- عنوان کتاب: Machine Learning for Advanced Battery Systems
- نویسنده: Benben Jiang, Guannan He, Xiang Chen
- حوزه: باتری
- سال انتشار: 2026
- تعداد صفحه: 240
- زبان اصلی: انگلیسی
- نوع فایل: pdf
- حجم فایل: 7.52 مگابایت
مجموعه دادههای باتری در مقیاس بزرگ اغلب حاوی دادههای غیرعادی به دلیل نویز حسگر، خطاهای ارتباطی و ناهماهنگیهای عملیاتی هستند که دقت پیشبینیهای مبتنی بر داده را کاهش میدهند. با این حال، بسیاری از مطالعات موجود، تأثیر چنین ناهنجاریهایی را نادیده میگیرند یا فیلتر کردن را به صورت اکتشافی و بدون معیارگذاری دقیق اعمال میکنند، که به طور بالقوه میتواند باعث ایجاد سوگیری در خطوط لوله آموزش و ارزیابی شود. این مطالعه یک چارچوب یادگیری عمیق ارائه میدهد که تشخیص ناهنجاری مبتنی بر خودرمزگذار را با یک شبکه عصبی باقیمانده (ResNet) ادغام میکند تا به پیشبینی پیشرفته عمر مفید باقی مانده در سطح چرخه با استفاده از تنها یک ورودی تک چرخهای دست یابد. این چارچوب به طور سیستماتیک نمونههای غیرعادی را با استفاده از انواع مختلف خودرمزگذارهای کانولوشنی و توالی به توالی فیلتر میکند و در نتیجه یکپارچگی دادهها را قبل از بهینهسازی و آموزش مدلهای مبتنی بر ResNet افزایش میدهد. معیارگذاری در برابر رویکردهای یادگیری عمیق موجود، بهبود قابل توجهی در عملکرد را نشان میدهد، به طوری که بهترین مدل به میانگین خطای مطلق درصد 2.85٪ و ریشه میانگین مربعات خطای 40.87 چرخه دست مییابد که از مطالعات قبلی پیشی میگیرد. این نتایج نشان میدهد که فیلترینگ ناهنجاری مبتنی بر خودرمزگذار به طور قابل توجهی دقت پیشبینی را افزایش میدهد و اهمیت تشخیص ناهنجاری سیستماتیک در پیشبینیهای باتری را تقویت میکند. روش پیشنهادی یک راهحل مقیاسپذیر و قابل تفسیر برای مدیریت هوشمند باتری در وسایل نقلیه الکتریکی و سیستمهای ذخیره انرژی ارائه میدهد.
Large-scale battery datasets often contain anomalous data due to sensor noise, communication errors, and operational inconsistencies, which degrade the accuracy of data-driven prognostics. However, many existing studies overlook the impact of such anomalies or apply filtering heuristically without rigorous benchmarking, which can potentially introduce biases into training and evaluation pipelines. This study presents a deep learning framework that integrates autoencoder-based anomaly detection with a residual neural network (ResNet) to achieve state-of-the-art prediction of remaining useful life at the cycle level using only a single-cycle input. The framework systematically filters out anomalous samples using multiple variants of convolutional and sequence-to-sequence autoencoders, thereby enhancing data integrity before optimizing and training the ResNet-based models. Benchmarking against existing deep learning approaches demonstrates a significant performance improvement, with the best model achieving a mean absolute percentage error of 2.85% and a root mean square error of 40.87 cycles, surpassing prior studies. These results indicate that autoencoder-based anomaly filtering significantly enhances prediction accuracy, reinforcing the importance of systematic anomaly detection in battery prognostics. The proposed method provides a scalable and interpretable solution for intelligent battery management in electric vehicles and energy storage systems.
این کتاب را میتوانید از لینک زیر بصورت رایگان دانلود کنید:





نظرات کاربران