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2019-11-28

汽车工程师 2019年8期
关键词:保险杠电池测试

苹果公司获可伸缩保险杠专利

苹果公司新获得的一项专利中涵盖了一款可以伸缩的汽车保险杠系统,该保险杠后面安装了一个可充气的构件,能够充气和放气,让保险杠伸缩自如。该汽车保险杠的功能包括:提供柔软接触面,降低碰撞时行人的受伤程度;吸收碰撞冲击力,防止低速碰撞中对车辆其他部分的伤害;减少不同尺寸汽车之间的碰撞伤害。苹果公司指出,采用可伸缩保险杠,就可以根据汽车碰撞强度等标准让保险杠处于不同位置。例如:保险杠后面的气垫可以提供冲击保护,避免冲击对保险杠造成损害;当汽车停放时,可以让保险杠重新收缩,从而减少汽车的总长度,适应狭窄停车位;如果在有墙壁的环境中急转弯,且保险杠影响到转弯时,可移动保险杠从而避免损坏;此外,该可伸缩的保险杠还能使汽车前后端具备更利落的线条,让汽车更美观。

新型蜡-PEO涂层可制成锂金属阳极

天津大学合作清华大学,通过简单的浸涂法在锂金属表面制备了一种蜡-PEO(等离子体电解氧化)涂层,从而制成了一种在空气中稳定且防水的锂金属阳极。在蜡-PEO 涂层的保护下,锂金属表面在相对湿度为70%的空气中,24 h 内未发生变化,高比容量保留率为85%。而且即使其与水直接接触,也未出现起火燃烧或者容量衰减的现象。锂金属阳极涂覆了该涂层后,在对称电池中,在长达500 h 的时间内保持了稳定性,并且由涂覆了该涂层的锂金属阳极制成的锂硫电池在300 次充放电循环中,每次循环后,该电池容量衰减率低至0.075%。此次研究演示了一种抗氧化和防水的锂金属阳极的高效封装技术,该技术易于扩展,且适用于其他敏感型电极材料。

马勒推新测试和开发流程帮助满足排放测试目标

马勒动力总成公司推出新的端到端测试和开发流程,帮助汽车制造商打造适合任何应用的最佳动力系统配置,满足新的排放测试标准。该过程分为5 个关键阶段:初始仿真阶段、稳态动力系统测试、瞬态动力系统测试、四轮驱动动态测试和汽车仿真实际道路排放(RDE)测试。通过初始仿真阶段,可以了解RDE 循环中的动力系统操作要求,并在物理硬件可用之前,优化传输和混合控制策略;稳态动力系统测试是对原型动力系统硬件进行的初始测试,在负载和速度保持恒定的情况下进行;瞬态测试根据特定地区规定和精确的排放记录,模拟完整的驱动周期;RDE 阶段进行实际驱动测试,在测试汽车上配备马勒动力系统的车载尾气检测设备(PEMS),以测量尾气排放。通过RDE 中心气候间和路测证明,马勒动力系统能够满足所有的测试要求。

新型固态快离子导体加快充放电速度

比利时鲁汶大学与马尔堡大学、慕尼黑工业大学、格拉茨技术大学的科学家联合研究发现一种新的固态快离子导体LiTi2(PS4)3。若通过测试,使用这种材料的电池储能会更高、充放电更快,而且安全性也更高,可以应用于智能手机、电动自行车和汽车等领域。研究人员称,了解晶体结构如何决定离子扩散,是促进快离子导体发展的根本。LiTi2(PS4)3的锂离子扩散系数要高于当前最先进的锂超离子固态导体Li10GeP2S12。LiTi2(PS4)3具有独特的晶体结构,其不提供规则的正方体或八面体位点,有利于锂占据,从而创造平滑的能量图景,类似于液体中的能量图景,进而产生高扩散系数,以及低活化能和高预因子。研究人员将进一步研究和改善材料性能,以使其在未来实现商业化。

本田进行V2I技术测试

本田汽车公司试图让汽车实现与周围基础设施的连接。研究内容包括汽车对基础设施技术(V2I)以及车对车技术(V2V),从而避免由于交通事故导致人员死亡的情况。本田公司的V2I 试点项目使用了专业短程通信技术,并为这项技术分配了一条5.9 kMHz 范围内的无线频谱。1999年,美国联邦通信委员会(FCC)为智能交通技术的发展预留了这部分频谱,当前许多行业都在呼吁FCC开放该频谱范围,以供他们使用。但是本田方面表示,要想让道路变得更加安全,这部分频谱不能对外公开。据悉,这并不是一个短期内就能够完成的项目,未来可能需要数十年的时间才能使V2I 技术走向成熟。

