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锂电池SOH预测 | 基于BiGRU双向门控循环单元的锂电池SOH预测，附锂电池最新文章汇集

news 2025/9/17 9:09:50

锂电池SOH预测 | 基于BiGRU双向门控循环单元的锂电池SOH预测，附锂电池最新文章汇集

预测效果

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基本描述

锂电池SOH预测 | 基于BiGRU双向门控循环单元的锂电池SOH预测

BiGRU（双向门控循环单元）在锂电池SOH（健康状态）预测中的应用，主要是基于其处理时序数据的强大能力。
一、BiGRU双向门控循环单元介绍
Bigru双向门控循环单元是一种新型的神经网络结构，由双向循环神经网络（Bidirectional Recurrent Neural Network，简称BiGRU）和门控循环单元（Gated Recurrent Unit，简称GRU）组合而成。它能够在处理时序数据时更好地捕捉长期依赖关系，具有较强的记忆能力和良好的稳定性，被广泛运用于自然语言处理、语音识别、视频分析等领域。
结构：Bigru双向门控循环单元的结构由两部分组成，分别是双向循环神经网络和门控循环单元。双向循环神经网络采用前向和后向两个方向来学习时序数据的特征，能够更全面地获取上下文信息；门控循环单元则通过门控机制来控制信息的输入输出，有效地减少了梯度消失和梯度爆炸问题，提高了网络的训练效率和性能。

工作原理：Bigru双向门控循环单元的工作原理是通过双向循环神经网络和门控循环单元的协同作用来实现的。双向循环神经网络通过正向和反向两个方向来学习时序数据的特征，分别得到正向和反向的隐藏状态表示；门控循环单元根据这两个隐藏状态进行信息的整合和筛选，得到最终的表示结果。这样的结构能够更好地捕捉时序数据中的长期依赖关系，提高了模型的性能和泛化能力。

二、锂电池SOH预测
锂电池的SOH是其性能的重要指标，对于电动汽车和储能系统等领域具有重要意义。BiGRU双向门控循环单元在锂电池SOH预测中的应用，主要是通过以下步骤实现的：
数据预处理：首先，需要从锂电池的充放电曲线中提取出能够表征电池容量衰减的健康因子，如电压参数。然后，通过特征提取和数据标准化等步骤，为锂电池SOH估计提供可靠的数据基础。

模型构建：基于提取的特征数据，构建BiGRU双向门控循环单元模型。

模型训练与优化：采用合适的优化算法（如Adam等）对BiGRU模型进行训练，通过调整模型参数来最小化预测误差。

SOH预测：经过训练后的BiGRU模型可以用于锂电池SOH的预测。将新的特征数据输入到模型中，即可得到预测的SOH值。通过与实际值进行对比分析，可以评估模型的预测精度和可靠性。

Matlab代码，运行环境要求MATLAB版本为2023b及其以上

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程序设计

完整程序和数据获取方式资源处下载私信回复Matlab基于BIGRU神经网络的锂电池SOH预测。

%%  清空环境变量
warning off             % 关闭报警信息
close all               % 关闭开启的图窗
clear                   % 清空变量
clc                     % 清空命令行% 数据导入
load('B0005.mat')
% 提取电池 B0005 数据集中与充电、放电循环和每个循环的容量相对应的电压测量值。
[B5_d, B5_c, C_B05] = hExtractChargeDischargeCycles(B0005);
%要查看电池充电、放电性能在各个周期内的下降情况，请绘制充电周期的电压与周期数。
%曲线的分布表明，随着电池老化，从开始充电到 4.2 V 所需的时间增加。同样，电池放电所需的时间减少。
num_partial_cycles = 163;
figure; tiledlayout(2,1)
nexttile;
hold on
for i = 1:num_partial_cycles-1
plot(B5_c(i).t,B5_c(i).measuredV)
end

参考资料

[1] https://blog.csdn.net/kjm13182345320/article/details/129036772?spm=1001.2014.3001.5502
[2] https://blog.csdn.net/kjm13182345320/article/details/128690229

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