バッテリーのシミュレーションと制御

バッテリーのシミュレーションと制御は、自動車、航空宇宙、エネルギー生産、携帯用電子機器などの産業分野における重要な要素の 1 つです。これらの分野では、優れた性能特性を実現すると共に、小型で軽量であることが求められるため、高度なリチウム イオン バッテリーが適しています。充電式リチウム イオン バッテリーは、複雑な制御やバッテリーを管理するシステム (BMS) を使用して意図した動作エンベロープ内に収まるようにしないと揮発することがあり、発火事故を起こす恐れがあります。BMS を実装するには、バッテリーの詳細かつ精確なプラント モデルに基づく組み込み制御アルゴリズムを開発しなければなりません。

MathWorks Consulting Services では、何百もの企業をサポートする中で蓄積してきた業界での経験と技術的な専門知識を活かして、バッテリーのシミュレーションと制御の課題を解決し、バッテリーの性能を最大限に引き出します。

実際のバッテリー化学に応じたバッテリー モデルのパラメーターの推定

MathWorks のコンサルタントは、多重 RC 等価回路モデルを採用したバッテリー セルのモデル化の経験から、適切なモデル構造を迅速に特定できるように支援し、実験データからバッテリー モデルのパラメーターを推定する最適な方法を提案します。また、バッテリー モデルの推定には膨大なデータが必要になるため、高度な最適化アルゴリズムを使用してパラメーターの推定を自動化する手法も提案します。

BMS 制御アルゴリズムの開発

MathWorks のコンサルタントは、バッテリーのシミュレーションや BMS 制御アルゴリズムにおける業界での経験に加え、モデルベース デザインのための MATLAB および Simulink の深い知識に基づいて、充・放電のスケジュール、充電状態の推定、安全遮断限度の設計、セル バランシングなど、制御アルゴリズムを実装するための効率的な手法を提案します。システムレベルのシミュレーションや組み込みコードの生成に関するベスト プラクティスに従って、机上のシミュレーションから、リアルタイムのハードウェアインザループ テスト、コントローラーのラピッド プロトタイピングまでを行うことができます。

認証規格や安全規格への適合

MathWorks のコンサルタントは、関数プロトタイプ、ファイル形式、ファイル分割方法、データ構造、インターフェイスなどに応じて、それぞれのプログラミング規格に適合したソフトウェア コードを生成できるように、組み込みの製品機能、関数、API を使用したコード生成を支援します。必要な機能が組み込まれていない場合は、必要に応じてカスタムの機能を作成し、それらの新しい機能を展開および保守できるように知識を継承します。


MathWorks Consulting Servicesによるサポートの内容:

  • 必要とされる精度のバッテリー シミュレーション モデルの迅速な実現
  • バッテリーのパラメーター推定の自動化
  • バッテリー制御開発へのモデルベース デザインの適用による開発作業の削減と開発時間の短縮
  • プロジェクトベースのコーチング セッションおよび知識の継承による独自に対応できる能力の構築

MathWorks Consulting Servicesでは、バッテリー シミュレーションや BMS 制御アルゴリズムの提案を通じて、バッテリー性能の向上を支援します。

チーム紹介

ワールドワイド、MathWorksのテクニカルコンサルタントはMATLABとSimulinkの経験に加えて業界経験と深いノウハウがあり、お客様の技術と事業の課題を解決できます。


Robyn Jackey は、ソフトウェア開発において 12 年以上の経験をもつ上級技術コンサルタントです。パフォーマンス、信頼性、保守性を最適化できるようにソフトウェア アーキテクチャの構築を支援し、データの解析と可視化を実行するビジネス クリティカルな MATLAB アプリケーション向けのユーザー インターフェイスを設計しています。バッテリーや電気システム向けの Simulink および Simscape のシミュレーションの開発にも携わっており、SAE International や IEEE で関連会議論文を多数発表しています。クラークソン大学で、ソフトウェア ソリューションによる制御システムのシミュレーションと可視化を専攻し、電気工学の学士号と修士号を取得しています。コンピューター メモリ割り当ての可視化に関する特許を保有しています。