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数据分析与 AI 丨预测电池寿命只需要 2 小时!Altair RapidMiner 实现论文级 AI 模型流程化

  • 2025-04-21
    上海
  • 本文字数:1189 字

    阅读完需:约 4 分钟

新能源、电池、储能这几年热得烫手,几乎每家电池厂都在问同一个问题:


怎么才能尽早知道电池能不能用、用多久?


预测电池的循环寿命,一直是研发和质控中的痛点。你可能看到过一些顶会论文、复杂建模方法,写着扩散方程、界面电位、化学动力学模型等内容,一通操作猛如虎,通常需要一年时间才能部署一次。


而用 Altair RapidMiner 自动建模平台,让一个数据分析师 不到两小时 就可以搭建好一个准确率高达 97.6% 的 AI 模型,仅用电池前 100 圈的运行数据就能精准预测整个寿命。



项目简介:

丰田研究所的电池数据,RapidMiner 全流程落地


我们用的是一份来自丰田研究所的公开数据集,数据包含:

  • 124 组磷酸铁锂电池

  • 每组电池都在不同充放电条件下运行

  • 每个电池的生命周期从 150 圈~2300 圈不等

  • 每圈都记录了电压、电流、温度等关键指标



传统方法要看几十万行数据、编写大量脚本,还要调参优化算法。而我们用 Altair RapidMiner 搭建的流程中,仅用前 100 圈的数据,就训练出了以下性能的模型:



重点是:这完全可视化、无需写代码、点击即可复用。


实现方法:

RapidMiner 做了什么?


1)拆分子数据流

  • 每个 Cell ID 拆成独立子集

  • 提取周期 10~100 的关键特征(排除容量上升的前几圈)



2)自动特征生成+工程

  • 电池容量变化、平均充电时间、最大/平均温度等变量的自动提取

  • 一键标准化、空值处理、降维



3)AutoML 模型训练 &评估

  • 系统自动对比回归算法,如 Random Forest、Deep Learning、SVM 等

  • 自动交叉验证选择表现最佳的模型结构



4)输出部署式模型

  • 模型结果可打包部署成 API

  • 可连接生产系统直接进行电池健康监测


优势对比:

为什么用 RapidMiner 比传统方式更香?



更重要的是,这一套逻辑,不止能预测电池寿命,只要有数据,也可以用在:


  • 预测老化试验时间

  • 优化充电策略

  • 电池工艺参数推荐

  • 甚至换成别的行业:压缩机部件寿命预测、光伏组件老化预估、电机健康监测……


总结:

RapidMiner 让 AI 走入一线工程师手中


很多人一听“机器学习”“非线性预测”,就觉得门槛高、落地难。但 RapidMiner 的优势就是:


即使你不是 AI 专家,也能用 RapidMiner 做出专家级的模型。


在这个案例中,我们只花了 2 小时,就跑出了一个准度媲美论文级别的模型,还能复用、能上线、能部署。


如果你也是电池行业、材料行业、设备预测性维护相关的从业者,或者你团队中苦于 AI“想做不会做、请人太贵、做出来不能落地”,那么——


Altair RapidMiner,值得你试试。


关于 Altair RapidMiner


Altair RapidMiner 数据分析与人工智能平台,是数据分析领域中最早实现将自动化数据科学、文本分析、自动特征工程和深度学习等多种功能同时集成的企业级一站式数据科学平台,帮助用户解决从数据清洗、准备、数据科学建模到模型管理和部署的全流程需求,同时支持数据和流数据的实时分析可视化,适用于从学术研究到企业级应用的广泛场景。


欲了解更多信息,欢迎关注公众号:Altair 澳汰尔


如您对 Altair RapidMiner 感兴趣,欢迎关注公众号免费申请部分软件试用。


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