电动汽车电池测试：海量数据的管理与分析挑战

电动汽车市场的发展正处在一个关键的阶段，电池技术正在成为推动电动汽车发展的核心驱动力。电池不仅直接影响到车辆的性能、续航里程，而且是整车成本的主要组成部分，这也就意味着电动汽车电池的质量、性能和经济性，对电动汽车市场的成功至关重要。

电动汽车电池掌握着实现电动汽车大规模采用的秘诀，因此测试团队面临着巨大压力，他们需要定义和执行一套能够全面评估电池性能和质量的测试计划，同时还需要快速、准确地从大量的测试数据中提取出有价值的信息，为研发、生产等其他环节提供决策依据。这就意味着他们需要有能力处理、分析海量的数据，将数据转化为具有洞察力的信息，然后根据这些信息，安全、有效地推进电池的开发和部署工作。

然而，真正实现这一目标，需要面对的挑战却是巨大的，因为涉及到的数据量之大、格式之复杂，远超传统的处理能力。因此，如何有效地处理、利用这些数据，就成为了电动汽车电池大规模采用需要解决的关键问题。

作者：卢桦清

出品：汽车测试网

电动汽车电池测试的数据规模

为了更深入地理解电动汽车电池测试所面临的数据挑战，我们来看一个具体的例子：悍马电动汽车电池包包含24个模组，每个模组又包含8个电芯组。每个电芯组每秒进行大约10次电压测量，这意味着每秒需要收集1,920个电压测量值。这些测试可能运行长达一年，那么乘以365天里的秒数，每年将获得60,549,120,000个电压测量值，这是一个令人震惊的数字，仅电压测量就超过600亿次。

照片由通用汽车提供

但是，真实的情况可能比这还要复杂。因为在实际的测试过程中，除了电压测量，还会包含其他许多测量值，例如电流、温度等，这些都是了解电池性能和质量的重要数据。而且，为了全面测试电池包，满足悍马等汽车厂商的安全和性能标准，还需要使用来自其他流程、测试站、制造流程等位置的数据。这就意味着，工程师不仅需要处理大量的数据，还需要处理多种格式的数据。因此，我们可以想象，要真正做到零盲点，全面了解电池的性能和质量，需要分析的数据量是巨大的，远超过我们通常的理解和想象。

数据获取和处理过程的挑战

处理如此巨大和复杂的数据，需要一套涵盖数据获取、整合、语境化、工程、处理和标记等各个环节的完整流程。首先，我们需要获取来自各个环节的数据，这包括电池的电压、电流、温度等各种类型的测量数据，也包括来自不同测试站、制造流程等环节的数据。然后，我们需要将这些数据整合到一起，确保它们可以在一个统一的平台上进行分析和处理。

接下来，我们需要对这些数据进行语境化和工程处理，将它们转化为有意义的信息，例如，我们可能需要通过分析电压和电流的变化趋势，预测电池的续航里程，或者通过分析温度数据，评估电池的热管理性能。这个环节可能涉及到复杂的数据分析和机器学习算法。最后，我们需要对处理后的数据进行标记，以便于后续的分析和决策。

然而，使用传统的数据处理和分析方法，往往很难实现这一切。传统的方法通常不具备处理大规模和复杂数据的能力，而且往往需要耗费大量的时间和人力。因此，如果我们希望在现有的条件下，实现大规模的电动汽车电池测试，就需要寻找新的方法和解决方案。

 新方式：监控和适应

在面对电池测试数据量大和复杂的挑战时，我们需要的是从顺序流程向持续监控和适应性流程的方式转变。这意味着，我们不再仅仅是按照固定的步骤进行测试、创建报告、审核报告和投入生产，而是通过持续的监控和适应，使得整个过程更加动态、灵活和有效。

新的方式中，测试和预测确认并行，我们会在测试的过程中，根据实时的数据预测电池的性能和质量，这样可以更早地发现问题，及时进行调整和优化。同时，我们也会创建动态的报告，这些报告会随着数据的更新而更新，这样可以使得决策者始终拥有最新、最准确的信息，而不需要等待报告的生成和审核。

此外，我们也会对测试结果进行预测，这样可以在生产之前，就对电池的性能和质量有一个准确的预期，从而减少生产过程中的风险和不确定性。

历史思维与方式转变

使用数据来实现规模和速度需要从顺序流程到持续监控和适应性流程的方式转变

在这个方式下，数据不再是被动地被收集和处理，而是被主动地用来驱动决策和行动。我们可以更好地利用数据来实现规模和速度，从而推动电动汽车电池的大规模采用和快速发展。

电池设计验证的重要性

电池设计验证是推动电动汽车电气化进程的关键步骤。作为一个瞬息万变的领域，新的电池化学成分和电池包配置不断涌现，都需要经过严格的测试和验证，以在续航里程和性能方面获得市场优势。

了解电池的组装过程并尽量避免报废和返工成为厂商必须面对的重大挑战，因为这些都将大幅增加成本。

因此，解决方案必须满足以下需求：

加速汽车创新：在电动汽车行业中，新的技术和理念瞬息万变，需要快速适应电气化和自动驾驶的发展。

充分利用资本和资源：旨在提高研发和制造所用资源的利用率和效率，这对于厂商在激烈的市场竞争中取得优势至关重要。

打破企业壁垒：通过在整个产品生命周期内共享数据和洞察，能够有效提高企业生产力，并促进跨部门和跨领域的协作。

Systemlink™软件在电池测试数据处理中的应用

面对这些挑战，一个全面、强大的解决方案就显得尤为重要。其中，美国国家仪器（NI）的Systemlink™软件提供了一个有效的答案。这款软件能够安全且简单地将测试数据提供给所有工程师，使他们能够近乎实时地查看所需数据并保存模板以进行后续测试。这一解决方案旨在帮助工程师以最有效的方式管理、分析和处理大量的电池测试数据。

Systemlink™软件提供了一种统一的平台，允许工程师在一个地方管理所有的数据和资源。这不仅提高了工作效率，也降低了出错的可能性。此外，Systemlink™还支持自动化测试，这意味着可以根据预设的规则和条件，自动进行数据收集、分析和处理，大大节省了工程师的工作时间。

借助这样的工具，我们可以更快、更准确地分析电池测试数据，及时发现问题，优化设计，从而加快电动汽车电池的研发和生产过程，推动电动汽车的大规模采用。

在这个过程中，借助NI的Systemlink™软件，可以安全且简单地将测试数据提供给所有工程师，使他们能够近乎实时地查看所需数据并保存模板以进行后续测试。这充分展示了新型工具如何在实践中助力电池测试的数据处理和分析。

总结

电动汽车的普及和发展在很大程度上取决于电池技术的进步。为了确保电池的性能和安全，电池测试的重要性不言而喻。然而，面对海量复杂的测试数据，如何进行有效管理和分析成为了一个挑战。

这个挑战需要我们转变思维，从传统的顺序式流程转向动态的、持续监控和适应的方式。在这个新的方式下，数据成为推动决策和行动的关键，我们能够更好地利用数据来实现规模和速度。此外，电池设计验证在推动电动汽车发展中也起着关键作用。在快速变化的电动汽车行业中，我们需要加速汽车创新。

面对这些挑战和需求，NI的Systemlink™软件提供了一个有效的解决方案。借助这款软件，我们能够安全、简单地管理和处理大量的电池测试数据，加快电动汽车电池的研发和生产过程，推动电动汽车的大规模采用。

总的来说，面对电动汽车电池测试数据管理和分析的挑战，我们需要一种全新的思维方式，同时也需要有效的工具和方法。

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