배터리 빌더
설명
배터리 빌더 앱을 사용하여 MATLAB® 배터리 객체를 대화형 방식으로 생성하고, 수정하고, 시각화하여 Simscape™ 배터리 모델을 만들 수 있습니다. 이러한 MATLAB 객체를 사용하여 고유한 배터리 설계 사양을 정의하고, 3차원 플롯으로 배터리를 시각화하고, 시뮬레이션 중에 모델링 분해능을 사용자 지정하고, 사용자 지정 배터리 블록이 포함된 Simulink® 라이브러리를 생성할 수 있습니다. 이러한 배터리 블록을 사용하면 가상 배터리를 설계하고 검증하는 데 도움을 줄 수 있으며, Simulink를 사용하여 배터리 제어 알고리즘을 개발하고, 설계 민감도를 탐색하고, 열 관리 전략을 설계하는 데에도 활용할 수 있습니다.
배터리 빌더 앱으로 할 수 있는 작업은 다음과 같습니다.
작업 공간 또는 MAT 파일에서 기존 배터리 객체 가져오기
새로운
Cell객체,ParallelAssembly객체,Module객체,ModuleAssembly객체,Pack객체 만들기. 각 배터리 객체는 고유한 속성과 파라미터가 있습니다. 배터리 객체의 속성에 대한 자세한 내용은Cell,ParallelAssembly,Module,ModuleAssembly,Pack문서 페이지를 참조하십시오.배터리 객체의 3차원 플롯 생성하기, 플로팅 옵션 편집하기, 플롯을 파일로 내보내기
배터리 객체의 계층 구조 검사하기 및 모든 하위 컴포넌트 시각화하기
기하 데이터, 열 경계 조건 등과 같은 배터리 객체의 속성 편집하기
앱에서 생성한 객체를 작업 공간, MAT 파일 또는 STL 파일로 내보내기
객체에서 Simscape 배터리 모델 만들기
배터리 빌더 앱 열기
MATLAB 툴스트립: 앱 탭의 Simscape에서 배터리 빌더 아이콘을 클릭합니다.
MATLAB 명령 프롬프트:
batteryBuilder를 입력합니다.
예제
작업 공간 또는 MAT 파일에서 배터리 객체를 가져오려면 배터리 빌더 탭에서 툴스트립의 가져오기 섹션에 있는 가져오기를 클릭합니다. 그런 다음 작업 공간에서 가져오기 또는 MAT 파일에서 가져오기를 클릭합니다.
참고
객체를 가져올 때, 앱은 객체의 모든 하위 컴포넌트 배터리 객체도 자동으로 가져옵니다.
새 배터리 객체를 만들려면 배터리 빌더 탭에서 툴스트립의 만들기 섹션에 있는 Cell, Parallel Assembly, Module, Module Assembly 또는 Pack을 클릭하여 배터리 객체를 만듭니다. 이 작업을 수행하면 디폴트 속성값을 갖는 해당 배터리 객체가 생성됩니다.
앱 왼쪽에 있는 배터리 브라우저 패널에 이제 새 객체가 포함되어 있습니다. 이 객체를 선택하고, 선택한 배터리 탭에서 이를 시각화하고, 배터리 계층 구조 패널에서 계층 구조와 자식 객체를 확인하고, 앱 오른쪽에 있는 속성 패널에서 속성을 편집할 수 있습니다.
배터리 객체를 시각화하려면 배터리 빌더 탭의 배터리 브라우저 패널에서 시각화하려는 객체를 선택합니다. 선택한 배터리 탭에 이제 객체의 3차원 플롯이 표시됩니다.
배터리 차트 탭에서 좌표축 레이블, 좌표축 방향, 플롯 제목, 조명과 같은 플롯의 여러 속성을 편집할 수 있습니다. 또한 현재 시뮬레이션 전략을 확인하고 선택한 배터리 객체의 분해능을 모델링할 수 있습니다. 시뮬레이션 전략을 플롯에 시각화하려면 툴스트립의 시뮬레이션 전략 섹션에서 표시 상자를 선택합니다.
