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Multi-model ensemble learning for battery state-of-health estimation:Recent advances and perspectives

Journal of Energy Chemistry 2025年第1期100卷 739-759页

作者： Chuanping Lin Jun Xu Delong Jiang Jiayang Hou Ying Liang zhongyue zou Xuesong Mei State Key Laboratory for Manufacturing Systems Engineering Xi'an Jiaotong University Shaanxi Key Laboratory of Intelligent Robots School of Mechanical Engineering Xi'an Jiaotong University Department of Electrical Engineering and Automation Luoyang Institute of Science and Technology School of Mechanical Engineering Hangzhou Dianzi University

The burgeoning market for lithium-ion batteries has stimulated a growing need for more reliable battery performance monitoring. Accurate state-of-health(SOH) estimation is critical for ensuring battery operational performance. Despite numerous data-driven methods reported in existing research for battery SOH estimation, these methods often exhibit inconsistent performance across different application scenarios. To address this issue and overcome the performance limitations of individual data-driven models,integrating multiple models for SOH estimation has received considerable attention. Ensemble learning(EL) typically leverages the strengths of multiple base models to achieve more robust and accurate outputs. However, the lack of a clear review of current research hinders the further development of ensemble methods in SOH estimation. Therefore, this paper comprehensively reviews multi-model ensemble learning methods for battery SOH estimation. First, existing ensemble methods are systematically categorized into 6 classes based on their combination strategies. Different realizations and underlying connections are meticulously analyzed for each category of EL methods, highlighting distinctions, innovations, and typical applications. Subsequently, these ensemble methods are comprehensively compared in terms of base models, combination strategies, and publication trends. Evaluations across 6 dimensions underscore the outstanding performance of stacking-based ensemble methods. Following this, these ensemble methods are further inspected from the perspectives of weighted ensemble and diversity, aiming to inspire potential approaches for enhancing ensemble performance. Moreover, addressing challenges such as base model selection, measuring model robustness and uncertainty, and interpretability of ensemble models in practical applications is emphasized. Finally, future research prospects are outlined, specifically noting that deep learning ensemble is poised to advance ens

关键词： Contrastive Learning

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Lumped-Parameter Thermal Network Model and Experimental Research of Interior PMSM for Electric Vehicle

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CES Transactions on Electrical Machines and Systems 2017年第4期1卷 367-374页

作者： Qixu Chen zhongyue zou Binggang Cao electric vehicle and system control institute Xi’an jiaotong University

A 25kW interior permanent magnet synchronous machine(IPMSM)applied to the electric vehicle is introduced in the paper.A lumped-parameter thermal network model is presented for IPMSM temperature rise ***,a 3D liquid-solid coupling model considering the assembly clearance is compared with the 2D lumped-parameter thermal network ***,a dynamometer platform for temperature rise measurement is established to verify the above-mentioned methods,which obtains the measured efficiency map at rated load case and overload *** the same time,the measured no-load back electromotive Force(EMF),load line input voltage and load current are *** PTC100 is used to measure the temperature of the stator winding and iron core,and the FLUKE infrared thermal imager is applied to measure the surface temperature of PMSM and *** result shows that the lumped-parameter thermal network have a high accuracy to predict each part temperature.

关键词： Interior permanent magnet synchronous machine lumped-parameter thermal network liquid-solid coupling thermal resistance thermal conductance.

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采用模拟退火算法的电动汽车复合电源能量管理系统优化

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西安交通大学学报 2015年第8期49卷 90-96页

作者：王斌徐俊曹秉刚续丹邹忠月西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049

针对电动汽车的混合式复合电源工作模式切换复杂、不利于不同工作模式的功率最优分配问题,提出基于模拟退火算法的复合电源能量管理优化方法。对混合式复合电源的工作模式进行分层讨论,建立能量管理系统的各部件损耗模型,基于不同层次... 详细信息

针对电动汽车的混合式复合电源工作模式切换复杂、不利于不同工作模式的功率最优分配问题,提出基于模拟退火算法的复合电源能量管理优化方法。对混合式复合电源的工作模式进行分层讨论,建立能量管理系统的各部件损耗模型,基于不同层次设计能量管理策略。在分层能量管理策略的基础上,采用模拟退火算法降低系统的损耗。搭建混合式复合电源仿真模型和实验台进行仿真和实验。仿真和实验结果表明:在NYCC和EUDC路况下,混合式复合电源能量管理系统采用模拟退火算法优化比滞环逻辑控制的总损耗降低0.8%和1.1%。混合式复合电源能量管理系统采用模拟退火算法不仅能有效降低系统损耗,实现功率最优分配,而且能及时跟随功率需求,由超级电容提供或吸收峰值功率,保证电池安全。

