バッテリーモデルの作成とバッテリーパックの設計

Simulink と Simscape Battery は、バッテリーセルのモデリング、さまざまなバッテリーパック アーキテクチャの設計、正常/故障時の動作条件下でのバッテリーパックの熱・電気応答の評価を可能にする設計環境を提供します。 

• メーカーのデータシートに基づいてセルをパラメーター化
• さまざまな効果、ジオメトリ、トポロジを使用したカスタマイズが可能なバッテリーモデルを作成
• バッテリーパックへの流体経路と熱接続をカスタマイズできる冷却プレートをモデル化
• セル間の温度差を分析して冷却効率を測定
• モデル忠実度とシミュレーション速度を両立できる適切なモデル解像度を設定

バッテリー マネジメント システムのアルゴリズム開発

Simulink と Simscape を活用して、異なる動作ならびに環境条件下で、期待する性能、安全な運用、適切な耐用年数を確保するアルゴリズムを開発できます。システムレベルのシミュレーションを使用して、バッテリー、電気回路、環境条件、負荷といった動作モデルで BMS 設計の機能的側面を検証します。バッテリーパックの動的挙動に関する情報を基に、以下の観点から BMS アルゴリズムの有効性を評価することができます。

• セルの電圧と温度の監視
• 充電状態 (SOC) と健全性状態 (SOH) の推定
• バッテリー充電プロファイルの制御
• 各セルの SOC バランスの調整
• 必要時におけるバッテリーパックの電源・負荷からの切り離し

バッテリー マネジメント システム アルゴリズムのテストと検証

ラピッド プロトタイピング (RP) またはハードウェアインザループ (HIL) テスト用の Simulink と Simscape モデルから C/C++ や HDL コードを生成し、リアルタイム シミュレーションを用いて BMS アルゴリズムを検証します。BMS コントローラーをエミュレートして、マイクロコントローラーまたは FPGA でコードを生成・実装する前にアルゴリズムを検証できるようにします。ハードウェア プロトタイプを使用する前に、バッテリーシステムのバランスをシミュレーションする HIL テストを実施して、BMS コントローラーをテストします。

コードの生成と展開

バッテリー システムのアルゴリズムから、可読性に優れたコンパクトで効率的な C/C++ や HDL コードを生成し、量産マイクロコントローラー、FPGA、ASIC にすぐに実装できます。

• Embedded Coder とハードウェア サポート パッケージを使用して、組み込みコードを生成し、ARM^® Cortex^®-A/M/R、C2000、STM32、Infineon^® AURIX™、Xilinx^® Zynq^®、Altera^® SoC などのデバイスに展開
• HDL Coder とハードウェア サポート パッケージを使用して、HDL コードを生成し、Altera (FPGA、SoC)、Xilinx (FPGA、Zynq、RFSoC)、Microchip (FPGA、SoC) などのデバイスに展開
• コード生成設定を最適化し、コード効率を向上させ、レガシコード、データ型、キャリブレーション パラメーターとの統合を促進