A data-driven framework for lithium-ion battery RUL using LSTM and XGBoost with feature selection via Binary Firefly Algorithm

萤火虫算法 特征选择 萤火虫协议 电池(电) 锂(药物) 二进制数 特征(语言学) 计算机科学 选择(遗传算法) 锂离子电池 人工智能 模式识别(心理学) 算法 医学 生物 数学 内科学 物理 动物 算术 哲学 粒子群优化 功率(物理) 量子力学 语言学
作者
Zhao Jin,Xuebin Li,Zhiqiang Qiu,Li Fei,Erdan Kong,Bo Li
出处
期刊:Energy [Elsevier BV]
卷期号:314: 134229-134229 被引量:44
标识
DOI:10.1016/j.energy.2024.134229
摘要

Time-series analysis algorithms have been developed to directly forecast the Remaining Useful Life (RUL) of Lithium-ion batteries, as opposed to indirect methods that operate through the estimation of the State of Health (SOH) based upon extracted health indicators (HIs). This indirect approach facilitates a more detailed exploration of the connection between battery health indicators and RUL decay, potentially enhancing the precision of predictions compared to methods that solely model the RUL. In this study, 16 Lithium-ion battery HIs are extracted and analyzed by the Long Short-Term Memory (LSTM) model. The forecasting outcomes of the LSTM models are selected by the heuristic optimization algorithm Binary Firefly Algorithm (BFA) to formalize the feature subset that yields the highest prediction accuracy for the gradient boosting algorithm eXtreme Gradient Boosting (XGBoost) to estimate future SOH values as RUL. The efficacy of the proposed methodology is validated using the Lithium-ion battery dataset from NASA's Prognostics Center of Excellence, where the experiments show a 23 % improvement in RMSE and MAPE compared to direct RUL modeling using the same time-series analysis algorithm. Furthermore, the model built on data from one battery was successfully applied to other batteries under similar operating conditions, achieving comparable forecasting accuracy, and the qualitative ramifications of these findings are discussed.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
日照金峰完成签到,获得积分10
刚刚
坚定砖家完成签到 ,获得积分10
2秒前
今后应助ballbrother采纳,获得10
2秒前
活泼平凡完成签到,获得积分10
3秒前
NICHENG完成签到 ,获得积分10
3秒前
HHYE完成签到,获得积分20
4秒前
lingmiao完成签到,获得积分10
4秒前
玺月洛离完成签到,获得积分10
4秒前
Enigma_GEB完成签到,获得积分10
5秒前
祝英台完成签到 ,获得积分10
6秒前
zhong完成签到,获得积分10
7秒前
一只橙子完成签到,获得积分10
8秒前
肖之贤完成签到,获得积分10
9秒前
12秒前
积极的怜南完成签到,获得积分10
12秒前
又见白龙完成签到,获得积分10
12秒前
雨辰完成签到 ,获得积分10
12秒前
lyk121438062完成签到,获得积分10
13秒前
一叶扁舟0147完成签到,获得积分10
15秒前
小小牛马应助程晓枫采纳,获得10
16秒前
文静灵阳完成签到 ,获得积分10
16秒前
2012csc完成签到 ,获得积分0
18秒前
科研小痛完成签到,获得积分10
19秒前
18318933768完成签到,获得积分10
20秒前
金cheng5完成签到,获得积分10
20秒前
超人研究生完成签到,获得积分10
20秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
feiyue126应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
哈哈完成签到,获得积分10
21秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
俞孤风完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
saki完成签到,获得积分10
24秒前
大猫不吃鱼完成签到,获得积分10
24秒前
街道办柏阿姨完成签到 ,获得积分10
25秒前
喵不吃鱼发布了新的文献求助10
27秒前
mcu完成签到 ,获得积分10
27秒前
chi完成签到,获得积分10
28秒前
冰姗完成签到,获得积分10
29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
An Introduction to Foreign Language Learning and Teaching 750
The Oxford Handbook of Digital Classical Studies 550
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7620038
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9195378
关于积分的说明 19707131
捐赠科研通 7191461
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3272467
关于科研通互助平台的介绍 2435099
邀请新用户注册赠送积分活动 2267654