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(完整版)锂离子电池常见名词汇总

电锂离子电池常见名词汇总 1、容量: 电池在一定放电条件下所能给出的电量称为电池的容量,以符号C表示。 常用的单位为安培小时,简称安时(Ah)或毫安时(mAh)。 电池的容量可以分为理论容量、额定容量、实际容量。 理论容量是把活性物质的质量按法拉第定律计算而得的最高理论值。为了比较不同系列的电池,常用比容量的概念,即单位体积或单位质量电池所能给出的理论电量,单位为Ah/kg(mAh/g)或Ah/L(mAh/cm3)。 实际容量是指电池在一定条件下所能输出的电量。它等于放电电流与放电时间的乘积,单位为Ah,其值小于理论容量。 额定容量也叫保证容量,是按国家或有关部门颁布的标准,保证电池在一定的放电条件下应该放出的最低限度的容量。 2、内阻: 阻力称为电池的内阻。 电池的内阻不是常数,在放电过程中随时间不断变化,因为活性物质的组成、电解液浓度和温度都在不断地改变。 电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻,极化内阻又包括电化学极化与浓差极化。内阻的存在,使电池放电时的端电压低于电池电动势和开路电压,充电时端电压高于电动势和开路电压。 欧姆电阻遵守欧姆定律;极化电阻随电流密度增加而增大,但不是线性关系,常随电流密度的对数增大而线性增大。 3、负载能力: 当电池的正负极两端连接在用电器上时,带动用电器工作时的输出功率,即为电池的负载能力。 4、内压: 指电池的内部气压,是密封电池在充放电过程中产生的气体所致,主要受电池材料、制造工艺、电池结构等因素影响。其产生原因主要是由于电池内部水分及有机溶液分解产生的气体于电池内聚集所致。 5、充电率(c-rate): C是Capacity的第一个字母,用来表示电池充放电时电流的大小数值。 例如:充电电池的额定容量为1000mAh时,即表示以1000mA(1C)放电时 间可持续1小时,如以200mA(0.2C)放电时间可持续5小时,充电也可按此对照计算。 C是电池的容量,如标称容量1500mAh的电池,0.5C指充电电流 0.5*1500=750mA) 6、终止电压(Cut-off discharge voltage) 指电池放电时,电压下降到电池不宜再继续放电的最低工作电压值。 根据不同的电池类型及不同的放电条件,对电池的容量和寿命的要求也不同,因此规定的电池放电的终止电压也不相同。 7、开路电压(Open circuit voltage OCV) 电池不放电时,电池两极之间的电位差被称为开路电压。

功率谱密度

振动台在使用中经常运用的公式 1、 求推力(F )的公式 F=(m 0+m 1+m 2+ ……)A …………………………公式(1) 式中:F —推力(激振力)(N ) m 0—振动台运动部分有效质量(kg ) m 1—辅助台面质量(kg ) m 2—试件(包括夹具、安装螺钉)质量(kg ) A — 试验加速度(m/s 2) 2、 加速度(A )、速度(V )、位移(D )三个振动参数的互换运算公式 2.1 A=ωv ……………………………………………………公式(2) 式中:A —试验加速度(m/s 2) V —试验速度(m/s ) ω=2πf (角速度) 其中f 为试验频率(Hz ) 2.2 V=ωD ×10-3 ………………………………………………公式(3) 式中:V 和ω与“2.1”中同义 D —位移(mm 0-p )单峰值 2.3 A=ω2 D ×10-3 ………………………………………………公式(4) 式中:A 、D 和ω与“2.1”,“2.2”中同义 公式(4)亦可简化为: A= D f ?250 2 式中:A 和D 与“2.3”中同义,但A 的单位为g 1g=9.8m/s 2 所以: A ≈D f ?25 2 ,这时A 的单位为m/s 2 定振级扫频试验平滑交越点频率的计算公式 3.1 加速度与速度平滑交越点频率的计算公式 f A-V = V A 28.6 ………………………………………公式(5) 式中:f A-V —加速度与速度平滑交越点频率(Hz )(A 和V 与前面同义)。

