獲悉，德國弗勞恩霍夫協(xié)會的研究人員研發(fā)了一種新型探測環(huán)境，將物理組件與車輛的數(shù)學(xué)仿真相結(jié)合，可在真切條件下探測電動汽車電池。

電動汽車電池通常稱為動力鋰離子電池，是電動汽車的關(guān)鍵部件。將充電站供應(yīng)的能量存儲起來，并按需供應(yīng)電力是電池性能方程起用途的一種。另一種是在應(yīng)對急轉(zhuǎn)彎、在布滿坑洞的碎石路面上彈跳以及在酷暑中駕駛汽車時，電池要抵抗電力、機械和熱應(yīng)力帶來的磨損。因此，新型電池系統(tǒng)非得先經(jīng)過各種探測，才能被安裝在車輛上。

不過，傳統(tǒng)的試驗室探測與實際情況相差甚遠，真切世界的實驗非得等到工程師們加工出可供駕駛的原型車之后才能進行。倘若在后期，電池出現(xiàn)之前沒被發(fā)現(xiàn)的問題，就可能要花費大量的時間和金錢改進電池。

德國弗勞恩霍夫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與系統(tǒng)可靠性研究所（FraunhoferInstituteforStructuralDurabilityandSystemReliabilityLbF）的研究人員研發(fā)了一種替代性辦法MEF-bILL，是batteryintheLoop（電池在環(huán)）的縮寫。LbF的研究人員表示：“我們今朝將真切道路情況引入到試驗室中，并結(jié)合多物理探測裝備與計算機化車輛仿真技術(shù)，意味著我們在原型車存在之前，就能夠在實際條件下探測電池。如此一來，我們能夠在研發(fā)過程中投入很多時間，并可顯著提高電池研究結(jié)果的質(zhì)量?！?/p>

電池所承受的負載緊要來自三個方面——緊要由電流、車輛運動和氣候因素引起的負載。傳統(tǒng)辦法會在具有標準運行環(huán)境的試驗室中分別探測上述三個因素。但是，在實際世界中，三個因素相互依存，并以復(fù)雜方式相互影響。研究人員能夠在探測環(huán)境中同時探測此種負載及其相互用途，并在探測環(huán)境中實時集成計算機化車輛模型。通過此種方式，研究人員可以在不同類型道路上模擬車輛及其性能，從而能夠確定在實際世界中普遍存在、在實際條件下會影響電池的負載。

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過去，試驗室對電池電流分布的探測通常是按照理想曲線進行，但是實際生活中該曲線看起來會很不同，變化軌跡動態(tài)性高、變化隨機、隨著負載峰值的出現(xiàn)會不可預(yù)測地急劇變化，因此，研究人員首先要確定探測條件。該電池為哪類汽車供應(yīng)動力？負載有多重？車速如何？道路表面平坦、順滑還是坑坑洼洼？當計算所施加的負載以及探測電池的電流時，仿真會將所有因素考慮到該性能方程中。進行該電池實驗的專家們也將此種復(fù)雜的相互用途考慮在內(nèi)。例如，初始所需電量會隨著電池溫度或其他參數(shù)變化而變化。研究人員不斷地跟蹤電池的實際參數(shù)，并不斷將參數(shù)反饋到模擬系統(tǒng)中。此種跟蹤反饋循環(huán)構(gòu)成了硬件在環(huán)（hardware-in-the-loop）探測。在整個探測過程中，輸入的并不總是靜態(tài)數(shù)據(jù)。相反，會基于電池仿真和電池數(shù)據(jù)進行動態(tài)調(diào)整。研究人員表示：“我們可以在探測場景中重現(xiàn)真切的駕駛動作，例如上坡或下坡或急轉(zhuǎn)彎?！边€可以研究其他變量要怎么樣影響性能，例如，確定當新增的負載會讓車輛的質(zhì)量新增20%時會發(fā)生什么。也可進行振動探測，使用一個由六個液壓缸驅(qū)動的振動表，而且可以向任何方向移動，以模擬汽車底盤對電池運動的影響。

硬件在環(huán)探測的最大挑戰(zhàn)之一是模擬非得實時進行。例如倘若進行探測來調(diào)查10秒的操作，整個模擬花費的時間可能就不會超過10秒。畢竟，這是一個循環(huán)探測，模擬的結(jié)果非得筆直反饋到探測中，以便隨著探測的進行動態(tài)更新模擬。研究人員已經(jīng)微調(diào)了計算的復(fù)雜性，以使其發(fā)揮用途。研究人員表示：“我們依據(jù)不同的復(fù)雜程度運行模擬，以達到復(fù)雜性和計算時間之間的最佳平衡?！痹撓到y(tǒng)已經(jīng)準備好投入使用，最終演示準備工作還在進行中。