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1.リチウムイオン電池のシンプルモデル
2.ニッケル水素電池のシンプルモデル
3.鉛蓄電池のシンプルモデル
4.太陽電池のSPICEモデル解説
5.太陽光発電システム全体シミュレーション
6.環境発電のシミュレーション
7.社会インフラ系シミュ...
2Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
2014年9月25日(木曜日)
3Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 4
半導体メーカー及び電子部品メーカー(サプライヤ企業)
電子機器メーカー
自動車メーカー
社会インフラメーカー
(1)お客様への自社製品のSPICEモデルの提供
(2)自社製品のアプリケーション回路開発
(1)研究開発及び設計
(2)故障解析
キ...
【環境発電(エナジーハーベスト)分野】
発電デバイス+ハーベストIC+アプリケーション回路
【生体信号分野】
⇒人体のSPICEモデル+電子回路シミュレーション
(1)心臓
(2)脳+神経
(3)血液
【教育分野】
(1)実務向けオンサイトセミ...
回路解析シミュレータの用途は、多様化しています。
(1)研究開発
①次世代半導体のデバイスモデリング及びアプリケーション開発
②システム開発及び回路開発の回路動作現象
(2)回路設計
①アプリケーション開発
②トポロジーの開発及び選定
③回路設...
回路シミュレーションのポイント
【ポイント1】
回路解析シミュレーションの解析精度=スパイスモデルの解析精度である。
■有償SPICEでも無償SPICEでも採用するSPICEモデルで解析精度が決定される。
■1個でも変な動作をするスパイスモデル...
回路設計のワークフロー
仕様
回路方式選択
(トポロジーの選定)
詳細回路設計
回路図作成
材料表作成
基板設計
回路設計
ビー・テクノロジー製品及びサービス
コンセプトキット製品
デザインキット製品
シンプルモデル
デバイスモデリング教材
ス...
シミュレーション上の課題について
第一
の壁
第二
の壁
第三
の壁
第一の壁:SPICEの習得
第二の壁:SPICEモデルの入手
第三の壁:シミュレーション技術
10Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
シミュレーション解析時間
10%90%
実際のシミュレーション
解析時間
実際の解析時間は10%程度です。90%の時間をSPICEモデルの入手
に費やしています。
SPICEモデルの入手に費やしています。
●サプライヤ企業から入手する
●スパイ...
ダイオードのSPCIEモデルを作成する場合の事例
(ダイオードのSPICEモデルは3種類ある)
デバイスモデリング
の難易度
高い
低い
電流減少率モデル
⇒等価回路で-didtを再現している
IFIR法モデル
⇒等価回路でTrr(trj +t...
①再現性問題
実機波形とシミュレーション波形が合わない
【解決方法】
○目的に合ったSPICEモデルを採用する
○目に見えない寄生素子も考慮し、回路図に反映させる
【ご提供するサービス】
○SPICEモデルをご提供する「デバイスモデリングサービ...
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 14
1.リチウムイオン電池のシンプルモデル
PSpice Version
LTspice Version
Parameter Settings
C is the amp-hour battery capacity [Ah]
– e.g. C = 0.3, 1.4, or 2.8 [Ah]
NS is the number of cells in s...
• The battery information refer to a battery part number LIR18500 of EEMB BATTERY.
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 16
+ -
U...
Time
0s 50s 100s 150s 200s
1 V(HI) 2 I(IBATT)
3.0V
3.2V
3.4V
3.6V
3.8V
4.0V
4.2V
4.4V
1
0A
0.4A
0.6A
0.8A
1.0A
1.2A
1.4A
2...
PARAMETERS:
rate = 0.5
CAh = 1.4
N = 1
0
Vin
5V
IBATT
+ -
U1
LI-ION_BATTERY
SOC = 0
NS = {N}
TSCALE = 60
C = 1.4
0
C1
10n
...
Time
0s 100s 200s 300s 400s
V(HI)
2.6V
2.8V
3.0V
3.2V
3.4V
3.6V
3.8V
4.0V
4.2V
4.4V
0
+ -
U1
LI-ION_BATTERY
SOC = 1
NS = 1...
0
+ -
U1
LI-ION_BATTERY
SOC = 1
NS = 1
TSCALE = 60
C = 1.4
HI
0
0IN-
OUT+
OUT-
IN+
G1
limit(V(%IN+, %IN-)/0.1m, 0, rate*CA...
+ -
U1
LI-ION_BATTERY
SOC = 1
NS = 4
TSCALE = 60
C = 4.4
• The battery information refer to a battery part number PBT-BAT-...
Time
0s 1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s 8s 9s 10s
1 V(HI) 2 I(IBATT)
12V
13V
14V
15V
16V
17V
18V
1
0A
0.8A
1.2A
1.6A
2.0A
2.4A
2
>>
V...
PARAMETERS:
rate = 0.2
CAh = 4.4
N = 4
0
Vin
20.5V
IBATT
+ -
U1
LI-ION_BATTERY
SOC = 0
NS = {N}
TSCALE = 3600
C = 4.4
0
C1...
Time
0s 0.4s 0.8s 1.2s 1.6s 2.0s
V(HI)
10V
11V
12V
13V
14V
15V
16V
17V
18V
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 24
• Charging Vo...
0
+ -
U1
LI-ION_BATTERY
SOC = 1
NS = 4
TSCALE = 3600
C = 4.4
HI
0
0IN-
OUT+
OUT-
IN+
G1
limit(V(%IN+, %IN-)/0.1m, 0, rate*...
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 26
2.ニッケル水素電池のシンプルモデル
PSpice Version
LTspice Version
-+
U1
NI-MH_BATTERY
C = 1350M
TSCALE = 1
NS = 1
SOC = 1
C is the amp-hour battery capacity [Ah]
– e.g. C = 0.3, 1.4, or 2....
-+
U1
NI-MH_BATTERY
C = 1350M
TSCALE = 1
NS = 1
SOC = 1
• The battery information refer to a battery part number HF-A1U of...
