【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及鋰電池安全預(yù)警，具體為一種鋰電池火災(zāi)隱患檢測(cè)器的智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)。
技術(shù)介紹
1、電池?zé)崾Э氐娜齻€(gè)階段，階段一為可逆階段，鋰電池自身保護(hù)機(jī)制激活，通過(guò)電池自帶的泄壓閥釋放電解液氣體，此時(shí)如果對(duì)鋰電池施加干預(yù)或隔離，有90％以上的機(jī)會(huì)阻斷熱失控的發(fā)生，階段二和階段三為不可逆階段，階段二鋰電池自我保護(hù)機(jī)制已無(wú)法維持電池本身的穩(wěn)定運(yùn)行，并產(chǎn)生大量煙霧及熱量，此時(shí)熱失控將無(wú)法逆轉(zhuǎn)，階段三熱失控開(kāi)始快速在鋰電池之間蔓延造成巨大的損失以及安全危害。
2、現(xiàn)有技術(shù)在使用時(shí)存在以下技術(shù)問(wèn)題：
3、問(wèn)題一，針對(duì)鋰電池的預(yù)警一般對(duì)第二階段和第三階段不可逆的階段進(jìn)行預(yù)警，無(wú)法對(duì)早前期的可逆階段進(jìn)行預(yù)警，導(dǎo)致大部分鋰電池火災(zāi)出現(xiàn)直接損壞；
4、問(wèn)題二，針對(duì)鋰電池檢測(cè)范圍和類(lèi)型不足，導(dǎo)致火災(zāi)預(yù)警數(shù)據(jù)不夠精準(zhǔn)，從而導(dǎo)致檢測(cè)預(yù)警精度大大降低；
5、問(wèn)題三，針對(duì)鋰電池火災(zāi)預(yù)警信號(hào)無(wú)法進(jìn)行及時(shí)快速反饋，導(dǎo)致預(yù)警信息接收不及時(shí)，致使鋰電池火災(zāi)搶修不及時(shí)而報(bào)廢。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、解決的技術(shù)問(wèn)題
2、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種鋰電池火災(zāi)隱患檢測(cè)器的智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)，解決了以下問(wèn)題：
3、1、無(wú)法很對(duì)鋰電池早前期預(yù)警，導(dǎo)致鋰電池火災(zāi)不可逆而損壞的問(wèn)題；
4、2、鋰電池火災(zāi)檢測(cè)范圍和數(shù)據(jù)參數(shù)范圍不足，檢測(cè)精度降低的問(wèn)題；
5、3、鋰電池火災(zāi)預(yù)警信號(hào)無(wú)法及時(shí)接收，導(dǎo)致檢修不及時(shí)的問(wèn)題。
6、
7、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種鋰電池火災(zāi)隱患檢測(cè)器的智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)，所述智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)包括以下方法：
8、sp1：傳感器陣列硬件設(shè)備安裝，選用pid原理氣體探測(cè)器，監(jiān)測(cè)鋰電池析出的特征氣體，如co、h2、vocs，并安裝集成溫度傳感器和電壓電流監(jiān)測(cè)模塊，形成傳感器陣列，實(shí)時(shí)獲取鋰電池的氣體、溫度、電壓和電流數(shù)據(jù)；
9、sp2：主控制器的安裝，采用高性能微控制器，負(fù)責(zé)接收傳感器數(shù)據(jù)、執(zhí)行數(shù)據(jù)分析算法以及發(fā)送控制指令；
10、sp3：數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理，傳感器陣列實(shí)時(shí)采集鋰電池的特征氣體、溫度、電壓和電流數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通過(guò)傳感器接口傳輸?shù)街骺刂破鳎骺刂破鲗?duì)接收到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、放大和數(shù)字化處理；
11、sp4：智能數(shù)據(jù)分析，通過(guò)對(duì)不同品牌電芯的大量實(shí)驗(yàn)測(cè)試，建立鋰電池?zé)崾Э氐谝浑A段特征模型數(shù)據(jù)庫(kù)，采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，算法通過(guò)比對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與特征模型數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，判斷鋰電池是否處于熱失控的早期階段；
12、sp5：預(yù)警機(jī)制，根據(jù)特征模型數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，設(shè)定預(yù)警閾值，當(dāng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)超過(guò)閾值時(shí)，觸發(fā)預(yù)警機(jī)制，通過(guò)聲光電等多種方式向值班人員發(fā)出警報(bào)，同時(shí)通過(guò)bms接口向bms發(fā)送警報(bào)信號(hào)，并建議采取相應(yīng)的處理措施；
13、sp6：系統(tǒng)優(yōu)化學(xué)習(xí)，所述系統(tǒng)能夠根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)整探測(cè)報(bào)警的閾值和參數(shù)，能夠自動(dòng)檢測(cè)傳感器、主控制器等關(guān)鍵部件的故障狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)，通過(guò)bms接口發(fā)送故障信息，以便及時(shí)維修。
