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extract

解析およびセグメント化されたバッテリー テスト データから選択したバッテリー特徴を抽出する

R2024b 以降

説明

featureTable = extract(extractor,bdp) は、batteryTestDataParser オブジェクト bdp にある解析済みバッテリー データからバッテリーの特徴を抽出することで、特徴テーブル featureTable を返します。extractor は、どの特徴を抽出するかに関するオプション設定が含まれる batteryTestFeatureExtractor オブジェクトです。

extractor が差分解析 (増分容量、差動電圧、差温の 1 つ以上) を必要とするオプションを指定している場合、extract は最初に computeDifferentialCurves を呼び出し、その後結果の曲線から特徴を抽出します。

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データ cleanData10 を読み込みます。これには、10 回目のテスト サイクルを通じてクリーニングされたバッテリー データが含まれます。Cycle 0 には誤って収集されたデータが含まれていることがわかっています。最初の 5 行を表示します。

このサンプル データは、サイクル テスト開始時のバッテリー寿命のごく一部を示しています。

load clean_bat_data cleanData10
head(cleanData10,5)
    Data_Point          DateTime          Step_Index    Cycle_Index    Current    Voltage    Charge_Capacity    Discharge_Capacity    Charge_Energy    Discharge_Energy       dV/dt       Internal_Resistance    Temperature
    __________    ____________________    __________    ___________    _______    _______    _______________    __________________    _____________    ________________    ___________    ___________________    ___________

        1         13-May-2017 03:21:40        0              0            0       3.3018            0                   0                   0                 0            -1.5259e-05         0.022012            30.457   
        2         13-May-2017 03:21:40        0              0            0       3.3018            0                   0                   0                 0            -1.5259e-05         0.022012            30.457   
        3         13-May-2017 03:21:50        0              0            0       3.3018            0                   0                   0                 0            -2.6703e-05         0.022012            30.445   
        4         13-May-2017 03:22:00        0              0            0       3.3018            0                   0                   0                 0            -1.5259e-05         0.022012            30.501   
        5         13-May-2017 03:22:10        0              0            0       3.3018            0                   0                   0                 0            -8.5831e-06         0.022012            30.501   

この table には、電流、電圧、温度の測定値の他に、ステップとサイクルのインデックスが含まれています。また、この table には Internal_Resistance など、その他の測定値も含まれています。

バッテリー テスト データ パーサーの作成

batteryTestDataParser オブジェクト bdp を作成します。ドット表記を使用して、table 内の変数名をプロパティに割り当てます。この例では、バッテリー サイクルの温度がおよそ一定の値に制御されているため、解析対象から除外することができます。したがって、TemperatureVariable プロパティ名を設定しないでください。

bdp = batteryTestDataParser(cleanData10);

bdp.CurrentVariable = "Current";
bdp.VoltageVariable = "Voltage";
bdp.TimeVariable = "DateTime";
bdp.CycleIndexVariable = "Cycle_Index";
bdp.StepIndexVariable = "Step_Index"
bdp = 
  BatteryTestDataParser with properties:

           CurrentVariable: "Current"
           VoltageVariable: "Voltage"
              TimeVariable: "DateTime"
        CycleIndexVariable: "Cycle_Index"
         StepIndexVariable: "Step_Index"
       TemperatureVariable: ""
            ExcludedCycles: [1×0 double]
                 Tolerance: 5.0000e-05
     NumInterpolatedPoints: 1000
                WindowSize: 10
               IsSegmented: 0
    IsTemperatureAvailable: 0

bdp には設定したプロパティが含まれ、table のその他の列は無視されます。

既知のエラー サイクル データの除外

ExcludedCycles プロパティを 0 に設定して、Cycle-0 のデータを処理対象から除外します。

bdp.ExcludedCycles = 0;

データのセグメント化

データをセグメント化し、サイクルやステップごとに解析できるようにします。

bdpseg = segmentData(bdp);
head(bdpseg,5)
    Data_Point          DateTime          Step_Index    Cycle_Index    Current    Voltage    Charge_Capacity    Discharge_Capacity    Charge_Energy    Discharge_Energy       dV/dt       Internal_Resistance    Temperature    CyclingModes    CyclingPhases    IsValid
    __________    ____________________    __________    ___________    _______    _______    _______________    __________________    _____________    ________________    ___________    ___________________    ___________    ____________    _____________    _______

