Adaptive Stage Segmentation and Model Selection for Data-Driven Online Remaining Useful Life Prediction of Lithium-Ion Batteries

Chao Lv、Weibo Ren、Zhongxin Chen、Zhijian Wang、Lei Dong、Yanfeng Li

1. Adaptive Stage Segmentation and Model Selection for Data-Driven Online Remaining Useful Life Prediction of Lithium-Ion Batteries

论文基本信息

字段 内容
DOI/URL/PDF DOI/IOP 文章页;IOP PDF 入口(需登录,未取得可读全文)
发现来源 source_history: OpenAlex;OpenAlex 题录;payload 来源 URL 为 DOI
期刊/会议/平台 Measurement Science and Technology;IOP accepted manuscript online
发表日期 2026-08-28;OpenAlex 题录与 IOP 页面均显示 accepted manuscript online 28 August 2026
作者/机构 Chao Lv、Weibo Ren、Zhongxin Chen、Zhijian Wang、lei dong、Yanfeng Li;已确认机构为 North University of China,Zhijian Wang 另列该校现代设计与转子—轴承系统教育部重点实验室
通讯作者 通讯作者:未能确认;IOP 页面列出 Zhongxin Chen 的邮箱,但未明确标注 correspondence
脚本评分/证据等级 67;命中 battery、RUL、degradation、Bayesian、CALCE/MIT–Stanford、Measurement Science and Technology;摘要级
核验路径 pdf_url:payload 未提供 → IOP PDF 入口:web_extract 显示访问限制 → URL/DOI:web_extract 成功,取得题录、日期、作者块和摘要

纳入理由与原文证据

  • 主题/边界: 标题直接以锂离子电池在线 RUL 预测为目标,并把容量退化的多阶段结构作为模型选择依据,属于核心寿命预测任务。
  • 证据: 摘要称采用 “adaptive degradation stage segmentation and model selection framework for online RUL prediction”,并称用公开的 MIT–Stanford 与 CALCE 数据集验证。IOP 摘要页

数据集/电池体系

  • 体系/数据: 已确认 lithium-ion batteries,以及 MIT–Stanford battery dataset、CALCE dataset;电芯数量、具体化学体系、采样规模和公开版本未能确认。
  • 工况/跨域: 温度、倍率、SOC 窗口、充放电协议、按电芯/工况覆盖和跨数据集留出方式未能从摘要确认。

EOL/RUL/SOH 定义

  • 目标/定义: 输出为 RUL;EOL 阈值、RUL 单位、标签生成方式和是否采用固定容量保持率阈值未说明,不能自行套用 80% SOH。
  • 未来信息风险: 论文声称在线,但变点检测、历史变点融合、归一化和退化轨迹重建是否只使用预测时点以前的信息尚未确认;需重点排查完整寿命曲线或后验平滑泄漏。

模型方法

  • 流程: 容量退化数据 → 基于似然函数识别突变并做两阶段分段 → 融合历史变点和似然指标,为各阶段自适应匹配模型 → 用 EKF 融合实时观测与先验模型,并通过 Bayesian parameter updating 输出 RUL。
  • 部署: 只确认“online”建模意图;传感器、更新频率、推理延迟、算力和不完整放电支持未能确认。

验证设计

  • 划分/泛化: 摘要仅确认在 MIT–Stanford 和 CALCE 公开数据集上验证,并声称优于比较模型;随机窗口、按电芯留出、时间外推、外部独立测试和 baseline 清单未说明。
  • 可信度: 中(信息不足)。问题和方法链条清晰,题录/摘要可由出版社核验,但无法判断在线因果性与跨电芯泛化。

指标与结果

  • 摘要只称实验结果在 RUL 预测准确性和可靠性上优于比较模型;MAE、RMSE、MAPE、R²、预测步长、置信区间和各数据集分项数字均未能确认。
  • 不能把脚本评分 67 当作实验结果,也不能把“reliability”解读成已校准的不确定性区间。

泄漏风险、复现性与局限性

  • 泄漏风险: 信息不足至中高;需核查变点历史是否含未来周期、EKF 先验是否用完整曲线、数据标准化是否跨越测试电芯。
  • 复现性: 信息不足;本轮未取得可读 PDF,代码、超参、随机种子、完整表格和数据处理流程未确认。
  • 局限性: ①公开数据规模和工况未说明;②两阶段假设及模型选择在多阶段/非平稳退化上的边界未知;③没有可见的数值结果,暂不能判断收益是否来自分段而非数据处理。

是否值得跟进

  • 结论: 强烈跟进。
  • 理由与下一步: 阶段自适应、EKF 与贝叶斯更新对在线 RUL 有直接方法价值。下一步获取 accepted manuscript,记录 EOL 标签、严格时间因果 split、按电芯外推结果和各组件消融,再在 CALCE/MIT–Stanford 公共轨迹上复算。
查看关键词分类依据
  • RUL prediction · 标题包含「remaining useful life」
    n and Model Selection for Data-Driven Online Remaining Useful Life Prediction of Lithium-Ion Batteries
  • Generic neural network / deep learning · 标题包含「data-driven」
    e Stage Segmentation and Model Selection for Data-Driven Online Remaining Useful Life Prediction of Lithium-Ion Batteries
  • Bayesian · 摘要包含「bayesian」
    ith prior model information. Integrated with Bayesian parameter updating, the framework enables accurate online RUL prediction. Final
  • Kalman / particle filter · 摘要包含「kalman」
    and degradation patterns. Then, an Extended Kalman Filter –based fusion method is proposed to estimate capacity degradation trajec
  • Degradation mechanism / cycling stability analysis · 摘要包含「degradation mechanism」
    for stage segmentation, yet most ignore the degradation mechanism connections across stages, making it hard to dynamically match models with stag
  • Hybrid model · 摘要包含「fusion」
    erns. Then, an Extended Kalman Filter –based fusion method is proposed to estimate capacity degradation trajectories by combining r
  • CALCE · 摘要包含「calce」
    ing the MIT–Stanford battery dataset and the CALCE dataset. Experimental results demonstrate that the proposed approach outperform
  • MIT / Severson · 摘要包含「mit」
    is verified on public datasets including the MIT–Stanford battery dataset and the CALCE dataset. Experimental results demonstrat
  • Self-built / experimental dataset · 摘要包含「experimental」
    nford battery dataset and the CALCE dataset. Experimental results demonstrate that the proposed approach outperforms comparative models i
  • Li-ion / LIB · 标题包含「lithium-ion」
    n Online Remaining Useful Life Prediction of Lithium-Ion Batteries