Time
0s 10s 20s 30s 40s 50s 60s 70s 80s
V(HI)
1.0V
1.1V
1.2V
1.3V
1.4V
1.5V
1.6V
1.7V
1.8V
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 ...
-+
U1
NI-MH_BATTERY
C = 1350M
TSCALE = 60
NS = 1
SOC = 1
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
0 250 500 750 1000 1250 1500
Cell...
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 31
3.鉛蓄電池のシンプルモデル
PSpice Version
LTspice Version
C is the amp-hour battery capacity [Ah]
– e.g. C = 1, 50, or 100 [Ah]
NS is the number of cells in series
– e.g. NS=1 for ...
• The battery information refer to a battery part number MSE Series of GS YUASA.
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 33
Battery...
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 34
• Charging Time: 24 [hours] @ 0.1C10A
(hour)
Measurement Simulation
SOC=0 means battery
...
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 35
(hour)
Measurement Simulation
SOC=1 means battery
start from 100% of
capacity
0.1C10A
0....
36Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
Rs
Rsh
電流源 IDC ダイオード 抵抗
抵抗
4.太陽電池のSPICEモデル解説
37Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
太陽電池モデルのシミュレーション結果
V_V1
0V 5V 10V 15V 20V 25V 30V
I(Isence)* V(V1:+)
0W
50W
100W
150W
200...
38Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
太陽電池モデルの出力特性の解析精度
+
Symbol Measurement Simulation %Error
Isc 7.4000 7.3196 -1.086
Voc 21....
39Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
日射データの過渡的なデータがある場合
日射量
時間
電流値
換算
4.太陽電池のSPICEモデル解説
気象条件
NEDOのMONSOLA05(801)データ
40Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
日射データの過渡的なデータがある場合
Rs
Rsh
電流源 IDC ダイオード 抵抗
抵抗
I1
電流源
IPWL
4.太陽電池のSPICEモデル解説
41Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
4.太陽電池のSPICEモデル解説
42Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
4.太陽電池のSPICEモデル解説
43Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
4.太陽電池のSPICEモデル解説
Concept of Simulation PV Li-Ion Battery System in 24hr.
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 44
Lithium-Ion
Batteries Pack
Photo...
Short-circuit current vs. time characteristics of photovoltaic module SX330 for
24hours as the solar power profile (exampl...
PV-Battery System Simulation Circuit
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 46
Ronof f 1
100dchth
Low-Voltage Shutdown Circuit
DC/...
Time
0s 4s 8s 12s 16s 20s 24s
1 V(out_dc) 2 I(IN)
0V
2.5V
5.0V
7.5V
1
400mA
500mA
600mA
2
SEL>>SEL>>
V(X_U1.SOC)
0V
25V
50...
Time
0s 4s 8s 12s 16s 20s 24s
1 V(out_dc) 2 I(IN)
0V
2.5V
5.0V
7.5V
1
0A
0.5A
1.0A
2
>>
V(X_U1.SOC)
0V
25V
50V
75V
100V
10...
Time
0s 4s 8s 12s 16s 20s 24s
1 V(out_dc) 2 I(IN)
0V
2.5V
5.0V
7.5V
1
0A
0.5A
1.0A
2
>>
V(X_U1.SOC)
0V
100V
SEL>>
(12.800m...
Time
0s 4s 8s 12s 16s 20s 24s
1 V(out_dc) 2 I(IN)
0V
2.5V
5.0V
7.5V
1
0A
0.5A
1.0A
2
>>
V(X_U1.SOC)
0V
100V
1 V(batt) 2 I(...
Time
0s 4s 8s 12s 16s 20s 24s
1 V(out_dc) 2 I(IN)
0V
2.5V
5.0V
7.5V
1
0A
1.0A
2.0A
2
>>
V(X_U1.SOC)
0V
25V
50V
75V
100V
1 ...
6.環境発電のシミュレーション
LTC3105は、225mVの低い入力電圧で動作可能な高効率の昇圧DC/DCコンバータ
です。250mVでの起動が可能で、最大電力点コントローラ (MPPC)を搭載している
ので、光起電力電池、TEG (熱電発電...
Case1: Voltage Source(v1) with LTC3105
 Simulation Result • Total elapsed time: 410.938sec. ≈ 7min.
Input Voltage
Output ...
Solar Cell Specification
• The information refer to a part number 19_12_93 of CONRAD ELECTRONIC.
PARAMETER VALUE
Pmax (W) ...
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 55
Case2: MPPC Response to Input Source (SOL=100%)
 Simulation Circuit and Setting
Output ...
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 56
Case2: MPPC Response to Input Source (SOL=100%)
 Simulation Result
• Total elapsed time...
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 57
Case3: MPPC Response to Input Source (SOL=50%)
 Simulation Circuit and Setting
Output V...
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 58
Case3: MPPC Response to Input Source (SOL=50%)
 Simulation Result • Total elapsed time:...
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 59
Case4: Maximum power point tracking (SOL=30%)
 Simulation Circuit and Setting
Output Vo...
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 60
Case4: Maximum power point tracking (SOL=30%)
 Simulation Result • Total elapsed time: ...
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 61
電気二重層キャパシタの特徴
(1)数秒間で充電が可能
(2)充電制御回路が不要
(3)繰り返し充放電サイクルが多い(3[V]で100万回の充放電サイクルが可能)
(4)SOC(...
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 62
等価回路モデル
インピーダンス成分
定格電圧
リーク成分
7.1 電気二重層キャパシタ
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 63
等価回路モデル
容量
リーク特性
過渡応答性
7.1 電気二重層キャパシタ
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 64
充電特性評価回路
7.1 電気二重層キャパシタ
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 65
充電特性評価回路シミュレーション
7.1 電気二重層キャパシタ
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 66
充電特性評価回路シミュレーション(実測とシミュレーションの比較)
7.1 電気二重層キャパシタ
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 67
放電特性評価回路
7.1 電気二重層キャパシタ
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 68
放電特性評価回路シミュレーション
7.1 電気二重層キャパシタ
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 69
放電特性評価回路シミュレーション(実測とシミュレーションの比較)
7.1 電気二重層キャパシタ
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 70
電気二重層キャパシタのデバイスモデリングの記事は、
トランジスタ技術:2013年10月号の82から87ページに掲載
しております。ご参考にして下さい。
7.1 電気二重層キャパ...