배터리 객체를 편집하려면 앱 왼쪽에 있는 배터리 브라우저 패널에서 배터리 객체를 선택합니다. 이제 편집 가능한 객체의 모든 속성이 앱 오른쪽에 있는 속성 패널에 표시됩니다.
변경 사항을 적용하려면 적용을 클릭하여 객체를 새로 고쳐야 합니다.
각 배터리 객체는 고유한 속성과 파라미터가 있습니다. 배터리 객체의 속성에 대한 자세한 내용은 Cell, ParallelAssembly, Module, ModuleAssembly, Pack 문서 페이지를 참조하십시오.
참고
Simscape.Value 유형의 속성을 포함하여 관련 속성의 관련 단위를 표시하려면 속성의 편집 필드에 마우스를 올리면 됩니다.
앱의 속성 패널에는 ParallelAssembly 객체, Module 객체, ModuleAssembly 객체, Pack 객체의 속성이 6개의 섹션으로 포함되어 있습니다.
읽기 전용 속성 — 배터리의 총 질량, 부피, 에너지, 용량에 대한 데이터입니다. 이러한 속성은 편집할 수 없습니다.
식별자 — 객체의 이름입니다. 앱의 왼쪽에 있는 배터리 브라우저 패널에 표시된 객체 이름을 수정하려면 이 속성을 수정합니다.
지오메트리 — 차트 내 위치 및 배터리의 스택 축과 같은, 객체에 대한 기하학적 정보입니다.
속성 — 부모 객체가 생성되는 하위 컴포넌트 객체, 이러한 자식 객체가 스택되는 방식, 객체 사이 간격 등 객체에 대한 구조적 정보입니다.
모델 옵션 — 셀 이외의 저항 또는 밸런싱 전략을 가능하게 하는 옵션과 같은, 객체에 대한 모델링 정보입니다.
열 모델 옵션 — 객체의 열 경계 조건을 정의하는 정보입니다.
ParallelAssembly 객체, Module 객체, ModuleAssembly 객체 또는 Pack 객체를 만들 때는 이를 정의하는 병렬 및/또는 직렬 연결된 하위 컴포넌트를 지정하고 이를 확장하여 더 큰 배터리 시스템 모델을 생성해야 합니다.
예를 들어 배터리 모듈은 직렬로 연결된 여러 개의 병렬 어셈블리로 구성됩니다. Module 객체를 만들 때는 부모 모듈을 형성하는 연결된 ParallelAssembly 하위 컴포넌트 객체를 이 Module 객체에 할당해야 합니다.
자식 컴포넌트를 그 부모 컴포넌트에 할당하려면, 먼저 배터리 브라우저 패널에서 자식 컴포넌트를 할당할 부모 컴포넌트를 선택합니다. 그런 다음 앱 오른쪽에 있는 속성 패널의 속성 섹션에서 할당하려는 자식 컴포넌트의 이름을 가진 속성을 검색하고 선택을 클릭합니다.
새 창에서 모든 자식 컴포넌트를 선택하고 추가를 클릭합니다.
창의 오른쪽에 있는 각 버튼을 클릭하여, 추가한 컴포넌트를 복제, 삭제 또는 이동할 수 있습니다.
자식 컴포넌트를 추가한 후 확인을 클릭합니다. 이 작업을 수행하면 자식 컴포넌트의 복사본이 부모 컴포넌트에 할당됩니다. 앱의 왼쪽 아래에 있는 배터리 계층 구조 패널에서 배터리 객체의 계층 구조를 시각화할 수 있습니다.
참고
자식 컴포넌트를 부모 컴포넌트에 할당하면 부모 컴포넌트는 배터리 브라우저 패널에서 원래의 자식 컴포넌트와 아무런 관련이 없는 내부 인스턴스를 생성합니다. 배터리 브라우저 패널에서 원래의 자식 컴포넌트를 수정하고 이러한 변경 사항을 부모 컴포넌트에 적용하려면 다시 할당해야 합니다.
앱의 배터리 계층 구조 패널에서 특정 배터리 객체의 모든 하위 컴포넌트를 시각화할 수 있습니다. 배터리 계층 구조 패널 내에서 하위 컴포넌트를 선택하면 선택한 배터리 패널에 객체의 3차원 플롯이 표시되고, 앱 오른쪽에 있는 속성 패널에 해당 객체의 속성이 표시됩니다.
