基于多物理參數(shù)數(shù)據(jù)融合和先進人工智能算法的鋰電池熱失控監(jiān)測傳感器是多種方案中的優(yōu)選項!是一種快速、準(zhǔn)確、可靠、應(yīng)用廣泛的傳感方案!可有效監(jiān)測鋰離子電池熱失控風(fēng)險,保障化學(xué)能儲能電站安全!
●研究:熱失控的機理、特征、危險性和熱失控監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展情況
?什么是電池?zé)崾Э兀?/strong>
電化學(xué)電池以不可控制的方式通過自加熱升高其溫度的事故即為熱失控。
? 什么是熱失控擴散?
熱失控電池產(chǎn)生的熱量高于它可以消散的熱量時,熱量進一步積累,可能導(dǎo)致火災(zāi),爆炸和氣體釋放。如果電池系統(tǒng)中,由于一個電芯產(chǎn)生熱失控而引發(fā)其他電芯熱失控,即為熱失控擴散。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 36276—2018中給出的熱失控擴散定義如表2所示。
●基于多物理參數(shù)數(shù)據(jù)融合和先進人工智能算法的熱失控監(jiān)測傳感器
?基于多物理參數(shù)數(shù)據(jù)融合和先進人工智能算法的熱失控監(jiān)測傳感器介紹
自主可控的 基于多物理參數(shù)數(shù)據(jù)融合和先進人工智能算法的鋰電池?zé)崾Э乇O(jiān)測傳感器 ,其創(chuàng)新的采用氣壓力、VOC、CO、CO2、溫度多物理參數(shù)做數(shù)據(jù)融合,采用先進的人工智能AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,設(shè)計了一款具有邊緣計算能力的鋰電池?zé)崾Э貍鞲衅?,該傳感器具?strong>快速、準(zhǔn)確、可靠、應(yīng)用廣泛等優(yōu)點!可有效監(jiān)測
傳感器結(jié)構(gòu)爆炸圖
?基于多物理參數(shù)數(shù)據(jù)融合和先進人工智能算法的鋰電池?zé)崾Э乇O(jiān)測傳感器采用基于大數(shù)據(jù)及先進人工智能的算法,傳感監(jiān)測技術(shù)基于多物理參數(shù)的電池?zé)崾Э仡A(yù)警大數(shù)據(jù)模型:
基于大數(shù)據(jù)的鋰電池故障診斷模型,包括信號分析以消除噪聲,優(yōu)化狀態(tài)不一致性對時間序列特征提取的影響,物理數(shù)據(jù)特征融合和流形學(xué)習(xí)降維,以及基于聚類的離群點檢測以識別異常信號特征,通過優(yōu)化模型可以有效解決多維數(shù)據(jù)融合特征閾值難以精準(zhǔn)確定的問題。
AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法輸入層神經(jīng)元向量映射到隱層,隱層的神經(jīng)元為m個,得到輸出層神經(jīng)元向量為o:
傳感器采用的人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法:在該AI人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中,信息的處理是由神經(jīng)元之間的相互作用來實現(xiàn)的,知識與信息的存儲表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)元件互連間分布式的物理聯(lián)系,網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)和識別取決于和神經(jīng)元連接權(quán)值的動態(tài)演化過程。將AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法應(yīng)用于鋰電池?zé)崾Э囟鄶?shù)據(jù)融合成功解決了快速、準(zhǔn)確進行鋰電池?zé)崾Э嘏袛?、識別的技術(shù)瓶頸。
?基于多物理參數(shù)數(shù)據(jù)融合和先進人工智能算法的鋰電池?zé)崾Э乇O(jiān)測傳感器可以基于歷史穩(wěn)態(tài)與實時動態(tài)的運行維護電池系統(tǒng)電解液泄漏和泄壓閥破裂檢測模型:
