tag 标签: 电力

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  • 2025-6-20 10:28
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    锂电池的“剩余使用寿命”(RUL)预测是电池健康管理的重要环节,NASA公开的电池老化数据为研发提供了关键支持。传统方法依赖人工分析,效率和精度都很低;现有嵌入式平台计算能力有限,难以实现实时预测,导致用户对于精准、轻量级解决方案的需求难以满足。 飞凌嵌入式将AI算法(CNN+LSTM融合)和RK3588核心板相结合,成功突破这些限制,带来高效、精准的锂电池寿命预测。本文将对此方案进行简练的介绍。 1、硬件平台:FET3588-C核心板 飞凌嵌入式FET3588-C核心板是基于瑞芯微RK3588旗舰处理器设计开发的一款高性能嵌入式平台,搭载强大的6TOPS算力NPU(神经处理单元),专为AI推理优化,功耗低、算力强,可应用于工业和消费电子设备。 AI算法模块: 结合CNN提取特征、LSTM捕捉趋势,融合后预测容量。 部署模块: 通过RKNN工具将模型优化为.rknn格式,确保在RK3588核心板上高效运行。 数据处理模块: 支持从NASA数据集 提取样本,生成预测结果。 2、算法如何预测电池寿命 01 算法实现 CNN提取特征: 卷积神经网络(CNN)处理电池的电压、电流、温度等的5个时间步,提取充电过程中的局部模式(如电压曲线拐点)。通过多个卷积核和ReLU激活,生成特征向量,捕捉电池运行条件的细微变化。 LSTM捕捉趋势: 长短期记忆网络(LSTM)分析容量序列,运用输入门、遗忘门和输出门机制,有效记忆并建模电池容量的长期衰减趋势(例如从2.0Ah到1.4Ah的老化过程)。使用以下公式动态更新隐藏状态,确保长期依赖建模。 融合与回归: 将CNN提取的局部特征与LSTM捕捉的长期趋势进行拼接融合,输入到全连接层进行回归预测,输出归一化的电池容量值。训练过程使用MSE损失函数、Adam优化器,并加入Dropout层防止过拟合。最终预测结果通过MinMaxScaler反归一化为实际的Ah容量值。 RUL计算: 基于预测的容量值,当容量衰减至预设阈值(通常为初始容量的80%,例如1.6Ah)时,即可计算出剩余使用寿命(RUL)。方案还引入了指数衰减模型进行拟合优化,通过参数λ进一步精化RUL预测结果。指数衰减模型如下: 02 部署在RK3588核心板上 模型转换: 将Keras模型导出为ONNX,再用RKNN工具包转换为.rknn格式,支持RK3588的NPU。FP16量化减少计算量,单样本推理仅0.55毫秒。 推理优化: RKNNLite API逐样本推理,输入转置为NCHW格式(例如 )。可优化为批量推理,减少循环开销。INT8量化进一步提升效率,但需验证精度。 3、效果展示 上图清晰地展示了方案的实际预测效果: 蓝线: 真实的电池容量衰减曲线。 橙线: AI模型预测的电池容量曲线。 X轴: 样本索引(代表时间/循环次数)。 Y轴: 电池容量(Ah)。 从图中可以直观看出,预测曲线(橙色)与真实曲线(蓝色)基本吻合,充分证明了AI预测模型的精准性。 4、总结 飞凌嵌入式将CNN+LSTM融合AI算法与高性能的RK3588核心板深度结合,精准解决了锂电池剩余使用寿命(RUL)预测的精度与效率难题——在FET3588-C核心板上,算法以FP16量化实现单样本推理的用时仅0.55ms,兼顾高精度(MAPE 3.3%)和低功耗,INT8量化可进一步优化效率。 该方案为锂电池管理系统(BMS)提供了强大、可靠、可落地的轻量级AI预测能力,显著提升了电池使用的安全性和经济性,在电动汽车、储能系统、便携设备等领域具有广阔的应用前景。
  • 2025-6-6 15:37
