Short-Term Capacity Estimation of 4S LiFePO 4 Battery Under Constant Current Cycling Based on Temporal Convolutional Network

2. Short-Term Capacity Estimation of 4S LiFePO4 Battery Under Partial Constant Current Cycling Based on Temporal Convolutional Network

论文基本信息

字段	内容
DOI/URL/PDF	DOI/期刊页；期刊PDF全文
发现来源	OpenAlex复核队列；来源历史：OpenAlex
期刊/会议/平台	JTERA（Jurnal Teknologi Rekayasa），第11卷第1期，117–130页
发表日期	2026-06-26，JTERA出版页；PDF标注2026年6月
作者/机构	Mohammad Rico Ferdian Khoirunizar、Denny Irawan；PDF列Electrical Engineering, Muhammadiyah University, Gresik（页面写Universitas Muhammadiyah Gresik）
通讯作者	未能确认；首页列出作者邮箱但未标注通讯作者身份
脚本评分/证据等级	49；全文级；低分复核后因直接预测循环容量/短期退化趋势纳入
核验路径	payload的PDF URL先尝试失败；从JTERA官方文章页确认题录与摘要，再用该页PDF链接下载并读取全文；核对DOI、卷期、作者和发表时间

纳入理由与原文证据

• 主题/边界： 论文将下一循环放电容量作为预测目标，并明确以近期容量序列外推短期容量轨迹，属于容量退化预测；不是寿命终点或RUL预测。样本单一且周期短，因此只作低成本实验基线参考。
• 证据： PDF方法部分将问题定义为“给定连续历史容量序列，预测下一循环容量”；全文报告五折walk-forward验证及RMSE、MAE、MAPE。期刊全文PDF

数据集/电池体系

• 体系/数据： 单个4S LiFePO₄ 12.8V、6Ah电池包，由32700规格电芯组成；0.5C恒流充电、1C放电，76周期中排除初期13个被认定为电化学稳定化异常的点，剩63个有效周期。Raspberry Pi Pico、ADS1115、INA226和DS18B20采集电压、电流、温度；容量由放电电流积分得到。
• 工况/跨域： 数据在单一部分恒流充放电协议下产生，PDF记录温度约25–32°C；没有多电池、多批次、其他倍率或跨化学体系验证。

EOL/RUL/SOH 定义

• 目标/定义： 目标为下一循环放电容量（Ah），不是作者定义的SOH百分比、EOL阈值或RUL周期数；容量可作为健康退化指标，但不能将一步容量误差直接当寿命预测成绩。
• 未来信息风险： PDF使用因果卷积、walk-forward时间序列交叉验证，并称每折只用训练子集拟合归一化参数，降低时间泄漏风险。仍需留意初始13点删除规则是否依赖全序列观察，以及窗口长度表述不一致（摘要称3 timestep，方法处同时出现5 timestep与L=3）。

模型方法

• 流程： 近期容量序列→TCN因果/扩张一维卷积、残差块和Huber损失→一步预测下一循环容量；对照Persistence、Moving Average与Linear Regression。PDF给出扩张率[1,2,4]、三个残差块等细节，但输入窗口长度的文字描述冲突，不能据此认定实现无误。
• 部署： DAQ由Pico采集并将CSV送PC分析；未确认TCN在微控制器端部署、在线推理延迟或持续运行验证。

验证设计

• 划分/泛化： PDF全文称采用5折TimeSeriesSplit/walk-forward，按时间用过去样本训练、未来样本测试；每折单独训练并在训练子集内留出验证序列。仅一个电池包的63个有效点，没有电芯外部测试。
• 可信度： 中低；时间顺序切分和基线比较较透明，但样本规模极小、单包局部容量波动很窄，不足以证明跨电池泛化。

指标与结果

• 全文数字： PDF五折均值±标准差：RMSE 0.01618±0.00250Ah、MAE 0.01355±0.00202Ah、MAPE 0.86±0.13%；TCN优于Persistence、移动平均和线性回归。R²均值为负（TCN −0.3757±0.3634），作者归因于容量方差约0.05Ah及折间归一化拼接效应。
• 版本冲突： JTERA网页摘要另列RMSE 0.02114Ah、MAE 0.01288Ah、MAPE 0.827%，与PDF数值不同；报告暂以已读PDF正文表格为准，保留冲突，需向期刊/作者核实版本。

泄漏风险、复现性与局限性

• 泄漏风险： 低至中；按时间walk-forward、训练折独立归一化是正面控制；初始异常样本剔除和窗口长度/序列长度矛盾仍需检查。
• 复现性： 中；PDF披露DAq、协议、模型块、基线、交叉验证和主要超参数，但未发现公开CSV或代码仓库；全文个别描述存在相互矛盾。
• 局限性： 只有一个小容量LFP包、63个有效周期；一步预测不是RUL/EOL；摘要与PDF结果不一致且负R²提醒不宜仅凭MAPE宣传高精度。

是否值得跟进

• 结论： 跟进。
• 理由与下一步： 全文的时间外推设计适合做小数据基准，且记录了真实传感器采集。先核对PDF与网页摘要差异、窗口设定和异常点规则；再用多包、跨工况数据复现，并补充多步容量衰减与明确SOH/EOL映射。