배터리 계층 구조 패널에서 선택한 하위 컴포넌트 객체의 속성은 수정할 수 없습니다. 객체를 수정하려면 먼저 배터리 브라우저 패널에서 객체를 선택합니다.
R2026a 이후
배터리 빌더 앱을 사용하면 배터리 객체의 셀 모델 블록 또는 특정 하위 컴포넌트의 인덱스를 손쉽게 식별할 수 있습니다.
배터리에 있는 셀 모델 블록들의 번호는 배터리를 모델링할 때 선택한 모델 분해능에 따라 달라집니다. 기본적으로 모델 분해능은 일괄입니다. 이 분해능은 “스케일을 높인(scaled-up)” 단 하나의 등가 회로 모델로 시스템을 표현한다는 뜻입니다. 모델 분해능을 그룹화로 높이면 전기 모델과 열 모델의 개수를 사용자 지정할 수 있습니다. 매우 세부적인 배터리 모델이 필요한 경우, 성능 저하를 감수하고 배터리 내에 있는 모든 단일 셀을 시뮬레이션하도록 선택할 수 있습니다.
배터리에 있는 셀 모델 블록의 번호를 시각화하려면 배터리 계층 구조 또는 배터리 브라우저 패널에서 시각화하려는 객체를 선택하십시오. 그런 다음 배터리 차트 탭에서 툴스트립의 시뮬레이션 전략 섹션에 있는 셀 모델 번호 매기기를 클릭하고 다음 옵션 중 하나를 선택합니다.
독립적 — 배터리 계층 구조 패널에 있는 각 배터리 객체의 셀 모델 블록에 대해 번호 매기기를 1에서 다시 시작합니다.
누적 — 배터리 계층 구조 패널에 있는 모든 배터리 객체에 걸쳐 셀 모델 블록에 대해 순차적 번호 매기기를 유지합니다.
다음 표는 두 개의 모듈로 구성되고 "일괄" 모듈 분해능이 선택된 모듈 어셈블리에서, 사용자가 독립적 또는 누적을 선택할 때 배터리 빌더 앱이 셀 모델의 번호를 어떤 식으로 매겨 시각화하는지 보여줍니다.
| 배터리 계층 구조에서 선택한 배터리 객체 | 셀 모델 번호 매기기 | |
|---|---|---|
| 독립적 | 누적 | |
모듈 어셈블리
| 셀 모델 블록의 번호 매기기가 1에서 시작합니다.
| |
모듈 1
| 셀 모델 블록의 번호 매기기가 1에서 시작합니다.
| |
모듈 2
| 셀 모델 블록의 번호 매기기가 1에서 시작합니다.
| 셀 모델 블록의 번호 매기기가 이전의 모듈 1에서부터 계속되어 2에서 시작합니다.
|
배터리 객체 내에 있는 특정 하위 컴포넌트의 인덱스를 시각화하려면 배터리 계층 구조 또는 배터리 브라우저 패널에서 시각화하려는 객체를 선택하십시오. 그런 다음 배터리 차트 탭에서 툴스트립의 시뮬레이션 전략 섹션에 있는 배터리 번호 매기기를 클릭하고 다음 옵션 중 하나를 선택합니다.
독립적 — 선택한 부모 배터리 객체의 하위 컴포넌트 각각에서 셀에 대한 번호 매기기를 1에서 다시 시작합니다.
로컬 누적 — 현재 표시된 하위 컴포넌트 내에서만 순차적 번호 매기기를 유지합니다.
전역 누적 — 최상위 부모 배터리 객체의 모든 하위 컴포넌트에 걸쳐 순차적 번호 매기기를 유지합니다.
다음 표는 두 개의 모듈로 구성된 모듈 어셈블리에서 사용자가 독립적, 로컬 누적 또는 전역 누적을 선택할 때, 배터리 빌더 앱이 배터리의 번호를 어떤 식으로 매겨 시각화하는지 보여줍니다. 각 모듈은 6개의 셀을 갖는 병렬 어셈블리 3개로 구성됩니다.
