正文 電動汽車的隱形翅膀

類別:都市言情 作者:計算機世界(2011年18期) 本章:正文 電動汽車的隱形翅膀

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    眼下汽車行業出現了一個新的IT挑戰,即需要為電動汽車建立一套龐大的基礎設施,來保證電動汽車的充電需求,以確保電動汽車能真正走向市場。這個過程迫切需要信息技術的大力推動,確切地說,需要借助IT技術的強大數據處理能力來保證充電需求,並優化電力的利用率。分析師們認為,電動汽車這種新型汽車要取得成功必須有IT技術的幫助。

    雪佛蘭和日產推出的新型電動汽車(福特和寶馬會在今年夏天推出類似的電動汽車)已經能夠連接到智能電網,通過3G網絡傳送電池使用和駕駛模式方麵的大量數據。豐田和微軟在4月初共同宣布,它們在合作開發基於Azure的服務,為豐田電動汽車駕駛員提供數據。

    Gartner公司的汽車部副總裁Thilo Koslowski說:“IT能夠分析電動汽車所需要的車載和非車載能源管理係統,幫助駕駛員找到下一個充電站。”他表示,技術還可以為其他任務助一臂之力,包括預定充電站、為駕駛員規劃駛往充電站的路線、開始繳費以支付汽車的充電費,以及控製和平衡電力公司的電力負荷。他補充說:“我們還可以分析駕駛行為,決定把充電站建在何處。”

    如果這一切聽起來很耳熟,那是由於我們其實之前就已經走上了這條道路。上世紀90年代末,通用汽車公司推出了第一款由一家大汽車製造商正式生產的電動汽車——EV1。這款車一開始就注定要失敗,一部介紹這款車的紀錄片列舉了它為何失敗的幾個理由,而一個主要理由是IT當時還沒有準備好迎接從燃油汽車時代到電動汽車時代的這一重大轉變。

    幾家汽車製造商和密切關注汽車行業的人士表示,這一回IT似乎已為電動汽車做好了準備。

    解決“程焦慮”問題

    汽車行業使用“程焦慮”(Range Anxiety)這個術語有其充分理由。電動汽車每次充電隻能行駛約80�公,而目前充電站數量少得可憐——比如在外界普遍認為電動汽車較普遍的舊金山,也隻有幾十個充電站。電動汽車要取得成功,克服這個障礙至關重要。

    Koslowski說:“電動汽車要大行其道,電動汽車的擁有體驗一定要盡可能地與傳統的內燃機汽車一樣舒適、相似。”

    汽車廠商很清楚地知道,電動汽車基礎設施現處在早期階段,所以它們正在設法依靠IT技術來緩解“程焦慮”的問題。比如,日產Leaf完全靠電池電力能行駛大約160公的路程。它使用一種名為Carwings的係統,該係統基於微軟的Windows Embedded Automotive 7嵌入式平台開發。通過該係統提供的一個儀表板,駕駛員可以安排行駛路線、預先知道能不能在途中找到充電站、這些充電站建在何處等。Carwings可以在iPhone上使用,顯示當前充電量或狀態,那樣駕駛員不用上車就能夠做出行駛路線方麵的合理決定。這個工具還讓駕駛員可以設定車內的溫控係統,以便在汽車充電的同時預熱或預冷,那樣在寒冷天氣,充好電後車內溫度已經上來。

    Carwings係統的主要目的是幫助駕駛員了解車載電池的電力狀態和前往目的地這一路上的充電站的情況,借此決定要不要先充電、路上是否能充電等以保證順利達到目的地。日產還通過電子郵件每個月發送電力使用模式方麵的最新數據。有了這些數據,駕駛員就可以改變上下班路線,或調整車內的溫控配置。

    日產的電動汽車項目經理Gregg Hedgren表示,該公司使用一些專門的算法來分析電動汽車的一些規律,比如每次充電後平均的行駛程、溫度控製(如空調)對行駛程的影響。他說:“我們主要致力於電動汽車的專有特性研究。目前除了電池和動力傳動係統方麵的數據外,針對電動汽車其他方麵收集的數據不多。我們將繼續完善自己的研究和算法,比如研究頻繁加速對程有怎樣的影響,然後把這些數據反饋給駕駛員。”