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 71
7.2 リチウムイオンキャパシタのシミュレーション
リチウムイオンキャパシタの特徴
リチウムイオンキャパシタは、リチウムイオン電池と電気二重層キャパシタ
の利点を合わせ持ったデ...
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 72
リチウムイオンキャパシタの充放電特性
7.2 リチウムイオンキャパシタのシミュレーション
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 73
リチウムイオンキャパシタの充電回路
7.2 リチウムイオンキャパシタのシミュレーション
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 74
リチウムイオンキャパシタの充電回路シミュレーション
7.2 リチウムイオンキャパシタのシミュレーション
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 75
リチウムイオンキャパシタの放電回路
7.2 リチウムイオンキャパシタのシミュレーション
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 76
リチウムイオンキャパシタの放電回路シミュレーション
7.2 リチウムイオンキャパシタのシミュレーション
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 77
リチウムイオンキャパシタのデバイスモデリングの記事は、
トランジスタ技術:2014年6月号の208から214ページに掲載
しております。ご参考にして下さい。
7.2 リチウムイ...
Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 78
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Spiceを活用した二次電池アプリケーション回路シミュレーションセミナー資料 27 feb2015

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マルツエレックが開催するSPICE回路シミュレーションセミナーの資料です。

Published in: Engineering
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Spiceを活用した二次電池アプリケーション回路シミュレーションセミナー資料 27 feb2015

  1. 1. 1.リチウムイオン電池のシンプルモデル 2.ニッケル水素電池のシンプルモデル 3.鉛蓄電池のシンプルモデル 4.太陽電池のSPICEモデル解説 5.太陽光発電システム全体シミュレーション 6.環境発電のシミュレーション 7.社会インフラ系シミュレーションに関連するデバイスモデリング サービスのご紹介 7.1電気二重層キャパシタシミュレーション 7.2リチウムイオンキャパシタシミュレーション 8.質疑応答 SPICEを活用した二次電池アプリケーション回路 シミュレーションセミナー 2015年2月27日 1Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
  2. 2. 2Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
  3. 3. 2014年9月25日(木曜日) 3Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
  4. 4. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 4
  5. 5. 半導体メーカー及び電子部品メーカー(サプライヤ企業) 電子機器メーカー 自動車メーカー 社会インフラメーカー (1)お客様への自社製品のSPICEモデルの提供 (2)自社製品のアプリケーション回路開発 (1)研究開発及び設計 (2)故障解析 キーワード:電源回路、インバータ回路、モーター駆動回路、LED照明回路及び電池回路 (1)研究開発及び設計 キーワード:ACモーター駆動回路、インバータ回路、LED照明回路HEV、EV、 二次電池、燃料電池及び回生回路 (1)全体システム回路設計 (2)故障解析 キーワード:太陽電池システム、スマートグリッドシステム、二次電池 対象の市場 5Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
  6. 6. 【環境発電(エナジーハーベスト)分野】 発電デバイス+ハーベストIC+アプリケーション回路 【生体信号分野】 ⇒人体のSPICEモデル+電子回路シミュレーション (1)心臓 (2)脳+神経 (3)血液 【教育分野】 (1)実務向けオンサイトセミナー ⇒企業向け教育プログラムの提供及び実施 (2)教育用プログラム ⇒LTspiceで回路学習+キットで実機学習 光起電力(太陽電池) 振動発電(ピエゾ素子) 温度差発電(ペルチェ素子) + ハーベストIC + アプリケーション回路 対象の市場 6Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
  7. 7. 回路解析シミュレータの用途は、多様化しています。 (1)研究開発 ①次世代半導体のデバイスモデリング及びアプリケーション開発 ②システム開発及び回路開発の回路動作現象 (2)回路設計 ①アプリケーション開発 ②トポロジーの開発及び選定 ③回路設計及び回路動作検証 ④損失計算 ⑤ノイズ検証 ⑥熱解析 (3)クレーム解析 ①故障解析 ②オープン・ショート ③想定外使用 ④サージ解析 回路解析シミュレータの用途の多様化 7Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
  8. 8. 回路シミュレーションのポイント 【ポイント1】 回路解析シミュレーションの解析精度=スパイスモデルの解析精度である。 ■有償SPICEでも無償SPICEでも採用するSPICEモデルで解析精度が決定される。 ■1個でも変な動作をするスパイスモデルがあるとNG 【ポイント2】 シミュレーションの用途に応じたSPICEモデルを採用する。 ■波形動作確認であれば、簡易SPICEモデルでも問題ない。 ■損失計算を行う場合、過渡現象において再現性のあるSPICEモデルを採用する。 ■温度シミュレーションをしたい場合には、温度対応SPICEモデルを採用する。 ■ノイズシミュレーションをしたい場合には、ノイズ対応SPICEモデルを採用する。 【ポイント3】 回路シミュレーションをする回路は正確に入力する。 ■回路シミュレーションをする場合、回路知識が必要です。 ■回路解析結果の正誤を判断する必要があります。 8Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
  9. 9. 回路設計のワークフロー 仕様 回路方式選択 (トポロジーの選定) 詳細回路設計 回路図作成 材料表作成 基板設計 回路設計 ビー・テクノロジー製品及びサービス コンセプトキット製品 デザインキット製品 シンプルモデル デバイスモデリング教材 スパイス・パーク デバイスモデリング サービス カスタムデザインキット サービス ビー・テクノロジー製品及びサービス 9Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
  10. 10. シミュレーション上の課題について 第一 の壁 第二 の壁 第三 の壁 第一の壁:SPICEの習得 第二の壁:SPICEモデルの入手 第三の壁:シミュレーション技術 10Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
  11. 11. シミュレーション解析時間 10%90% 実際のシミュレーション 解析時間 実際の解析時間は10%程度です。90%の時間をSPICEモデルの入手 に費やしています。 SPICEモデルの入手に費やしています。 ●サプライヤ企業から入手する ●スパイス・パークからダウンロードする ●デバイスモデリングサービスを活用する ●自分でSPICEモデルを作成する シミュレーション上の課題について 11Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
  12. 12. ダイオードのSPCIEモデルを作成する場合の事例 (ダイオードのSPICEモデルは3種類ある) デバイスモデリング の難易度 高い 低い 電流減少率モデル ⇒等価回路で-didtを再現している IFIR法モデル ⇒等価回路でTrr(trj +trb)を再現している パラメータモデル ⇒パラメータだけで作成できる簡易型モデル シミュレーション上の課題について 12Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
  13. 13. ①再現性問題 実機波形とシミュレーション波形が合わない 【解決方法】 ○目的に合ったSPICEモデルを採用する ○目に見えない寄生素子も考慮し、回路図に反映させる 【ご提供するサービス】 ○SPICEモデルをご提供する「デバイスモデリングサービス」 ○シミュレーションデータをご提供する「デザインキットサービス」 ②解析時間問題 早くシミュレーション結果を知りたいのにシミュレーションに多くの時間を有する 【解決方法】 ○目的に合ったSPICEモデルを採用する ○タイムスケール機能を採用する 【ご提供するサービス】 ○SPICEモデルをご提供する「デバイスモデリングサービス」 ○シミュレーションデータをご提供する「デザインキットサービス」 ③収束エラー問題 最後までシミュレーションが実行出来ず、途中で計算が止まってしまう。 【解決方法】 ○SPICEの.OPTIONSのパラメータを最適化する。 ○スナバ回路等を挿入して急変する過渡応答性、過渡現象を緩和する。 ○回路動作に影響しないように微小抵抗を適宜挿入する。 【ご提供するサービス】 ○収束エラー解決サービス シミュレーション上の課題について 13Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
