Движусь современными технологиями, литий-ионные батареи стали незаменимой частью нашей повседневной жизни. От смартфонов, ноутбуков до электрических велосипедов и электромобилей эти батареи популярны благодаря своей высокой плотности энергии. Однако, когда литий-ионные батареи перегреваются или повреждены, они могут вызвать тепло из контрольной реакции, что приведет к пожару или взрыву. В 2023 году пожарная служба в Нью -Йорке сообщила о 268 жилых пожарах, вызванных электрическими батареями велосипедов, убив 150 человек. Столкнувшись с этим все более серьезным риском пожара, исследовательская группа Национального института стандартов и технологий (NIST) разрабатывает новую технологию для обнаружения пожаров из литийных батарей с использованием звука.
Исследователи NIST обнаружили, что до того, как литий-ионная батарея собирается загореться, внутри аккумулятора возникают химические реакции, что приводит к увеличению давления воздуха, и корпус аккумулятора начинает расширяться. Многие литий-ионные батареи имеют предохранительные клапаны, которые ломаются, когда внутреннее давление слишком высокое, и выпускают газ, что делает звук «шип», похожий на открытие бутылки для напитков. Исследователи заметили звук при просмотре видео взрыва батареи и решили еще больше проверить его выполнимость.
Чтобы подготовить алгоритмы машинного обучения для определения этого конкретного звука, исследователи работали с Лабораторией Университета науки и технологии XIIAN, чтобы записать 38 образцов аудио, прежде чем батарея взорвалась и отрегулировала его скоростью и тоном, чтобы генерировать более 1000 уникальных образцов аудиооборонов Полем После обучения уровень признания алгоритма достигает 94%. Исследователи успешно обнаружили звук перегрева батареи через микрофон, установленную на камеру. Чтобы проверить эффективность алгоритма, исследователи также использовали различные шумы для проведения интерференционных экспериментов, и результаты показали, что лишь очень небольшое количество шумов сбивает с толку детектор.
В настоящее время исследовательская группа представила свои результаты исследований на Азиатско-Тихоокеанском фирменном симпозиуме и обработалась на патент. В будущем они планируют проверить больше типов батарей и микрофонов, чтобы подтвердить время предупреждения для разрыва безопасности, обычно примерно за две минуты до сбоя батареи. В конечном счете, ожидается, что эта технология превратится в новую пожарную сигнализацию, установленную в домах, офисах и даже складах с большими батареями и парковками электромобилей, предоставляя людям ранние пожарные предупреждения.
Ключевые моменты:
Исследовательская группа NIST разработала технологию предупреждения о пожарных платежах на основе звуковой батареи, чтобы определить звук разрыва предохранительного клапана с помощью алгоритмов искусственного интеллекта.
Обученный алгоритм имеет скорость распознавания до 94%и все еще может поддерживать эффективное обнаружение при множественных помехах шума.
Ожидается, что в будущем новые пожарные сигналы предоставят около двух минут раннего предупреждения, чтобы помочь людям сбежать вовремя.