14、優(yōu)選的，所述傳感器陣列通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)方式與主控制器進(jìn)行通信，所述主控制器具有uart、i2c、spi中一種或幾種的外設(shè)計(jì)接口，用于與其他模塊進(jìn)行通信。
15、優(yōu)選的，所述系統(tǒng)優(yōu)化學(xué)習(xí)中，支持遠(yuǎn)程維護(hù)功能，可以通過(guò)遠(yuǎn)程通信接口，如以太網(wǎng)、wifi進(jìn)行遠(yuǎn)程配置、數(shù)據(jù)查詢(xún)和故障排查操作。
16、優(yōu)選的，所述智能數(shù)據(jù)分析中數(shù)據(jù)庫(kù)包含各種品牌和型號(hào)鋰電池在熱失控早期階段釋放的特征氣體的數(shù)據(jù)。
17、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗去除異常值、缺失值或重復(fù)數(shù)據(jù)，對(duì)清洗的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，使用標(biāo)準(zhǔn)化公式將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一尺度。
18、優(yōu)選的，所述智能數(shù)據(jù)分析前對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，包括基于氣體傳感器的特征和基于物理參數(shù)的特征，具體包括以下內(nèi)容：
19、基于氣體傳感器的特征：從氣體傳感器獲取的數(shù)據(jù)中提取關(guān)鍵特征，如氣體濃度、變化率；
20、基于物理參數(shù)的特征：從溫度、電壓、電流等物理參數(shù)中提取特征，如變化率、峰值。
21、優(yōu)選的，所述智能數(shù)據(jù)分析中根據(jù)問(wèn)題特點(diǎn)和數(shù)據(jù)特性選擇合適的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，如邏輯回歸、隨機(jī)森林，使用歷史數(shù)據(jù)和標(biāo)簽對(duì)選定的算法進(jìn)行訓(xùn)練，得到能夠識(shí)別鋰電池火災(zāi)隱患的模型，通過(guò)交叉驗(yàn)證等方式評(píng)估模型的性能，確保模型的有效性和準(zhǔn)確性。
22、優(yōu)選的，所述預(yù)警機(jī)制中使用訓(xùn)練好的模型對(duì)新的鋰電池?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)，判斷其是否處于熱失控的早期階段，根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，如果判斷鋰電池存在火災(zāi)隱患，則觸發(fā)預(yù)警機(jī)制。
23、有益效果
24、本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種鋰電池火災(zāi)隱患檢測(cè)器的智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)。具備以下有益效果：
25、1、本專(zhuān)利技術(shù)采用通過(guò)探測(cè)鋰電池中析出的極微量的特征氣體來(lái)預(yù)測(cè)熱失控的發(fā)生，以確保能夠在熱失控的早期階段準(zhǔn)確識(shí)別出這些特征氣體，通過(guò)對(duì)不同品牌電芯的大量實(shí)驗(yàn)測(cè)試，該技術(shù)建立了鋰電池?zé)崾Э氐谝浑A段特征模型數(shù)據(jù)庫(kù)，這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)包含了各種品牌和型號(hào)鋰電池在熱失控早期階段釋放的特征氣體的數(shù)據(jù)，為后續(xù)的甚早期探測(cè)提供了重要的參考依據(jù)。
26、2、本專(zhuān)利技術(shù)采用了智能數(shù)據(jù)分析算法，能夠?qū)崟r(shí)分析探測(cè)到的氣體數(shù)據(jù)，并與特征模型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，從而快速判斷鋰電池是否處于熱失控的早期階段。這種智能數(shù)據(jù)分析算法需要考慮到各種復(fù)雜的情況和因素，如環(huán)境溫度、電池老化程度、充放電狀態(tài)等，以確保分析的準(zhǔn)確性和可靠性。
27、3、本專(zhuān)利技術(shù)采用技術(shù)能夠與電池管理系統(tǒng)bms進(jìn)行集成，一旦檢測(cè)到鋰電池?zé)崾Э氐碾[患，就會(huì)立即向bms發(fā)出警報(bào)，并建議采取相應(yīng)的處理措施，這種集成方式可以大大提高鋰電池火災(zāi)隱患處理的效率和自動(dòng)化水平，具有高度的實(shí)時(shí)性，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)鋰電池的狀態(tài)，并在發(fā)現(xiàn)熱失控隱患時(shí)立即發(fā)出預(yù)警。這種預(yù)警機(jī)制可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理鋰電池的潛在問(wèn)題，避免熱失控進(jìn)一步發(fā)展和造成更大的損失。