  14. 14. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 14 1.リチウムイオン電池のシンプルモデル PSpice Version LTspice Version
  15. 15. Parameter Settings C is the amp-hour battery capacity [Ah] – e.g. C = 0.3, 1.4, or 2.8 [Ah] NS is the number of cells in series – e.g. NS=1 for 1 cell battery, NS=2 for 2 cells battery (battery voltage is double from 1 cell) SOC is the initial state of charge in percent – e.g. SOC=0 for a empty battery (0%), SOC=1 for a full charged battery (100%) TSCALE turns TSCALE seconds into a second – e.g. TSCALE=60 turns 60s or 1min into a second, TSCALE=3600 turns 3600s or 1h into a second, • From the Li-Ion Battery specification, the model is characterized by setting parameters C, NS, SOC and TSCALE. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 15 Model Parameters: + - U1 LI-ION_BATTERY SOC = 1 NS = 1 TSCALE = 1 C = 1.4 (Default values) 1.リチウムイオン電池のシンプルモデル
  16. 16. • The battery information refer to a battery part number LIR18500 of EEMB BATTERY. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 16 + - U1 LI-ION_BATTERY SOC = 1 NS = 1 TSCALE = 60 C = 1.4 Battery capacity is input as a model parameter Nominal Voltage 3.7V Nominal Capacity Typical 1400mAh (0.2C discharge) Charging Voltage 4.20V±0.05V Charging Std. Current 700mA Max Current Charge 1400mA Discharge 2800mA Discharge cut-off voltage 2.75V 1.リチウムイオン電池のシンプルモデル
  17. 17. Time 0s 50s 100s 150s 200s 1 V(HI) 2 I(IBATT) 3.0V 3.2V 3.4V 3.6V 3.8V 4.0V 4.2V 4.4V 1 0A 0.4A 0.6A 0.8A 1.0A 1.2A 1.4A 2 SEL>>SEL>> V(X_U1.SOC) 0V 0.2V 0.4V 0.6V 0.8V 1.0V + - U1 LI-ION_BATTERY SOC = 0 NS = 1 TSCALE = 60 C = 1.4 Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 17 • Charging Voltage: 4.20V±0.05V • Charging Current: 700mA (0.5 Charge) Current=700mA Voltage=4.20V Capacity=100% (minute) Measurement Simulation SOC=0 means battery start from 0% of capacity (empty) 1.リチウムイオン電池のシンプルモデル
  18. 18. PARAMETERS: rate = 0.5 CAh = 1.4 N = 1 0 Vin 5V IBATT + - U1 LI-ION_BATTERY SOC = 0 NS = {N} TSCALE = 60 C = 1.4 0 C1 10n HI IN- OUT+ OUT- IN+ G1 Limit(V(%IN+, %IN-)/0.1m, 0, rate*CAh ) 0 Voch {(4.20*N)-8.2m} DMOD D1 0 *Analysis directives: .TRAN 0 200 0 0.5 .PROBE V(*) I(*) W(*) D(*) NOISE(*) Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 18 1 minute in seconds Over-Voltage Protector: (Charging Voltage*1) - VF of D1 Input Voltage 1.リチウムイオン電池のシンプルモデル
  19. 19. Time 0s 100s 200s 300s 400s V(HI) 2.6V 2.8V 3.0V 3.2V 3.4V 3.6V 3.8V 4.0V 4.2V 4.4V 0 + - U1 LI-ION_BATTERY SOC = 1 NS = 1 TSCALE = 60 C = 1.4 HI 0 0 IN- OUT+ OUT- IN+ G1 limit(V(%IN+, %IN-)/0.1m, 0, rate*CAh ) PARAMETERS: rate = 1 CAh = 1.4 C1 10n sense *Analysis directives: .TRAN 0 300 0 0.5 .STEP PARAM rate LIST 0.2,0.5,1 .PROBE V(*) I(*) W(*) D(*) NOISE(*) Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 19 0.2C 0.5C 1C (minute) TSCALE turns 1 minute in seconds, battery starts from 100% of capacity (fully charged) • Battery voltage vs. time are simulated at 0.2C, 0.5C, and 1C discharge rates. 1.リチウムイオン電池のシンプルモデル
  20. 20. 0 + - U1 LI-ION_BATTERY SOC = 1 NS = 1 TSCALE = 60 C = 1.4 HI 0 0IN- OUT+ OUT- IN+ G1 limit(V(%IN+, %IN-)/0.1m, 0, rate*CAh ) PARAMETERS: rate = 0.2 CAh = 1.4 C1 10n sense Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 20 *Analysis directives: .TRAN 0 296.82 0 0.5 .PROBE V(*) I(*) W(*) D(*) NOISE(*) 1 minute in seconds 1.リチウムイオン電池のシンプルモデル
  21. 21. + - U1 LI-ION_BATTERY SOC = 1 NS = 4 TSCALE = 60 C = 4.4 • The battery information refer to a battery part number PBT-BAT-0001 of BAYSUN Co., Ltd. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 21 The number of cells in series is input as a model parameter Output Voltage DC 12.8~16.4V Capacity of Approximately 4400mAh Input Voltage DC 20.5V Charging Time About 5 hours Basic Specification Li-ion needs 4 cells to reach this voltage level 1.リチウムイオン電池のシンプルモデル
