論文の概要: Joint Remaining Useful Life Prediction and Capacity Estimation of Lithium-Ion Batteries Using Partial-Charging Data
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.21932v2
- Date: Mon, 21 Sep 2026 02:50:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-22 20:29:00.263661
- Title: Joint Remaining Useful Life Prediction and Capacity Estimation of Lithium-Ion Batteries Using Partial-Charging Data
- Title(参考訳): 部分充電データを用いたリチウムイオン電池の余寿命予測と容量推定
- Abstract要約: 本稿では, 実測履歴のフルサイクル容量を入力として必要とせず, 部分チャージ測定を用いたクロスエキスパート・フレームワークを提案する。
RUL Expertは、30サイクルの歴史でサンプリングされた名目上の10分セグメントから長期的な劣化を捉え、Capacity Expertは最近の電池の挙動を特徴付けている。
それらの相補表現は、関節RULとキャパシティ予測のための機能的線形変調によって統合される。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Joint remaining useful life (RUL) prediction and capacity estimation require representations of both gradual degradation and recent battery behavior. This paper presents a cross-expert framework using partial-charging measurements without requiring measured historical full-cycle capacity as an input. The RUL Expert captures long-term degradation from nominal 10-min segments sampled across a 30-cycle history, while the Capacity Expert characterizes recent battery behavior from statistical descriptors of nominal 40-min segments over ten consecutive cycles. Their complementary representations are integrated through feature-wise linear modulation for joint RUL and capacity prediction. A key contribution is a three-stage training strategy that progressively controls frozen and trainable components: supervised representation pretraining, independent expert pretraining, and final fusion training with both experts frozen. This staged optimization preserves expert-specific degradation knowledge while improving the balance between the two prediction tasks, with RUL treated as the primary prognostic objective. On two public battery-aging datasets, the reference configuration achieves mean RUL root-mean-square errors of 143.69 and 161.10 cycles and capacity errors of 12.36 and 7.28 mAh, respectively. On Dataset I, cross-expert fusion reduces both mean errors relative to either standalone expert. The proposed framework achieves the lowest reported RUL RMSE among the compared methods on both datasets while maintaining competitive capacity-estimation accuracy.
- Abstract(参考訳): RUL(Joint remaining useful Life)予測とキャパシティ推定は、段階的劣化と最近のバッテリー動作の両方の表現を必要とする。
本稿では, 実測履歴のフルサイクル容量を入力として必要とせず, 部分チャージ測定を用いたクロスエキスパート・フレームワークを提案する。
RUL Expertは、30サイクルの歴史でサンプリングされた名目10分セグメントからの長期的な劣化を捉え、Capacity Expertは10サイクルにわたる名目40分セグメントの統計記述者による最近のバッテリーの挙動を特徴付けている。
それらの相補表現は、関節RULとキャパシティ予測のための機能的線形変調によって統合される。
鍵となる貢献は、凍結およびトレーニング可能なコンポーネントを段階的に制御する3段階のトレーニング戦略である。
この段階的な最適化は、専門家固有の劣化知識を保ちながら、2つの予測タスク間のバランスを改善し、RULを第一の予後目標として扱う。
2つのパブリックなバッテリエイジングデータセットでは、RULのルート平均二乗誤差は143.69サイクルと161.10サイクルで、キャパシティエラーは12.36mAh、キャパシティエラーは7.28mAhである。
Dataset Iでは、クロスエキスパートフュージョンは、どちらのスタンドアロンの専門家と比較しても平均エラーを減らす。
提案手法は, 競合能力推定精度を維持しつつ, 両データセットの比較手法の中で最下位のRUL RMSEを実現する。
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