近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員陳忠偉、副研究員毛治宇團(tuán)隊(duì)聯(lián)合西安交通大學(xué)教授馮江濤，在電池健康管理領(lǐng)域取得進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了新型的基于無監(jiān)督域自適應(yīng)的電池荷電狀態(tài)（SOC）跨域預(yù)測(cè)框架，解決了傳統(tǒng)方法對(duì)域間差異和目標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)簽的依賴，為電池實(shí)時(shí)SOC預(yù)估提供了新思路，有望實(shí)現(xiàn)電池SOC的精準(zhǔn)跨域評(píng)估。同時(shí)，這一遷移學(xué)習(xí)框架作是該團(tuán)隊(duì)開發(fā)的第一代電池?cái)?shù)字大腦PBSRD Digit核心模型的重要組成部分，可成為電池智能管理的解決方案之一。
鋰電池SOC的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)對(duì)于電氣設(shè)備的正常運(yùn)行至關(guān)重要。而電池的不一致性和工作條件的變化導(dǎo)致電池跨域分布存在差異。同時(shí)，收集足夠的且?guī)в袠?biāo)簽的目標(biāo)數(shù)據(jù)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
該團(tuán)隊(duì)提出了基于對(duì)抗域自適應(yīng)的SOC估計(jì)框架。科研人員基于特定工作條件下的離線數(shù)據(jù)集，構(gòu)建并訓(xùn)練了特殊設(shè)計(jì)的SOC估計(jì)器，以捕獲源域數(shù)據(jù)與標(biāo)簽之間的映射關(guān)系；設(shè)計(jì)了帶有重構(gòu)模塊和最大均值差異約束的對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)，提取域不變特征，減小域間分布差異；僅基于數(shù)量有限且未標(biāo)記的目標(biāo)域數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了預(yù)訓(xùn)練模型可被遷移至不同的電池工作條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在固定環(huán)境溫度、動(dòng)態(tài)變化環(huán)境溫度和電池類型改變的條件下，該團(tuán)隊(duì)提出的遷移框架的最佳跨域誤差分別為1.33%、2.57%和1.45%，表明該框架有望實(shí)現(xiàn)電池SOC的跨域評(píng)估。
相關(guān)研究成果以An unsupervised domain adaptation framework for cross-conditions state of charge estimation of lithium-ion batteries為題，發(fā)表在《IEEE交通電氣化匯刊》（IEEE Transactions on Transportation Electrification）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）等的支持。
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大連化物所等開發(fā)出用于電池荷電狀態(tài)跨域預(yù)測(cè)的新型深度學(xué)習(xí)框架
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