An Adaptive Machine Learning Framework for Early Lithium-Ion Battery Lifetime Prediction Under Heterogeneous Operating Conditions

Technologies, 2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/technologies14100679
Деректер сенімділігі 85 жоғары
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This study presents PAGER-Life, an adaptive hybrid framework for the early prediction of lithium-ion battery service life under heterogeneous operating conditions. The system integrates physically interpretable degradation features and standardized charge–discharge curves using linear regression, decision tree-based models, and neural networks. An error-aware routing mechanism combines expert predictions based on out-of-fold errors, while conformal prediction enables uncertainty quantification. The framework was evaluated using the MATR and HUST datasets with observation horizons of 20, 50, and 100 cycles, following a protocol that accounts for the grouped data structure and prevents information leakage. A comparative analysis involving 114 physical cells and 14 alternative methods demonstrated the following performance metrics for PAGER-Life: Mean Absolute Percentage Error (MAPE) of 12.827%, Mean Absolute Error (MAE) of 166.766 cycles, Root Mean Square Error (RMSE) of 210.715 cycles, and a macro-averaged coefficient of determination (R2) of 0.495. Ablation studies indicated that removing the physically grounded degradation features substantially degraded predictive performance. The results indicate that the adaptive integration of complementary prognostic models offers a promising approach for the early estimation of battery service life under heterogeneous operating conditions.