A Physics-Informed Event-Triggered Learning Approach to Long-Term Spacecraft Li-Ion Battery State-of-Charge Estimation

航天器 期限(时间) 离子 航天器充电 电池(电) 荷电状态 电荷(物理) 物理 航空航天工程 事件(粒子物理) 计算机科学 电气工程 工程类 天文 量子力学 功率(物理)
作者
Kaixin Cui,Tianran Gao,Dawei Shi,Hanjing Fu,Zhigang Liu,Haijin Li
出处
期刊:IEEE Transactions on Industrial Informatics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:20 (12): 14401-14410 被引量:21
标识
DOI:10.1109/tii.2024.3452212
摘要

In this work, an event-triggered learning problem for state-of-charge (SOC) estimation of long-term spacecraft li-ion batteries with system aging and disturbances is investigated based on a physics-informed long short-term memory (PI-LSTM) network. An equivalent circuit model and a pretrained Gaussian process regression model are integrated into a long short-term memory (LSTM) network, which is trained and updated quickly with limited transmission data. By considering noisy data and physical constraints simultaneously, the PI-LSTM approach provides interpretable dynamic models for the long-term battery SOC estimation. Then, an unscented Kalman filter is proposed to estimate the SOC performance. By using weighted average voltage prediction errors, an event-triggering condition is established to guarantee the estimation performance with a reduced signal transmission rate. The effectiveness of the proposed approach is validated through experiments on a real spacecraft Li-ion battery platform, which achieves the SOC estimation error of less than 2%, and the maximum voltage prediction error is reduced by 61% after updating the PI-LSTM model.
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
1秒前
1秒前
孙亚东完成签到,获得积分10
2秒前
悦0806发布了新的文献求助10
2秒前
orixero应助羊羊羊采纳,获得10
3秒前
yunxiao发布了新的文献求助10
3秒前
英姑应助YYY采纳,获得10
3秒前
最爱吃火锅完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
追寻清完成签到,获得积分0
4秒前
5秒前
潇洒冥王星完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
7秒前
橙子完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
科研通AI2S应助松林采纳,获得10
9秒前
梅子关注了科研通微信公众号
9秒前
money发布了新的文献求助10
10秒前
清辉夜凝完成签到,获得积分10
10秒前
大白发布了新的文献求助10
10秒前
ll完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
123发布了新的文献求助10
11秒前
judy发布了新的文献求助10
11秒前
热心又蓝发布了新的文献求助10
12秒前
CY发布了新的文献求助10
12秒前
鲤鱼从安完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
小二郎应助atriumz采纳,获得10
13秒前
小熊维C完成签到,获得积分10
13秒前
DANNI发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
机灵的胡萝卜完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
16秒前
vivideng应助小北采纳,获得20
16秒前
18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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 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 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 6439655
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8253514
关于积分的说明 17567087
捐赠科研通 5497706
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2899320
邀请新用户注册赠送积分活动 1876140
关于科研通互助平台的介绍 1716642