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Dashboard ブロックを備えた鉛蓄電池

この例では、Simscape™ 言語を使用して鉛蓄電池をモデル化する方法を示します。

Simscape で等価回路コンポーネントの非線形方程式を実装すると、Simulink® で全体をモデル化する場合と比べて、モデル コンポーネントがより明確に物理的定義方程式に関連付けられます。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 SOC に戻るまで定電流 10 A で再充電されます。バッテリーはその後放電し、もう一度再充電されます。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。

この例には、Simulink、Dashboard、Customizable Blocks ライブラリの Circular Gauge ブロックと 2 つの Vertical Gauge ブロックを使用して作成された電流、SOC、および温度のアニメーションが含まれます。

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

以下の図は、MATLAB Figure でバッテリーの電流と SOC を示したものです。このデータは、モデル キャンバスで View battery current SOC ハイパーリンクをクリックするか、モデルの [シミュレーション] タブで [データ インスペクター] ボタンをクリックして、シミュレーション データ インスペクターでも確認できます。