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    在“双碳”目标的驱动下,以分布式能源为核心的微电网系统正在成为能源转型的重要抓手。作为本地发电、储能与用电负荷的控制中枢,微电网协调控制器担着协调内部资源、保障稳定运行、实现经济优化的核心任务,它的可靠性与性能直接影响系统的表现,进而决定其长期运行的经济性。 飞凌嵌入式基于TI AM62x处理器打造的FET6254-C核心板,以多核协同处理能力、实时响应与工业级可靠性,能够为微电网协调控制器提供强有力的支撑,助力分布式能源高效协同。 1、微电网协调控制器的关键作用与技术挑战 微电网协调控制器是微电网中的核心控制设备,它需要实时监控光伏、风电、储能、充电桩等设备的运行状态,并基于安全与经济优化的目标制定控制策略。总体而言,微网协调控制器作为系统“大脑”需具备高速数据采集、并离网无缝切换、功率协调控制、调频调压控制以及策略执行等核心功能。 面对复杂的控制任务,传统单核处理器往往力不从心。一方面需要运行Linux系统实现网络通信、数据处理和人机交互;另一方面又要求实时控制,在毫秒级完成并离网切换和功率调节。同时,微电网设备数量多、通信协议复杂,对接口资源提出了严苛要求。 应用拓扑图 2、FET6254-C核心板:多核异构,强力赋能 针对微电网协调控制器的技术需求,飞凌嵌入式推荐使用基于TI Sitara™ AM62x系列工业级处理器设计开发的FET6254-C核心板作为主控解决方案,它能够以多核异构架构和丰富接口资源,为微电网控制提供强大技术支撑。 (1)多核异构,兼顾高效运算和实时控制 飞凌嵌入式FET6254-C核心板采用4核Cortex-A53+Cortex-M4F的多核异构设计,能够将高性能计算与实时控制进行有效地融合——4核Cortex-A53主频高达1.4GHz,运行Linux系统,用来处理复杂算法、通信协议栈和能源管理策略;Cortex-M4F控制核,可独立运行实时任务,处理并离网切换、调频调压等毫秒级控制。 值得注意的是,AM62x的M4F核可独立运行,内核启动和运行不依赖A53内核,保障了关键控制的可靠性。这种架构设计使得协调控制器能够同时处理管理任务和实时控制,确保在电网故障时可毫秒级切换至离网模式,保障关键负荷供电。 (2)丰富的接口资源,全面连接微网设备 微电网协调控制器需要接入光伏逆变器、储能变流器(PCS)、电池管理系统(BMS)、充电桩等多种设备,因此对接口数量和类型要求极高。 FET6254-C核心板提供了全面的接口支持——2路支持TSN(时间敏感网络)的千兆以太网,确保控制指令的实时传输;3路原生CAN-FD总线,满足BMS、PCS等设备的可靠通信;多达9路的UART,可连接电表、环境监测仪等辅助设备;此外,GPMC接口可接入FPGA,可直接接入高精度ADC芯片,完成多路模拟信号同步采集,满足电能质量监测需求。 (3)工业级品质,无惧严苛环境 微电网协调控制器通常部署在变电站、充电站等工业环境,因此对设备可靠性要求极高。 飞凌嵌入式FET6254-C核心板拥有-40℃~+85℃的工业级温宽,可以适应无空调柜体的严苛工作环境;电磁兼容性也很强,通过了GB/T 17626系列测试,在复杂电磁环境下可稳定运行;此外,长生命周期可确保10年以上稳定供应,意味着微电网协调控制器的长期运营无忧。 3、总结 飞凌嵌入式FET6254-C核心板凭借其多核异构架构、丰富的接口资源和工业级可靠性,为微电网协调控制器提供了理想的技术平台。该方案不仅满足了高速数据采集、并离网控制、功率协调、调频调压等核心需求,还支持边缘计算和云边协同,能够助力客户打造新一代智能微电网控制系统。
  • 热度 2
    2025-3-5 10:42
