2023年9月,武汉市汽车智能传感器中试平台经武汉市科技局备案,依托武汉科技大学建设。
1.平台概况
中试平台拥有场地面积732 m2,位于武汉科技大学黄家湖校区教九楼二楼。中试平台包含车联网终端设计与制造区、电化学传感器中试区、传感器环境实验区 、汽车排放大数据监测与分析平台等多个区域。
中试平台围绕汽车智能传感器设计、制造、测试与应用的关键技术,开发PM、NOX、NH3、SO2、VOCS、O2、H2、CO、CH4等一系列的汽车智能传感器的概念验证、产品试制、产学研联合攻关等小试、中试需求,对科技成果进行二次开发实验,为企业规模化生产提供成熟、适用、成套技术而开展中间试验。
2. 研究方向
(1)电化学传感器设计与制造
1)研究目标气体选择性好的敏感电极材料和固体电解质微观结构:通过对敏感电极材料成分的电化学性能分析和优化、固体电解质微观结构的调控以及传感器结构的调整,进一步促进传感器与目标气体间相互作用强度的提升,从而产生更好的响应特性,实现目标气体选择性的提升。
2)研究复杂环境下的电化学型传感器老化机制和延缓策略:通过对传感器性能、部件结构、材料成分及部件间相互作用随温度、时间的演变机理进行研究,并提出延缓传感器老化的技术和策略。
3)优化电化学型气体传感器的共烧结制备工艺:针对现有NOx、NH3等传感器的敏感电极和电解质等部件最佳烧结温度重合度不高的特点,调整敏感电极和电解质部件的材料及结构,优化部件间的匹配特性来实现传感器的共烧结,提升使用性能,降低生产成本。
电化学传感器中试区
颗粒物传感器
(2)光学传感器设计与制造
1)研究快响应、高精度、高集成和低成本车载光学传感器原理:进行激光、红外光、照度、可见光以及图像传感器等光学感知原理和特性研究,对传感器光学计量仪器、编码器以及光纤、光栅等器件的结构进行优化,提高感知器件的响应速度、精度及灵敏度,增加传感器的集成度,降低制造成本并提高传感器的可靠性。
2)探索发光控制、光电转换和信号处理的模拟芯片国产化应用:采用国产化芯片,针对现有光学传感器中的发光控制、光电转换和信号处理电路设计和算法验证,逐步实施替代国外芯片。
3)研究适应复杂环境的车载光学传感器,优化制造及测试工艺:采用理论研究与试验验证相结合的方法,量化温度、湿度、压力和振动等各因素对传感器测量结果的影响水平,并从系统集成、硬软件设计、结构优化多方面优化制造及测试工艺,提升传感器在复杂环境下的可靠性。
精密贴片机 激光焊接机
氮氧传感器
(3)汽车智能传感器测试与应用
1)设计基于5G的车载T-BOX分布式架构:搭建测试平台,验证加解密逻辑,对数据存储选型,进行软硬件设计。模拟现实中可能出现故障异常情况,包括升级过程中断电、断网,测试其合理性和稳定性,并在此基础上进行优化T-BOX和升级平台的软件。
2)开发一体化移动源排放大数据监测平台:构建集重点企业门禁视频监控、车辆排放监测、遥感监测、远程监控等于一体的“天-地-车-人”机动车排放综合监管系统,开发并嵌入融合排放因子、GIS地图、空气质量模型、决策支持的高时空分辨率排放评估与管控决策模型,实现机动车船排放由“人工粗放筛查”到“大数据精准执法”的转变,提升了污染防治科技化、智能化监管技术水平。
3)研究SMT制造缺陷,优化SMT生产工艺: 中试平台从工艺的可制造性设计角度结合生产实际情况,从打标、切割、焊接、钻孔、FPC切割、覆盖膜等各个细分领域分析SMT制造过程中出现的缺陷,并提出相应的改进措施,从而不断减少SMT焊接缺陷,提高产品质量。
车载监控终端
车联网终端设计与制造线 传感器环境实验区
大数据监控与管理平台