锂电池性能会随使用时间增加而逐步退化,若更换不及时,可能造成爆炸等严重事故。快速准确预测电池健康状态(state of health,SOH),对于锂电池系统管理和维护以及安全使用至关重要。本工作提出一种基于间接健康指标(health indicators,H...锂电池性能会随使用时间增加而逐步退化,若更换不及时,可能造成爆炸等严重事故。快速准确预测电池健康状态(state of health,SOH),对于锂电池系统管理和维护以及安全使用至关重要。本工作提出一种基于间接健康指标(health indicators,HIs)和高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)相结合预测锂电池SOH的机器学习模型。首先,通过分析锂电池放电过程,提取若干易于获得且适合动态操作的直接外部特征作为间接健康指标,并计算它们和SOH的相关性,最终筛选出平均放电电压、等压降放电时间、最高放电温度和平台期放电电压初始骤降值作为健康指标;其次,以上述健康指标作为输入特征,利用GPR算法建立锂电池退化模型,对NASA锂电池数据集进行预测,平均绝对误差(mean absolute error,MAE)不超过2%,均方根误差(root mean square error,RSME)控制在4%之内;最后,将本工作模型与其他常用机器学习模型进行比较,再将模型带入不同实验条件的电池中进行泛化性能分析,最大预测误差控制在6%之内,实验结果表明,本工作提出的间接健康指标和GPR模型具有相对较高的预测精度和优秀的泛化能力。展开更多
为了提高锂电池健康状态(State of health,SOH)的预测准确率,该文将支持向量回归(Support vector regression,SVR)算法与集成学习理论相结合,提出一种基于局部信息融合的支持向量回归集成(Local information fusion with ensemble suppo...为了提高锂电池健康状态(State of health,SOH)的预测准确率,该文将支持向量回归(Support vector regression,SVR)算法与集成学习理论相结合,提出一种基于局部信息融合的支持向量回归集成(Local information fusion with ensemble support vector regression,LIF-ESVR)算法。该算法的核心思想是利用数据的局部信息融合替代原有全局信息,并将信息层融合问题转化为决策层融合问题。首先将原始的训练集划分为若干个子训练集,每个子训练集都包含了原始训练集中的部分重要信息;然后,在每个子训练集上训练一个对应的SVR模型;最后,利用集成学习算法将已训练好的多个SVR模型进行融合。在美国国家航空航天局蓄电池数据上的实验结果表明,所提方法的性能优于现有的锂电池SOH预测方法,具有广泛的应用价值。展开更多
文摘锂电池性能会随使用时间增加而逐步退化,若更换不及时,可能造成爆炸等严重事故。快速准确预测电池健康状态(state of health,SOH),对于锂电池系统管理和维护以及安全使用至关重要。本工作提出一种基于间接健康指标(health indicators,HIs)和高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)相结合预测锂电池SOH的机器学习模型。首先,通过分析锂电池放电过程,提取若干易于获得且适合动态操作的直接外部特征作为间接健康指标,并计算它们和SOH的相关性,最终筛选出平均放电电压、等压降放电时间、最高放电温度和平台期放电电压初始骤降值作为健康指标;其次,以上述健康指标作为输入特征,利用GPR算法建立锂电池退化模型,对NASA锂电池数据集进行预测,平均绝对误差(mean absolute error,MAE)不超过2%,均方根误差(root mean square error,RSME)控制在4%之内;最后,将本工作模型与其他常用机器学习模型进行比较,再将模型带入不同实验条件的电池中进行泛化性能分析,最大预测误差控制在6%之内,实验结果表明,本工作提出的间接健康指标和GPR模型具有相对较高的预测精度和优秀的泛化能力。
文摘为了提高锂电池健康状态(State of health,SOH)的预测准确率,该文将支持向量回归(Support vector regression,SVR)算法与集成学习理论相结合,提出一种基于局部信息融合的支持向量回归集成(Local information fusion with ensemble support vector regression,LIF-ESVR)算法。该算法的核心思想是利用数据的局部信息融合替代原有全局信息,并将信息层融合问题转化为决策层融合问题。首先将原始的训练集划分为若干个子训练集,每个子训练集都包含了原始训练集中的部分重要信息;然后,在每个子训练集上训练一个对应的SVR模型;最后,利用集成学习算法将已训练好的多个SVR模型进行融合。在美国国家航空航天局蓄电池数据上的实验结果表明,所提方法的性能优于现有的锂电池SOH预测方法,具有广泛的应用价值。