  22. 22. Time 0s 1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s 8s 9s 10s 1 V(HI) 2 I(IBATT) 12V 13V 14V 15V 16V 17V 18V 1 0A 0.8A 1.2A 1.6A 2.0A 2.4A 2 >> V(X_U1.SOC) 0V 0.2V 0.4V 0.6V 0.8V 1.0V SEL>> Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 22 • Input Voltage: 20.5V • Charging Voltage: 16.8V • Charging Current: 880mA (0.2 Charge) Current=880mA Voltage=16.8V Capacity=100% (hour) The battery needs 5 hours to be fully charged 1.リチウムイオン電池のシンプルモデル
  23. 23. PARAMETERS: rate = 0.2 CAh = 4.4 N = 4 0 Vin 20.5V IBATT + - U1 LI-ION_BATTERY SOC = 0 NS = {N} TSCALE = 3600 C = 4.4 0 C1 10n HI IN- OUT+ OUT- IN+ G1 Limit(V(%IN+, %IN-)/0.1m, 0, rate*CAh ) 0 Voch {(4.2*N)-8.2m} DMOD D1 0 *Analysis directives: .TRAN 0 10 0 0.05 .PROBE V(*) I(*) W(*) D(*) NOISE(*) Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 23 1 Hour in seconds Input Voltage Over-Voltage Protector: (Charging Voltage*4) - VF of D1 1.リチウムイオン電池のシンプルモデル
  24. 24. Time 0s 0.4s 0.8s 1.2s 1.6s 2.0s V(HI) 10V 11V 12V 13V 14V 15V 16V 17V 18V Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 24 • Charging Voltage: 16.8V • Charging Current: 880mA (0.2 Charge) (hour) 0.5C 1C 16.4V 12.8V Output voltage range 1.リチウムイオン電池のシンプルモデル
  25. 25. 0 + - U1 LI-ION_BATTERY SOC = 1 NS = 4 TSCALE = 3600 C = 4.4 HI 0 0IN- OUT+ OUT- IN+ G1 limit(V(%IN+, %IN-)/0.1m, 0, rate*CAh ) PARAMETERS: rate = 1 CAh = 4.4 C1 10n sense *Analysis directives: .TRAN 0 3 0 0.05 .STEP PARAM rate LIST 0.5,1 .PROBE V(*) I(*) W(*) D(*) NOISE(*) Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 25 1 Hour in seconds Parametric sweep “rate” 1.リチウムイオン電池のシンプルモデル
  26. 26. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 26 2.ニッケル水素電池のシンプルモデル PSpice Version LTspice Version
  27. 27. -+ U1 NI-MH_BATTERY C = 1350M TSCALE = 1 NS = 1 SOC = 1 C is the amp-hour battery capacity [Ah] – e.g. C = 0.3, 1.4, or 2.8 [Ah] NS is the number of cells in series – e.g. NS=1 for 1 cell battery, NS=2 for 2 cells battery (battery voltage is double from 1 cell) SOC is the initial state of charge in percent – e.g. SOC=0 for a empty battery (0%), SOC=1 for a full charged battery (100%) TSCALE turns TSCALE seconds(in the real world) into a second(in simulation) – e.g. TSCALE=60 turns 60s or 1min (in the real world) into a second(in simulation), TSCALE=3600 turns 3600s or 1h into a second. • From the Ni-Mh Battery specification, the model is characterized by setting parameters C, NS, SOC and TSCALE. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 27 Model Parameters: (Default values) 2.ニッケル水素電池のシンプルモデル
  28. 28. -+ U1 NI-MH_BATTERY C = 1350M TSCALE = 1 NS = 1 SOC = 1 • The battery information refer to a battery part number HF-A1U of SANYO. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 28 Battery capacity [Typ.] is input as a model parameter Nominal Voltage 1.2V Capacity Typical 1350mAh Minimum 1250mAh Charging Current  Time 1350mA  about 1.1h Discharge cut-off voltage 1.0V 2.ニッケル水素電池のシンプルモデル
  29. 29. Time 0s 10s 20s 30s 40s 50s 60s 70s 80s V(HI) 1.0V 1.1V 1.2V 1.3V 1.4V 1.5V 1.6V 1.7V 1.8V Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 29 • Charging Current: 1350mA  about 1.1h (min.) Measurement Simulation SOC=0 means battery start from 0% of capacity (empty) -+ U1 NI-MH_BATTERY C = 1350M TSCALE = 60 NS = 1 SOC = 0 Charge: 1350mA 2.ニッケル水素電池のシンプルモデル
  30. 30. -+ U1 NI-MH_BATTERY C = 1350M TSCALE = 60 NS = 1 SOC = 1 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 0 250 500 750 1000 1250 1500 CellVoltage[V] Discharge Capacity [mAh] 0.2C (270mA) 1.0C (1350mA) 2.0C (2700mA) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 0 1 2 3 4 5 ActualCapacity (%ofRatedCapacity) Discharge Rate (Multiples of C) Mesurement Simulation Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 30 • Nominal Voltage: 1.2V • Capacity: 1350mAh • Discharge cut-off voltage: 1.0V 2700mA Measurement Simulation Simulation 1350mA 270mA 2.ニッケル水素電池のシンプルモデル
  31. 31. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 31 3.鉛蓄電池のシンプルモデル PSpice Version LTspice Version
  32. 32. C is the amp-hour battery capacity [Ah] – e.g. C = 1, 50, or 100 [Ah] NS is the number of cells in series – e.g. NS=1 for 1 cell battery, NS=2 for 2 cells battery (battery voltage is double from 1 cell) SOC is the initial state of charge in percent – e.g. SOC=0 for a empty battery (0%), SOC=1 for a full charged battery (100%) TSCALE turns TSCALE seconds(in the real world) into a second(in simulation) – e.g. TSCALE=60 turns 60s or 1min (in the real world) into a second(in simulation), TSCALE=3600 turns 3600s or 1h into a second. • From the Lead-Acid Battery specification, the model is characterized by setting parameters C, NS, SOC and TSCALE. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 32 Model Parameters: (Default values) 3.鉛蓄電池のシンプルモデル