3.2 速度与位移平滑交越点频率的计算公式 D V f D V 28.6103?=- …………………………………公式(6) 式中:D V f -—加速度与速度平滑交越点频率(Hz )(V 和D 与前面同义)。 3.3 加速度与位移平滑交越点频率的计算公式 f A-D =D A ??2 3 )2(10π ……………………………………公式(7) 式中:f A-D — 加速度与位移平滑交越点频率(Hz ),(A 和D 与前面同义)。 根据“3.3”,公式(7)亦可简化为: f A-D ≈5× D A A 的单位是m/s 2 4、 扫描时间和扫描速率的计算公式 4.1 线性扫描比较简单: S 1= 1 1 V f f H - ……………………………………公式(8) 式中: S1—扫描时间(s 或min ) f H -f L —扫描宽带,其中f H 为上限频率,f L 为下限频率(Hz ) V 1—扫描速率(Hz/min 或Hz/s ) 4.2 对数扫频: 4.2.1 倍频程的计算公式 n=2Lg f f Lg L H ……………………………………公式(9) 式中:n —倍频程(oct ) f H —上限频率(Hz ) f L —下限频率(Hz ) 4.2.2 扫描速率计算公式 R= T Lg f f Lg L H 2/ ……………………………公式(10) 式中:R —扫描速率(oct/min 或)

功率及功率谱计算

功率谱定义 从确定性信号功率计算开始 ()()221 11lim lim 222T T T T T P x t dt X d T T ωωπ∞--∞→∞→∞==?? ()()21lim 2T T S X T ωω→∞= S(w)为功率谱密度,简称功率谱 则 ()12P S d ωωπ+∞-∞= ? 随机信号的功率谱密度 (1)样本功率谱与功率谱密度 ()()21,lim ,2X T T S X T ωξωξ→∞= 针对一个具体的样本而言,其是一个确定性的信号 (2) 随机信号的平均功率及平均功率谱密度 ()X X P E P ξ=???? 需要对具体的样本取概率均值才能计算出功率 ()()()21,lim ,2X X T T S E S E X T ωωξωξ→∞??==?????? 故功率谱密度是对所有概率取期望的反应。 (3)自相关函数与功率谱密度 ()()R S τω? (4)信号的自相关函数计算 分为确定信号和随机信号 确定信号 02002*0 1()lim ()()T T x T R x t x t dt T ττ-→∞=-? 周期信号 0202*0 1()()()T T x R x t x t dt T ττ-=-? 随机信号 *()[()()]x R E x t x t ττ=- 2 功率计算 (1)根据定义来计算

(2)周期信号如何计算 0cos()A t ω的计算 200()()1()[]2 A A s d T πσωωπσωωωω+∞-∞-++==?不好算因此放弃,但是应该可以类推得出结论 (3)自相关函数计算 0cos()A t ω的计算 /2 200/2 /222000/2201()cos()cos(())cos()cos(2)1[]2 cos()2 T T T T r A t t d T A A t d T A τωωτωωτωωτωωτ+-+-=-+-==?? 所以其功率谱为 200()2 A πσωωσωω(-)+(+) 0j t Ae ω的计算 0000/2()2/2 /22/2 21()1T j t j t T T j T j r A e e dt T A e dt T A e ωωτωτωτ τ+---+-===?? 总结:因此周期函数,首先转换成傅里叶级数,然后再通过自相关函数的定义计算自相关函数,得到其功率谱密度。