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    配电自动化终端DTU(数据终端单元)在智能电网的建设中扮演着至关重要的角色,它通过信息采集与控制,实现配电线路的遥测、故障检测及远程操作,极大提升了供电可靠性和效率。 在国网新规的推动下,采用多核异构处理器设计的DTU方案日益成为主流,其中实时核与控制核的协同工作,为配电系统的实时监控与高效管理提供了有力保障。在此背景下,飞凌嵌入式基于FET536-C核心板的RISC-V核DTU解决方案应运而生,凭借卓越的性能和灵活的多核架构,引领配电自动化进入全新时代。 1. T536核心板的优势 飞凌嵌入式FET536-C核心板基于全志T536工业级处理器开发设计,主频1.6GHz,集成4核Cortex-A55和64位玄铁E907 RISC-V MCU,能够提供高效的计算能力。其中RISC-V核最高主频可达600MHz,支持16KB指令缓存和16KB数据缓存, 可运行于超大容量DDR。 T536处理器的玄铁E907 RISC-V核的接口资源也十分丰富,能够充分满足配电自动化终端DTU所需功能的实现。 2. 基于T536核心板的DTU方案亮点 实时业务高效处理: 如采样、FFT计算、故障动作等实时性强的业务,都可以在T536核心板的RISC-V核上运行,依靠600MHz主频和浮点运算单元,RISC-V核能轻松完成多路间隔的实时功能。对于多路AD7616采样,既可以凭借SPI高达100MHz的速率轻松实现,也可通过5MHz波特率和单帧64字节的CAN-FD与每个间隔的单片机高效实现。 故障录波与双核协同: T536核心板的RISC-V核可以动态调整DDR空间,满足故障录波数据存储需求,凭借RPMsg和RPbuf强大的双核通信带宽,可将故障录波数据高效传给A核,生成故障录波文件。 管理核的通信中枢: A核凭借四核1.6GHz主频和丰富的资源接口,可通过多种通信接口实现数据的采集和加密/解密功能,满足各种传感器接入和向调度中心加密后IEC101/IEC104的转出功能。 3. 应用实例 3.1 SPI数据收发 本案例为SPI回环测试,即将SPI的MOSI和MISO两个引脚短接进行数据收发。 3.1.1 功能介绍 3.1.2 效果实现 SPI发送和接收的FIFO均为128个,在底层hal库程序中,当数据长度小于128字节时,采用中断方式,当FIFO大于等于128字节时,采用DMA模式。 中断方式传输效果: DMA方式传输效果: 使用DMA传输3200字节,SPI速率默认为100Mbit/s,案例中平均传输速率为64Mbit/s,单次传输的字节越多,系统调度时间占比越可以忽略,接近理论值。 3.2 核间通信RPbuf RPbuf是全志基于RPMsg所实现一套高带宽数据传输的框架。RPMsg是基于共享内存和msgbox中断实现的一套核间通信机制,RPMsg除去头部的16字节数据外,单次最多可发送496字节有效数据。目前RPbuf最高可支持511.875KB数据(512KB减去128Bytes头部)我们以单次511.875KB数据传输为例进行展示。 3.2.1 功能介绍 • VirtIO: 一套虚拟化数据传输框架,用于管理共享内存VRING; • VRING: 由VirtIO管理的一个环形共享内存; • Msgbox: 全志提供的一套消息中断机制,已与Linux内核中原生的mailbox框架适配; • MSGBOX_IRQ: Msgbox中断; • RPMsg: 基于VirtIO管理的共享内存所实现一套少量数据传输的框架; • RPbuf: 全志基于RPMsg所实现一套大量数据传输的框架。 由上图可知(以RISC-V核向A核发送数据为例),RPbuf首先将数据放置在DDR中,再将缓冲区首地址和大小通过RPMsg发送至A核(RPMsg将缓冲区首地址和大小放入VRING,然后请求Msgbox中断,A核收到这个中断后,在其回调函数中使用RPMsg接口函数来从VRING中取出cmd),随后A核从cmd handler中获取缓冲区内的地址和长度,最后在应用层读取数据,从而完成双核间数据传输。 3.2.2 效果展示 由上图,单次传输511.875KB数据,带宽大约为239~247Mbps。 4. 总结 总体而言,飞凌嵌入式的A核+RISC-V核DTU解决方案凭借T536核心板的多核架构和卓越性能,为配电自动化终端提供了强大的技术支持,这一方案不仅提升了供电可靠性和效率,还为配电系统的实时监控和高效管理提供了有力保障,是未来智能电网发展的重要方向。