可通過熵方法在早期以準(zhǔn)確預(yù)測電池組電解液漏液和泄壓閥破裂的時間,從而實現(xiàn)電池系統(tǒng)熱失控前兆預(yù)測。也為儲能電站運行維護時電池及電池管理系統(tǒng)(運行維護)提供指導(dǎo)運行安全預(yù)警:比如當(dāng)電池出現(xiàn)下列情況時可以早期預(yù)警,可停止運行并處理→電池殼體變形、鼓脹、破損;泄壓閥破裂;電解液泄露。
運行維護算法人工智能模型
AI人工智能算法模型不斷訓(xùn)練對精度進行計算擬合,在數(shù)據(jù)驅(qū)動與模型驅(qū)動有機結(jié)合基礎(chǔ)上,在實際工況下打磨算法,不斷自我優(yōu)化。
?基于多物理參數(shù)數(shù)據(jù)融合和先進人工智能算法的鋰電池?zé)崾Э乇O(jiān)測傳感器具有邊緣計算能力:
該傳感器為分散式運算的架構(gòu),將應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)資料與服務(wù)的運算,由網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點,移往網(wǎng)絡(luò)邏輯上的邊緣節(jié)點來處理。邊緣運算將原本完全由中心節(jié)點處理服務(wù)加以分解,切割成更小與更容易管理的部分,分散到邊緣節(jié)點去處理。邊緣節(jié)點更接近于用戶終端裝置,可以加快數(shù)據(jù)的處理與傳送速度,減少延遲。因此該傳感器可以快速、準(zhǔn)確的 發(fā)出廣泛的報警信息,如鋰電池?zé)崴募壥Э仡A(yù)警、電池Rack振動監(jiān)測預(yù)警、電池柜內(nèi)凝露預(yù)警、以及電站惡劣天氣預(yù)警。 可以非常高效地為儲能電站管理人員提供指引并進行儲能安全生產(chǎn)管理、安全運行維護管理,能力非常強大。
強大邊緣計算功能
強大邊緣計算功能
強大邊緣計算功能
●方案特點
1、全自主化方案:從芯片選擇、算法實現(xiàn)均采用全自主化產(chǎn)品、設(shè)計,自主可控;
2、系統(tǒng)級設(shè)計,可與BMS系統(tǒng)連接或通過自主主機上傳至上位系統(tǒng);
3、氣壓的測量,采用自主知識產(chǎn)權(quán)的電容式氣壓芯片,在全量程測量范圍內(nèi)精度達(dá)到驚人的±0.05hPa(高分辨率可有效實現(xiàn)更精準(zhǔn)的預(yù)測);區(qū)別于壓阻式氣壓芯片,電容式氣壓芯片,極大地提高了傳感器的溫度穩(wěn)定性(因為電容式芯片對溫度不敏感),在很大溫度范圍以及急劇的溫度變化時(熱失控初期溫度會急速升高)也能實現(xiàn)高精度測量,并且性能又非常穩(wěn)定!即時在熱失控初期也不會因為溫度升高而影響氣壓力的精準(zhǔn)測量;
4、CO的測量,采用自主設(shè)計的金屬氧化物半導(dǎo)體MOX傳感器,采用電子鼻技犬篩選針對CO氣體選擇性好,溫濕度影響小,檢測信號穩(wěn)定。同時可以根據(jù)廠家的熱失控研究結(jié)果擴展檢測其他多種氣體;
5、溫度的測量,采用自主知識產(chǎn)權(quán)的陣列技術(shù),測量精度高,可實現(xiàn)準(zhǔn)確快速的實時溫度監(jiān)測;
6、采用車規(guī)級成熟結(jié)構(gòu)和電路設(shè)計,可適應(yīng)惡劣儲能、車載環(huán)境;
7、靈活通訊具有CAN/LIN;MUDBUS RS485接口;
8、鋁制牢固金屬外殼,適合嚴(yán)苛的儲能環(huán)境;
9、航空插頭實現(xiàn)信號連接。
10、防護等級高達(dá)IP67,適合嚴(yán)苛的儲能環(huán)境。
●傳感器技術(shù)參數(shù)表
檢測原理 | 壓力:電容式壓力CO2:非分光紅外(NDIR)CO:金屬氧化物半導(dǎo)體(MOX)溫度;MEMS |
---|---|
檢測種類 | 空氣密度、溫度,濕度、振動加速度、氣壓、VOC、CO2、CO |
檢測范圍 | 1、氣壓P:20kPa~145kPa,2、檢測氣體種類CO:1-1000ppm3、檢測氣體種類CO2: 0ppm-10000ppm4、溫度T:-40℃~125℃、5、VOD揮發(fā)氣體:分辨率 1ppm6、濕度:0%~100%7、空氣密度:(1±20%)*標(biāo)準(zhǔn)空氣密度8、振動加速度:32g,可用于地震前兆觀測 |
