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基于降维机理模型的储能电池安全充电在线控制技术

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电力工程技术 2024年第1期43卷 2-10页

作者：钱广俊王鲁彦欧阳明高卢宇芳卢兰光韩雪冰清华大学(汽车安全与节能国家重点实验室)

大倍率充电会引起储能电池负极析锂，进一步可能会诱发电池热失控并导致安全事故。而析锂副反应与电池负极电位直接相关，通过模型精确预测负极电位，传输至储能电池管理系统调整充电工况，可以有效抑制负极析锂。因此，文中提出一种基... 详细信息

大倍率充电会引起储能电池负极析锂，进一步可能会诱发电池热失控并导致安全事故。而析锂副反应与电池负极电位直接相关，通过模型精确预测负极电位，传输至储能电池管理系统调整充电工况，可以有效抑制负极析锂。因此，文中提出一种基于降维机理简化伪二维(simplified pseudo two-dimensional, SP2D)模型的储能电池安全充电在线控制技术。首先，对伪二维(pseudo two-dimensional, P2D)模型中部分偏微分方程进行降维简化，建立SP2D模型，同时采用不同的方法获取相应的模型参数。其次，使用实验数据的端电压和负极电位对模型进行验证，结果表明模型在不同倍率恒流工况下精度较高。再次，基于SP2D模型结合比例控制器开展电池无析锂安全充电的仿真工作，结果表明，电池经过1 895 s充电即达到截止电压4.3 V,且充电过程中负极电位均处于无析锂安全电位区间。最后，对仿真得到的充电策略进行循环和拆解验证，结果表明提出的充电方法能够实现电池无析锂安全充电。

关键词：储能电池负极电位析锂简化伪二维(SP2D)模型比例控制器安全充电

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一种基于目标点云分布特性的动态聚类算法

汽车安全与节能学报 2024年第2期15卷 261-267页

作者：李彩虹何晨阳高锋陈佳欣重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 智能汽车安全技术全国重点实验室重庆401120

激光雷达在自动驾驶系统的目标检测任务中发挥着重要作用,但其扫描机理会使得点云分布不均匀,常规聚类算法由于参数固定会导致较多的错误聚类。为解决该问题,该文以椭圆形状作为邻域空间,设计基于采样点位置的邻域自适应调整策略,提出... 详细信息

激光雷达在自动驾驶系统的目标检测任务中发挥着重要作用,但其扫描机理会使得点云分布不均匀,常规聚类算法由于参数固定会导致较多的错误聚类。为解决该问题,该文以椭圆形状作为邻域空间,设计基于采样点位置的邻域自适应调整策略,提出一种基于目标点云分布特性的动态聚类算法。通过正确聚类、过聚类等综合结果评估算法的性能,在KITTI数据集上进行了数值分析得到算法参数,并在校园环境中进行了实车对比实验。结果表明:所提算法能减少基于密度的噪声应用空间聚类(DBSCAN)中固定邻域所造成的70.60%过聚类、49.76%欠聚类等错误结果,从而有效提高算法的综合聚类性能。

关键词：智能汽车目标检测激光雷达点云聚类 KITTI数据集基于密度的噪声应用空间聚类(DBSCAN)

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基于参比电极的析锂电池安全充电控制

电力工程技术 2024年第3期43卷 71-77页

作者：钱广俊汪宇卢兰光韩雪冰清华大学(汽车安全与节能国家重点实验室) 北京100084

电池系统是支撑下一代新型电网的关键,然而不合理的充放电策略会使电池发生析锂副反应,导致电池充放电性能大幅减弱。因此,文中针对三元锂离子电池,基于参比电极揭示了析锂后电池的充电性能变化情况,并对其安全充电电流进行控制。首先,... 详细信息

电池系统是支撑下一代新型电网的关键,然而不合理的充放电策略会使电池发生析锂副反应,导致电池充放电性能大幅减弱。因此,文中针对三元锂离子电池,基于参比电极揭示了析锂后电池的充电性能变化情况,并对其安全充电电流进行控制。首先,设计不同温度下的充放电循环实验,得到低温循环与高温循环后的电池;其次,通过植入参比电极标定安全充电曲线对比电池的负极电位,发现高温循环后的电池发生了析锂,且平均充电电流相比新电池降低了61.7%;最后,对析锂后的电池建立安全充电荷电状态-温度-电流等高线图,对比新电池等高线图后发现,200 A以上的充电电流区域减少了69.84%。文中提供了一个析锂后电池充电性能衰减的量化指标,需要在实际的锂离子电池全寿命周期管理中予以考虑。