  33. 33. • The battery information refer to a battery part number MSE Series of GS YUASA. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 33 Battery capacity [Typ.] is input as a model parameter Nominal Voltage 2.0 [Vdc] /Cell Capacity 50Ah Rated Charge 0.1C10A Voltage Set 2.23 [Vdc] /Cell Charging Time 24 [hours] @ 0.1C10A 3.鉛蓄電池のシンプルモデル
  34. 34. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 34 • Charging Time: 24 [hours] @ 0.1C10A (hour) Measurement Simulation SOC=0 means battery start from 0% of capacity (empty) Current: 5A (0.1C10A) Voltage: 2.23V 3.鉛蓄電池のシンプルモデル
  35. 35. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 35 (hour) Measurement Simulation SOC=1 means battery start from 100% of capacity 0.1C10A 0.23C10A 0.65C10A 1.0C10A 3.鉛蓄電池のシンプルモデル
  36. 36. 36Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 Rs Rsh 電流源 IDC ダイオード 抵抗 抵抗 4.太陽電池のSPICEモデル解説
  37. 37. 37Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 太陽電池モデルのシミュレーション結果 V_V1 0V 5V 10V 15V 20V 25V 30V I(Isence)* V(V1:+) 0W 50W 100W 150W 200W (16.900,109.848) I(Isence) 0A 2A 4A 6A 8A 10A SEL>> (16.900,6.4999) (21.596,0.000) 0.000,7.3196) 4.太陽電池のSPICEモデル解説
  38. 38. 38Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 太陽電池モデルの出力特性の解析精度 + Symbol Measurement Simulation %Error Isc 7.4000 7.3196 -1.086 Voc 21.6000 21.5950 -0.023 Ipm 6.5000 6.4999 -0.002 Vpm 16.9000 16.9000 0.000 Pmax(Ipm*Vpm) 109.8500 109.8480 -0.002 V_V1 I(Isence)* V(V1:+) SEL>> I(Isence) Vpm Voc Pmax IpmIsc 4.太陽電池のSPICEモデル解説
  39. 39. 39Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 日射データの過渡的なデータがある場合 日射量 時間 電流値 換算 4.太陽電池のSPICEモデル解説 気象条件 NEDOのMONSOLA05(801)データ
  40. 40. 40Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 日射データの過渡的なデータがある場合 Rs Rsh 電流源 IDC ダイオード 抵抗 抵抗 I1 電流源 IPWL 4.太陽電池のSPICEモデル解説
  41. 41. 41Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 4.太陽電池のSPICEモデル解説
  42. 42. 42Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 4.太陽電池のSPICEモデル解説
  43. 43. 43Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 4.太陽電池のSPICEモデル解説
  44. 44. Concept of Simulation PV Li-Ion Battery System in 24hr. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 44 Lithium-Ion Batteries Pack Photovoltaic Module Over Voltage Protection Circuit 16.8V Clamp Circuit PBT-BAT-0001 (BAYSUN) DC12.8~16.4V (4 cells) 4400mAh SX 330 (BP Solar) Vmp=16.8V Pmax=30W DC/DC Converter Vopen= (V) Vclose= (V) The model contains 24hr. solar power data (example). DC Load VIN=10~18V VOUT=5V VIN = 5V IIN = 1.5A Low-Voltage Shutdown Circuit 5.太陽光発電システム全体シミュレーション
  45. 45. Short-circuit current vs. time characteristics of photovoltaic module SX330 for 24hours as the solar power profile (example) is included to the model. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 45 Time 0s 4s 8s 12s 16s 20s 24s I(X_U1.I_I1) 0A 0.4A 0.8A 1.2A 1.6A 2.0A SX330 + U2 SX330_24H_TS3600 The model contains 24hr. solar power data (example). 5.太陽光発電システム全体シミュレーション
  46. 46. PV-Battery System Simulation Circuit Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 46 Ronof f 1 100dchth Low-Voltage Shutdown Circuit DC/DC Converter DMOD D1 Voch 16.8Vdc 0 0 batt 0 C1 100n IC = 16.4 0 pv + - U1 PBT-BAT-0001 TSCALE = 3600 SOC1 = 70 SX330 + U2 SX330_24H_TS3600 batt1 C3 10n + - + - S2 S VON = 0.7 VOFF = 0.3 ROFF = 10MEG RON = 0.01 0 0 IN+ IN- OUT+ OUT- ecal_Iomax n*V(%IN+, %IN-)*I(IN)/5 EVALUE Iomax 0 IN+ IN- OUT+ OUT- E2 IF( V(lctrl) > 0.25 ,Lopen ,Lclose) EVALUE 0 PARAMETERS: Lopen = 14 Lclose = 15.2 IN+ IN- OUT+ OUT- E1 IF(V(batt1)>V(dchth),5,0) EVALUERonof f 100 Conof f 1n IC = 5 Lctrl PARAMETERS: n = 1 I1 1.5Adc 0 OUT IN+ IN- OUT+ OUT- E3 IF( I(OUT)-V(Iomax) > 0 ,n*V(%IN+, %IN-)*I(IN)/(I(OUT)+1u), 5 ) EVALUE out_dc DMOD D2 Conof f 1 100n IN- OUT+ OUT- IN+ G1 Limit( V(%IN+, %IN-)/0.1, 1m, 5*I(out)/(n*limit(V(%IN+, %IN-),10,25)) ) GVALUE IN Solar cell model with 24hr. solar power data. Lopen value is load shutdown voltage. Lclose value is load reconnect voltage Set initial battery voltage, IC=16.4, for convergence aid. SOC1 value is initial State Of Charge of the battery, is set as 70% of full voltage. 7.5W Load (5Vx1.5A).  Simulation at 15W load, change I1 from 1.5A to 3A 5.太陽光発電システム全体シミュレーション
