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近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員陳忠偉與副研究員毛治宇團(tuán)隊，聯(lián)合西安交通大學(xué)教授馮江濤，在電池健康管理方面取得進(jìn)展。合作團(tuán)隊開發(fā)了新型兩階段聯(lián)邦遷移學(xué)習(xí)框架，解決了快充電池健康狀態(tài)預(yù)測中的數(shù)據(jù)不足和個性化建模難題，為快充電池健康狀態(tài)預(yù)測提供了新思路。

電池健康狀態(tài)的準(zhǔn)確預(yù)測對電動汽車電池管理至關(guān)重要。在實際應(yīng)用中，快充片段準(zhǔn)確預(yù)測電池健康狀態(tài)面臨兩個挑戰(zhàn)：一是由于隱私保護(hù)要求，單個電池的訓(xùn)練數(shù)據(jù)有限；二是不同電池的充放電行為不同，需要建立個性化預(yù)測模型。

該團(tuán)隊提出了兩階段聯(lián)邦遷移學(xué)習(xí)框架。第一階段采用聯(lián)邦遷移學(xué)習(xí)框架，使多個分布式電池通過共享模型參數(shù)，協(xié)作訓(xùn)練全局模型，既可以學(xué)習(xí)通用知識又能夠保護(hù)數(shù)據(jù)隱私；在第二階段，通過目標(biāo)電池的少量本地數(shù)據(jù)對這一全局模型進(jìn)行微調(diào)，建立捕獲個體電池特征的個性化模型。聯(lián)邦遷移學(xué)習(xí)框架構(gòu)建在輕量級卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)上，并通過有效的通道注意機(jī)制提升了性能。實驗結(jié)果表明，該框架在公共快充電池數(shù)據(jù)集上的預(yù)測性能優(yōu)于傳統(tǒng)方法。

聯(lián)邦遷移學(xué)習(xí)框架作為團(tuán)隊開發(fā)的第二代電池數(shù)字大腦PBSRD Digit的核心模型，為電池智能化管理提供了解決方案。同時，團(tuán)隊基于該框架開發(fā)了儲能領(lǐng)域垂直智能客服系統(tǒng)，助力儲能行業(yè)的智能化發(fā)展。

相關(guān)研究成果發(fā)表在《IEEE交通電氣化匯刊》（IEEE Transactions on Transportation Electrification）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項（B類）等的支持。

論文鏈接

科研人員提出預(yù)測電池健康狀態(tài)的新深度學(xué)習(xí)框架