State of Health Estimation of Lithium-Ion Batteries in Electric Vehicles under Dynamic Load Conditions
Notice bibliographique
Résumé
Among numerous functions performed by the battery management system (BMS), online estimation of the state of health (SOH) is an essential and challenging task to be accomplished periodically. In electric vehicle (EV) applications, accurate SOH estimation minimizes failure risk and improves reliability by predicting battery health conditions. The challenge of accurate estimation of SOH is based on the uncertain dynamic operating condition of the EVs and the complex nonlinear electrochemical characteristics exhibited by the lithium-ion battery. This paper presents an artificial neural network (ANN) classifier experimentally validated for the SOH estimation of lithium-ion batteries. The ANN-based classifier model is trained experimentally at room temperature under dynamic variable load conditions. Based on SOH characterization, the training is done using features such as the relative values of voltage, state of charge (SOC), state of energy (SOE) across a buffer, and the instantaneous states of SOC and SOE. At implementation, due to the slow dynamics of SOH, the algorithm is triggered on a large-scale periodicity to extract these features into buffers. The features are then applied as input to the trained model for SOH estimation. The classifier is validated experimentally under dynamic varying load, constant load, and step load conditions. The model accuracies for validation data are 96.2%, 96.6%, and 93.8% for the respective load conditions. It is further demonstrated that the model can be applied on multiple cell types of similar specifications with an accuracy of about 96.7%. The performance of the model analyzed with the confusion matrices is consistent with the requirements of the automotive industry. The classifier was tested on a Texas F28379D microcontroller unit (MCU) board. The result shows that an average real-time execution speed of 8.34 µs is possible with a negligible memory occupation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».