照明功率密度表及照度要求

建筑照明设计标准 中华人民共和国国家标准 建筑照明设计标准 Standard for lighting design of buildings GB 50034-2004 前言 本标准系在原国家标准《民用建筑照明设计标准》GBJl33---90和《工业企业照明设计标准》GB 50034---92的基础上,总结了居住、公共和工业建筑照明经验,通过普查和重点实测调查,并参考了国内外建筑照明标准和照明节能标准经修订、合并而成。其中照明节能部分是由国家发展和改革委员会环境和资源综合利用司组织主编单位完成的。 本标准由总则、术语、一般规定、照明数量和质量、照明标准值、照明节能、照明配电及控制、照明管理与监督共八章和二个附录组成。主要规定了居住、公共和工业建筑的照明标准值、照明质量和照明功率密度。 2 术语 3 一般规定 3.1 照明方式和照明种类 3.1.1 按下列要求确定照明方式: 1 工作场所通常应设置一般照明; 2 同一场所内的不同区域有不同照度要求时,应采用分区一般照明; 3 对于部分作业面照度要求较高,只采用一般照明不合理的场所,宜采用混合照明; 4 在一个工作场所内不应只采用局部照明。 3.1.2 按下列要求确定照明种类: 1 工作场所均应设置正常照明 2 工作场所下列情况应设置应急照明; 1)正常照明因故障熄灭后,需确保正常工作或活动继续进行的场所,应设置备用照明; 2)正常照明因故障熄灭后,需确保人员安全疏散的出口和通道,应设置疏散照明。 3 大面积场所宜设置值班照明。 4 有警戒任务的场所,应根据警戒范围的要求设置警卫照明。 5 有危及航行安全的建筑物、构筑物上,应根据航行要求设置障碍照明。 4 照明数量和质量 4.1 照度 4.1.1 照度标准值应按0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、50001x分级。4.1.2 本标准规定的照度值均为作业面或参考平面上的维持平均照度值。各类房间或场所的维持平均照度值应符合第5章的规定。 4.1.3 符合下列条件之一及以上时,作业面或参考平面的照度,可按照度标准值分级提高一级。 1 视觉要求高的精细作业场所,眼睛至识别对象的距离大于500mm时; 2 连续长时间紧张的视觉作业,对视觉器官有不良影响时; 3 识别移动对象,要求识别时间短促而辨认困难时; 4 视觉作业对操作安全有重要影响时; 5 识别对象亮度对比小于0.3时; 6 作业精度要求较高,且产生差错会造成很大损失时; 7 视觉能力低于正常能力时; 8 建筑等级和功能要求高时。 4.1.4 符合下列条件之一及以上时,作业面或参考平面的照度,可按照度标准值分级降低一级。 1 进行很短时间的作业时; 2 作业精度或速度无关紧要时; 3 建筑等级和功能要求较低时。 4.1.5 作业面邻近周围的照度可低于作业面照度,但不宜低于表4.1.5的数值。 4.1.7 在一般情况下,设计照度值与照度标准值相比较,可有—10%—+10%的偏差。 5 照明标准值 5.1 居住建筑

大容量高功率锂离子电池研究进展_毕道治

收稿日期:2007-05-20 作者简介:毕道治(1926-),男,河北省人,教授级高工。 Biography:BIDao-zhi(1926-),male,professor. 大容量高功率锂离子电池研究进展 毕道治 (天津电源研究所,天津300381) 摘要:发展电动车是解决能源危机和环境污染的有效手段之一。大容量高功率锂离子蓄电池是电动车的理想储能电源,因为它具有单体电压高、循环及使用寿命长、比能量高和良好的功率输出性能等优点。介绍了国内外大容量高功率锂离子蓄电池的研究进展,包括关键材料、技术性能和安全问题,并以作者的观点提出了大容量高功率锂离子蓄电池的发展前景和近期研究内容。关键词:锂离子蓄电池;电极活性材料;电解液;电动车;混合电动车中图分类号:TM912.9 文献标志码:A 文章编号:1008-7923(2008)02-0114-06 Researchprogressofhighcapacityandhighpower Li-ionbatteries BIDao-zhi (TianjinPowerSourceInstitute,Tianjin300381,China) Abstract:Developmentofelectricvehicleisoneoftheeffectivemeanstoovercomeproblemsofenvironmentpollutionandenergycrisis.HighcapacityandhighpowerLi-ionstoragebatteryisanappropriatepowersourceforelectricvehicleduetoitshighcellvoltage,longercyclelife,higherenergydensityandhighpowercharacteristics.ThedevelopmentstatusofhighcapacityandhighpowerLi-ionstoragebatteries,includingkeymaterials,technicalperformanceandsafetyproblemsarereviewedinthispaper.ThetechnicalissuesandthefutureofhighcapacityandhighpowerLi-ionbatteriesarefinalllydescribedinwriter'spointofview. Keywords:Li-ionstoragebattery;electrodeactivematerial;electrolyte;EV;HEV 环境污染和能源危机是目前人类面临的两大课题,而燃油汽车的大量普及则是造成上述问题的主要原因之一。发展电动车是有效解决上述问题的重要手段,因为电动车具有能源多样化、污染排放少和能源利用效率高的优点。发展电动车的技术瓶颈问题是迄今为止还没有哪种电池使电动车的性价比能与燃油汽车相比。通过比较各类动力电池的典型性 能,可以看出锂离子电池具有单体电压高、比能量大和自放电小的优点,但也存在安全性差、 成本高和长期循环和贮存后性能下降的问题。为了充分利用并发挥锂离子电池的优势,克服其存在的缺点,世界各主要国家的政府、汽车制造商和相关科技人员都对大容量、高功率动力用锂离子蓄电池的研究非常重视。纷纷制定发展计划、投入大量人力、物力、财力积极进行研制。文章对大容量、高功率锂离子蓄电池的关键材料、性能水平和安全性等方面的研究进展进行综合评述,并探讨了今后的研发方向。