SparkCharge推出电动汽车移动“充电宝”

初创公司SparkCharge 推出一款能够超快速充电的产品,可以在不连接电网的情况下,随时随地为电动汽车充电。该装置体积小、质量轻,其上部的充电器模块质量为8.98 kg,下部的电池模块质量为21.95 kg。二者尺寸均约为610 mm×330 mm×229 mm,很容易放进后备箱或车厢里。这一能量储存装置内含有很多18650 小圆柱锂电池,能以1.61 km/min 的速度为电动汽车充电。每个电池模块可容纳3.5 kW·h(3.2 kW·h 可用)的能量,最多可连续提供20 kW 电力。充电器模块最大允许电流为40 A,电压最高为500 V,可以为车主解决“最后几千米”的电力空缺问题。

Uber自动驾驶新专利监测乘客压力水平

美国网约车Uber 公司已向欧洲专利局提交了一项与乘客压力监测相关的专利申请。该申请中提到,未来Uber 公司旗下的自动驾驶出租车将配备传感器,以监测乘客的焦虑水平,例如在出发前,监测系统会记录下乘客的心跳基线,并在整个行程中检查基线的波动情况。这项新的监测技术会使用到温度、速度、红外摄像头等传感器以及麦克风等车载设备,可以监测心率、体温、汗液水平等多项身体生理指标,以及乘客向窗外探头的次数。不仅如此,该技术还能根据车速和位置交叉检查乘客的笑声、咳嗽声等,因车辆紧急制动所引起的乘客前倾程度也会被记录下来,各方面的详细数据最终都会反馈给系统。Uber 方面还希望能够与乘客所佩戴的智能手表、运动追踪型穿戴设备以及心脏监测仪等实现数据互通,形成综合全面的乘客监测体系。Uber 称,搭载机器学习技术的自动驾驶出租车将能够利用这些数据,为乘客打造更加舒适、放松的乘车环境,并根据乘客的反馈来调整自动驾驶汽车。

海拉故障失效可操作模块为自动驾驶功能铺路

高度自动化驾驶(L4)在限定的情况下不需要驾驶者干预,可由无人驾驶系统完成所有驾驶操作。为了应对L4 应用场景,海拉公司为其转向系统开发出故障失效后可操作的控制模块(Fail-operational),在汽车电子设备突然出现故障时,转向系统不会关闭,助力转向辅助系统仍能继续工作。Fail-operational 控制单元还可以应用于线控转向系统,同时,自动驾驶模式下的可伸缩式转向盘等功能也能成为现实。

蒂森克虏伯推出新型钢材助力汽车轻量化

蒂森克虏伯钢铁欧洲公司开发出新钢种,不仅具有更高的强度和刚度,而且更容易成型,质量更轻。该公司的新型热成型钢具有特殊的氧化层,可将热成型过程中的氢吸收率降低40%以上。这不仅减少了材料损坏的风险,而且实现了“成本的可持续性并节能”。另一项创新是高强度冷成型钢的新制造工艺,其强度可达1 200 MPa,根据零部件的不同,通过多阶段成型工艺,将原材料使用量减少15%,且重复性好,不需要后续处理。该公司使用这种新钢材开发出的虚拟电动汽车车身,既能满足安全需求,又符合成本要求,包括附属装置和电池托盘在内,质量只有430 kg。超过2/3 的壳体由高强度冷成型钢制成,强度为600~1 200 MPa,只有约11%是高温复杂成型的高强度钢。另外,在其电池托盘项目中,该公司开发了一种加强型深拉钢盘,其成本约为同类铝材的一半,质量仅增加7%。该公司的研发成果证明,钢材在轻量化设计方面仍然具有潜力。更重要的是,可以在优化成本的情况下,获得完美的车体结构。

三星研发新型汽车无线充电设备具备高冷却效率

美国专利商标局公布了三星公司一项有关汽车无线充电设备的专利申请。三星发明的无线充电设备能够将电磁波形式的电能,无线转发到无传输线的设备上。在该项专利中,将风扇安装在线圈单元和印刷电路板组件之间,风扇旋转时,使线圈单元和印刷电路板组件之间产生空气循环,提高了无线充电设备的高冷却效率。

