又着火了？是什么引发的火灾呢？电动汽车到底安全吗？伴随着电动汽车销量的节节攀升，相关起火、自燃事故的报道也不绝于耳，让潜在消费者对这一迅速成长的汽车领域望而却步。是否可以有一位“电池医生”，通过每次充电实时对电池安全进行“体检”呢？
面对百姓所惑、行业所需，上海理工大学机械工程学院郑岳久教授带领学生围绕电池管理领域，完成了“冗余主动监控电动汽车充电的充电机控制方法”及“一种电池内短路的诊断方法”2项专利，并成功将专利转让给新能源领域企业——道通科技，校企携手探寻新能源汽车的“安全之道”。
“我的导师欧阳明高院士曾讲过，做科研要做到既要上书架又能上货架，这句话一直影响着我和团队沿着产学研用的道路刻苦攻关，努力做学术和产业相连接的桥梁，以核心技术之力推动产业发展。”郑岳久感言道。
郑岳久专心实验
解决新能源行业痛点，高效、敏锐预测电池内短路问题
新能源汽车有三大核心件：电池、电机和电控，其中电池的健康状态直接影响到汽车的动力、安全性，如何准确估计电池健康状态、避免电池老化造成的安全隐患，成为各国企业、高校、研究机构等致力探索的领域。“研究电池健康状态，必须对电池的内短路问题进行早期的检测，一旦电池内短路问题发展到后期，形成放热链式反应，其发展过程不可阻断，便会发生热失控，引发电池起火等危险。”郑岳久谈道。
目前针对电池内短路问题，行业内形成了“直接特征差异分析”“特殊电路分析”“基于模型差异分析”等常见的检测方法，然而这些方法仍存在无法探测早期征兆、无法实现在线检测、检测精度受模型效果影响等缺点。
郑岳久团队所研发的“电池医生”从内短路检测、电池一致性分析、电池健康状态估算三方面着手，规避了常见检测方法的弊端，将电池机理和大数据有机结合，兼备高效性和敏锐性，从动力电池安全问题着手，解决新能源行业痛点。“它不像其他算法需要长时间收集海量数据，任意两次数据便可对电池的状态进行有效检测，为用户提供了极大的便捷，具有极强的实用性；它也不像其他算法只能进行笼统的估算，而是可以精确定位到每个单体发生内短路的情况，精度高、准确性强。”郑岳久解释道。
电池内短路或引起热失控
为充电桩赋能，“电池医生”从实验室走向市场
试想一下，每次给电动汽车充电的时候，电池包的电流、电压、温度等数据同时上传至云端数据库，通过对数据实时分析，分别检测出电池包内电池是否发生内短路、电池的老化程度等，并及时反馈给用户以采取相应的措施、避免危险的发生，这样的定期“体检”是否会推动更多的消费者放心选购电动汽车及充电桩呢？为了实现这一场景，郑岳久团队联合道通科技推动着“电池医生”由实验室走进了工厂，从分散的理论到无数次实验的失败再到实际的应用，这一过程凝聚了研发人员大量的心血。
“在实验室里，电池医生很容易检测出单独车辆电池的情况，然而在实际应用中，转化的难点在于它不能只满足一种车型的需要，而应该适配所有车型。”团队成员周昊同学回忆道。针对这一棘手问题，团队致力添加了海量的数据处理模块，经历多轮的数据分析验证后，再重新规划实验，以求能够充分验证技术方案，保证更优质的数据进入算法从而实现最精准的检测，把误差降到最低。在郑岳久的带领下，团队将“电池医生”在几千辆电动汽车上进行了验证，以确保其可以与市场上主流的50余款车型适配。“通常情况下，某个车企只服务于自己的消费用户，我们这一项目的落地，在一定程度上将打破行业的某种限制，让更多车型的消费用户获益。”郑岳久谈道。
更值得一提的是，走出实验室的“电池医生”，不仅适用于电动汽车行业，任何需要电池检测的行业它都可以保驾护航，让“体检”有了更广泛的适用范围。
“电池医生”工作原理
同门师兄弟接力，找寻新能源汽车未知答案
“在传统的燃油车领域，国际上这方面的技术已有了上百年的积淀，国内自主品牌很难在发动机、变速箱、底盘等关键领域实现赶超。2012年，科技部‘十二五’《电动汽车科技发展规划》正式提出确立‘纯电驱动’技术转型战略。2015年，中国新能源汽车在全球占比第一，销量超过全球50%以上……”当被问及为何选择选择新能源汽车领域开展研究，团队成员、专利第一作者高文凯谈到。
在他看来，作为汽车领域的学子，意识到新能源汽车是一个新兴的领域，一定也存在很多未知的问题有待探索发现、寻找答案，因此一进入上理读研，他就“瞄准”了郑岳久团队的电池故障诊断方向，他谈道:“做科研最吸引人的，就是对未知的探索,写专利本身不困难，难的主要是前期在技术实现上要经过多轮的迭代，同时需要不断的查找最新的相关文献资料等，并主动与导师或者同门师兄师姐们交流。”
“目前我们的‘电池医生’还有需要完善的地方，比如解决不同工况的能力欠佳等，我们正在尝试在计算电量时加入修正公式……”周昊谈道，在导师郑岳久的指导下，高文凯、周昊等同门师兄弟在电池故障诊断领域开展着接力，努力找寻更多新能源汽车的未知答案。
郑岳久指导学生实验
供稿：新闻中心
文：董真、陈汤祺