참고
표시된 객체에서 C는 셀을 나타내고, P는 병렬 어셈블리를 나타내며, M은 모듈을, MA는 모듈 어셈블리를 나타냅니다.
| 배터리 계층 구조에서 선택한 배터리 객체 | 배터리 번호 매기기 | ||
|---|---|---|---|
| 독립적 | 로컬 누적 | 전역 누적 | |
모듈 어셈블리
| 모듈 어셈블리의 첫 번째 모듈과 두 번째 모듈에 대해 배터리 빌더 앱은 P 번호 매기기를 1에서 시작하고, C 번호 매기기를 1에서 시작합니다. | 배터리 번호 매기기는 모듈 어셈블리의 모든 하위 컴포넌트에 걸쳐 번호를 누적하여 매기며, 모듈, 병렬 어셈블리, 셀의 개수를 각각 셉니다. 이는 최상위 부모 배터리 객체이므로 | |
|
| ||
모듈 1
| 배터리 번호 매기기가 바로 위 부모 객체에 대해 독립적입니다. 앱은 모듈 내의 각 병렬 어셈블리에 대해 C 번호 매기기를 1에서 다시 시작합니다. | 배터리 번호 매기기가 병렬 어셈블리와 셀 모두에 대해 표시된 배터리 객체 내에서 순차적으로 진행됩니다. | 배터리 번호 매기기가 모듈 어셈블리의 모든 하위 컴포넌트에 걸쳐 순차적으로 진행됩니다. 이는 모듈 어셈블리의 첫 번째 모듈이므로, 표시되는 번호는 |
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| |
모듈 2
| 배터리 번호 매기기가 바로 위 부모 객체에 대해 독립적입니다. 앱은 모듈 내의 각 병렬 어셈블리에 대해 C 번호 매기기를 1에서 다시 시작합니다. | 배터리 번호 매기기가 병렬 어셈블리와 셀 모두에 대해 표시된 배터리 객체 내에서 순차적으로 진행됩니다. | 배터리 번호 매기기가 모듈 어셈블리의 모든 하위 컴포넌트에 걸쳐 순차적으로 진행됩니다. 이는 모듈 어셈블리의 두 번째 모듈이므로, 번호 매기기가 이전 모듈의 번호에서부터 계속됩니다. |
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셀 모델 블록과 배터리 번호 매기기에서 얻는 정보는 배터리 객체에 대해 결함 주입, 열 모델링, 열 경계 모델링을 비롯한 다양한 작업을 수행하는 데 있어 중요합니다. 다음 표에는 특정 작업을 수행하는 데 필요한 정보와 배터리 빌더 앱에서 이 정보를 얻는 방법이 나와 있습니다.
| 작업 | 필요한 정보 | 배터리 빌더 앱 | 관련 예제 |
|---|---|---|---|
| 열 모델링 | 셀 모델 블록의 누적 번호. | 배터리 차트 탭에서 툴스트립의 시뮬레이션 전략 섹션에 있는 셀 모델 번호 매기기를 클릭하고 "누적"을 선택합니다. | |
| 열 경계 노드 | 특정 배터리 내에 있는 셀의 누적 번호 |
| |
| 결함 주입 | ModelResolution = "Detailed" |
| |
| 특정 배터리 내에 있는 셀의 독립적인 번호 | |||
ModelResolution = "Lumped" 또는 "Grouped" |
| ||
| 셀 모델 블록의 독립적인 번호 | |||
| 패시브 셀 밸런싱 | 병렬 어셈블리의 전역 누적 번호. 생성된 배터리 블록의 CB 포트 크기는 (모델 분해능에 관계없이) 블록 내의 병렬 어셈블리 개수와 같습니다. | 배터리 차트 탭에서 툴스트립의 시뮬레이션 전략 섹션에 있는 배터리 번호 매기기를 클릭하고 "전역 누적"을 선택합니다. |
배터리 빌더 앱을 통해 배터리 객체를 복제, 삭제 또는 복원하여 작업을 관리할 수 있습니다.
