【IEEETII】用于大型锂离子电池电化学过程建模的物理信息复合网络

准确模拟大型锂离子电池(LLBs)的电化学过程,包括估计过程中的电化学状态分布,对于LLBs的设计和管理至关重要。基于二维物理的模型可以准确地描述LLB的电化学过程。然而,由于存在复杂的偏微分方程(PDE),求解模型成为一项具有挑战性的任务。本文开发了一个物理信息复合网络(PlCN)作为二维物理模型的替代模型。具体来说,PlCN由四个深度神经网络(DNN)组成,分别估计四个关键电化学状态的分布。由于PlCN的架构受到PDE特性的启发,它可以通过四个轻量级DNN实现高精度。此外,通过结合物理和数据,PlCN使用有限的数据实现了准确的估计。它甚至可以估计可能无法直接测量的电化学状态分布。MoreoverPICN提出了一种基于低频信息的预训练策略和两阶段损失平衡策略,以解决PlCN训练中可能出现的收敛失败和损失不平衡问题。PlCN是通过将物理与数据相结合来模拟LLBs电化学过程的新尝试。大量实验表明,它比最先进的模型要好。 关键词:数据、电化学过程、锂离子电池、物理学、替代模型。

  • 2024-12-01
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