    Hedgren表示,眼下充電站位置方麵的數據還隻是每季度更新一次,而在電動汽車基礎設施建設的早期階段,每季度更新一次已經足夠了。

    現在,日產還在考慮如何與電力公司進行合作,以便幫助駕駛員不僅順利找到充電站,還能在充電高峰期預定充電站,甚至可以坐在車預付充電費。另一個更長遠的計劃是幫助電力公司平衡供電係統的總體用電負荷。

    不用上車通過智能手機就可以了解電動汽車電池的電力狀態。

    輔助電動汽車的設計

    IT還被大量應用於電動汽車本身的設計上,包括為充電傳感器開發相關的支持軟件、為充電端口開發行業標準。

    表明IT如何幫助設計電動汽車的一個最佳典例就是雪佛蘭Volt(Chevy Volt)。通用汽車公司把350輛試產的Volt分配給早期的試駕者(其中許多是本公司的員工)試駕,然後獲取每個試駕者提供的數據。通用汽車公司能在短短3年內、而不是通常的5年內設計出Volt,很大程度上要歸功於IT技術支持下的強大的數據分析能力。

    據安吉星(OnStar)公司的CIO Jeff Liedel介紹,雪佛蘭獲取的數據包括當前充電狀態和來自發動機的故障碼。車載電動汽車控製模塊許多是嶄新的,所以獲取來自這些模塊的具體數據顯得至關重要,包括表明每個模塊如何工作的實時診斷數據。隨後,工程師們能夠跟蹤和記錄這些數據,分析包含眾多診斷信息的數據倉庫,並改動設計。

    用IT技術來輔助汽車設計並不是什新鮮事——安吉星之前就通過IT技術獲取來自燃油汽車的測試車隊數據,但是Volt與之前的應用IT技術的區別在於,設計師們能夠非常迅速地獲得數據,並根據這些數據立即改動設計。通用汽車公司使用IBM的Rational軟件來記錄設計變化、解讀傳感器數據,並將變化傳送給研發團隊。設計師們使用Compuware軟件對收集來的數據進行分析,用來確定汽車隔多久就需要充電。

    Liedel說:“在測試車的研發期間,我們要從每個電池組收集大約幾百個不同的數據。我們把這部分數據直接反饋給電池實驗室的工作人員。另外,我們在研發汽車時,非常注重整車的生命周期測試,以及把實驗室的結果與現場測試的實際結果聯係起來。”他進一步解釋說,研發團隊還考慮了分別在炎熱與寒冷環境下行駛的汽車其充電對電池性能有怎樣的影響。

    寶馬公司在設計Mini E量產車和寶馬ActiveE概念車時也采用了類似的方法,這家德國汽車製造商將在今年夏天現場測試這款概念車。

    寶馬電動汽車運營和戰略經理Rich Steinberg表示,寶馬在研發階段與加州大學戴維斯分校進行合作,以分析來自測試車輛的數據。寶馬分析了電池方麵的數據,比如與不預熱或不預冷相比,汽車連接到充電站時遠程開啟車內溫度控製係統(可以使用日產的Carwings iPhone應用程序來實現)在測試期間對電池性能有何影響。

    讓寶馬研究人員吃驚的是,他們發現大多數電動汽車駕駛員往往在晚上充電,哪怕電動汽車的電量遠遠沒有用完。將投放美國市場的Mini E車型會充分考慮這種習慣,讓汽車整個晚上處於充電狀態,從而有效延長汽車的行駛程。寶馬能夠利用收集到的這些數據——數據存儲在慕尼黑的一台中央服務器上,不僅改進電池組的設計,還能改進製造車輛的方式。比如,寶馬公司在測試Mini E時發現,可以采用更輕的製造材料來延長電動汽車的總程數。

    在網站上匯總電動汽車數據

    IT不僅在研發電動汽車時發揮了更大的作用,還能在優化駕駛員的駕駛習慣方麵起到重要作用。比如,駕駛員將來有望查看汽車行駛報告,看看自己到過哪些地方,查看電池在一段時間後的性能。然後,他們可以利用這些信息來決定如何駕駛,甚至決定選擇哪條路線去上班。


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