배터리 객체를 복제하려면 먼저 앱 왼쪽에 있는 배터리 브라우저 패널에서 배터리 객체를 선택합니다. 그런 다음 배터리 빌더 탭에서 툴스트립의 브라우저 섹션에 있는 복제를 클릭합니다. 이 작업을 수행하면 선택한 객체와 동일한 복사본이 배터리 브라우저 내에 생성됩니다. 이 복제 객체는 원래 객체의 부모 객체에 연결되지 않습니다.
또는 앱 왼쪽에 있는 배터리 계층 구조 패널에서 복제하려는 객체를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭한 다음 브라우저로 복사를 클릭합니다.
배터리 객체를 삭제하려면 먼저 앱 왼쪽에 있는 배터리 브라우저 패널에서 배터리 객체를 선택합니다. 그런 다음 배터리 빌더 탭에서 툴스트립의 브라우저 섹션에 있는 삭제를 클릭합니다. 이 작업을 수행하면 배터리 브라우저에서 객체가 삭제되지만 해당 객체를 사용 중인 부모 객체와의 연결이 해제되지는 않습니다.
이전에 삭제한 객체가 배터리 브라우저에 있는 기존 부모 객체의 하위 컴포넌트인 경우에 복원이 가능합니다. 삭제되었지만 다른 부모 객체 내에서 아직도 연결되어 있는 배터리 객체를 복원하려면 먼저 앱 왼쪽에 있는 배터리 브라우저 패널에서 삭제된 이 하위 컴포넌트를 여전히 포함하고 있는 부모 객체를 선택합니다. 그런 다음 배터리 계층 구조 패널에서 복원하려는 객체를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭한 다음 브라우저로 복사를 클릭합니다.
배터리 객체를 작업 공간, MAT 파일 또는 STL 파일로 내보내려면 먼저 앱 왼쪽에 있는 배터리 브라우저 패널에서 배터리 객체를 선택합니다. 그런 다음 배터리 빌더 탭에서 툴스트립의 내보내기 섹션에 있는 내보내기를 클릭합니다. 마지막으로, 작업 공간으로 내보내기, MAT 파일로 내보내기 또는 STL 파일로 내보내기를 클릭합니다. 냉각 플레이트는 STL 파일로 내보낼 수 없습니다.
배터리 객체 중 하나로 라이브러리 모델을 만들면 배터리 빌더 앱은 지정된 배터리 객체를 MAT 파일로 자동으로 내보냅니다.
참고
앱에서 편집하는 배터리 객체는 작업 공간에 자동으로 저장되지 않습니다. 앱을 닫으면 생성한 세션과 객체를 잃게 됩니다.
배터리 객체의 배터리 차트를 파일(예: FIG 파일, JPG 파일 또는 PNG 파일)로 내보내려면 먼저 배터리 브라우저 패널에서 배터리 객체를 선택합니다. 그런 다음 배터리 차트 탭에서 툴스트립의 내보내기 섹션에 있는 차트 내보내기를 클릭합니다.
ParallelAssembly 객체, Module 객체, ModuleAssembly 객체 또는 Pack 객체로 라이브러리 모델을 만들려면 배터리 빌더 탭에서 툴스트립의 라이브러리 섹션에 있는 라이브러리 만들기를 클릭합니다.
새 창에서 라이브러리를 저장할 폴더와 라이브러리 이름을 지정하고, 마스크 파라미터와 마스크 초기 목표값에 숫자형 값을 사용할지 변수 이름을 사용할지를 지정하고, 명령줄 출력값을 표시할지 여부를 지정합니다. 이러한 각 필드에 대한 자세한 내용은 buildBattery 도움말 문서 페이지를 참조하십시오.
지정된 폴더에 배터리 객체의 라이브러리 모델과 MAT 파일을 모두 생성하려면 라이브러리 만들기 버튼을 클릭합니다.
이 모델을 열어 Simscape 블록으로 구현된 배터리 객체에 액세스할 수 있으며, 이를 초기 개발 단계에서의 아키텍처 평가, 소프트웨어 및 하드웨어 개발, 시스템 통합 및 요구 사항 평가, 냉각 시스템 설계, 제어 전략 개발, Hardware-in-the-Loop 및 기타 많은 응용 사례의 출발점으로 삼을 수 있습니다.
