Enhancing real-time degradation prediction of lithium-ion battery: A digital twin framework with CNN-LSTM-attention model

电池(电) 降级(电信) 电压 荷电状态 卷积神经网络 计算机科学 泄流深度 锂离子电池 人工神经网络 锂(药物) 电池容量 瞬态(计算机编程) 可靠性工程 模拟 人工智能 工程类 电气工程 电信 医学 功率(物理) 物理 量子力学 内分泌学 操作系统
作者
Wei Li,Yongsheng Li,Akhil Garg,Liang Gao
出处
期刊:Energy [Elsevier BV]
卷期号:286: 129681-129681 被引量:47
标识
DOI:10.1016/j.energy.2023.129681
摘要

Lithium-ion batteries (LIBs) have gained widespread usage in electric vehicles (EVs) due to their high energy density, long cycle life, and environmental friendliness. However, as LIBs undergo repeated charging and discharging cycles, they experience performance degradation. When the rated capacity of LIBs drops to approximately 80 %, retirement becomes necessary. Therefore, accurately determining real-time battery degradation is of paramount importance. This study presents a digital twin framework for analyzing and predicting LIB degradation performance. Within this framework, the back propagation neural network (BPNN) is employed to predict and complete the partial discharge voltage curve of the actual battery cycle. Building upon this, in conjunction with the battery's state of charge (SOC), the convolutional neural networks-long short term memory-attention (CNN-LSTM-Attention) model is utilized to real-time forecast the maximum available capacity of LIBs and reveal the battery's degradation state. Experimental results demonstrate a 99.6 % accuracy in completing the partial discharge voltage. Moreover, the prediction accuracy for maximum available capacity surpasses 99 % with a maximum error of less than 3 mAh. Thus, this research substantiates the efficacy and practical applicability of the proposed approach.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
阿华完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
爆米花应助Patata采纳,获得10
2秒前
2秒前
bkagyin应助张明采纳,获得10
2秒前
rerwre完成签到,获得积分10
3秒前
yufeng完成签到,获得积分10
4秒前
小杭76应助瘦瘦菠萝采纳,获得10
4秒前
4秒前
丘比特应助stan采纳,获得10
4秒前
4秒前
slimayw12发布了新的文献求助10
4秒前
kun发布了新的文献求助10
5秒前
乾雨发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
科研通AI5应助飞飞采纳,获得10
6秒前
江渡完成签到,获得积分10
6秒前
露亮发布了新的文献求助10
6秒前
Han发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
momo发布了新的文献求助30
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
Lucas应助愉快盼曼采纳,获得10
8秒前
宋世伟发布了新的文献求助10
8秒前
SSS木南发布了新的文献求助10
9秒前
大模型应助myS采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
终陌发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
格兰德法泽尔完成签到,获得积分10
10秒前
10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
Target genes for RNAi in pest control: A comprehensive overview 500
A novel angiographic index for predicting the efficacy of drug-coated balloons in small vessels 500
Textbook of Neonatal Resuscitation ® 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
Optimisation de cristallisation en solution de deux composés organiques en vue de leur purification 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5085903
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4301887
关于积分的说明 13405716
捐赠科研通 4126924
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2260099
邀请新用户注册赠送积分活动 1264194
关于科研通互助平台的介绍 1198415