功率谱密度

t=0:0.0001:0.1; %时间间隔为0.0001,说明采样频率为10000Hz x=square(2*pi*1000*t); %产生基频为1000Hz的方波信号 n=randn(size(t)); %白噪声 f=x+n; %在信号中加入白噪声 figure(1); subplot(2,1,1); plot(f); %画出原始信号的波形图 ylabel('幅值(V)'); xlabel('时间(s)'); title('原始信号'); y=fft(f,1000); %对原始信号进行离散傅里叶变换,参加DFT采样点的个数为1000 subplot(2,1,2); m=abs(y); f1=(0:length(y)/2-1)'*10000/length(y);%计算变换后不同点对应的幅值plot(f1,m(1:length(y)/2)); ylabel('幅值的模'); xlabel('时间(s)'); title('原始信号傅里叶变换'); %用周期图法估计功率谱密度 p=y.*conj(y)/1000; %计算功率谱密度 ff=10000*(0:499)/1000; %计算变换后不同点对应的频率值 figure(2); plot(ff,p(1:500)); ylabel('幅值'); xlabel('频率(Hz)'); title('功率谱密度(周期图法)'); 功率谱估计在现代信号处理中是一个很重要的课题,涉及的问题很多。在这里,结合matlab,我做一个粗略介绍。功率谱估计可以分为经典谱估计方法与现代谱估计方法。经典谱估计中最简单的就是周期图法,又分为直接法与间接法。直接法先取N点数据的傅里叶变换(即频谱),然后取频谱与其共轭的乘积,就得到功率谱的估计;间接法先计

锂离子电池和金属锂离子电池的能量密度计算

锂离子电池和金属锂离子电池的能量密度计算 吴娇杨,刘品,胡勇胜,李泓 (中国科学院物理研究所,北京,100190) 摘要:锂电池是理论能量密度最高的化学储能体系,估算各类锂电池电芯和单体能达到的能量密 度,对于确定锂电池的发展方向和研发目标,具有积极的意义。本文根据主要正负极材料的比容 量、电压,同时考虑非活性物质集流体、导电添加剂、粘结剂、隔膜、电解液、封装材料占比,计算了不同材料体系组成的锂离子电池和采用金属锂负极、嵌入类化合物正极的金属锂离子电池 电芯的预期能量密度,并计算了18650型小型圆柱电池单体的能量密度,为电池发展路线的选择 和能量密度所能达到的数值提供参考依据。同时指出,电池能量密度只是电池应用考虑的一个重 要指标,面向实际应用,需要兼顾其它技术指标的实现。 关键词:锂离子电池;金属锂离子电池;能量密度;18650电池;电芯 中图分类号:O O646.21文献标志码:A 文章编号: Calculation on energy densities of lithium ion batteries and metallic lithium ion batteries WU Jiaoyang,Liu pin, HU Yongsheng, LI Hong (Institute of Physics, Chinese Academy of Science, Beijing 100190, China) Abstract:Lithiumbatteries have the highest theoretical energy densities among all electrochemical energy storage devices. Prediction of the energy density of the different lithium ion batteries (LIB) and metallic lithium ion batteries (MLIB) is valuable for understanding the limitation of the batteries and determine the directions of R&D. In this research paper, the energy densities of LIB and MLIB have been calculated. Ourcalculation includes the active electrode materials and inactive materials inside the cell.For practical applications, energy density is essential but not the only factor to be considered, other requirements on the performances have to be satisfied ina balanced way. Key words:lithiumion batteries; metal lithium ion batteries; energy densitycalculation;18650 cell; batteries core 收稿日期:;修改稿日期:。 基金项目:国家自然科学基金杰出青年基金项目(51325206),国家重点基础研究发展计划(973)项目(2012CB932900)。第一作者:吴娇杨(1988-),女, 博士研究生,研究方向锂离子电池电解质E-mail:wujiaoyang8@https://www.wendangku.net/doc/814352401.html,;通讯联系人:李泓, 研究员,研究方向为固体离子学与锂电池材料,E-mail:hli@https://www.wendangku.net/doc/814352401.html,。

