图片来源:西安科技大学陈健
检测早期声音以防止锂离子电池起火
根据美国国家标准与技术研究院(NIST)的说法,研究人员开发了一种人工智能系统,可以在锂离子电池着火前检测到其发出的独特声音。当电池接近热失控时,AI会监听由气体释放引起的特定“咔嗒嘶嘶”声。热失控是锂离子电池过热或损坏时发生的一种化学反应,可能导致其着火或爆炸。人工智能检测系统是与西安科技大学的研究人员合作测试的。
在实验过程中,人工智能系统以94%的准确率识别出电池故障的声音。该技术提供了一种新的方法,可以在烟雾报警器等其他检测方法可能无效的情况下识别过热的锂离子电池。NIST与西安大学合作研究
这项研究是NIST与西安科技大学实验室合作的一部分。研究人员记录了38次电池爆炸的音频样本来训练算法,然后使用1000多种独特的音频变体来提高其区分电池故障声音和其他噪声的能力。
NIST研究员Wai-Chong“Andy”Tam指出:“就在火灾开始之前,电池中的安全阀坏了,发出了一点噪音。我想我们可能可以使用它。”他与联合研究员Anthony Putorti一起测试了这一想法,他们的工作证实,点击嘶嘶声足够明显,可以检测到。人工智能在电池安全中的实际应用
在实际应用中,锂离子电池火灾特别危险,因为高温和快速点火。
根据纽约市消防局的数据,2023年共有268起涉及电动自行车电池的住宅火灾,造成150人受伤,18人死亡。传统的烟雾报警器往往无法及早发现这些火灾,因为锂离子电池在故障的初始阶段释放的烟雾很少。研究人员认为,基于人工智能的检测技术可以安装在锂离子电池使用量高的环境中,如家庭、办公楼和仓库。该系统在电池故障前两分钟检测到声音的能力可以在紧急情况下提供一个重要的疏散窗口。
进一步的研究和未来的应用
在第13届亚洲大洋洲消防科学与技术研讨会上,Tam介绍了他们的研究成果,并强调了这项技术在未来发展中的潜力。他和Putorti计划将他们的测试扩展到各种电池类型,并尝试不同类型的麦克风。他们还在为这项技术申请专利,以使其在未来具有商业可行性。研究人员希望,这种基于声音的方法将为锂离子电池常用的环境增加一层安全性。
他们正在进行的工作旨在提高人工智能检测系统的准确性和适应性,以确保其在不同环境中的有效性。人工智能技术识别锂离子电池故障的独特声音用于防火:总结
美国国家标准与技术研究院(NIST)的研究人员与西安科技大学合作,开发了人工智能技术,可以在锂离子电池进入热失控并可能起火之前检测到锂离子电池发出的独特“咔嗒一声”。
通过记录1000多个电池爆炸的音频样本,人工智能算法被训练来识别电池安全阀在压力下破裂的声音,这表明即将发生火灾。即使在嘈杂的环境中,人工智能系统也能成功识别94%的声音。NIST的研究人员Wai-Chong“Andy”Tam和Anthony Putorti在亚洲大洋洲消防科学与技术研讨会上介绍了这一发现。
这项技术的未来应用可能包括为广泛使用锂离子电池的空间提供火灾预警,在电池过热时提供潜在的救生警报。