零阶电池模型仿真
课堂练习:计算电池能量效率与端电压随内阻的变化规律
核心方程
— 功率平衡方程 —
V
oc
·I
bat
= V·I
bat
+ I
bat
2
·R
bat
— 端电压 —
放电: V = V
oc
− I
bat
·R
bat
充电: V = V
oc
+ I
bat
·R
bat
— 往返能量效率 —
η = (V
oc
− I
bat
·R
bat
) / (V
oc
+ I
bat
·R
bat
)
V
oc
开路电压 — 无负载时电池极板间的电压,取决于极板材料活性
R
bat
电池内阻 — 电子迁移过程受到的阻力
适用边界
I
bat
·R
bat
< V
oc
,保证放电端电压为正
等效电路简化模型
电路说明:
I
bat
(t) 以从电池正极流向电池负极为正向。放电时端电压 V = V
oc
− IR,充电时 V = V
oc
+ IR。
模型参数
开路电压 V
oc
4.00
V
电流强度 I
32.0
A
内阻范围 R
0 ~
0.050
Ω
仿真结果
工作点选择
🖱️
交互提示:
在下方图表上点击任意位置,即可选定该内阻 R 对应的工作点,实时显示该点的效率 η、端电压 V 和功率损耗 P
loss
。
电池内阻 R
bat
(Ω)
—
效率 η (%)
—
端电压 V (V)
—
功率损耗 P
loss
(W)
—
① 电池效率 η 随内阻 R 变化
η(R) 往返效率 (%)
已选工作点
② 端电压 V 随内阻 R 变化
V(R) 放电端电压 (V)
V
oc
开路电压