Deep learning-based fault diagnosis and Electrochemical Impedance Spectroscopy frequency selection method for Proton Exchange Membrane Fuel Cell

断层(地质) 质子交换膜燃料电池 特征选择 介电谱 电阻抗 计算机科学 工程类 算法 人工智能 化学 燃料电池 电化学 电气工程 地质学 物理化学 化学工程 地震学 电极
作者
Jianfeng Lv,Zhongliang Yu,Guanghui Sun,Jianxing Liu
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:591: 233815-233815 被引量:43
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2023.233815
摘要

Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) serves as a valuable tool for analyzing the health of Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC). However, the practical application of EIS-based fault diagnosis algorithms continues to face challenges, including time-consuming EIS measurements, inefficient Equivalent Circuit Model (ECM) parameter estimation, and limited generalization capability of fault diagnosis models. To enhance the utility of the EIS-based fault diagnosis methods, this paper develops a new deep-learning-based PEMFC fault diagnosis framework, along with a frequency selection method. Specifically, a Parameter Estimation Unit (PEU) is introduced to derive the ECM parameters directly from EIS measurements. A Frequency Selection Unit (FSU) based on the Gumbel-Softmax trick is proposed to enable the identification of the optimal frequency solution to maximize fault diagnosis performance with a predetermined number of measured frequency points. Furthermore, a Feature Augmentation Unit (FAU) is proposed to generate robust diagnosis features based on ECM parameters, thus reducing the influence of non-fault operations on fault diagnosis results. Experiments based on real EIS data demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm. With these innovations, the proposed framework could significantly improve the efficiency and accuracy of fault diagnosis in PEMFC.
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
不要爱叹气完成签到,获得积分20
2秒前
李健应助常梦然采纳,获得10
2秒前
CodeCraft应助yy采纳,获得10
2秒前
非而者厚发布了新的文献求助30
3秒前
上善若脱碳甲醛完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
领导范儿应助Garfield采纳,获得10
5秒前
agnes完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
sytbb完成签到,获得积分10
8秒前
chenbinwang发布了新的文献求助10
9秒前
无花果应助yy采纳,获得10
9秒前
june完成签到,获得积分10
10秒前
AAA完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
最重中之重完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
菜菜果冻完成签到,获得积分10
12秒前
Zzy0816发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
菜菜果冻发布了新的文献求助10
15秒前
852应助yy采纳,获得10
16秒前
AAA发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
17秒前
豌豆发布了新的文献求助30
18秒前
TTTHANKS发布了新的文献求助10
19秒前
乐乐应助菜菜果冻采纳,获得10
20秒前
Garfield发布了新的文献求助10
21秒前
23秒前
sumhs陈发布了新的文献求助10
24秒前
充电宝应助芙芙采纳,获得10
24秒前
25秒前
SAODEN完成签到,获得积分10
25秒前
苹果亦巧发布了新的文献求助50
26秒前
26秒前
27秒前
索隆大人完成签到,获得积分10
27秒前
27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
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
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
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 6400891
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8217761
关于积分的说明 17415381
捐赠科研通 5453888
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2882316
邀请新用户注册赠送积分活动 1858950
关于科研通互助平台的介绍 1700638