        1         13-May-2017 03:21:40        0              0            0       3.3018            0                   0                   0                 0            -1.5259e-05         0.022012            30.457        Undefined        Undefined       false 
        2         13-May-2017 03:21:40        0              0            0       3.3018            0                   0                   0                 0            -1.5259e-05         0.022012            30.457        Undefined        Undefined       false 
        3         13-May-2017 03:21:50        0              0            0       3.3018            0                   0                   0                 0            -2.6703e-05         0.022012            30.445        Undefined        Undefined       false 
        4         13-May-2017 03:22:00        0              0            0       3.3018            0                   0                   0                 0            -1.5259e-05         0.022012            30.501        Undefined        Undefined       false 
        5         13-May-2017 03:22:10        0              0            0       3.3018            0                   0                   0                 0            -8.5831e-06         0.022012            30.501        Undefined        Undefined       false 

ソフトウェアによって、Step_IndexCycle_IndexIsValid の列が追加されます。データは Cycle 0 から開始しますが、このサイクルを除外するため、このデータでは IsValidfalse に設定されています。bdp でカプセル化されたデータ table にも、これらの新しい列が含まれます。

バッテリー テストの特徴抽出器の作成

batteryTestFeatureExtractor オブジェクト bft を作成します。

bft = batteryTestFeatureExtractor()
bft = 
  BatteryTestFeatureExtractor with properties:

       CyclingPhase: "Charge"
         Statistics: 1
    CycleCumulative: 1
                 CC: 1
                 CV: 1
               CCCV: 1
                 IC: 1
                 DV: 0
                 DT: 0

ドット表記を使用して、充電と放電両方のサイクルを特徴に使用することを指定します。特徴セットの選択は、既定の設定をそのまま使用します。

bft.CyclingPhase = "Both";

特徴の抽出

extract を使用して、指定した特徴を特徴テーブル ft に抽出します。

ft = extract(bft,bdp);