  • 热度 20
    2018-6-19 14:48
    2403 次阅读|
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    深圳市集电通实业有限公司生产保险丝有着多年的经验,一开始是以插件自恢复保险丝而闻名,而后技术逐步完善,贴片自恢复保险丝也逐渐投入生产。 很多客户可能大多会选择进口的PTC自恢复保险丝,虽然进口的保险丝质量上可能会比国产的好些,获得的认证多些,但是价格上会比国产的贵上一截。集电通生产的PTC自恢复保险丝质量上也是受到广大客户的认可的,性价比很高。 集电通品牌贴片自恢复保险丝体积主要有0402、0603、 1206、1210、1812、2016/2018、2920等。 JDT贴片自恢复保险丝特点: 对故障电流作出快速响应 可恢复,反复使用 低电阻 体积小 紧凑型设计节省了电路板空间 安装方便,自复保险丝无极性,串联于需要保护的电路即可 适用于回流焊,上机方便快捷,不仅应用广泛,而且安全可靠 降低成本,比其它的保护电路减少元件数量 JDT贴片自恢复保险丝应用: USB外围设备,硬盘驱动器,光盘驱动器,适用于主板和外围设备的即插即用型保护装置,手机,蓝牙耳机,音箱设备,电池的端口保护,PDA,数码相机,游戏控制台的端口保护等等。 秦晋电子供应 JDT贴片自恢 复保险丝 ,可免费申请样品,有需要请联系我们。
  • 热度 27
    2018-5-26 16:18
    2141 次阅读|
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    在自恢复保险丝PTC的技术指标中,有一项技术指标是Vmaxi,Vmaxi表示:保护器在阻断状态下所承受的最大电压。 也就是说:PTC串联的电路中,当电路的电流出现异常的状态下,PTC将在一定的时间范围内,由低电阻跃变为高电阻,从而阻止异常大电流的流过,保护后续电路不受大电流的破坏,这时电路的电压几乎全部加在PTC上。如果这时加在PTC上的电压超过Vmaxi,很容易造成PTC的损坏,出现永久性的破坏,使PTC出现不能恢复的现象。 在长期的应用过程中,出现了一些忽视Vmaxi技术要求的问题。例如: 某一工程师在选用PTC时,电路的使用电压为12V,选用的PTC为16V系列,在验证PTC的作用和功能而进行实验时,外接一台稳压、稳流电源,为了得到PTC启动保护的最小电流,在负载保持不变的情况下,慢慢调节电源的输出电压,使负载电流增加,当电流达到PTC启动保护的最小电流时,PTC进入保护状态,但是同时PTC出现烧毁的现象,此时稳压电源的电压输出已经达到37V。 从上面的情况来看: 1、型号选择是正确的; 2、实验方法不正确; 3、忽视了Vmaxi; 分析原因:在实验过程中,忽视了Vmaxi的技术要求,造成外加电压远远大于Vmaxi,使PTC出现烧毁的现象。该工程师是采用负载电阻保持不变,用提高电源电压的方法,来改变负载的电流。 正确的方法:电源的电压设置为12V,将PTC串联在电路中,改变电路的负载大小,使负载电流发生变化,当电流达到PTC启动保护的最小电流时,在一定的时间范围内,PTC的电阻将由低阻跃变为高阻,使负载电流减小到10mA左右,阻止大电流的流过。 使用稳压、稳流电源验正PTC功能的方法: 1、将稳压、稳流电源的输出电压设置到所需的电压; 2、将稳压、稳流电源的正、负输出线短接; 3、调节电流输出旋钮,使输出电流达到所需的电流值; 4、将PTC的两引脚分别直接连接在稳压、稳流电源输出线的正、负端; 在使用自恢复保险丝时要注意其所有参数,避免出现问题,正确使用保险丝,保障电路安全。
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