关键词：析锂电池参比电极负极电位充电标定充电性能等高线图

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燃烧系统对汽油早喷压燃燃烧特性影响的模拟

内燃机学报 2024年第3期42卷 216-225页

作者：李金成段加全宫艳峰钱丁超郎茂春苏岩汽车振动噪声与安全控制综合技术国家重点实验室吉林长春130000 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室吉林长春130022

以ZR180单缸柴油机为原型,利用三维流体动力学软件CONVERGE建立仿真模型,研究不同燃烧室形状、进气道形状和喷油器位置对汽油早喷压燃发动机工作状态和燃烧特性的影响.计算结果表明:进气流动对汽油早喷压燃工作状态有明显影响,采用切向... 详细信息

以ZR180单缸柴油机为原型,利用三维流体动力学软件CONVERGE建立仿真模型,研究不同燃烧室形状、进气道形状和喷油器位置对汽油早喷压燃发动机工作状态和燃烧特性的影响.计算结果表明:进气流动对汽油早喷压燃工作状态有明显影响,采用切向进气道的发动机处于过渡态,动力性能降低,指示平均有效压力(IMEP)比螺旋进气道方案降低了13%;采用浅盆型燃烧室,放热率峰值和最大压力升高率峰值分别比ω型燃烧室提高了85%和120%,ω型燃烧室挤压区域的低温环境可能是导致该现象的原因之一.使用高面容比的ω型燃烧室,可提高缸内温度分层以拓展负荷,但IMEP降低;汽油早喷压燃燃烧特性对喷油器位置不敏感.

关键词：燃烧室形状进气道形状喷油器位置汽油早喷压燃

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众包地图道路要素融合判别聚类方法研究

测绘科学 2024年第4期49卷 196-207页

作者：石作琴李健刘昌锋王建文金晔重庆长安智途科技有限公司智能汽车安全技术全国重点实验室重庆400023

针对单靠高精度定位建图成本高、更新慢、不适用于大范围,而只基于即时定位与地图构建(SLAM)建图累积误差高,且传统的聚类方法在数据偏移等输入不好时容易导致聚类错误的问题,该文采用基于众包的方法生产高精度地图,包括车端SLAM和云端... 详细信息

针对单靠高精度定位建图成本高、更新慢、不适用于大范围,而只基于即时定位与地图构建(SLAM)建图累积误差高,且传统的聚类方法在数据偏移等输入不好时容易导致聚类错误的问题,该文采用基于众包的方法生产高精度地图,包括车端SLAM和云端地图学习两个模块,致力于构建多源异构成图的关键能力。在传统DBSCAN聚类算法的基础上,优化核心种子聚类方式,分析不同类型的道路要素的数据特性,灵活地使用不同的判别要素代替传统的距离判定,并在长安汽车实际采集的众包数据集上进行了实验。与传统的方法相比,该文方法更加适用于较全面的道路要素聚类,不受道路类型的限制,也更加符合实际的工程需求。

关键词：众包数据 GNSS轨迹 DBSCAN聚类高精地图

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机械冲击下坐姿人体舒适性主客观评价

声学学报 2024年第2期49卷 238-245页

作者：罗巧贺岩松邱茂昌张志飞谭侃伦重庆大学机械与运载工程学院重庆400300 智能汽车安全技术全国重点实验室重庆401133 重庆长安汽车股份有限公司重庆400023

为减小主观随意性带来的偏差,引入最大化差异度量(MaxDiff)方法展开机械冲击下坐姿人体不适的主观评价试验,并结合加速度和惯性力客观指标对舒适性进行评价。构造了16个具有不同标称频率或位移幅值的冲击信号,基于MaxDiff方法得到12名... 详细信息

为减小主观随意性带来的偏差,引入最大化差异度量(MaxDiff)方法展开机械冲击下坐姿人体不适的主观评价试验,并结合加速度和惯性力客观指标对舒适性进行评价。构造了16个具有不同标称频率或位移幅值的冲击信号,基于MaxDiff方法得到12名受试者的主观评分。利用加速度传感器和测力板获取受试者的客观数据,提取其峰值、峰峰值、振动剂量值、最大瞬态振动值等客观评价指标,并采用相关性分析方法以及线性回归拟合进行主客观关联性分析。主观评价结果表明,随着机械冲击信号标称频率和位移幅值的增大,人体舒适性均变差。标称频率主客观数据之间具有较大相关性,客观指标(除振动剂量值外)的相关系数均在0.9左右。线性拟合回归结果表明,加速度和惯性力的峰值、峰峰值、最大瞬态振动值可作为表征冲击工况下坐姿人体舒适性的客观指标,而加速度比惯性力更适合用于表征舒适性。