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1.一種鋰電池火災(zāi)隱患檢測(cè)器的智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)，其特征在于：所述智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)包括以下方法：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰電池火災(zāi)隱患檢測(cè)器的智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)，其特征在于：所述傳感器陣列通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)方式與主控制器進(jìn)行通信，所述主控制器具有UART、I2C、SPI中一種或幾種的外設(shè)計(jì)接口，用于與其他模塊進(jìn)行通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰電池火災(zāi)隱患檢測(cè)器的智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)，其特征在于：所述系統(tǒng)優(yōu)化學(xué)習(xí)中，支持遠(yuǎn)程維護(hù)功能，可以通過(guò)遠(yuǎn)程通信接口，如以太網(wǎng)、WiFi進(jìn)行遠(yuǎn)程配置、數(shù)據(jù)查詢(xún)和故障排查操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰電池火災(zāi)隱患檢測(cè)器的智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)，其特征在于：所述智能數(shù)據(jù)分析中數(shù)據(jù)庫(kù)包含各種品牌和型號(hào)鋰電池在熱失控早期階段釋放的特征氣體的數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰電池火災(zāi)隱患檢測(cè)器的智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗去除異常值、缺失值或重復(fù)數(shù)據(jù)，對(duì)清洗的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，使用標(biāo)準(zhǔn)化公式將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一尺度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰電池火
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰電池火災(zāi)隱患檢測(cè)器的智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)，其特征在于：所述智能數(shù)據(jù)分析中根據(jù)問(wèn)題特點(diǎn)和數(shù)據(jù)特性選擇合適的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，如邏輯回歸、隨機(jī)森林，使用歷史數(shù)據(jù)和標(biāo)簽對(duì)選定的算法進(jìn)行訓(xùn)練，得到能夠識(shí)別鋰電池火災(zāi)隱患的模型，通過(guò)交叉驗(yàn)證等方式評(píng)估模型的性能，確保模型的有效性和準(zhǔn)確性。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰電池火災(zāi)隱患檢測(cè)器的智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)，其特征在于：所述預(yù)警機(jī)制中使用訓(xùn)練好的模型對(duì)新的鋰電池?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)，判斷其是否處于熱失控的早期階段，根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，如果判斷鋰電池存在火災(zāi)隱患，則觸發(fā)預(yù)警機(jī)制。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種鋰電池火災(zāi)隱患檢測(cè)器的智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)，其特征在于：所述智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)包括以下方法：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰電池火災(zāi)隱患檢測(cè)器的智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)，其特征在于：所述傳感器陣列通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)方式與主控制器進(jìn)行通信，所述主控制器具有uart、i2c、spi中一種或幾種的外設(shè)計(jì)接口，用于與其他模塊進(jìn)行通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰電池火災(zāi)隱患檢測(cè)器的智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)，其特征在于：所述系統(tǒng)優(yōu)化學(xué)習(xí)中，支持遠(yuǎn)程維護(hù)功能，可以通過(guò)遠(yuǎn)程通信接口，如以太網(wǎng)、wifi進(jìn)行遠(yuǎn)程配置、數(shù)據(jù)查詢(xún)和故障排查操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰電池火災(zāi)隱患檢測(cè)器的智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)，其特征在于：所述智能數(shù)據(jù)分析中數(shù)據(jù)庫(kù)包含各種品牌和型號(hào)鋰電池在熱失控早期階段釋放的特征氣體的數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰電池火災(zāi)隱患檢測(cè)器的智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：于波濤，朱嶸，朱炳，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：上海威探智能科技有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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