  47. 47. Time 0s 4s 8s 12s 16s 20s 24s 1 V(out_dc) 2 I(IN) 0V 2.5V 5.0V 7.5V 1 400mA 500mA 600mA 2 SEL>>SEL>> V(X_U1.SOC) 0V 25V 50V 75V 100V 1 V(batt) 2 I(U1:PLUS) 12.5V 15.0V 17.5V 1 >> -2.0A 0A 2.0A 2 I(pv) 0A 1.0A Simulation Result (SOC1=100) C1: IC=16.4 Run to time: 24s (24hours in real world) Step size: 0.01s Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 47 PV generated current Battery current Battery voltage Battery SOC DC/DC input current DC output voltage • .Options ITL4=1000 SOC1=100 Fully charged, stop charging Battery supplies current when solar power drops. PV module charge the battery Charging time 5.太陽光発電システム全体シミュレーション
  48. 48. Time 0s 4s 8s 12s 16s 20s 24s 1 V(out_dc) 2 I(IN) 0V 2.5V 5.0V 7.5V 1 0A 0.5A 1.0A 2 >> V(X_U1.SOC) 0V 25V 50V 75V 100V 10.152m,69.889) 1 V(batt) 2 I(U1:PLUS) 12.5V 15.0V 17.5V 1 -2.0A 0A 2.0A 2 SEL>>SEL>> (7.6750,15.199) (5.1850,14.000) I(pv) 0A 1.0A C1: IC=16.4 Run to time: 24s (24hours in real world) Step size: 0.01s SKIPBP Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 48 PV generated current Battery current Battery voltage Battery SOC DC/DC input current DC output voltage • .Options ITL4=1000 SOC1=70 V=Lopen V=Lclose Shutdown Reconnect Fully charged, stop charging Battery supplies current when solar power drops. PV module charge the battery Charging time 5.太陽光発電システム全体シミュレーション Simulation Result (SOC1=70)
  49. 49. Time 0s 4s 8s 12s 16s 20s 24s 1 V(out_dc) 2 I(IN) 0V 2.5V 5.0V 7.5V 1 0A 0.5A 1.0A 2 >> V(X_U1.SOC) 0V 100V SEL>> (12.800m,29.854) 1 V(batt) 2 I(U1:PLUS) 12.5V 15.0V 17.5V 1 -2.0A 0A 2.0A 2 >> (1.6328,14.004) (7.6150,15.193) I(pv) 0A 1.0A Simulation Result (SOC1=30) C1: IC=15 Run to time: 24s (24hours in real world) Step size: 0.01s Total job time = 2s Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 49 PV generated current Battery current Battery voltage Battery SOC DC/DC input current DC output voltage • .Options ITL4=1000 SOC1=30 V=Lopen V=Lclose Shutdown Reconnect Fully charged, stop charging Battery supplies current when solar power drops. PV module charge the battery Charging time 5.太陽光発電システム全体シミュレーション
  50. 50. Time 0s 4s 8s 12s 16s 20s 24s 1 V(out_dc) 2 I(IN) 0V 2.5V 5.0V 7.5V 1 0A 0.5A 1.0A 2 >> V(X_U1.SOC) 0V 100V 1 V(batt) 2 I(U1:PLUS) 12.5V 15.0V 17.5V 1 -2.0A 0A 2.0A 2 SEL>>SEL>> (7.6163,15.200) I(pv) 0A 1.0A Simulation Result (SOC1=10) C1: IC=14.4 Run to time: 24s (24hours in real world) Step size: 0.01s SKIPBP Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 50 PV generated current Battery current Battery voltage Battery SOC DC/DC input current DC output voltage • .Options RELTOL=0.01 • .Options ITL4=1000 SOC1=10 V=Lclose Shutdown Reconnect Fully charged, stop charging Battery supplies current when solar power drops. PV module charge the battery Charging time 5.太陽光発電システム全体シミュレーション
  51. 51. Time 0s 4s 8s 12s 16s 20s 24s 1 V(out_dc) 2 I(IN) 0V 2.5V 5.0V 7.5V 1 0A 1.0A 2.0A 2 >> V(X_U1.SOC) 0V 25V 50V 75V 100V 1 V(batt) 2 I(U1:PLUS) 12.5V 15.0V 17.5V 1 -2.0A 0A 2.0A 2 SEL>>SEL>> (20.473,14.003) (7.6086,15.200) (3.8973,14.000) I(pv) 0A 1.0A Simulation Result (SOC1=100, IL=3A or 15W load) C1: IC=16.4 Run to time: 24s (24hours in real world) Step size: 0.001s Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 51 PV generated current Battery current Battery voltage Battery SOC DC/DC input current DC output voltage • .Options ITL4=1000 SOC1=100 Fully charged, stop charging Battery supplies current when solar power drops. PV module charge the battery Charging time V=Lopen Shutdown V=Lopen Shutdown 5.太陽光発電システム全体シミュレーション
  52. 52. 6.環境発電のシミュレーション LTC3105は、225mVの低い入力電圧で動作可能な高効率の昇圧DC/DCコンバータ です。250mVでの起動が可能で、最大電力点コントローラ (MPPC)を搭載している ので、光起電力電池、TEG (熱電発電機)、燃料電池といった低電圧で 高インピーダンスの代替電力源で直接動作可能です。 MPPCの設定値をユーザーがプログラム可能なので、あらゆる電力源から最大限 のエネルギーを抽出できます。 Output Voltage≈ 4.1V RLOAD= 500Ω *Analysis directives: • .tran 0 5m 0 startup Input Voltage= 0.5V Vmppc= 0.4V 52Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015
  53. 53. Case1: Voltage Source(v1) with LTC3105  Simulation Result • Total elapsed time: 410.938sec. ≈ 7min. Input Voltage Output Voltage VMPPC=0.4V Input Current 53Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 6.環境発電のシミュレーション
