研究人員展示基於AI與聲學的鋰離子電池火災預警系統
美國國家標準與技術研究院的研究人員創建了一個人工智慧系統,該系統可作為鋰離子電池起火的早期預警系統,可能會在電池起火前提供寶貴的時間來減輕受損電池的災難性影響。
譚偉昌(Wai Cheong”Andy”Tam)是NIST 團隊的研究人員之一,他在觀看電池爆炸的影片時注意到,在電池起火前,能聽到明顯的”咔咔嘶嘶”聲。
譚聽到的聲音來自一個安全閥,它的作用是在發生化學反應時讓裝在硬殼中的電池釋放壓力。 譚不是第一個注意到這種聲音的人,其他人甚至研究過這種聲音是否可以用作預警系統的一部分。
問題在於如何可靠地識別噪音。 世界上充斥著各種各樣的聲音,其中許多聲音–例如打開一瓶蘇打水、使用訂書機,甚至掉落回形針–聽起來都很像安全閥在工作。 如何製作一個不會經常發出錯誤警報的偵測系統呢? 當然是藉助人工智慧。
Tam 和團隊與西安科技大學的一個實驗室合作,爆炸了38 節電池,並錄製了每個電池的聲音。 然後,他們對速度和音調等方面進行調整,得出了一千多種不同的組合,並利用這些結果訓練人工智慧,讓它知道安全閥爆裂的聲音是什麼樣的。
在測試中,演算法能夠在94%的情況下正確偵測到安全閥的聲音。 在嘗試觸發誤報時,該團隊幾乎沒有成功。 “只有少數幾個會讓探測器感到困惑,”Tam 說。 平均而言,安全閥在電池達到不歸點前約兩分鐘破裂。
研究人員已經申請了專利,同時計劃繼續試驗不同類型的電池和麥克風。