关键词：电动汽车复合电源模拟退火算法能量管理系统

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一种新型三平移并联机构运动输出及工作空间分析

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机床与液压 2010年第5期38卷 24-26页

作者：陈海真邹忠月郝秀清山东理工大学机械工程学院山东淄博255049

根据螺旋理论分析了新型空间三平移3-RCR并联机构的运动螺旋和约束螺旋,确定了机构的自由度;运用坐标变换法求得机构的位置反解;利用极坐标边界搜索法通过具体算例确定了机构的工作空间及其边界,为该类并联机构的进一步研究和应用提供... 详细信息

根据螺旋理论分析了新型空间三平移3-RCR并联机构的运动螺旋和约束螺旋,确定了机构的自由度;运用坐标变换法求得机构的位置反解;利用极坐标边界搜索法通过具体算例确定了机构的工作空间及其边界,为该类并联机构的进一步研究和应用提供参考。

关键词：并联机构位置反解工作空间

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基于灵巧度3-RCR并联机器人机构的结构参数优化

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机床与液压 2012年第5期40卷 22-24,42页

作者：陈海真邹忠月宋宏鹏山东理工大学机械工程学院山东淄博255049 西安交通大学机械工程学院陕西西安710049

对新型三平移3-RCR并联机构的位置解、雅克比条件数进行了求解分析;基于3-RCR并联机构的全域条件数,以灵巧度作为优化目标,利用遗传算法对其结构参数进行优化研究,运用MATLAB软件编程得到了该并联机构的灵巧度图谱,为该类并联机构的进... 详细信息

对新型三平移3-RCR并联机构的位置解、雅克比条件数进行了求解分析;基于3-RCR并联机构的全域条件数,以灵巧度作为优化目标,利用遗传算法对其结构参数进行优化研究,运用MATLAB软件编程得到了该并联机构的灵巧度图谱,为该类并联机构的进一步研究和应用提供了参考。

关键词：并联机构灵巧度参数优化遗传算法

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纯电动汽车用内置式PMSM的MTPA-FW控制算法对比研究

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微电机 2017年第6期50卷 44-50页

作者：陈起旭邹忠月曹秉刚徐俊西安交通大学机械工程学院西安710049

以一台25 kW电动汽车用内置式永磁同步电机作为被控对象,分别使用梯度下降法、电流超前角β法对比分析,实现了弱磁控制。在整个控制系统中,2种算法均使用了电流、转速和电压三闭环反馈控制,以定子相电压Us对变频器直流侧母线电压Udc的... 详细信息

以一台25 kW电动汽车用内置式永磁同步电机作为被控对象,分别使用梯度下降法、电流超前角β法对比分析,实现了弱磁控制。在整个控制系统中,2种算法均使用了电流、转速和电压三闭环反馈控制,以定子相电压Us对变频器直流侧母线电压Udc的利用率为基础,采集电流调节器ACR输出的交/直轴电压U_(dq),与定子相电压最大值Usmax相比较组成反馈电压控制环,经积分调节器,最终得到修正后的交/直轴电流。与反馈的交/直轴电流比较后的差值,作为电流调节器ACR的输入。在t=0.2 s时刻,负载转矩由80 Nm阶跃到20 Nm,转速由额定转速3000 r/min阶跃到最高转速12000 r/min,由转速曲线可以看出,采用2种不同弱磁调速算法,均可以实现具备4倍弱磁调速能力。仿真证明了弱磁控制算法的合理性,实现了电磁转矩与转速的快速跟踪,以及较小的电流与转矩纹波,并初步搭建了动力系统平台,为后续试验提供理论依据。

关键词：内置式永磁同步电机弱磁控制梯度下降法电流超前角法

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内置式永磁同步电机结构与电磁耦合研究

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防爆电机 2016年第2期51卷 1-5页

作者：陈起旭徐俊周阳邹忠月曹秉刚西安交通大学机械工程学院陕西西安710049

首先从结构的角度,建立了刨煤机用内置式永磁同步电机的全参数化转子模型,分析了转子在不同转速下的位移分布;得到了电机在最高转速下,考虑磁钢底面胶可靠和失效两种工况下,转子的位移和应力分布。分析结果证明了转子最外圆周处位移最大... 详细信息

