大連：能預(yù)警風(fēng)險(xiǎn)會自我完善 “電池?cái)?shù)字大腦”問世
來源：央廣網(wǎng) 時(shí)間：2024-05-07 14:23
近日，記者從中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所（以下簡稱“大連化物所”）獲悉，能源催化轉(zhuǎn)化全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任陳忠偉帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)出新型電池智能管理系統(tǒng)，即第一代電池?cái)?shù)字大腦PBSRD Digit 1.0。該系統(tǒng)通過結(jié)合電化學(xué)模型和人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電池故障早期預(yù)警、狀態(tài)估計(jì)、壽命預(yù)測等應(yīng)用功能，實(shí)現(xiàn)了儲能技術(shù)領(lǐng)域的一大進(jìn)步。
鋰離子電池因其能量密度高、壽命長的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于交通、電力儲能、通信基站等領(lǐng)域，但在實(shí)際工況中，因其內(nèi)部狀態(tài)復(fù)雜多變，熱失控和內(nèi)部短路導(dǎo)致的火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生。缺乏準(zhǔn)確的故障早期預(yù)警和狀態(tài)估計(jì)技術(shù)，成為限制鋰電池產(chǎn)業(yè)更快、更穩(wěn)健發(fā)展的制約因素。
近日，由陳忠偉團(tuán)隊(duì)研發(fā)的電池?cái)?shù)字大腦PBSRD Digit 1.0問世，該技術(shù)能夠深入電池內(nèi)部探究電池全生命周期運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電池故障早期預(yù)警、狀態(tài)估計(jì)、壽命預(yù)測等應(yīng)用功能。
“電池大腦”模型框架（受訪單位供圖）
陳忠偉向記者介紹，電池?cái)?shù)字大腦（以下簡稱“電池大腦”）技術(shù)的核心在于構(gòu)建“電化學(xué)模型+人工智能”的模型框架。研究團(tuán)隊(duì)利用自身在電化學(xué)領(lǐng)域的深厚積累，結(jié)合人工智能的數(shù)據(jù)處理和模式識別能力，開發(fā)出了能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測電池狀態(tài)、預(yù)測電池健康狀態(tài)和剩余使用壽命的智能算法。“這一模型框架不僅提高了電池管理系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，保障電池的安全可靠性，還能夠通過機(jī)器學(xué)習(xí)不斷優(yōu)化自身性能，實(shí)現(xiàn)自我完善。”陳忠偉說。
據(jù)悉，該項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了“實(shí)驗(yàn)室+云端大數(shù)據(jù)”融合的創(chuàng)新應(yīng)用，包括鋰離子電池實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)以及云端歷史及在線數(shù)據(jù)，融合構(gòu)建了一個(gè)龐大的電池性能數(shù)據(jù)庫。這些數(shù)據(jù)被用于訓(xùn)練和驗(yàn)證算法模型，確保“電池大腦”在實(shí)際應(yīng)用中的高可靠性和適應(yīng)性。
大連化物所就該項(xiàng)目與企業(yè)簽訂合作協(xié)議（受訪單位供圖）
“‘電池大腦’技術(shù)在真實(shí)場景中的應(yīng)用，將為電動(dòng)汽車、電力儲能、智能電網(wǎng)等新能源領(lǐng)域帶來顯著效益。系統(tǒng)能夠提前發(fā)現(xiàn)電池潛在的安全隱患，最大程度保障電池的安全可靠性，有效延長電池的使用壽命。”陳忠偉表示：“為了加快推進(jìn)技術(shù)落地，大連化物所攜手國內(nèi)新能源領(lǐng)域龍頭企業(yè)雙登集團(tuán)股份有限公司，在江蘇泰州簽署了技術(shù)合作協(xié)議，將該技術(shù)應(yīng)用于電力儲能系統(tǒng)以及5G基站電池系統(tǒng)，有望為電力儲能行業(yè)帶來革命性的技術(shù)進(jìn)步，共同推動(dòng)新能源行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。”
能源催化轉(zhuǎn)化全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員、該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人毛治宇博士表示：“大連化物所的這一創(chuàng)新成果的問世，突破了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型的技術(shù)路線，首次深入電芯維度，實(shí)現(xiàn)儲能領(lǐng)域多學(xué)科多維度實(shí)用化的交叉融合創(chuàng)新，不僅展現(xiàn)了我國在新能源技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)實(shí)力，更為全球儲能技術(shù)的發(fā)展提供了新的思路和解決方案。隨著‘電池大腦’技術(shù)的不斷完善和應(yīng)用推廣，我們有理由相信，它將為建設(shè)更加清潔、高效、智能的能源未來發(fā)揮重要作用。”
責(zé)任編輯：閆弘旭
