南洋理工大学与锂电池制造商合作测试数码孪生科技,通过实时监测电池的状态,预测电池何时需更换。这不仅可以延长电池的使用寿命超过一半,减少电池生产的碳排放,也能预测电池会否失火,避免火患。
由于电动车普及化、数据中心增加等,电池的需求近年来持续推高。电池使用寿命即将到期,或用户充电的方式不当,这些因素可能导致电池热失控(thermal runaway),电池不断加热,最终分解起火。
南大和锂电池制造商新中能源(Durapower)研发一个有助加强锂电池安全、延长使用寿命的火患和爆炸管理系统(Fire & Explosion Management System,简称FXMS)。
这个系统采用数码孪生(digital twin)技术,研究项目获能源市场管理局和国立研究基金会的支持。
数码孪生通过复制现实中的电池,利用虚拟模型监测电池的性能,以及识别潜在故障,帮用户为电池的维护和生命周期做出更明智的决策。
FXMS可实时监测电池,预测电池未来五年的状态,以帮助判断何时更换电池,推测的准确率达95%。这个系统也可监测电池温度,降低电池失火的风险,在闷热的新加坡尤其能发挥关键作用。
南大接下来会与新中能源合作,在规模更大的数据中心,以及不同的电池系统测试这项技术。
技术或将用于电动车电池
南大电子与电气工程助理教授阮雄廷(Nguyen Hung Dinh,译音)答复《联合早报》询问时说,社会广泛使用电动车,FXMS未来或能用来预测电动车电池的状态和使用寿命。
“电动车是流动的,但只要能安装感应器,就可以通过无线网将电池的数据上传至云端,实时监测电动车电池的状态。”
新中能源于2009年创立,专注于电池材料的研发、电池制造和系统集成业务。公司总裁林福成说,全球关注可持续发展、智能通行和碳中和未来,近几年可见各地广泛采用能源储存系统和电动车。
他说,FXMS将推动以机器学习和人工智能为基础的数码设施发展,更好地服务电动车市场。
南大副校长(行业)蓝钦扬教授说,这个项目证明学术界和企业的强有力合作,加上政府的支持,有助研发推动绿色经济的新科技。