美研发新型低成本热电材料可为汽车零部件降温

数十年来,铋碲合金一直被认为是性能最好的热冷却材料,但碲的高成本限制了该材料的广泛应用。美国休斯敦大学和麻省理工学院研发了一种新材料,该材料在室温下的工作效率很高,与传统材料(铋碲合金)间的性能差距细微,而且几乎无需价格昂贵的碲,能够帮助防止汽车电子设备和其他零部件过热。此新材料由镁和铋制成,与传统的铋碲材料的效率一样,以带负电荷的形式创造出来,研究人员将其与传统铋碲合金中的正电荷载流子结合,只需要用到目前大多数模块中50%的碲,因而能够节省大量成本,从而使扩大热电模块用于冷却应用成为可能。

Viziblezone系统可探测150m外“隐藏行人”

智能摄像头、激光雷达、雷达等技术有助于减少交通事故,但目前还没有足够的技术来解决“行人被障碍物遮挡、突然出现在行驶的汽车前”这一难题。Viziblezone 公司宣布其受专利保护的行人探测器技术取得了重大突破,其原型系统可探测到150 m 外隐藏在物体后面的行人。该公司提供高性价比的行人探测器软件,可有效地将车内和手机射频设备变成行人防御系统。它将行人手机转化为智能信标,车辆可以探测到这些信标,从而避开行人。该解决方案不受天气和能见度影响,能够探测到150 m 外位于障碍物后面或车辆视线之外的行人,以保护行人安全。

诺贝丽斯推出高强度车用铝材

诺贝丽斯公司宣布推出一款经过精密设计的铝材汽车车身面板产品AdvanzTM6HS-s650,该产品在强度、质量、成型性、性能和结构完整性方面都远超行业标准。与现有的高强度铝合金相比,其使用强度高出15%~25%,且具有良好的碰撞性能以及耐腐蚀性,适用于A 柱、B 柱、汽车地板、管道、摇臂、侧面防撞门梁、保险杠梁、车顶纵梁插件、车底框架以及电池外壳组件等对使用强度要求较高的部件。对于许多应用来说,该材料无需在成型后进行热处理,从而降低了工艺成本和复杂性,同时与高强度钢材相比,质量减轻了45%。该材料可作为高强度铝产品被回收,实现产品价值的最大化,降低CO2排放和运输成本,把对环境的影响降至最低,并建立一个安全的供应链。

是德发布汽车网络安全程序保障生命全周期安全

联网车辆数量的不断增加为黑客利用汽车潜在漏洞提供了可乘之机。许多车载系统,包括信息娱乐、远程信息技术、发动机控制单元(ECU),都是恶意攻击的潜在切入点。是德科技公司发布了一款新的汽车网络安全程序,采用主动保护措施防范网络攻击。该程序包括以下关键元素:1)通过所有相关接口,例如Wi-Fi、蜂窝网络、蓝牙、USB、CAN 和汽车以太网,连接到被测设备(DUT)的硬件;2)模拟攻击、报告漏洞和严重等级,并提供推荐修复的软件;3)对设备进行特定回归测试,简化并加速修复验证;4)企业级测试管理,与汽车设备制造商和供应商平台无缝集成。

IDT推双热电偶传感器信号调节器

IDT 公司为汽车排气系统应用推出了新款ZSSC4175 双电偶传感器信号调节器,该调节器能够提高热电偶信号的精确度,并对热电偶信号的传感器特异性进行校正,以精确地测量汽车废气温度,从而让发动机管理系统利用测量数据减少有害气体排放、提升燃油经济性。ZSSC4175 调节器符合AEC-Q100汽车环境,拥有过压和反极性保护电路,具备出色的电磁兼容性及多种诊断功能,且能够在-40~150 ℃范围内工作。此外,其能够双向接收热电偶信号,并且使用16 位精简指令集计算机(RISC)微控制器对偏移量、灵敏度、温度漂移和非线性进行数字补偿。该ZSSC4175调节器将校准系数和配置数据存储在一个集成式非易失性内存(NVM)集成电路(IC)中,非常适用于汽车应用。ZSSC4175 调节器的主要功能包括其包含了一个冷结温度传感器,由于无需外部设备或激光,因而组装成本也很低。该调节器的另一个功能是其芯片上的冷结补偿功能,能够让其在测量温度内(-40~150 ℃)的精度达到同级最高水平,此外,该调节器还能通过数学模型,实现N 类热电偶校准功能。

