已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Inherently Interpretable Physics-Informed Neural Network for Battery Modeling and Prognosis

电池(电) 人工神经网络 计算机科学 桥(图论) 过程(计算) 编码(集合论) 机器学习 人工智能 数据挖掘 医学 功率(物理) 物理 集合(抽象数据类型) 量子力学 内科学 程序设计语言 操作系统
作者
Fujin Wang,Quanquan Zhi,Zhibin Zhao,Zhi Zhai,Yingkai Liu,Huan Xi,Shibin Wang,Xuefeng Chen
出处
期刊:IEEE transactions on neural networks and learning systems [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:: 1-15 被引量:21
标识
DOI:10.1109/tnnls.2023.3329368
摘要

Lithium-ion batteries are widely used in modern society. Accurate modeling and prognosis are fundamental to achieving reliable operation of lithium-ion batteries. Accurately predicting the end-of-discharge (EOD) is critical for operations and decision-making when they are deployed to critical missions. Existing data-driven methods have large model parameters, which require a large amount of labeled data and the models are not interpretable. Model-based methods need to know many parameters related to battery design, and the models are difficult to solve. To bridge these gaps, this study proposes a physics-informed neural network (PINN), called battery neural network (BattNN), for battery modeling and prognosis. Specifically, we propose to design the structure of BattNN based on the equivalent circuit model (ECM). Therefore, the entire BattNN is completely constrained by physics. Its forward propagation process follows the physical laws, and the model is inherently interpretable. To validate the proposed method, we conduct the discharge experiments under random loading profiles and develop our dataset. Analysis and experiments show that the proposed BattNN only needs approximately 30 samples for training, and the average required training time is 21.5 s. Experimental results on three datasets show that our method can achieve high prediction accuracy with only a few learnable parameters. Compared with other neural networks, the prediction MAEs of our BattNN are reduced by 77.1%, 67.4%, and 75.0% on three datasets, respectively. Our data and code will be available at: https://github.com/wang-fujin/BattNN.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
fufu完成签到 ,获得积分10
刚刚
小羊小羊发布了新的文献求助80
刚刚
何木木完成签到 ,获得积分10
1秒前
强强完成签到 ,获得积分10
1秒前
小二郎应助大饼子圆采纳,获得50
2秒前
李健的小迷弟应助牛马采纳,获得10
3秒前
dkw完成签到,获得积分10
3秒前
obsession完成签到 ,获得积分10
4秒前
tsuki完成签到,获得积分10
7秒前
songjiatian完成签到,获得积分20
8秒前
CC完成签到,获得积分0
8秒前
派大星和海绵宝宝完成签到,获得积分10
10秒前
充电宝应助best贺采纳,获得10
11秒前
小阿沈完成签到,获得积分10
12秒前
王波完成签到 ,获得积分10
14秒前
找文献完成签到 ,获得积分10
14秒前
梦雪完成签到,获得积分10
15秒前
griffon完成签到,获得积分10
15秒前
dali完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
18秒前
w1x2123完成签到,获得积分0
18秒前
熊子康儿子完成签到 ,获得积分10
18秒前
小羊小羊完成签到,获得积分10
18秒前
周em12_完成签到,获得积分10
19秒前
科研通AI6应助852采纳,获得20
20秒前
Ricardo完成签到 ,获得积分10
20秒前
祁风完成签到 ,获得积分10
20秒前
大力的忆霜完成签到 ,获得积分10
20秒前
ylh关闭了ylh文献求助
21秒前
luming完成签到 ,获得积分10
21秒前
牛马发布了新的文献求助10
21秒前
冷酷飞飞完成签到 ,获得积分10
22秒前
小阿沈发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
天天开心完成签到,获得积分10
22秒前
奋斗机器猫完成签到 ,获得积分10
23秒前
Turbo完成签到,获得积分10
24秒前
烟花应助HS215采纳,获得10
26秒前
28秒前
高分求助中
晶体学对称群—如何读懂和应用国际晶体学表 1500
Constitutional and Administrative Law 1000
Microbially Influenced Corrosion of Materials 500
Die Fliegen der Palaearktischen Region. Familie 64 g: Larvaevorinae (Tachininae). 1975 500
Numerical controlled progressive forming as dieless forming 400
Rural Geographies People, Place and the Countryside 400
Machine Learning for Polymer Informatics 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5385169
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4507833
关于积分的说明 14029166
捐赠科研通 4417710
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2426663
邀请新用户注册赠送积分活动 1419356
关于科研通互助平台的介绍 1397766