  54. 54. Solar Cell Specification • The information refer to a part number 19_12_93 of CONRAD ELECTRONIC. PARAMETER VALUE Pmax (W) 0.400 Vmp (V) 0.500 Imp (A) 0.800 Isc (A) 0.872 Voc (V) 0.580 54Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 6.環境発電のシミュレーション
  55. 55. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 55 Case2: MPPC Response to Input Source (SOL=100%)  Simulation Circuit and Setting Output Voltage≈ 4.1V IOUT≈ 8.2mA *Analysis directives: • .tran 0 5m 0 startup • .lib 19_12_93.lib Pmax= 400mW Voc= 0.58V Isc= 0.872A Vmppc= Vmp= 0.5V [SOL=100%] 6.環境発電のシミュレーション
  56. 56. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 56 Case2: MPPC Response to Input Source (SOL=100%)  Simulation Result • Total elapsed time: 786.766sec. ≈ 13min. Input Voltage Output Voltage VMPPC=0.5V Input Current 6.環境発電のシミュレーション
  57. 57. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 57 Case3: MPPC Response to Input Source (SOL=50%)  Simulation Circuit and Setting Output Voltage≈ 4.1V IOUT≈ 8.2mA *Analysis directives: • .tran 0 5m 0 startup • .lib 19_12_93.lib Pmax= 400mW Voc= 0.58V Isc= 0.872A Vmppc= Vmp= 0.5V [SOL=50%] 6.環境発電のシミュレーション
  58. 58. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 58 Case3: MPPC Response to Input Source (SOL=50%)  Simulation Result • Total elapsed time: 387.219sec. ≈ 7min. Input Voltage Output Voltage VMPPC=0.5V Input Current 6.環境発電のシミュレーション
  59. 59. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 59 Case4: Maximum power point tracking (SOL=30%)  Simulation Circuit and Setting Output Voltage≈ 4.1V IOUT≈ 8.2mA *Analysis directives: • .tran 0 10m 0 startup • .lib 19_12_93.lib Pmax= 400mW Voc= 0.58V Isc= 0.872A Vmppc= 0.5V, 0.475V (Ref.2) [SOL=30%] • Parametric Sweep Rmppc: 50kΩ(0.5V), 47.5kΩ(0.475V) • Rmppc= Vm/10uA 6.環境発電のシミュレーション
  60. 60. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 60 Case4: Maximum power point tracking (SOL=30%)  Simulation Result • Total elapsed time: 2082.5sec. ≈ 35min. Input Voltage VMPPC =0.500V --- VMPPC =0.475V --- Output Voltage Input Current 6.環境発電のシミュレーション
  61. 61. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 61 電気二重層キャパシタの特徴 (1)数秒間で充電が可能 (2)充電制御回路が不要 (3)繰り返し充放電サイクルが多い(3[V]で100万回の充放電サイクルが可能) (4)SOC(State of Charge:充電状態)の認識が比較的容易 (5)内部抵抗が大きい 7.1 電気二重層キャパシタ
  62. 62. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 62 等価回路モデル インピーダンス成分 定格電圧 リーク成分 7.1 電気二重層キャパシタ
  63. 63. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 63 等価回路モデル 容量 リーク特性 過渡応答性 7.1 電気二重層キャパシタ
  64. 64. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 64 充電特性評価回路 7.1 電気二重層キャパシタ
  65. 65. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 65 充電特性評価回路シミュレーション 7.1 電気二重層キャパシタ
  66. 66. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 66 充電特性評価回路シミュレーション(実測とシミュレーションの比較) 7.1 電気二重層キャパシタ
  67. 67. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 67 放電特性評価回路 7.1 電気二重層キャパシタ
  68. 68. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 68 放電特性評価回路シミュレーション 7.1 電気二重層キャパシタ
  69. 69. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 69 放電特性評価回路シミュレーション(実測とシミュレーションの比較) 7.1 電気二重層キャパシタ
  70. 70. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 70 電気二重層キャパシタのデバイスモデリングの記事は、 トランジスタ技術:2013年10月号の82から87ページに掲載 しております。ご参考にして下さい。 7.1 電気二重層キャパシタ
  71. 71. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 71 7.2 リチウムイオンキャパシタのシミュレーション リチウムイオンキャパシタの特徴 リチウムイオンキャパシタは、リチウムイオン電池と電気二重層キャパシタ の利点を合わせ持ったデバイスです。また、エネルギー密度が優れています。 【リチウムイオン電池の利点】 高電圧性 高容量性 自己放電が比較的少ない 【電気二重層キャパシタの利点】 高出力 充放電サイクルの寿命が長い 安全性
  72. 72. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 72 リチウムイオンキャパシタの充放電特性 7.2 リチウムイオンキャパシタのシミュレーション
  73. 73. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 73 リチウムイオンキャパシタの充電回路 7.2 リチウムイオンキャパシタのシミュレーション
  74. 74. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 74 リチウムイオンキャパシタの充電回路シミュレーション 7.2 リチウムイオンキャパシタのシミュレーション
  75. 75. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 75 リチウムイオンキャパシタの放電回路 7.2 リチウムイオンキャパシタのシミュレーション
  76. 76. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 76 リチウムイオンキャパシタの放電回路シミュレーション 7.2 リチウムイオンキャパシタのシミュレーション
  77. 77. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 77 リチウムイオンキャパシタのデバイスモデリングの記事は、 トランジスタ技術:2014年6月号の208から214ページに掲載 しております。ご参考にして下さい。 7.2 リチウムイオンキャパシタのシミュレーション
  78. 78. Copyright(C) MARUTSU ELEC 2015 78 質疑応答

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