屏提供辅助。大陆将各个摄像头拍到的影像合并为单一图片,使驾驶员能够兼顾汽车的周边环境,从而提升了驾驶安全性。

该显示屏与座舱相匹配,摇臂摄像头也适用于汽车的外部形状,且符合空气动力学的设计要求。因为该款摄像头模块的尺寸很小,安装该款摄像头后,空气动力学阻力大幅降低。通过对车辆空气动力学设计的优化,该款摄像头监控系统可将油耗降低1%~2%,每下降1%的油耗,意味着实现CO2减排2.4 t/a。

麦格纳采用扭转焊接技术旨在实现减重及降成本

麦格纳采用扭转焊接技术,旨在帮助车企实现轻量化及降成本。该项扭转焊接工艺扭转运动速度极快,可借助摩擦生热将塑料架粘合到热塑料前饰板上。该技术可粘合厚度较薄的材料,实现减重近10%,从而降低材料成本。

随着ADAS及自动驾驶车辆的持续研发,未来或将使用到扭转焊接技术。汽车前饰板的分量将随着功能的增多而增大,未来将为其配置传感器。凭借该项技术,能够实现设备的减重,这样就能在不影响汽车质量的前提下新增传感器。

三菱化学研发碳纤维新材料成本可降一半

碳纤维材料比钢轻得多,因此是提高汽车燃油效率的绝佳选择。不过,传统碳纤维材料使用的纤维长达几米,在制成汽车零部件时耗时约需10 min,生产效率低,且使用碳纤维制作汽车零部件成本较高。

三菱化学推出一种新型碳纤维复合材料,用该材料制作汽车部件,成本仅为现有材料的一半,这给未来汽车应用强力、轻型部件带来了光明的前景。

通过将碳纤维织物浸入布满长为2~3 cm纤维的树脂中,可得到上述碳纤维复合材料。树脂材料易于成型,加工之前质地柔软,因而可在快速加工(通常在2~5 min)后,通过模压工艺获得汽车所需的零部件。

丰田发布量产版液化石油气混动出租车

丰田在东京车展上展出了一辆使用液化石油气和电动传动系统的量产版概念出租车“JPN”,其油耗为19.4 km/L。JPN将既能给乘客带来舒适的乘坐体验,又能为驾驶者带来优秀的工效学。

JPN是一款前驱车,它的发动机和混动系统部件都安装在汽车前面,储存空间则安置在汽车后面。较低、平坦的底盘便于乘客上下车,左侧宽大的推门则能起到非常好的辅助作用,同时也能容纳下轮椅坡道。

为了提高驾驶者的能见度,丰田还对JPN的柱子和后视镜的位置进行了调整。在驾驶室内,全新的仪表盘设计和远程信息技术可以让驾驶者能够更加容易地使用汽车各个功能并且能将眼睛始终保持在道路上。

美国高等学府研发电池管理设备或将电动车续驶里程提升50%

范德堡大学工程实践管理学院教授Ken Pence以及电气工程学院的博士生Tim Potteiger共同研发了一台电池管理设备,两人采用特斯拉的高能量密度锂离子电池建立模型,旨在提升电池的耐用性并提升电动车的续驶里程。该技术可将电动车的续驶里程提升50%。此外,他们还为电池的各个电芯新增了控制器。

他们已找到让所有电芯的能量同步消耗的方法,不会出现能量消耗差异。电动汽车的电量表会预留最低电量,防止电量消耗殆尽从而导致乘客受困。当电量为10%时,电量表会显示“无电量”状态。该设备也可连接电动汽车车载软件,因此驾驶员可准确读取电量信息,最大限度地利用电池电量使电动车达到最大续驶里程。Pence表示,电池越旧,越有可能出现问题,效率也越低,那么此电池管理设备就越有用。采用该设备以后,电池有效使用寿命将变得更长。

伦敦将在街道灯柱安装充电桩使其成为电动汽车充电点

为解决电动汽车充电设施较少的难题,伦敦计划在街道路灯柱子内安装电动汽车充电桩。

带有充电技术的复古街灯将允许驾驶员方便地在离家较近的地方充电。由于充电点不需要额外的街道设备,灯柱充电也更划算,除不显得突兀外,还能帮助解决伦敦的空气污染问题。

充电灯柱将使用Ubitricity公司的“Simple Socket s”充电系统,其最大输出功率为4.6 kW。该充电系统将会很方便地安装、支付和显示停车位,并可在24 h内使用。由于电价为15便士/kW·h,这样一辆电动汽车的运行成本也将是可承受的。

雷诺日产推出新款汽油发动机

雷诺推出了新款1.3 L直喷式涡轮增压汽油机。该项日产GT-R发动机的气缸喷涂技术可降低摩擦及导热性,从而大幅提升发动机能效。其功率额定值从原来的84.6 kW增至117.7 kW。当转速处于1 750~3 700 r/min时,可实现最大转矩。其还配置了其他技术,从而在提升驾驶愉悦度的同时降低油耗及CO2排放量。缸内直喷的压力也提升了25 MPa,其特殊的发动机燃烧室设计还优化了燃油/空气混合比。

此外,双可变气门正时系统可根据发动机载荷调控进气阀和排气阀,在低转速下,可提升发动机的扭矩值;而在高转速下,可提升线性扭矩,在驾驶舒适度及中挡反应方面为用户带来极大的好处。

