Lithium-ion battery RUL prediction based on sequence decomposition and the PatchTST-MKAN model

Junbang Ma、Jun Zhou、Xing Wu、Tao Liu

4. Lithium-ion battery RUL prediction based on sequence decomposition and the PatchTST-MKAN model

论文基本信息

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期刊/会议/平台 Engineering Research Express, 8(1), 015312
发表日期 2026-01-09;IOP页面确认Published日期
作者/机构 Junbang Ma、Jun Zhou、Xing Wu、Tao Liu;出版社页列昆明理工大学机电工程学院,另列滇西应用技术大学
通讯作者 Jun Zhou;IOP作者页以星号标注其为通讯作者
脚本评分/证据等级 75;摘要级。评分理由含RUL、Transformer、NASA/CALCE及开放获取标记;指标未由脚本评分推断
核验路径 payload PDF URL请求 → 返回IOP文章元数据/摘要页面(全文需订阅)→ IOP DOI文章页成功核对作者、日期、摘要与数据声明

纳入理由与原文证据

  • 主题/边界: 直接预测锂离子电池RUL,使用容量退化趋势作为健康度量;不是仅做异常监测。
  • 证据: 出版社摘要称对容量序列分解后用PatchTST-MKAN估计RUL,并在NASA、CALCE及自有数据上验证;IOP出版社页。

数据集/电池体系

  • 体系/数据: 摘要列NASA、CALCE公开数据和作者自有数据,研究对象为锂离子电池;电芯型号、样本量及各数据子集规模未能确认。
  • 工况/跨域: 摘要称有比较实验,但未给出温度、倍率、SOC窗口或跨数据集训练/测试安排。

EOL/RUL/SOH 定义

  • 目标/定义: 预测RUL,采用容量退化趋势;RUL单位、EOL容量阈值和标签构造方式未在可访问摘要中说明。
  • 未来信息风险: ICEEMDAN若在整段序列上拟合,可能将预测时点后的信息带入分解结果;需检查滚动预测是否仅使用历史前缀。

模型方法

  • 流程: 容量序列经改进完全集成经验模态分解自适应噪声法(ICEEMDAN)拆分趋势/分量与残差,再输入PatchTST并接入多阶Kolmogorov-Arnold网络模块(MKAN);论文称与多种基线比较。
  • 部署: 摘要声称预测时间较短,但未报告运行平台、推理延迟、算力或在线更新细节。

验证设计

  • 划分/泛化: NASA、CALCE及自有数据上做比较;公开摘要未说明独立电芯划分、外部测试或跨数据集训练策略。
  • 可信度: 信息不足。主题、方法和来源得到出版社确认,但核心协议需全文核查。

指标与结果

  • 可访问摘要没有给出RMSE、MAE、MAPE或具体测试电芯数;仅定性称性能优于多种对照并节省预测时间,不把该定性表述当作量化证据。

泄漏风险、复现性与局限性

  • 泄漏风险: 信息不足偏高,关键点是序列分解边界、预测起点及调参是否接触测试后段。
  • 复现性: 信息不足。IOP声明支持发现的数据包含在文章/补充材料中,但本轮未确认代码、超参、随机种子及可读全文。
  • 局限性: 数据规模与体系未知;没有摘要级数字比较;部署速度优势缺少硬件和测试设置。

是否值得跟进

  • 结论: 观望。
  • 理由与下一步: 架构组合新颖但分解型预测尤其需要做因果性审查。取得全文后,核验按电芯划分、ICEEMDAN在线可用性和各数据集逐项误差,再决定复现优先级。
查看关键词分类依据
  • RUL prediction · 标题包含「rul」
    Lithium-ion battery RUL prediction based on sequence decomposition and the PatchTST-MKAN model
  • Transformer / attention · 摘要包含「transformer」
    ence decomposition and the patch time series transformer (PatchTST) model optimized with the multi-order Kolmogorov-Arnold network (MKAN
  • Generic neural network / deep learning · 摘要包含「deep learning」
    , the PatchTST-MKAN integrated model employs deep learning on the decomposed elements and residuals to develop a prediction framework that
  • Hybrid model · 摘要包含「ensemble」
    he health metric, with the improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise (ICEEMDAN) applied to break do
  • Empirical degradation model · 摘要包含「empirical」
    metric, with the improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise (ICEEMDAN) applied to break down capacit
  • NASA · 摘要包含「nasa」
    xperiments conducted on public datasets from NASA and CALCE, alongside our own dataset. Comparative evaluations against various m
  • CALCE · 摘要包含「calce」
    s conducted on public datasets from NASA and CALCE, alongside our own dataset. Comparative evaluations against various models high
  • Li-ion / LIB · 标题包含「lithium-ion」
    Lithium-ion battery RUL prediction based on sequence decomposition and the PatchTST-MKAN mo