本田未来车型将配备反踏板误用装置

误用制动踏板和油门踏板会导致事故发生,带来损失和人员伤害。为防止此类事故,本田公司决定在未来车型上安装反踏板误用装置,该装置依赖雷达和超声波传感器激活,当其感知到汽车要撞上某个物体时,会切断发动机,并在第一时间使用尽可能大的制动力防止发生碰撞事故。在某些本田车型上,该系统还能够倒车,以防在车库和停车场发生事故。该装置将成为本田传感安全套件,该安全套件具备一系列安全装置,能够让汽车保持在车道内并远离事故。该系统包括防碰撞制动、防车道偏离、车道保持辅助和自适应巡航控制等功能。

《数字交通发展规划纲要》推动智能网联汽车开发

交通运输部印发《数字交通发展规划纲要》(以下简称《纲要》),旨在贯彻落实党中央、国务院关于促进数字经济发展的决策部署,促进先进信息技术与交通运输深度融合,从而构建数字化的采集体系、网络化的传输体系和智能化的应用体系,加快交通运输信息化向数字化、网络化、智能化发展,为交通强国建设提供支撑。《纲要》提出:要加快第五代移动通信(5G)在交通体系中的应用,推动交通感知网络的建设,推动自动驾驶与车路协同技术研发,开展专用测试场地建设;促进交通、旅游等信息充分开放共享,融合发展,推动出行服务、智慧物流、智能管理等新的物业模式;要加快自动驾驶方面的国家及行业标准体系建设,完善生产制造、测试评价、网络安全、数据共享、运行使用等标准。《纲要》的印发将促进相关标准的落实,特别是车基和路基端口的统一,推动智能网联汽车的开发和产业化进程。

麦格纳推出多总线数据记录仪

麦格纳公司推出了基于汽车以太网的车辆结构多总线数据记录仪Bluepirat Rapid。该记录仪具有20 个100(0)Base-T1 接口,用于测试和验证新车型,以及众多其他接口,如CAN,LIN,Flexray。Bluepirat Rapid 使用统一的同步时基实时记录所有数据流量,从而进行基于汽车以太网的车辆结构分析。所选数据段可以通过手动或自动配置的触发器和过滤器单独备份。只需1 个设备,可记录多达10 条汽车以太网线路、经典总线系统、标准以太网、USB、串行接口以及数字和模拟输入的数据流量。其高达3 TB的内部内存和相应的记录性能,可以处理汽车以太网的大量数据。

唐纳森推出高性能电池包防爆阀快速平衡电池组压力

唐纳森公司推出高性能电池包防爆阀,能够保护电池组免受水、污垢、污染物和汽车液体的伤害,还能够平衡电池包的内部压力,并在热失控时起到快速泄压的作用,在延长电池寿命的同时保护外壳。该电池包防爆阀使用一个直角回转卡销装置直接连接到电池包外壳上,还使用唐纳森专有的TetratexePTFE 薄膜,以防碎片和水进入电池包内。除了具备特殊的免受污染物污染和压力过高或过低等保护功能,唐纳森的电池包防爆阀可在电池热失控的情况下,释放电池包内的气体和压力。在压力和热量在电池组内迅速积聚的情况下,快速泄压功能就会启动,排气口会完全打开,让膨胀的气体快速逸出,从而防止剩余电池部分进一步受损。

KAIST提出以硫化铜为电极材料助推钠离子电池商业化

锂离子电池是最受欢迎的可充电电池类型,但随着其需求量的增加,其价格不断上涨。钠的天然储量高、成本低、化学性质与锂相似,因此,钠离子电池有望成为锂离子电池的替代品。但由于缺乏合适的电极材料,钠离子电池未能实现商业化。韩国高级科学技术研究院(KAIST)的研究人员提出新策略,以硫化铜为电极材料,延长钠离子电池可循环性。使用这种材料,可促进钠离子电池的高性能转换反应,并有望实现钠离子电池的商业化。研究结果表明,硫化铜具有高容量和高循环稳定性,使用硫化铜时,钠离子电池每天充电1 次,使用寿命可达5年以上。而且,硫化铜含有丰富的铜和硫等天然材料,比锂离子电池所使用的锂和钴具有更好的成本竞争力。

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