ft の最初の 5 行を表示します。

head(ft,5)
    Cycle_Index    Charge_cumulativeCapacity    Charge_cumulativeEnergy    Charge_duration    Charge_startVoltage    Charge_Voltage_max    Charge_Voltage_min    Charge_Voltage_mean    Charge_Voltage_std    Charge_Voltage_skewness    Charge_Voltage_kurtosis    Charge_Current_max    Charge_Current_min    Charge_Current_mean    Charge_Current_std    Charge_Current_skewness    Charge_Current_kurtosis    Charge_Step5_IC_peak    Charge_Step5_IC_peakWidth    Charge_Step5_IC_peakLocation    Charge_Step5_IC_peakProminence    Charge_Step5_IC_peaksArea    Charge_Step5_IC_peakLeftSlope    Charge_Step5_IC_peakRightSlope    Charge_Step5_IC_area    Charge_Step5_IC__max    Charge_Step5_IC__min    Charge_Step5_IC__mean    Charge_Step5_IC__std    Charge_Step5_IC__skewness    Charge_Step5_IC__kurtosis    Charge_Step5_CC_duration    Charge_Step5_CC_currentMedian    Charge_Step5_CC_slope    Charge_Step5_CC_energy    Charge_Step5_CC_skewness    Charge_Step5_CC_kurtosis    Charge_Step6_IC_peak    Charge_Step6_IC_peakWidth    Charge_Step6_IC_peakLocation    Charge_Step6_IC_peakProminence    Charge_Step6_IC_peaksArea    Charge_Step6_IC_peakLeftSlope    Charge_Step6_IC_peakRightSlope    Charge_Step6_IC_area    Charge_Step6_IC__max    Charge_Step6_IC__min    Charge_Step6_IC__mean    Charge_Step6_IC__std    Charge_Step6_IC__skewness    Charge_Step6_IC__kurtosis    Charge_Step6_CC_duration    Charge_Step6_CC_currentMedian    Charge_Step6_CC_energy    Charge_Step6_CC_skewness    Charge_Step6_CC_kurtosis    Charge_Step9_IC_peak    Charge_Step9_IC_peakWidth    Charge_Step9_IC_peakLocation    Charge_Step9_IC_peakProminence    Charge_Step9_IC_peaksArea    Charge_Step9_IC_peakLeftSlope    Charge_Step9_IC_peakRightSlope    Charge_Step9_IC_area    Charge_Step9_IC__max    Charge_Step9_IC__min    Charge_Step9_IC__mean    Charge_Step9_IC__std    Charge_Step9_IC__skewness    Charge_Step9_IC__kurtosis    Charge_Step9_CC_duration    Charge_Step9_CC_currentMedian    Charge_Step9_CC_energy    Charge_Step9_CC_skewness    Charge_Step9_CC_kurtosis    Charge_Step9_CV_duration    Charge_Step9_CV_voltageMedian    Charge_Step9_CV_slope    Charge_Step9_CV_energy    Charge_Step9_CV_skewness    Charge_Step9_CV_kurtosis    Charge_Step9_CCCV_energyRatio    Charge_Step9_CCCV_energyDifference    Charge_Step5_CC_tInv    Discharge_cumulativeCapacity    Discharge_cumulativeEnergy    Discharge_duration    Discharge_startVoltage    Discharge_Voltage_max    Discharge_Voltage_min    Discharge_Voltage_mean    Discharge_Voltage_std    Discharge_Voltage_skewness    Discharge_Voltage_kurtosis    Discharge_Current_max    Discharge_Current_min    Discharge_Current_mean    Discharge_Current_std    Discharge_Current_skewness    Discharge_Current_kurtosis    Discharge_Step10_IC_peak    Discharge_Step10_IC_peakWidth    Discharge_Step10_IC_peakLocation    Discharge_Step10_IC_peakProminence    Discharge_Step10_IC_peaksArea    Discharge_Step10_IC_peakLeftSlope    Discharge_Step10_IC_peakRightSlope    Discharge_Step10_IC_area    Discharge_Step10_IC__max    Discharge_Step10_IC__min    Discharge_Step10_IC__mean    Discharge_Step10_IC__std    Discharge_Step10_IC__skewness    Discharge_Step10_IC__kurtosis    Discharge_Step10_CC_duration    Discharge_Step10_CC_currentMedian    Discharge_Step10_CC_slope    Discharge_Step10_CC_energy    Discharge_Step10_CC_skewness    Discharge_Step10_CC_kurtosis    Discharge_Step10_CC_tInv    Discharge_Step10_CV_duration    Discharge_Step10_CV_voltageMedian    Discharge_Step10_CV_slope    Discharge_Step10_CV_energy    Discharge_Step10_CV_skewness    Discharge_Step10_CV_kurtosis    Discharge_Step10_CCCV_energyRatio    Discharge_Step10_CCCV_energyDifference    ___________    _________________________    _______________________    _______________    ___________________    __________________    __________________    ___________________    __________________    _______________________    _______________________    __________________    __________________    ___________________    __________________    _______________________    _______________________    ____________________    _________________________    ____________________________    ______________________________    _________________________    _____________________________    ______________________________    ____________________    ____________________    ____________________    _____________________    ____________________    _________________________    _________________________    ________________________    _____________________________    _____________________    ______________________    ________________________    ________________________    ____________________    _________________________    ____________________________    ______________________________    _________________________    _____________________________    ______________________________    ____________________    ____________________    ____________________    _____________________    ____________________    _________________________    _________________________    ________________________    _____________________________    ______________________    ________________________    ________________________    ____________________    _________________________    ____________________________    ______________________________    _________________________    _____________________________    ______________________________    ____________________    ____________________    ____________________    _____________________    ____________________    _________________________    _________________________    ________________________    _____________________________    ______________________    ________________________    ________________________    ________________________    _____________________________    _____________________    ______________________    ________________________    ________________________    _____________________________    __________________________________    ____________________    ____________________________    __________________________    __________________    ______________________    _____________________    _____________________    ______________________    _____________________    __________________________    __________________________    _____________________    _____________________    ______________________    _____________________    __________________________    __________________________    ________________________    _____________________________    ________________________________    __________________________________    _____________________________    _________________________________    __________________________________    ________________________    ________________________    ________________________    _________________________    ________________________    _____________________________    _____________________________    ____________________________    _________________________________    _________________________    __________________________    ____________________________    ____________________________    ________________________    ____________________________    _________________________________    _________________________    __________________________    ____________________________    ____________________________    _________________________________    ______________________________________
