Joint Estimation of State of Charge and State of Energy of Lithium-Ion Batteries Based on Optimized Bidirectional Gated Recurrent Neural Network

锂(药物) 荷电状态 电池(电) 离子 接头(建筑物) 国家(计算机科学) 人工神经网络 计算机科学 能量(信号处理) 电荷(物理) 估计 人工智能 材料科学 算法 工程类 功率(物理) 热力学 医学 建筑工程 量子力学 内分泌学 系统工程 物理
作者
Liping Chen,Yingjie Song,António M. Lopes,Xinyuan Bao,Zhiqiang Zhang,Lin Yong
出处
期刊:IEEE Transactions on Transportation Electrification 卷期号:10 (1): 1605-1616 被引量:53
标识
DOI:10.1109/tte.2023.3291501
摘要

The state of charge (SOC) and state of energy (SOE) of lithium-ion batteries (LIBs) are fundamental parameters in the battery management system (BMS). However, the simultaneous estimation of the two states is challenging since the SOC and SOE are highly affected by the battery's uncertain operating conditions. In this article, a joint SOC and SOE estimation method is proposed based on a bidirectional gated recurrent unit neural network (BiGRU) with an improved pigeon-inspired genetic (PG) optimization algorithm. The BiGRU network is first used to capture bidirectional information embedded in the battery data and to make up for the loss of information, in general, recurrent neural networks (RNNs) learning. Then, the hyperparameters of the BiGRU are optimized by the PG algorithm to make the data features of LIBs match the network topology. In two dynamic driven cycles, the average root mean square errors (RMSEs) of SOC and SOE estimations with the proposed PG-BiGRU method reach 1.3%. Furthermore, compared with the long short-term memory (LSTM) network, GRU, BiGRU, and pigeon-inspired optimized BiGRU (PIO-BiGRU), the PG-BiGRU algorithm yields the best SOC and SOE joint prediction accuracy, with RMSE values of 0.83% and 0.94%, respectively, which means that the proposed method can effectively reduce the complexity of parameters' adjustment and improve the prediction accuracy.
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
深情安青应助小xy采纳,获得10
刚刚
舒服的鸽子完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
2秒前
2秒前
科研通AI6.3应助ash采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
手工猫完成签到,获得积分10
4秒前
英俊的铭应助W2Yu采纳,获得10
5秒前
My发布了新的文献求助10
5秒前
小石头发布了新的文献求助10
6秒前
西格完成签到 ,获得积分10
6秒前
喜悦的难摧完成签到,获得积分10
6秒前
程帅鹏发布了新的文献求助10
7秒前
JING发布了新的文献求助10
8秒前
顺利灭绝完成签到,获得积分10
8秒前
起风了完成签到,获得积分10
8秒前
舒服的从阳完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
和谐飞飞发布了新的文献求助10
10秒前
bobo发布了新的文献求助10
10秒前
Dylan完成签到 ,获得积分10
10秒前
英俊的铭应助bahung采纳,获得10
11秒前
坐等时光看轻自己完成签到,获得积分0
11秒前
13秒前
14秒前
14秒前
科研通AI6.2应助hc采纳,获得10
14秒前
执着的井完成签到 ,获得积分10
15秒前
风之子发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
彭于晏应助燕麦片采纳,获得10
17秒前
Tr0c发布了新的文献求助10
18秒前
乾三发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
21秒前
小可爱发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
22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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
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 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 6407087
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8226171
关于积分的说明 17446182
捐赠科研通 5459706
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2885088
邀请新用户注册赠送积分活动 1861429
关于科研通互助平台的介绍 1701802