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このガイドでは、Ionworks Studio を使い始めるための重要なステップを順を追って説明します。新しいプロジェクト、セル、パラメータ化モデル、スタディを作成し、基本的なシミュレーションを実行します。

ステップバイステップガイド

すぐに始められるように、各組織には 「Default」 という名前のプロジェクトが最初から用意されています。
  1. メインメニューから Projects ページに移動します。
  2. 自動作成された 「Default」 プロジェクトをクリックして開きます。(後で右上の New Project から独自のプロジェクトを作成できます。)
次に、扱うセルを定義します。セル仕様 はセルの設計図です。
  1. Cells ページに移動します。
  2. 「New Cell」 をクリックします。
  3. プロパティを入力します。例:
    • Name: わかりやすい名前。例: 「My First NMC Cell」。
    • Chemistry: 例: 「NMC/Graphite」。
    • Nominal Capacity: 例: 5 Ah。
    • Voltage Limits: 例: 下限 2.5 V、上限 4.2 V。
  4. 「Create」 をクリックして保存します。
次に、セルの電気化学的挙動を記述するパラメータ化モデルが必要です。パラメータ化モデルは、モデル(数学的フレームワーク)と具体的なパラメータセットを組み合わせたものです。
  1. Parameterized Models ページに移動します。
  2. 「New Parameterized Model」 をクリックします。
  3. 作成ウィザードで、先ほど作成した セル仕様 を選択します。
  4. 使用する モデル を選択します。このクイックスタートでは、組み込みのシステムモデルが最も手早く始められます。
  5. 出発点となるパラメータセットを選択します(組み込みのパラメータセットが手頃な出発点です)。
  6. パラメータ検証 の結果を確認し、警告やエラーがないかチェックします。
  7. パラメータ化モデルに名前を付け、「Create」 をクリックして確定します。
スタディはプロジェクト内に存在し、焦点を絞った調査に使用します。
  1. プロジェクトを開きます。Studies パネルにそのプロジェクトのスタディが一覧表示されます。
  2. Studies パネル上部の + ボタン(Create Study)をクリックします。
  3. スタディに名前を付けます。例: 「Cycling Test」。
  4. 「Create study」 をクリックします。
これでスタディ内でシミュレーションを実行する準備が整いました。
  1. スタディを開き、Simulations タブで 「New Simulation」 をクリックします。
  2. 「Select Cell & Parameterized Model」 のステップで、作成した セル仕様パラメータ化モデル を選択します。
  3. 実行するプロトコルを指定します。バッテリーサイクラーのプロトコルファイルをアップロードします(Arbin、Maccor、Neware、Novonix、BioLogic)。Studio がそれを解析して Universal Cycler Protocol に変換します。
  4. 解析されたプロトコルを確認して実行します。Ionworks Studio がシミュレーションを開始します。
実行が完了すると、スタディの Simulations タブに表示されます。
  1. 一覧からシミュレーションを開くと、結果のプロット(電圧、容量など)が表示されます。
  2. タブの Table / Visualization トグルで、実行一覧と複数実行の比較プロットを切り替えられます。
おめでとうございます!Ionworks Studio で最初のシミュレーションを実行しました。

Python がお好みですか?

同じプラットフォームを Python から操作することもできます。ionworks-api クライアントで実行し、ionworks-schemaパイプラインを構成します。以下はインストールして送信し、結果を読み取る最小のエンドツーエンド例です。既知の容量と電極形状から正極の最大リチウム濃度を導出するだけなので、データファイルなしで実行できます:
ElectrodeCapacity は容量・濃度・形状のうち未知の 1 つを解きます。ここでは最大濃度を返します。モデルパラメータを自分のデータにフィッティングするには、DataFit 要素に差し替えます。認証については Python API クライアント ページを、パイプラインの全機能については Pipelines API ページを参照してください。

次のステップ

基本的なシミュレーションが実行できたので、より高度な機能を試してみましょう:

実験データを管理する

バッテリーサイクリングデータをアップロード・管理し、可視化と解析を行います。

プロトコルを試す

プロトコルを作成するか、組み込みの実験テンプレートを使用します。

スタディで整理する

焦点を絞った調査を作成し、シミュレーション結果を比較します。

パラメータスイープを実行する

複数のパラメータを一度に変更したときの効果を調べます。

モデルを改善する

パラメータ化モデルを複製・編集して精度を高めます。

パラメータを最適化する

バッテリー設計に最適なパラメータを自動的に検出します。

Python でパラメータ化する

Python API クライアントを使って実験データからモデルをパラメータ化します。