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鉛蓄電池

この例では、等価回路コンポーネントの非線形方程式を実装するために、Simscape™ 言語を使って鉛蓄電池をモデル化する方法を説明します。この方法を使用すると、Simulink® で全体をモデル化する場合よりも簡単にモデルのコンポーネントと物理的定義方程式の関係を理解できます。方程式の定義とその検証については、次の文献を参照してください。Jackey, R. "A Simple, Effective Lead-Acid Battery Modeling Process for Electrical System Component Selection", SAE World Congress & Exhibition, April 2007, ref. 2007-01-0778

このシミュレーションでは、最初にバッテリーが定電流 10 A で放電します。その後、バッテリーは最初の充電状態に戻るまで定電流 10 A で再充電されます。バッテリーの温度をモデル化するために単純な熱モデルが使用されています。冷却は主に対流によって行われ、発熱は主にバッテリーの内部抵抗 R2 から生じます。12 V の電池ブロックのコピー 6 つを直列に接続することにより、標準的な 12 V の鉛蓄電池をモデル化できます。

このモデルは Simscape のサンプル ライブラリ LeadAcidBattery_lib を使って作成されています。このライブラリは、すぐに実行できるようにビルド済みの状態でパス上に用意されています。ただし、書き込み権限をもつ新しいディレクトリにソース ファイルをコピーし、そのディレクトリを自分の MATLAB® パスに追加することをお勧めします。これにより、ライブラリを自分で変更してリビルドできるようになります。サンプル ライブラリのソース ファイルはパッケージ ディレクトリ matlabroot/toolbox/physmod/simscape/simscapedemos/+LeadAcidBattery にあります。"matlabroot" はご利用のマシン上の MATLAB ルート ディレクトリです。このディレクトリを見つけるには、MATLAB のコマンド ウィンドウで「matlabroot」と入力します。

モデル

Battery Cell サブシステム

Battery Thermal Model サブシステム

Scope からのシミュレーション結果

Simscape ログからのシミュレーション結果