         1                  1.0912                      3.8091                 1837.2               3.2889                 3.6004                3.2889                3.5127                0.076284                -0.26567                    2.0059                   6.6013               0.064569               2.1754                 2.3511                  0.94798                    2.3503                    5.7922                   0.0035305                       3.5354                           1.0442                        0.017545                        455.73                            -156.9                      0.47685                  5.7922                  0.20359                 1.8285                   1.8935                    0.92129                      2.2916                       260.48                        6.5999                           NaN                   1.6668                     -1.1606                     3.3064                    205.55                  0.00032391                       3.4848                           202.29                         0.05434                      5.7674e+05                       -6.4963e+05                    0.29419                  205.55                 -155.16                  5.5596                   23.701                    1.2326                       34.729                       289.56                         3.96                         1.1145                    0.23118                      1.8814                     2.995                   0.038488                        3.4137                           2.5201                        0.086013                        114.72                           -27.805                      0.17715                   2.995                 0.14983                  0.83697                 0.83355                    1.2133                       3.0573                       579.99                          1.1                        0.61058                      1.401                      4.4162                      610.01                        3.6002                     -0.00073938                 0.11516                    1.8343                       5.892                        5.3022                             0.49542                            NaN                      1.0858                         3.3053                    1186.2                  3.3297                   3.3297                   1.9996                    2.7518                   0.46306                    -0.69494                       1.7957                    -0.021996                 -4.4004                  -3.6203                   1.6577                      1.6544                         3.741                       6.7938                        0.11998                            3.1504                               6.6838                             0.53179                            39.956                               -124.97                           1.0703                      6.7938                     -0.014509                    0.80702                      1.5432                        2.3837                            7.765                            875.8                             -4.4                          0.00030465                      3.2745                         -1.363                          3.6784                        760.95                        300.43                            1.9999                         0.00093293                     0.016935                       -2.3131                          9.8519                            193.36                                  3.2575                
         2                  1.1011                      3.8354                 1846.4               3.1837                 3.6004                3.1837                3.5029                0.088036                -0.73117                    3.6177                   6.6015                0.05476               2.2175                 2.3674                  0.90434                    2.2705                     5.836                   0.0030023                       3.5316                          0.68589                        0.016269                        213.15                           -250.16                      0.44404                   5.836                  0.13184                 1.2512                   1.6785                      1.544                      3.9793                       242.78                        6.6003                      0.013906                   1.5463                    -0.96454                     2.5803                    246.89                  0.00025026                       3.4836                           243.78                        0.044018                      7.4402e+05                       -9.5271e+05                    0.29516                  246.89                 -171.99                   5.735                   24.116                    1.8446                       43.434                        289.6                         3.96                         1.1142                     0.3299                      1.9009                    3.2962                   0.035999                        3.4169                           2.8106                        0.092468                        74.392                           -44.561                      0.18327                  3.2962                 0.14598                   0.8614                 0.89265                    1.2528                       3.1663                          600                          1.1                         0.6313                     1.5064                      4.9068                         590                        3.6002                     -0.00069836                 0.10311                    2.1156                      7.6634                        6.1227                             0.52819                         0.7253                      1.0876                         3.3111                    1191.7                  3.3199                   3.3199                   1.9996                    2.7293                   0.46952                    -0.62182                        1.679                    -0.022033                 -4.4006                  -3.5379                   1.7243                      1.4985                         3.249                       6.7992                        0.11954                            3.1471                               6.6772                             0.54781                            38.502                               -127.78                           1.0721                      6.7992                     -0.019529                    0.81345                      1.5523                        2.3741                           7.7121                           877.32                             -4.4                          0.00030269                      3.2804                        -1.3602                          3.6885                        761.05                        304.33                            1.9999                         0.00088585                     0.016846                       -2.3857                          10.332                            194.73                                  3.2635                