首先从结构的角度,建立了刨煤机用内置式永磁同步电机的全参数化转子模型,分析了转子在不同转速下的位移分布;得到了电机在最高转速下,考虑磁钢底面胶可靠和失效两种工况下,转子的位移和应力分布。分析结果证明了转子最外圆周处位移最大,而隔磁桥处的应力最大;然而从电磁的角度,分析了不同隔磁桥宽度对空载反电势和气隙磁密的影响,随着隔磁桥宽度的增大,极间漏磁增大,反电势和气隙磁密均呈下降趋势,最后研制了实验样机,空载实验验证了在额定转速下,线反电势最大值和有效值和仿真结果误差在2%以内,同时电机在最高转速工况运行,转子运行可靠,没有出现与定子扫膛现象,证明了隔磁桥取值的合理性。

关键词：内置式永磁同步电机结构电磁耦合

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基于Cruise的纯电动汽车性能仿真及测试验证

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汽车工程师 2019年第10期 39-43页

作者：员汝娜邹忠月张腾赵旭阳河南速达电动汽车科技有限公司

为了缩短纯电动汽车的研发周期并节约成本,快速高效地针对整车性能要求对其动力系统各零部件的关键参数进行匹配计算成为车辆研发初期的主要难题.基于Cruise软件建立整车模型验证参数匹配的合理性,通过计算快速得到整车的动力性和经济... 详细信息

为了缩短纯电动汽车的研发周期并节约成本,快速高效地针对整车性能要求对其动力系统各零部件的关键参数进行匹配计算成为车辆研发初期的主要难题.基于Cruise软件建立整车模型验证参数匹配的合理性,通过计算快速得到整车的动力性和经济性能仿真结果,最后进行装车验证.结果表明:整车试验结果与仿真结果相差不大,且均满足整车的设计要求,验证了仿真模型的准确性.

关键词：纯电动汽车动力系统匹配 Cruise仿真测试验证

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电动汽车用内置式PMSM的MTPA控制算法对比研究

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微电机 2017年第4期50卷 32-35,42页

作者：陈起旭王庆元徐俊邹忠月曹秉刚西安交通大学机械工程学院西安710049 天津航天机电设备研究所天津300458

研究了一台25k W内置式永磁同步电机,从解析法、β求解算法、反馈算法与直接求解算法4个方面对比实现了最大转矩电流比控制,并从动态响应、稳定性方面分析了仿真结果,发现直接求解算法,系统动态响应最快,其次是β求解算法,因反馈算法,... 详细信息

研究了一台25k W内置式永磁同步电机,从解析法、β求解算法、反馈算法与直接求解算法4个方面对比实现了最大转矩电流比控制,并从动态响应、稳定性方面分析了仿真结果,发现直接求解算法,系统动态响应最快,其次是β求解算法,因反馈算法,需要多次重复迭代,故系统响应最慢。当t=0.25 s处负载转矩由40 Nm阶跃到80 Nm,可以看出交/直轴电流随之增大,与解析法中的MTPA轨迹曲线一致,计算结果比较接近,以此证明了3种算法的合理性,实现了电磁转矩与转速的快速跟踪,在工程上有巨大的应用价值。

关键词：内置式永磁同步电机最大转矩电流比控制矢量控制

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The effect of melt overheating on the melt structure transition and solidified structures of Sn-Bi40 alloy

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Science China(Technological Sciences) 2008年第9期51卷 1402-1408页

作者： CHEN HongSheng ZU FangQiu CHEN Jie zou Li DING GuoHua HUANG zhongyue Liquid/Solid Metal Processing Institute School of Materials Science and EngineeringHefei University of TechnologyHefei 230009China

Evolution of the electrical resistivity of Sn-40wt%Bi melt with time under different overheating temperatures during isothermal experiments has been studied, and the relationship between different melt state, solidification behavior and solidified structure has also been investigated. The results show that the melt structure transition revealed by the abnormal change of resistivity would take place within a certain holding time just when the holding temperature is above a certain critical, and that the higher the temperature above the critical, the shorter the "incubation period" of the melt structure transition, and the faster the transition speed. The results of solidification experiments suggest that the melt structure transition caused by different holding time at the same temperature can lead to a higher so-lidification undercooling degree, finer grain size and change of microscopic pattern. Further exploration indicates that the solidification undercooling degree can come to a head when the melt is held at the specific temperature for a given time. The functionary mechanism of the phenomena above is also discussed briefly.

关键词： Sn-Bi alloy electrical resistivity melt structure transition solidified structure

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