Fast capacity prediction of lithium-ion batteries using aging mechanism-informed bidirectional long short-term memory network

电池容量 电池(电) 稳健性(进化) 电压 计算机科学 锂离子电池 健康状况 机制(生物学) 模拟 控制理论(社会学) 人工智能 工程类 人工神经网络 电气工程 控制(管理) 物理 认识论 哲学 功率(物理) 基因 化学 量子力学 生物化学
作者
Xiaodong Xu,Shengjin Tang,Xuebing Han,Languang Lu,Yu Wu,Chuanqiang Yu,Xiaoyan Sun,Jian Xie,Xuning Feng,Minggao Ouyang
出处
期刊:Reliability Engineering & System Safety [Elsevier BV]
卷期号:234: 109185-109185 被引量:57
标识
DOI:10.1016/j.ress.2023.109185
摘要

Accurate and robust capacity prediction is significant for battery management system to identify the state of health and life condition for lithium-ion batteries. This paper proposes a fast capacity prediction method by developing a novel deep aging mechanism-informed bidirectional long-short term memory (AM-Bi-LSTM) neural network. Firstly, a physical informed aging mechanism (AM) layer is established with the random charging curve sequences as input to identify the degradation features. Then the deep learning framework with two bidirectional long-short term memory (Bi-LSTM) layers is built to reflect the entire constant current charging curves and predict the battery capacity. In which, the battery aging mechanism is integrated into the artificial intelligence algorithm of capacity prediction for the first time. Several case studies are implemented to verify the effectiveness of developed method, and the influence of voltage window length on capacity prediction is further discussed. The results demonstrate that the charging curves can be accurately and fast captured with a capacity prediction root mean square error of less than 0.49% for 0.74 Ah batteries with 50 mV voltage window charging points collected in only less than 2.09 minutes mean cost time in the whole life cycle. It shows the proposed aging mechanism-informed data-driven prediction method has stronger robustness, faster prediction speed and higher accuracy compared with other data-driven methods.
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
哟嚛发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
周树人发布了新的文献求助10
2秒前
翁欣欣发布了新的文献求助10
3秒前
科研通AI6.4应助111111采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
铭铭子发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
坚定谷蕊完成签到,获得积分10
5秒前
圈圈发布了新的文献求助10
5秒前
科研通AI6.2应助吉祥高趙采纳,获得10
7秒前
落后醉易完成签到,获得积分20
8秒前
酷波er应助墨菲采纳,获得10
8秒前
大大怪完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
Zjjj0812发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
复杂的鸿发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI6.2应助小蝴蝶采纳,获得10
12秒前
12秒前
14秒前
冷静无心发布了新的文献求助10
14秒前
贾山灵发布了新的文献求助10
15秒前
杭三问发布了新的文献求助10
15秒前
香蕉觅云应助lucky采纳,获得10
15秒前
完美世界应助哈哈采纳,获得10
15秒前
16秒前
17秒前
17秒前
18秒前
19秒前
铭铭子发布了新的文献求助10
21秒前
今后应助冷静无心采纳,获得10
21秒前
23秒前
24秒前
bruce233发布了新的文献求助10
24秒前
sky发布了新的文献求助10
25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
Reducing Compassion Fatigue, Secondary Traumatic Stress and Burnout 600
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Mammalian Synthetic Biology 500
Auslegungsgeschichte 500
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 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 7638299
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9211617
关于积分的说明 19759396
捐赠科研通 7205313
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275838
关于科研通互助平台的介绍 2437432
邀请新用户注册赠送积分活动 2273029