Fusion State-of-Health Estimation of Lithium-Ion Batteries Based on Improved XGBoost Algorithm and Adaptive Kalman Filter

卡尔曼滤波器 扩展卡尔曼滤波器 锂(药物) 国家(计算机科学) 估计 算法 融合 计算机科学 离子 集合卡尔曼滤波器 化学 人工智能 工程类 医学 语言学 哲学 系统工程 有机化学 内分泌学
作者
Piqiang Tan,L.C. Zhao,Xiaomei Yang,Alan Yang,Xiaoyang Liu
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [Institute of Physics]
标识
DOI:10.1149/1945-7111/ad940d
摘要

Abstract Accurately predicting the state-of-health of lithium-ion batteries (LIBs) is of paramount significance for safety and stability of battery systems. This paper introduces a fusion model, which integrates the characteristic of data-driven model and equivalent circuit model to enhance precision. The first step is to preprocess data, including extracting health features, correlation screening, and compressing data. Subsequently, the hyperparameters of XGBoost algorithm are optimized using a weighted artificial bee colony algorithm, resulting in an improved XGBoost (IXGB) data-driven model. Finally, the observed values from the data-driven model and the prior values based on the equivalent circuit model are combined through adaptive Kalman filter (AKF), developing an improved XGBoost and adaptive Kalman filter (IXGB-AKF) fusion model, which makes the most of historical experience and the current state of LIBs. Validation is conducted using publicly available NASA Li-ion Battery Aging Datasets, with different datasets under various operating conditions, including different battery cells, different discharge depths and rates of LIBs. The resulting root mean square error values of the former three operating conditions are 1.834%, 2.570%, and 3.456%, respectively. The results indicate that the IXGB-AKF fusion model exhibits good accuracy and robustness under different operating conditions.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Sophia发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
夏侯万声发布了新的文献求助30
刚刚
刚刚
小然发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
忧郁问寒发布了新的文献求助10
1秒前
淼淼发布了新的文献求助10
1秒前
无极微光应助狂跳的脉搏采纳,获得20
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
大个应助地精术士采纳,获得10
2秒前
热心子轩完成签到,获得积分0
3秒前
王为云完成签到,获得积分10
3秒前
生言生语发布了新的文献求助10
4秒前
领导范儿应助沨祈采纳,获得10
5秒前
小满完成签到,获得积分10
5秒前
Nano完成签到,获得积分10
5秒前
123完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
雪霁天晴完成签到,获得积分10
6秒前
flyflyfly完成签到,获得积分10
6秒前
nczpf2010完成签到,获得积分10
6秒前
领导范儿应助俊逸采白采纳,获得10
6秒前
6秒前
斯文败类应助洁净诗槐采纳,获得10
7秒前
荼蘼发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
陈圈圈发布了新的文献求助10
7秒前
危机的道天完成签到,获得积分10
8秒前
zzz完成签到,获得积分10
8秒前
安静的怜容完成签到,获得积分10
8秒前
joker完成签到,获得积分10
8秒前
耶大王完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
dada完成签到,获得积分10
9秒前
Yudigege完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
jjjcy完成签到,获得积分20
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6420260
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8239607
关于积分的说明 17508880
捐赠科研通 5473497
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2891671
邀请新用户注册赠送积分活动 1868371
关于科研通互助平台的介绍 1705482