檢測精度 | 1、壓力P精度:測量精度達(dá)到0.05hPa2、CO:±40ppm或±30%讀數(shù)取大值3、CO2:±(50ppm+3%讀數(shù))4、溫度T范圍/精度:±0.01℃5、VOC揮發(fā)氣體:R0(in air)/Rs(in 50ppm乙醇)≥3.06、濕度精度:±2%RH(25℃)7、空氣密度精度: 0.005kg/m3 |
數(shù)據(jù)刷新 | ≤0.5s |
輸出方式 | CAN/LIN/MUDBUS RS485 |
設(shè)計壽命 | 15年 |
環(huán)境條件 | |
工作條件 | -40℃至+85℃; 0至99%RH(非凝結(jié)); |
存儲條件 | -40℃至+110℃;0至99%RH(非凝結(jié)) |
電氣性能 | |
供電電壓 | 9~16VDC,標(biāo)準(zhǔn)電壓 +12VDC |
平均工作電流 | 普通模式:≤100mA,@+12VDC低功耗模式:<10mA,支持24小時在線監(jiān)測 超低功耗模式:<200uA,支持24小時在線監(jiān)測 |
靜態(tài)電流 | <100uA,休眠模式 |
●方案的監(jiān)測和預(yù)警功能
●熱失控實驗環(huán)境搭建
●應(yīng)用
?項目類型:數(shù)據(jù)中心電池、機房儲能、備電解決方案
數(shù)據(jù)中心項目為了響應(yīng)國家綠能號召,利用智慧儲能系統(tǒng)來調(diào)節(jié)用電高峰阻塞對數(shù)據(jù)安全帶來的風(fēng)險,同時也作為特殊情況下的應(yīng)急備電,采用鋰電池?zé)崾Э乇O(jiān)測傳感器保護儲能電池安全。
?項目類型:大型化學(xué)能儲能電站(電源側(cè))
鋰電池零碳儲能項目。推進清潔能源綜合利用,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),實現(xiàn)“碳中和”有著重要意義,采用鋰電池?zé)崾Э乇O(jiān)測傳感器保護儲能電池、電站安全。
?項目類型:用戶側(cè)化學(xué)能儲能電站
用戶側(cè)鋰電池零碳儲能項目。推進清潔能源綜合利用,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),實現(xiàn)“碳中和”有著重要意義,采用鋰電池?zé)崾Э乇O(jiān)測傳感器保護儲能電池、電站安全。
?關(guān)于金天弘:
? **研發(fā): 12年經(jīng)驗,中國·北京 **
? **注冊資金:1.2億元 **
**公司自主設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)高端微電子機械系統(tǒng)(MEMS)芯片及傳感器應(yīng)用系統(tǒng),公司建立起了一個系統(tǒng)完整的研發(fā)體系,始終堅持產(chǎn)學(xué)研合作,研發(fā)能力國內(nèi)領(lǐng)先。 **
覆蓋:
? 新能源儲能鋰電池?zé)崾Э乇O(jiān)測傳感器
? 新能源微環(huán)境管理傳感器
? MEMS芯片及傳感器
? 泛介入式醫(yī)療、心腦血管、顱內(nèi)精準(zhǔn)診療傳感等領(lǐng)域
沉淀多年積累了較為完備的研發(fā)技術(shù)實力,始終堅持國際化科研及創(chuàng)新,并保持面向未來的發(fā)展理念。
?產(chǎn)學(xué)研合作
大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用技術(shù)國家工程實驗室簡介:
大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用技術(shù)國家工程實驗室是國家發(fā)展和改革委員會正式批復(fù)同意建設(shè)的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用試驗平臺。實驗室由北京大學(xué)牽頭,聯(lián)合中國科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院、北京奇虎科技有限公司、北京嘀嘀無限科技發(fā)展有限公司、中山大學(xué)、中國信息安全研究院等單位共同參與。該實驗室旨在建設(shè)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用試驗平臺,培養(yǎng)和匯聚大數(shù)據(jù)分析技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用高端人才,為推動中國大數(shù)據(jù)分析、人工智能算法模型及應(yīng)用的技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支撐。
