A Degradation Empirical-Model-Free Battery End-of-Life Prediction Framework Based on Gaussian Process Regression and Kalman Filter

卡尔曼滤波器 电池(电) 降级(电信) 计算机科学 克里金 可靠性(半导体) 颗粒过滤器 高斯过程 航程(航空) 高斯分布 控制理论(社会学) 工程类 人工智能 机器学习 功率(物理) 物理 控制(管理) 量子力学 航空航天工程 电信
作者
Jianwen Meng,Meiling Yue,Demba Diallo
出处
期刊:IEEE Transactions on Transportation Electrification [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:9 (4): 4898-4908 被引量:29
标识
DOI:10.1109/tte.2022.3209629
摘要

Predicting the battery's end-of-life (EOL) with uncertainty quantification is critical for ensuring system safety and reliability. This article presents a hybrid framework for battery EOL prediction and its uncertainty assessment based on Gaussian process regression (GPR) and Kalman filter (KF). First, a KF-based empirical-model-free state tracking phase is applied for the available partial battery degradation data. Then, the original time series forecasting problem of degradation curves is converted to the prediction of the virtual degradation rate and acceleration. Next, the prediction of the virtual degradation rate and acceleration is executed by the iterative GPR multistep ahead prediction strategy with moving sliding windows (SWs). Finally, the uncertainty assessment is carried out based on the SW length determination process. The effectiveness of our proposed method is validated on the open-source lithium-ion battery degradation dataset from the University of Oxford. Extensive EOL prediction tests have been carried out from 40% (early-stage), 60% (middle-stage), and 80% (late-stage) of the dataset, respectively. Compared with the popular EOL prediction method within particle filter (PF) framework, the predicted mean EOL cycle by our method is closer to the true value with a smaller range of prediction uncertainty.

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
眼睛大乐蓉完成签到 ,获得积分20
1秒前
别熬夜发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
soon完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Luo发布了新的文献求助30
4秒前
freshabc完成签到,获得积分10
4秒前
大模型的应助被anyan采纳,获得10
5秒前
5秒前
CipherSage的应助被木子采纳,获得10
6秒前
6秒前
智障猫发布了新的文献求助10
7秒前
Mzy发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
韩韩韩发布了新的文献求助10
13秒前
Uuu完成签到,获得积分20
13秒前
Liujun发布了新的文献求助10
13秒前
Joerica发布了新的文献求助30
13秒前
Dora发布了新的文献求助10
13秒前
滕茹嫣发布了新的文献求助10
13秒前
paperslicing发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
擢辰安良发布了新的文献求助10
14秒前
Owen的应助被miergrace采纳,获得10
14秒前
迷人兔子完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
共享精神的应助被了一例采纳,获得10
15秒前
16秒前
酷波er的应助被啦啦啦啦啦采纳,获得10
16秒前
生医工小学生完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
Yolanda完成签到,获得积分10
17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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7973410
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9438214
关于积分的说明 21055399
捐赠科研通 7549668
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3373716
关于科研通互助平台的介绍 2508731
邀请新用户注册赠送积分活动 2406772