Accurate forecasting of state-of-health (SOH) is essential for ensuring safe and reliable operation of lithium-ion cells. However, existing models calibrated on laboratory tests at specific conditions often fail to generalize to new cells that differ due to small manufacturing variations or operate under different conditions. To address this challenge, an uncertainty-aware transfer learning framework is proposed, combining a Long Short-Term Memory (LSTM) model with domain adaptation via Maximum Mean Discrepancy (MMD) and uncertainty quantification through Conformal Prediction (CP). The LSTM model is trained on a virtual battery dataset designed to capture real-world variability in electrode manufacturing and operating conditions. MMD aligns latent feature distributions between simulated and target domains to mitigate domain shift, while CP provides calibrated, distribution-free prediction intervals. This framework improves both the generalization and trustworthiness of SOH forecasts across heterogeneous cells.


翻译:准确预测健康状态(SOH)对于确保锂离子电池的安全可靠运行至关重要。然而,现有模型通常基于特定条件下的实验室测试进行校准,往往难以泛化到因微小制造差异而不同的新电池或不同工况下的电池。为解决这一挑战,本文提出一种考虑不确定性的迁移学习框架,将长短期记忆网络(LSTM)模型与基于最大均值差异(MMD)的域适应方法相结合,并通过共形预测(CP)实现不确定性量化。LSTM模型在旨在捕获电极制造与运行条件中真实世界变异性的虚拟电池数据集上进行训练。MMD通过对齐模拟域与目标域之间的潜在特征分布来缓解域偏移,而CP则提供经过校准、无分布假设的预测区间。该框架提升了跨异构电池的健康状态预测的泛化能力与可信度。

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健康是指一个人在身体、精神和社会等方面都处于良好的状态。 健康包括两个方面的内容:

一是主要脏器无疾病,身体形态发育良好,体形均匀,人体各系统具有良好的生理功能,有较强的身体活动能力和劳动能力,这是对健康最基本的要求;

二是对疾病的抵抗能力较强,能够适应环境变化,各种生理刺激以及致病因素对身体的作用。传统的健康观是“无病即健康”,现代人的健康观是整体健康,世界卫生组织提出“健康不仅是躯体没有疾病,还要具备心理健康、社会适应良好和有道德”。因此,现代人的健康内容包括:躯体健康、心理健康、心灵健康、社会健康、智力健康、道德健康、环境健康等。健康是人的基本权利。健康是人生的第一财富。
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