A performance degradation prediction model for PEMFC based on bi-directional long short-term memory and multi-head self-attention mechanism

主管(地质) 质子交换膜燃料电池 降级(电信) 机制(生物学) 计算机科学 期限(时间) 材料科学 燃料电池 化学工程 物理 工程类 电信 地质学 量子力学 地貌学
作者
Chunchun Jia,Hongwen He,Jiaming Zhou,Kunang Li,Jianwei Li,Zhongbao Wei
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier]
卷期号:60: 133-146 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2024.02.181
摘要

Proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) is a highly promising renewable energy conversion technology. However, durability issues have hindered their large-scale commercialization process. Performance degradation prediction is an essential component of PEMFC prognostics and health management and is critical for extending the service life of fuel cell. Given that, this paper proposes a novel data-driven prediction model that fuses multi-head self-attention (MHSA) mechanism and bi-directional long short-term memory (BiLSTM). This model can effectively capture different types of dependencies from large-scale high-dimensional data and achieve global information modeling. Specifically, the preprocessed historical voltage data and PEMFC system operating parameters are fed into the proposed prediction model. Where BiLSTM understands the contextual information and temporal dependencies in sequence data by calculating the hidden states in both forward and backward directions. MHSA captures the complex relationships and extracts key information in the input sequence by simultaneously learning multiple sets of attention weights between different locations. Finally, the proposed model is validated based on the health monitoring data under stationary and quasi-dynamic conditions. The validation results indicate that the proposed model can ensure absolute errors of less than 0.6 × 10−3 V for at least 71.9% of the prediction results under stationary and quasi-dynamic conditions (less than 1.2 × 10−3 V for at least 97.6% of prediction results).
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
yenist完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
LordChen发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
小屁孩发布了新的文献求助30
3秒前
昊天无言完成签到,获得积分10
4秒前
蔓越莓子发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
FashionBoy应助激昂的渊思采纳,获得10
5秒前
6秒前
勇毅前行发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
bmhsys完成签到,获得积分10
7秒前
今后应助Wen采纳,获得10
7秒前
阳性苗发布了新的文献求助10
11秒前
勇毅前行完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
符昱发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
16秒前
17秒前
我是老大应助蔓越莓子采纳,获得10
17秒前
18秒前
18秒前
18秒前
zqq发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
20秒前
QQQW完成签到,获得积分10
20秒前
Wen发布了新的文献求助10
20秒前
Owen应助最爱学习的亚子采纳,获得10
20秒前
生动的半山完成签到,获得积分10
21秒前
斯文败类应助温和的风采纳,获得10
23秒前
sherrydj发布了新的文献求助10
24秒前
重要的清发布了新的文献求助10
24秒前
QQQW发布了新的文献求助10
26秒前
chengqin完成签到 ,获得积分10
29秒前
31秒前
31秒前
高分求助中
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 1000
Corrosion and Oxygen Control 600
Yaws' Handbook of Antoine coefficients for vapor pressure 500
Python Programming for Linguistics and Digital Humanities: Applications for Text-Focused Fields 500
行動データの計算論モデリング 強化学習モデルを例として 500
Johann Gottlieb Fichte: Die späten wissenschaftlichen Vorlesungen / IV,1: ›Transzendentale Logik I (1812)‹ 400
The role of families in providing long term care to the frail and chronically ill elderly living in the community 380
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2555557
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2179748
关于积分的说明 5621007
捐赠科研通 1901058
什么是DOI,文献DOI怎么找? 949551
版权声明 565592
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 504748