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
刚刚
Jasper应助李nb采纳,获得10
1秒前
Wen完成签到,获得积分10
2秒前
oguricap发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
零零完成签到,获得积分10
2秒前
南方星完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
jyjy发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
李健的小迷弟应助CL采纳,获得10
4秒前
Tom47发布了新的文献求助30
5秒前
6秒前
lingudu发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
搜集达人应助Lee采纳,获得10
7秒前
奚斌完成签到,获得积分10
8秒前
httu发布了新的文献求助10
9秒前
qi0625完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
zdnn发布了新的文献求助10
11秒前
我是老大应助落叶解三秋采纳,获得30
13秒前
Wanfeng完成签到,获得积分10
13秒前
晴天完成签到,获得积分10
13秒前
上官若男应助彩色白桃采纳,获得10
16秒前
顾矜应助zdnn采纳,获得10
16秒前
17秒前
17秒前
cc涓发布了新的文献求助20
18秒前
所所应助yiling采纳,获得10
18秒前
JamesPei应助xiaoyang采纳,获得10
19秒前
19秒前
斯文败类应助酷酷衣采纳,获得10
20秒前
20秒前
难过冷亦发布了新的文献求助10
20秒前
sober发布了新的文献求助10
21秒前
任性柜子完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
迷路诗蕊发布了新的文献求助10
23秒前
23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 6417049
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8236150
关于积分的说明 17494751
捐赠科研通 5469863
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2889699
邀请新用户注册赠送积分活动 1866682
关于科研通互助平台的介绍 1703860