Deep Learning-Powered Lifetime Prediction for Lithium-Ion Batteries Based on Small Amounts of Charging Cycles

锂(药物) 离子 环境科学 计算机科学 材料科学 工程物理 工程类 化学 心理学 精神科 有机化学
作者
Yunpeng Liu,Moin Ahmed,Jiangtao Feng,Zhiyu Mao,Zhongwei Chen
出处
期刊:IEEE Transactions on Transportation Electrification 卷期号:11 (1): 3078-3090 被引量:17
标识
DOI:10.1109/tte.2024.3434553
摘要

The accurate lifetime prediction of lithium-ion batteries (LIBs) is essential to the normal and effective operation of electric devices. However, such estimation faces huge challenges due to the nonlinear capacity degradation process and uncertain LIBs’ operating conditions. This article proposes a novel end-to-end deep learning (DL) model, namely, a dual-stream vision transformer with the efficient self-attention mechanism (DS-ViT-ESA), to predict the current cycle life (CCL) and remaining useful life (RUL) of the target battery. The local and global spatiotemporal features are effectively captured via the vision transformer (ViT) with the efficient self-attention (ESA) mechanism based on small amounts of charging cycles. Meanwhile, by serving the differences between each cycle as the supplementary model input, the inner cycle and cycle-to-cycle aging information could be extracted and fused by a dual-stream structure to enhance prediction accuracy. Experiments exhibit that the proposed model only needs 15 charging cycles (about 1%~3% along the trajectory to failure) while ensuring the lifetime prediction accuracy (RUL error: 5.40%, CCL error: 4.64%, and early lifetime prediction error: 2.16%). Meanwhile, the model also shows the effective zero-shot generalization capacity for the charging strategies not appearing in the training dataset.
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
小任同学要努力完成签到 ,获得积分10
1秒前
ymy发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
OVERLXRD完成签到,获得积分10
4秒前
威武大楚完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
赘婿应助鬼火采纳,获得10
5秒前
土土土发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
无花果应助ljymedical采纳,获得10
6秒前
7秒前
Abundance发布了新的文献求助10
8秒前
顺心凡旋发布了新的文献求助10
8秒前
CipherSage应助李静采纳,获得10
8秒前
Isla发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
spring发布了新的文献求助10
10秒前
派派完成签到,获得积分10
10秒前
13秒前
cc发布了新的文献求助10
14秒前
Abundance完成签到,获得积分10
15秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
wang应助科研通管家采纳,获得30
15秒前
15秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
TTw应助酷炫的大白采纳,获得10
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
黄大龙完成签到 ,获得积分10
16秒前
16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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Sage Handbook of Digital Labour 600
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 600
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 6417020
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8236083
关于积分的说明 17494657
捐赠科研通 5469829
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2889699
邀请新用户注册赠送积分活动 1866660
关于科研通互助平台的介绍 1703788