如何建模华宝阻抗电路模拟器
关键的外卖
电化学电池等电池可以被描述的华宝阻抗。
这是用于一个电化电池等效电路模型来描述其电行为,尤其是它的极点和零点在拉普拉斯域。
如果你可以提取华宝阻抗电化学系统,您可以包括细胞电路仿真。
电池可以使用一个描述与华宝阻抗等效电路模型
电路模型是一切电子设备的基础,但是他们也有一定的限制。LTI系统的电气行为可以被描述的基本被动元件(电阻、电容和电感),尽管可能不是由这些元素组成的系统在现实中。这意味着电路模型是一种非常有用的语言来描述电子的行为在很多电气系统,从输电线路电化学系统。
在电化学领域,系统的电化学行为可以概括的华宝阻抗。这种分布式元素模型提供了一些重要概念洞察如何积累电荷,存储和释放电池或电化电池。因为这个模型制定阻抗的分布式梯形网络,它可以很容易地包含在香料模拟与其他电路。华宝阻抗的描述,以及如何使用它在你的电路模拟。
华宝阻抗等效电路
发展的华宝阻抗电化电池需要做一些基本假设是非常准确的。华宝电化学阻抗模型细胞可以从分布式元素模型用于输电线路与RLCG元素。当我们考虑的建设电化电池和迁移的细胞中,我们可以注意以下的观察:
缓慢的动态。电荷转移完全扩散限制,相当于操作很慢电路动态。因此,任何感应元素Z→0, L分布式元素传输线模型中的元素可以忽略。
电阻运输。计算单元内电荷传输是由一个电化学界面反应,有一些阻力。因此,我们把电阻元件在分布式传输线模型元素。
电容充电。在电化学双电层的细胞就像一个不完美的导体(R > 0)隔开一个几乎完美的绝缘体(G = 0),电容阻抗根据麦克斯韦方程。因此,我们把标准输电线路分布电容模型(C > 0)。
忽略L和G在分布式传输线模型元素,同时保持R和C给下面的电路模型描述一个电化电池。
5-element电化学系统模型
在这个梯子RC电路模型中,我们可以看到这有相同的形式作为输电线路的分布元件电路与L = G = 0标准输电线路阻抗方程。我们可以使用这个条件来推导出华宝阻抗:
华宝阻抗电路模型方程在一个分布式的元素。
注意,R和C可能不同取决于电荷状态和细胞的主要电化学反应。因此,通常有不同的华宝阻抗值代表不同的电荷状态的系统。出于这个原因,我们可以定义一个华宝系数为特定的电化学细胞,这可能是一个函数的总存储电荷,频率,和电池是否充电或放电:
华宝阻抗的频率相关华宝系数。
我们现在有一个现象学模型可以用来描述一个电化学系统的动力。注意,华宝系数通常是一个复杂的函数。华宝系数可以确定从一个电化学阻抗谱数据。
瞬态行为
对于电池设计师来说,也许最重要的一点是在拉普拉斯域的行为,告诉你系统有多快可以当连接到一个短路放电。换句话说,重要的是要知道系统的瞬态行为。因为上面的系统被建模为一个分布式元素模型,我们可以定义一个关于这个系统的传递函数作为负载阻抗的函数。可以确定,瞬态行为的系统的极点和零点在拉普拉斯域,或直接在时域。
最大放电率发生在系统短路的。在这种情况下,我们可以计算系统的极点和零点的输入阻抗。原来有一个范围的值,定义系统的充电和放电率:
波兰人和零输入华宝的阻抗。
这些值可以用来分析使用指数函数描述系统的瞬态行为。一般来说,由于华宝系统可以很大,常常很容易运行的电路模拟电化学系统。运行的电路仿真系统与一个电化学元素,您只需要创建一个华宝模型系统的R和C值。您可以使用以下过程:
创建分布式RC梯形电路上面显示在你的电路设计方案。选择大量的部分;通常N = 50 - 100很好。
连接的输入电压源与电化学系统输出电压和输出连接到系统的其余部分你设计。
开始运行模拟。通常瞬态模拟或pole-zero分析用于这些系统。
的从节奏前端设计特点可用于构建一系列的系统模型,包括电化学系统定义华宝阻抗。您可以使用的建模应用程序PSpice软件模拟器提取重要的电化学系统和使用这些参数的电路模拟。的分析工具PSpice软件还可以帮助您优化设计与电化学系统的交互。
如果你想了解更多关于节奏是如何对你的解决方案,跟我们和我们的专家团队。