关键词：舒适性机械冲击坐姿人体最大化差异度量

面向车载相机采集图像的智能汽车测试场景关键性量化模型

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汽车工程 2024年第4期46卷 557-563,576页

作者：朱冰黄殷梓赵健张培兴薛经纬吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022

车载相机图像是构建智能汽车测试场景库的主要数据来源,但其中关键测试场景发生概率低,大部分场景的测试价值小,若将其直接应用于智能汽车测试会浪费大量测试资源。本文提出一种面向车载相机采集图像的智能汽车测试场景关键性量化模型... 详细信息

车载相机图像是构建智能汽车测试场景库的主要数据来源,但其中关键测试场景发生概率低,大部分场景的测试价值小,若将其直接应用于智能汽车测试会浪费大量测试资源。本文提出一种面向车载相机采集图像的智能汽车测试场景关键性量化模型。首先,基于实车相机参数对实车采集的图像进行处理,输出对行车安全具有影响的参数;其次,基于风险场理论将参数整合,输出测试场景关键性量化结果;最后,对实车采集的图像进行测试场景关键性量化验证,结果表明本文模型可以精确输出测试场景关键性的具体数值,进而对比不同场景的测试价值,证明本文提出的模型可以有效筛选智能汽车关键测试场景。

关键词：智能汽车测试场景关键性量化模型车载相机图像风险场理论

基于多尺度骨架图和局部视觉上下文融合的驾驶员行为识别方法

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汽车工程 2024年第1期46卷 1-8,28页

作者：胡宏宇黎烨宸张争光曲优何磊高镇海吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022

识别非驾驶行为是提高驾驶安全性的重要手段之一。目前基于骨架序列和图像的融合识别方法具有计算量大和特征融合困难的问题。针对上述问题,本文提出一种基于多尺度骨架图和局部视觉上下文融合的驾驶员行为识别模型(skeleton-image base... 详细信息

识别非驾驶行为是提高驾驶安全性的重要手段之一。目前基于骨架序列和图像的融合识别方法具有计算量大和特征融合困难的问题。针对上述问题,本文提出一种基于多尺度骨架图和局部视觉上下文融合的驾驶员行为识别模型(skeleton-image based behavior recognition network,SIBBR-Net)。SIBBR-Net通过基于多尺度图的图卷积网络和基于局部视觉及注意力机制的卷积神经网络,充分提取运动和外观特征,较好地平衡了模型表征能力和计算量间的关系。基于手部运动的特征双向引导学习策略、自适应特征融合模块和静态特征空间上的辅助损失,使运动和外观特征间互相引导更新并实现自适应融合。最终在Drive&Act数据集进行算法测试,SIBBR-Net在动态标签和静态标签条件下的平均正确率分别为61.78%和80.42%,每秒浮点运算次数为25.92G,较最优方法降低了76.96%。

关键词：驾驶员行为识别多尺度骨架图局部视觉上下文多模态数据自适应融合

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刮刷组合式葡萄藤防寒土清土机设计与试验

吉林大学学报（工学版） 2024年第1期54卷 294-312页

作者：马帅徐丽明许述财牛丛闫成功谭好超中国农业大学工学院北京100083 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

针对我国北方露地葡萄藤防寒土春季清除机械化作业清土不彻底、易伤藤和机具适应差等问题,设计了一种刮刷组合式葡萄藤防寒土清土机。该机采用双翼式刮土板部件、刚性叶轮部件和柔性刷丝部件分别将葡萄藤的上方防寒土、侧边外围防寒土... 详细信息

针对我国北方露地葡萄藤防寒土春季清除机械化作业清土不彻底、易伤藤和机具适应差等问题,设计了一种刮刷组合式葡萄藤防寒土清土机。该机采用双翼式刮土板部件、刚性叶轮部件和柔性刷丝部件分别将葡萄藤的上方防寒土、侧边外围防寒土和根部附近防寒土一次性清除。对关键部件进行设计,搭建基于STM32F103的控制系统,实现双翼式刮土板部件的自动避障和机具的自动调平。调平性能试验表明,当调平机架向左倾斜到最大角度或向右倾斜到最大角度时,均能在1 s内完成自动调平过程,且没有明显的超调量;当拖拉机行驶在不平整的葡萄行间时,即使拖拉机车身发生较大的倾斜变化,挂接在后侧机具上的清土部件仍能保持期望的水平状态(±2°以内)进行作业;田间清土试验表明,各清土部件运行稳定,不存在相互作业干涉的情况,清土作业后的清土率约为81.96%,葡萄藤损伤率约为1.67%,满足我国北方露地葡萄藤防寒土清除作业要求。

关键词：农业机械化葡萄藤防寒土刮刷组合式清土机

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