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 —
Voc·Ibat = V·Ibat + Ibat2·Rbat
— 端电压 —
放电: V = Voc − Ibat·Rbat
充电: V = Voc + Ibat·Rbat
— 往返能量效率 —
η = (Voc − Ibat·Rbat) / (Voc + Ibat·Rbat)
  • Voc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
  • Rbat电池内阻 — 电子迁移过程受到的阻力
  • 适用边界Ibat·Rbat < Voc,保证放电端电压为正
等效电路简化模型
电池等效电路简化模型
电路说明:Ibat(t) 以从电池正极流向电池负极为正向。放电时端电压 V = Voc − IR,充电时 V = Voc + IR。
模型参数
4.00V
32.0A
0 ~ 0.050Ω
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 Ploss。
电池内阻 Rbat (Ω)—
效率 η (%)—
端电压 V (V)—
功率损耗 Ploss (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) Voc 开路电压