Que é o diagnóstico remoto?
Entrei neste negocio en 2016, cando ninguén falaba realmente de diagnóstico remoto para baterías. Aínda estabamos sacando paquetes dos autobuses e conectando probas de banco. Agora levo a metade da semana mirando os cadros de mando.
O diagnóstico remoto significa que podes ver o que está a suceder dentro dunha batería sen tocar. O BMS recolle a tensión e a temperatura de cada cela, empaquetao e envíao a través do móbil a un servidor nalgún lugar. Esa é a versión sinxela.
A versión complicada implica moito discutir sobre os datos que realmente importan.
O básico
Cada cela dun paquete ten unha tensión. Nunha batería de bus de 400 V pode ter 96 celas en serie. O BMS le cada un, normalmente cada poucos segundos. Tamén le a temperatura dos termistores espallados polos módulos. Quizais un sensor por módulo, quizais máis se o deseñador do paquete era paranoico sobre os puntos quentes.
Todo isto entra nun fluxo de datos. O fluxo comprímese e expulsa a través dun módem. LTE funciona ben na maioría das cidades. Podes necesitar un satélite, pero sinceramente, a maioría dos operadores de flotas aceptan as lagoas de datos cando os seus camións chegan ás rutas rurais.
O extremo receptor é calquera servizo na nube que o OEM configure. Podería ser AWS, podería ser Azure, podería ser algo propietario que ninguén quere manter. Os datos aterran nunha base de datos e despois os algoritmos mastigan.
Canalización de datos
Colección BMS (V, T, I)
Compresión e cifrado
Transmisión LTE/Sat
Inxestión e análise de nubes
O que realmente buscamos
A propagación da tensión celular é a grande. Se tes 96 celas, deberían estar todas moi preto unhas das outras cando o paquete está en repouso. Quizais a 10 ou 15 milivoltios de distancia. Cando unha célula comeza a baixar en comparación coas súas veciñas, esa célula está a degradarse máis rápido que o resto. Finalmente, limitará a capacidade do teu paquete.
Temperatura
A temperatura é máis complicada do que a xente pensa. Un sensor pode ler 35 graos, pero a superficie real da célula a dous centímetros de distancia podería estar a 40 graos. Estás interpolando. Estás adiviñando. Os algoritmos explican isto, pero sempre hai incerteza.
Resistencia interna
A resistencia interna é o estándar de ouro para a avaliación da saúde, pero a maioría dos sistemas BMS de produción non a miden ben. Necesitas un pulso de corrente controlado e unha lectura de voltaxe limpa. Difícil de facer cando o vehículo está rebotando pola estrada. Algúns dos sistemas máis novos fano durante a carga cando todo está estable.
A parte que ninguén che conta
A metade das alertas que vexo son lixo. Fallos de sensores, conexións soltas, fallos de software no firmware do BMS. Un técnico sae para comprobar unha batería que o sistema marcou como crítica e non atopa nada malo. O termistor tiña unha mala unión de soldadura. Tres horas desperdiciadas.
Un bo diagnóstico remoto require filtrado. Non só filtrar os datos senón filtrar as alertas. Debes relacionar varios sinais antes de molestar a ninguén. Unha lectura de alta temperatura non significa nada. Tres lecturas consecutivas en tendencia á alza mentres a corrente é baixa e o ambiente é normal, paga a pena unha chamada telefónica.
Traballei cunha axencia de tránsito en Ohio durante uns dous anos. Tiñan 40 autobuses eléctricos e estaban recibindo quizais 200 alertas por semana cando comezamos. A maioría foron falsos positivos. Axustamos os limiares, engadimos algo de lóxica-temporal e reducimos a unhas 30 alertas por semana. Deles, quizais 20 foron accionables.
A cuestión do diñeiro
Os xestores de flotas sempre preguntan sobre o ROI. Aquí está a resposta honesta: depende do mal que sexa a túa liña de base.
- Se xa estás facendo inspeccións mensuais e detectando problemas antes de tempo, o diagnóstico remoto só pode aforrarche algúns fallos na estrada ao ano. É posible que os custos da subscrición non sexan indicados.
- Se estás executando paquetes ata que morren e despois reaccionas, o diagnóstico remoto pagarase por si só rapidamente. Vin flotas evitar fallos catastróficos que terían significado camións de remolque, chamadas ao departamento de bombeiros e paquetes de substitución nos envíos de emerxencia. Un evento termal evitado cobre moitas cotas mensuais.
O aforro máis difícil de cuantificar son as reclamacións de garantía. Cando tes datos continuos podes probar exactamente como se utilizou o paquete. O cliente abusou dela coa carga rápida cando hai calor? Os datos móstrano. O fabricante enviou células que xa estaban degradadas? Os datos tamén o demostran.
Onde vai isto
"Na miña opinión, as cousas de aprendizaxe automática están exageradas".
A espectroscopia de impedancia electroquímica segue aparecendo nos traballos de investigación. A idea é inxectar sinais de CA a diferentes frecuencias e medir a resposta. Podes detectar cousas como o revestimento de litio antes de que aparezan nos datos de voltaxe. Algunhas empresas están tentando producir isto, pero aínda non vin nada na produción en volume.
Na miña opinión, as cousas de aprendizaxe automática están exageradas. Si, pode adestrar modelos sobre datos históricos de fallos. Pero as baterías fallan de formas novas e creativas. Un modelo adestrado con datos de 2020 pode perder os modos de falla que aparecen nas químicas de 2024. Aínda necesitas humanos que miren os datos e fagan preguntas.
O que realmente quero son mellores sensores. Dame unha medición directa da presión dentro da célula. Dáme sensores de gas que poidan detectar a avaría precoz dos electrólitos. Os datos do BMS que temos agora son como tratar de diagnosticar a saúde dun paciente só medindo a súa temperatura e pulso. Útil pero incompleto.
Consellos prácticos
Se estás especificando un sistema de batería e o provedor ofrece diagnósticos remotos como opción, tómao. Aínda que non estea seguro de usalo. Ter os datos con carácter retroactivo é valioso. Tentar reconstruír o que pasou cun paquete fallido sen telemetría é doloroso.
Asegúrate de entender quen é o propietario dos datos. Algúns provedores mantéñeno bloqueado na súa plataforma e cobran por acceder á súa propia información. Obtén dereitos de exportación de datos no contrato.
Pregunta sobre os custos dos móbiles. Algúns sistemas inclúen plans de datos, outros non. Uns centos de dispositivos que transmiten constantemente suman.
E presuposto para que alguén mire realmente os paneis. A plataforma de diagnóstico máis elegante non vale para nada se ninguén inicia sesión.
