Angetrieben von modernen Technologien sind Lithium-Ionen-Batterien zu einem unverzichtbaren Bestandteil unseres täglichen Lebens geworden. Von Smartphones über Laptops bis hin zu Elektrofahrrädern und Elektroautos sind diese Batterien für ihre hohe Energiedichte beliebt. Wenn jedoch Lithium-Ionen-Batterien überhitzt oder beschädigt sind, können sie eine Wärme außerhalb der Kontrollreaktion verursachen, was zu einem Brand oder einer Explosion führt. Im Jahr 2023 berichtete die Feuerwehr von New York City 268 Wohngebäude, die durch Elektrofahrradbatterien verursacht wurden und 150 Menschen getötet haben. Angesichts dieses zunehmend ernsthaften Brandrisikos entwickelt das Forschungsteam des NIST (NIST) des NIST (NIST) eine neue Technologie, um Brände von Lithiumbatterien mit Klang zu erkennen.
NIST-Forscher fanden heraus, dass vor der Lithium-Ionen-Batterie chemische Reaktionen in der Batterie auftreten, wodurch der Luftdruck zunimmt und der Batteriefall beginnt sich zu erweitern. Viele Lithium-Ionen-Batterien haben Sicherheitsventile, die brechen, wenn der Innendruck zu hoch ist, und Gas freisetzen, wodurch ein "Hiss" ähnlich wie das Öffnen einer Getränkeflasche klingt. Die Forscher bemerkten den Klang, als sie sich das Video der Batterieexplosion ansahen, und beschlossen, seine Machbarkeit weiter zu überprüfen.
Um Algorithmen für maschinelles Lernen auszubilden, um diesen speziellen Sound zu identifizieren, arbeiteten die Forscher mit dem Labor der Xi'an University of Science und Technologie zusammen, um 38 Audio -Proben aufzuzeichnen . Nach dem Training beträgt die Erkennungsrate des Algorithmus bis zu 94%. Die Forscher erkannten erfolgreich den Klang, den Akku durch ein auf der Kamera installiertes Mikrofon zu überhitzen. Um die Wirksamkeit des Algorithmus zu überprüfen, verwendeten die Forscher auch verschiedene Geräusche, um Interferenzversuche durchzuführen, und die Ergebnisse zeigten, dass nur eine sehr kleine Anzahl von Geräuschen den Detektor verwirrt.
Derzeit hat das Forschungsteam seine Forschungsergebnisse auf dem asiatisch-pazifischen Feuerwehr und Technologie-Symposium vorgestellt und ein Patent beantragt. In Zukunft planen sie, mehr Arten von Batterien und Mikrofonen zu testen, um die Warnzeit für das Sicherheitsventil zu bestätigen, normalerweise etwa zwei Minuten vor Ausfall der Batterie. Letztendlich wird erwartet, dass sich diese Technologie zu einem neuen Feueralarm entwickelt, der in Häusern, Büros und sogar Lagern mit großen Batterien und Parkplätzen für Elektrofahrzeuge installiert ist und Menschen frühzeitig Brandwarnungen versorgt.
Schlüsselpunkte:
Das NIST-Forschungsteam entwickelte eine solide Warntechnologie von Schallbasis, um den Klang eines Sicherheitsventils durch AI-Algorithmen zu identifizieren.
Der ausgebildete Algorithmus hat eine Erkennungsrate von bis zu 94%und kann unter mehreren Geräuschstörungen eine effiziente Erkennung beibehalten.
In Zukunft wird erwartet, dass neue Feueralarme etwa zwei Minuten Frühwarnung liefern, um den Menschen dabei zu helfen, rechtzeitig zu fliehen.