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         4                  1.1285                      3.9265                   1854               3.0425                 3.6004                3.0425                3.4886                 0.10833                 -1.4374                    6.0532                   6.6018               0.053802               2.4518                 2.4836                  0.73677                    1.9175                    5.7409                    0.009714                        3.526                          0.75229                        0.050046                        78.213                           -36.467                      0.51466                  5.7409                 0.077484                 1.0179                   1.6221                     1.8547                      4.9973                       281.47                           6.6                      0.017771                   1.7912                     -0.8937                     2.4507                    284.71                   0.0002261                        3.483                           281.22                        0.048138                      1.1692e+06                       -1.2026e+06                    0.29395                  284.71                 -102.46                  5.8213                   24.828                    3.8645                       49.474                       289.63                         3.96                          1.114                    0.43977                      1.9856                    3.3632                   0.038079                        3.4125                           2.8494                        0.095633                        120.64                           -33.348                      0.18632                  3.3632                 0.13527                  0.88511                 0.93232                    1.2628                       3.1856                          610                          1.1                        0.64157                     1.5256                      4.9396                      575.01                        3.6002                     -0.00071665                0.094806                    1.8886                      6.4618                        6.7672                             0.54677                         8.4167                       1.097                         3.3423                    1197.7                  3.4182                   3.4182                   1.9996                     2.735                     0.481                    -0.57359                       1.6517                    -0.022873                 -4.4004                  -3.5176                    1.739                      1.4618                        3.1404                       6.7845                        0.12091                            3.1502                               6.7385                             0.54007                            40.191                               -127.15                           1.0815                      6.7845                    -0.0079904                    0.76353                      1.5115                        2.4977                            8.364                           884.95                             -4.4                          0.00029715                      3.3115                        -1.2773                          3.5595                        765.91                        302.74                                 2                         0.00085562                     0.016897                       -2.5036                          11.241                            195.99                                  3.2946                
         5                  1.1089                      3.8666                 1840.9               3.2517                 3.6004                3.2517                3.5057                0.080206                -0.28465                    2.2471                   6.6012               0.054041               2.2484                 2.3956                  0.88864                    2.2173                    5.8282                   0.0027343                       3.5326                          0.87356                        0.013627                        462.29                           -321.82                      0.51181                  5.8282                  0.17263                 1.6991                   1.9009                     1.0239                      2.4585                       279.64                           6.6                           NaN                   1.7887                     -1.0714                     3.0945                    266.87                  0.00025179                       3.4829                            263.3                        0.046322                      1.4141e+06                       -5.3883e+05                    0.29153                  266.87                 -99.447                  5.7487                    25.36                    3.6798                       43.967                        289.6                         3.96                         1.1139                    0.31689                      1.8507                    3.3702                   0.036075                        3.4174                           2.8835                        0.097699                        65.705                           -57.197                      0.18785                  3.3702                 0.14183                  0.87871                 0.93491                    1.2898                       3.2579                          615                          1.1                        0.64671                     1.6549                      5.3183                      575.01                        3.6002                     -0.00070527                 0.09545                    2.0023                      7.0948                        6.7754                             0.55126                            NaN                      1.0899                         3.3189                    1191.5                   3.319                    3.319                   1.9957                    2.7191                   0.47534                    -0.57212                       1.6031                    -0.022711                 -4.4004                  -3.5032                   1.7484                      1.4358                        3.0653                       6.7791                        0.12181                            3.1534                               6.6528                             0.53007                            40.813                               -124.92                           1.0744                      6.7791                     -0.013775                    0.81196                      1.5549                        2.3807                           7.7342                           879.13                             -4.4                          0.00030022                      3.2881                        -1.3286                          3.5449                        760.85                        302.39                            1.9999                         0.00089706                     0.017049                        -2.309                          9.7528                            192.86                                   3.271                

特徴テーブルは Cycle 1 から開始します。

充電電圧の尖度をプロットします。

plot(ft.Cycle_Index,ft.Charge_Voltage_kurtosis)
title("Charge Voltage Kurtosis by Cycle")

Figure contains an axes object. The axes object with title Charge Voltage Kurtosis by Cycle contains an object of type line.

入力引数

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特徴抽出オプション。batteryTestFeatureExtractor オブジェクトとして指定します。オプションは extractor のプロパティで指定します。

セグメント化および解析されたバッテリー テスト データ。batteryTestDataParser オブジェクトとして指定します。

出力引数

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特徴テーブル。table として返されます。特徴テーブルには、extractor で指定された特徴が含まれます。抽出できる特徴の詳細については、batteryTestFeatureExtractor の「プロパティ」セクションを参照してください。

バージョン履歴

R2024b で導入