کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
11017549 1725872 2018 14 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Random forest regression for online capacity estimation of lithium-ion batteries
ترجمه فارسی عنوان
رگرسیون جنگل تصادفی برای تخمینی ظرفیت های آنلاین باتری های لیتیوم یون
کلمات کلیدی
باتری لیتیوم یون، برآورد ظرفیت بر روی خط، وضعیت سلامت، رگرسیون جنگ های تصادفی تجزیه و تحلیل ظرفیت افزایشی،
ترجمه چکیده
روش های مبتنی بر یادگیری ماشین به طور گسترده ای برای نظارت بر وضعیت سلامت باتری استفاده می شود. با این حال، مطالعات موجود نیازمند پردازش داده های پیچیده برای استخراج ویژگی ها هستند، بنابراین اجرای سیستم های مدیریت باتری پیچیده می شود. این مقاله یک تکنیک یادگیری ماشین، رگرسیون تصادفی تصادفی برای تخمین ظرفیت باتری ارائه می دهد. تکنیک پیشنهادی قادر به یادگیری وابستگی ظرفیت باتری به ویژگی هایی است که از ولتاژ شارژ و اندازه گیری ظرفیت استخراج می شود. رگرسیون تصادفی جنگی تنها براساس سیگنالهایی نظیر جریان، ولتاژ و زمان اندازه گیری شده است که در هنگام استفاده از باتری معمولی در دسترس هستند. داده های خام جمع آوری شده می تواند به طور مستقیم بدون نیاز به پیش پردازش به مدل آموزش داده شود و منجر به هزینه کم محاسباتی شود. تجزیه و تحلیل ظرفیت افزایشی برای انتخاب ویژگی استفاده می شود. روش توسعه یافته بر روی باتری های اکسید کبالت منگنز لیتیوم نیکل کبالت با الگوهای مختلف پیری کاربرد دارد. نتایج تجربی نشان می دهد که تکنیک پیشنهادی قادر به ارزیابی وضعیت سلامتی باتری های مختلف در شرایط دوچرخه سواری متنوع با خطای متوسط ​​ریشه کمتر از 1.3٪ و نیاز کم محاسباتی است. بنابراین، روش پیشنهادی برای تخمین ظرفیت باتری آنلاین امیدوار کننده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی مهندسی انرژی و فناوری های برق
چکیده انگلیسی
Machine-learning based methods have been widely used for battery health state monitoring. However, the existing studies require sophisticated data processing for feature extraction, thereby complicating the implementation in battery management systems. This paper proposes a machine-learning technique, random forest regression, for battery capacity estimation. The proposed technique is able to learn the dependency of the battery capacity on the features that are extracted from the charging voltage and capacity measurements. The random forest regression is solely based on signals, such as the measured current, voltage and time, that are available onboard during typical battery operation. The collected raw data can be directly fed into the trained model without any pre-processing, leading to a low computational cost. The incremental capacity analysis is employed for the feature selection. The developed method is applied and validated on lithium nickel manganese cobalt oxide batteries with different ageing patterns. Experimental results show that the proposed technique is able to evaluate the health states of different batteries under varied cycling conditions with a root-mean-square error of less than 1.3% and a low computational requirement. Therefore, the proposed method is promising for online battery capacity estimation.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Energy - Volume 232, 15 December 2018, Pages 197-210
نویسندگان
, , , , , , , ,