082019年XNUMX月

假设您喜欢骑自行车,并且想要在不使用花哨的电脑和GPS的情况下测量速度。 你会怎么做?

高中物理到救援! 我们所需要的只是车轮的周长,然后计算车轮在我们用秒表测量的一定时间内的转数。 速度, v,计算为转数, N,乘以周长, L - 这是车轮行驶的总距离 - 除以测量的时间, T。 输入一个简单的等式:

我们用半径替换圆周, R,因为更容易测量车轮的半径:

速度方程变为:

因此,测量车轮半径,然后计算转数,并用手表计时......等瞧,你可以测量速度。

您很快意识到您有一个近似的速度,因为它没有考虑可能引入错误的其他因素,例如温度。 在炎热的一天,车轮扩大一点,使半径更长。 然后你意识到橡胶轮胎的厚度并不准确 - 它因制造商而异。 随着老化,橡胶会磨损。 它变得更薄,因此半径稍小。 你可能会认为这些是很小的影响但是如果你在比赛,他们可以在输赢之间做出改变。

那么自行车车轮与电池的相关性是什么?

科学家们了解电池内部的电化学。 他们用许多复杂的方程式来代表这门科学 - 比如菲克定律,塔菲尔方程和其他几种数学形式。 然而,这些方程仍然不足以描述现实生活中的电池。

与车轮非常相似,来自同一制造商或不同制造商的电池制造存在显着差异。 温度依赖性,老化,缺陷的存在......等。 是影响电池性能和安全性的重要额外考虑因素。

捕获这些“真实”考虑因素是使电池模型有用的原因。 “模型”是指电池的足够精确的表示,可以用来做出有意义的结论。 例如,可以使用良好的模型来预测电池的寿命终止。 它可用于识别假冒电池或在有缺陷的电池成为火灾危险之前找到它们。

开发模型需要收集数据 - 数百万次测量 - 以捕获制造变化,温度依赖性,缺陷等。 从不同制造商和整个电路板操作条件范围内收集不同类型电池的统计上有意义的数据需要很长时间。

电池模型不是静态的 - 它必须随着时间的推移而改进或者它已经过时了。 必须不断更新它,以便学习并适应更新的电池材料,更新的电池设计和制造工艺。 这个学习过程可以在测试实验室中进行,也可以在现场进行 - 换句话说,智能算法可以学习部署在智能手机或用户手中的其他设备中的电池。

拥有智能算法和有用的电池模型是一个强大的组合,可以对电池的健康和安全做出关键预测......这可以区分安全电池和火灾。