金天弘科技(北京)有限公司積極踐行產(chǎn)學(xué)研合作,與大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用技術(shù)國家工程實驗室在鄭州創(chuàng)新中心合作生根發(fā)芽,在新能源、介入式醫(yī)療傳感監(jiān)測算法、數(shù)據(jù)模型的合作結(jié)出了累累碩果。雙方在技術(shù)交流、人才培養(yǎng)、課題研究、大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用與人工智能算法等方面已經(jīng)成功開展多次合作,大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用技術(shù)國家工程實驗室研究團隊定期與公司開展技術(shù)交流,不斷提高并改進研究水平,解決研發(fā)生產(chǎn)中大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用與人工智能算法等實際問題;針對公司在研究開發(fā)中遇到的大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用與人工智能算法難題和公關(guān)項目,積極推薦合適的新技術(shù)、新算法。
雙方在大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用技術(shù)、人工智能算法等科研方向進行了深度合作,組織完成了大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用技術(shù)國家工程實驗室在鄭州數(shù)字創(chuàng)新中心簽約儀式,整合各方資源,發(fā)揮各自優(yōu)勢,努力實現(xiàn)機構(gòu)共建、人才聯(lián)聘、數(shù)據(jù)和算法共享、人工智能成果共享的運行新機制。
●誠邀合作伙伴
金天弘開始開放合作伙伴注冊,注冊合作伙伴能夠把金天弘的產(chǎn)品、技術(shù)、服務(wù)在某省地區(qū)或者大客戶進行獨立銷售和服務(wù)公司及相關(guān)機構(gòu)。通過與伙伴的合作,實現(xiàn)金天弘與合作伙伴共享資源,提高伙伴的產(chǎn)品及品牌競爭力,實現(xiàn)金天弘的服務(wù)和文化價值。
?合作模式
申請合作伙伴注冊。
注冊合作伙伴與金天弘簽訂《金天弘合作伙伴授權(quán)合作協(xié)議》,享受金天弘為合作伙伴提供的優(yōu)惠政策,獲得金天弘提供的產(chǎn)品、技術(shù)、售前、實施、服務(wù)、市場等層面的全線支持。
?合作伙伴應(yīng)具備的條件
致力于本省地區(qū)或大客戶的應(yīng)用交流。
樹立金天弘在當(dāng)?shù)亓己玫钠放菩蜗?,擴大金天弘品牌知名度。
有專門的技術(shù)推廣實施服務(wù)人員從事金天弘的伙伴合作相關(guān)工作,并通過年度的金天弘的合作伙伴能力認(rèn)證,獲得金天弘的實施服務(wù)資格。
●對合作伙伴提供的支持與服務(wù)
得到金天弘授權(quán)合作伙伴認(rèn)證。
獲得金天弘產(chǎn)品、技術(shù)和服務(wù)的推廣許可。
獲得金天弘培訓(xùn),幫助合作伙伴加強推廣、服務(wù)團隊的建設(shè)。
獲得金天弘的工具類資料,如金天弘宣傳資料、光盤、管理客戶端等。
指派專人負(fù)責(zé)合作過程的全程跟進。
邀請參加金天弘用戶大會、合作伙伴大會及系列市場推廣活動并支持伙伴獨立舉辦的交流活動(資料支持、方案支持、禮品支持等)。
審核編輯 黃宇
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