DAIHEN采用DRIVE 11打造EV无线充电站

DAIHEN Corporation已获准采用Wi Tricity专利技术,开展其电动车无线充电站的商业化运营。DAIH EN将采用Wi Tricity的DRIVE 11无线充电系统,该系统采用可互操作性设计,其地面发射板可为车辆提供充电服务,提供3种业内标准(3.6,7.7,11 kW),可直接在地面上或采用地埋铺设的方式安装。DRIVE 11车载接收板也提供低、中、高地隙3种版本,可为各类乘用车、SUV及轻卡充电。

Wi Tricity还提供了调谐匹配网络(TMN),DRIVE 11能够将其能效及电力传输提升至最大,并将设备参数与停车位置校准、电池电压及电源条件等进行匹配。此外,DRIVE 11还提供电池直接供电的充电方式,避免因直流-直流变换器及车载充电器而产生系统损耗,并对该设备进行相关配置,可对接各类电池电压,即使是专为新一代高性能电动车打造的新款800 V蓄电池组也能够与该设备兼容。

三星石墨烯电池技术充电速度快5倍

三星电子宣布,公司已开发出石墨烯电池技术,在提高电池容量的同时能够把充电速度提升到现有标准的5倍。

这种基于石墨烯材料的电池容量比目前市面上的电池高出45%。石墨烯是碳的一种形式,被视为应用于电池的完美材料,因为它的电子迁移率约为硅的140倍。三星称,配备“石墨烯球”的电池只需12 min就可以完全充满。相比之下,现有电池需要1 h才能完全充满。由于石墨烯电池能够在最高60℃下保持稳定,新电池还有望用于电动汽车。

超声波脉冲实现高精度电池电量探查

弗劳恩霍夫巴伐利亚电动车研发中心正在研发一款传感器系统,可直接整合到电池内,旨在测量电池的电量,其精度要高于目前市面上的电池管理系统。新传感器系统适用于各类电池,尤其是锂离子电池。

研究人员采用超声波脉冲,测试电池的电量状态。负极的能量密度会随着电芯充放电的状态而改变,可从该参数直接测得并给出电池电量的预估值。

该方法的优点为:由于电池电量与测量信号间呈线性关系,该评估方式更为简单,精确度也更高。该测试单元可同时监控数个电芯,可在充放电过程中探查电池的电量,无需永久性控制,既节能又省钱。

由于超声波信号与电芯的机械属性产生直接关联性,还考虑到了电池材料老化的情况,使剩余电量的数值更为精准,从而更准确地展现电池的性能。

预锂化硬碳阳极+富锂阴极提升电动车发动机抗寒能力

为应对冬季电动车电池动力骤降的问题,研究人员采用了耐寒型硬碳阳极及功能强大的富锂阴极,研发了一款电池系统。

预锂化硬碳是一款功能强大的锂离子电容器材料。然而,预锂化工艺复杂、成本高,其涉及到纯锂电极。相较于寻找其他锂电极,研究人员引入了一款富锂钒磷酸钒阴极,可用于锂化及常规电池操作。在首次充电过程中,锂离子从阴极向阳极流动时,会损失部分锂离子。在该过程中,锂离子会嵌入并存储。然后,研究人员结合利用了锂离子减少的磷酸钒阴极与预锂化硬碳阳极,从而形成锂离子电池工作系统。

该款电池保留了常规锂离子电池的高能量密度,同时还展现了类似超级电容的高电量及长使用寿命。此外,在-40℃,其电量保有量占总量的2/3。相较之下,常规锂电池的电量保有量只有10%。这主要得益于磷酸钒阴极的天然特性及预锂化硬碳阳极的快速反应动力学。目前,研究人员还在进行进一步测试,从而提升该款电化学电池的其他参数。

Verizon Wireless推出Hum互联汽车服务

Verizon Wireless推出了Hum互联汽车服务,包括:安全评分排行榜、一次查看同一账户下搭载Hum设备的其他车辆位置及服务定时提醒3项功能。

Hum X优质的硬件套装包含4G LTE OBD-II读取器及不锈钢蓝牙扬声器,后者可夹到汽车的遮阳板上。扬声器将作为通信中心,只需轻轻一按,驾驶员就能与Hum客户服务中心相连,从而使用道路救援、机械学热线及紧急救援。Hum X无线热点将允许接入10个设备实现流媒体内容传输。而标准版套件为Hum+,涵盖了道路救援、车辆情况诊断、驾驶记录、加速警示及车辆位置。

新老用户均可从Googl ePl ay及App St ore中下载Hum应用,并给予驾驶员访问Hum基本功能的使用权限,还将提供其他优惠服务。

德尔福与Tula合作停缸技术燃油经济性提升8%~15%

德尔福与Tula开展合作,交付了新款停缸技术——Dynamic Skip Fire。Dynamic Skip Fire利用发动机的处理器,在运行中不断地确定哪个气缸需要点火。Tula首席执行官表示,该技术利用了车载计算机持续提升的运算能力,旨在确定需要点火的气缸,从而提升汽车的燃油经济性。

德尔福曾为大众Jetta的该款车型所搭载的4缸发动机配置了Dynamic Skip Fire技术,同时还配置了德尔福的48 V混动技术。在4缸发动机测试中,其燃油经济性提升了8%;当换成8缸发动机时,其燃油经济性提升了15%。

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