matlab实现功率谱密度分析psd

matlab实现功率谱密度分析psd及详细解说 功率谱密度幅值的具体含义?? 求信号功率谱时候用下面的不同方法,功率谱密度的幅值大小相差很大! 我的问题是,计算具体信号时,到底应该以什么准则决定该选用什么方法啊? 功率谱密度的幅植的具体意义是什么??下面是一些不同方法计算同一信号的matlab 程序!欢迎大家给点建议! 直接法: 直接法又称周期图法,它是把随机序列x(n)的N个观测数据视为一能量有限的序列,直接计算x(n)的离散傅立叶变换,得X(k),然后再取其幅值的平方,并除以N,作为序列x(n)真实功率谱的估计。 Matlab代码示例: clear; Fs=1000; %采样频率 n=0:1/Fs:1; %产生含有噪声的序列 xn=cos(2*pi*40*n)+3*cos(2*pi*100*n)+randn(size(n)); window=boxcar(length(xn)); %矩形窗 nfft=1024; [Pxx,f]=periodogram(xn,window,nfft,Fs); %直接法 plot(f,10*log10(Pxx)); 间接法: 间接法先由序列x(n)估计出自相关函数R(n),然后对R(n)进行傅立叶变换,便得到x(n)的功率谱估计。 Matlab代码示例: clear; Fs=1000; %采样频率 n=0:1/Fs:1; %产生含有噪声的序列 xn=cos(2*pi*40*n)+3*cos(2*pi*100*n)+randn(size(n)); nfft=1024; cxn=xcorr(xn,'unbiased'); %计算序列的自相关函数 CXk=fft(cxn,nfft); Pxx=abs(CXk);

手机锂离子电池与电芯的基本知识

第一节锂离子电池的基本知识 一般而言,锂离子电池有三部分构成: 1.锂离子电芯 2.保护电路(PCM) 3.外壳即胶壳 电池的分类 从锂离子电池与手机配合情况来看,一般分为外置电池和内置电池,这种叫法很容易理解,外置电池就是直接装在手上背面,如: MOTOROLA 191,SAMSUNG 系列等;而内置电池就是装入手机后,还另有一个外壳把其扣在手机电池内, 如:MOTOROLA 998,8088,NOKIA的大部分机型 1.外置电池 外置电池的封装形式有超声波焊接和卡扣两种:

1.1超声波焊接 外壳 这种封装形式的电池外壳均有底面壳之分,材料一般为ABS+PC料,面壳一般喷油处理,代表型号有 :MOTOROLA 191,SAMSUNG 系列,原装电池的外壳经喷油处理后长期使用一般不会磨花,而一些品牌电池或水货电池用上几天外壳喷油就开始脱落了.其原因为:手机电池的外壳较便宜,而喷油处理的成本一般为外壳的几倍(好一点的),这样处理一般有三道工序:喷光油(打底),喷油(形成颜色),再喷亮油(顺序应该是这样的,如果我没记错的话),而一些厂商为了降低成本就省去了第一和第三道工序,这样成本就很低了. 超声波焊塑机 其作用为: 行业内比较好的国产超声波焊塑机应该是深圳科威信机电公司生产的. 焊接 有了好的超声波焊塑机不够的,是否能够焊接OK,还与外壳的材料和焊塑机参数设置有很大关系,外壳方面主要与生产厂家的水口料掺杂情况有关,而参数设置则需自己摸索,由于涉及到公司一些技术资料,在这里不便多讲. 1.2卡扣式 卡扣式电池的原理为底面壳设计时形成卡扣式,其一般为一次性,如果卡好后用户强行折开的话,就无法复原,不过这对于生产厂家来讲不是很大的难度(卡好后再折开),其代表型号有:爱立信788,MOTOROLA V66. 2.内置电池

建筑照明功率密度值(1)

建筑照明功率密度值(LPD) 照明功率密度(LPD),是指单位面积上的照明安装功率(包括光源、镇流器或变压器),单位为w/㎡。 由原国家经贸委经中国绿色照明工程项目办公室下达的关于编制国家建筑归明节能标准的任务,现已完成。建设部已于6月发布公告,自2004年12月1日起开始执行。除居住建筑外,办公、商业、旅馆、医院、学校和工业等6类建筑的照明节能标准作为强制性条文严格执行。 标准的制订主要依据大量的照明重点实测调查和普查的数据结果,并参考一些发达国家的照明节能标准,结合我国照明产品性能指标,经过周密论证和综合经济分析制定的。 标准根据我国能源形势和环境保护的总要求,在建筑照明领域必须提高能效,最大限度地节约能源,减少有害气体排放,以保护环境,同时标准也反映了我国当前电光源、灯具和电气附件的新发展和亲水平。如三基色稀土荧光灯,金属卤化物灯等优质高效光源,电子和节能型电感镇流器的大量生产和推广应用,科学合理的优化设计以及加强监督管理等,都将促进我国绿色照明的实施。现将7类建筑的照明功率密度值分述如下。 1、居住建筑 居住建筑每户照明功率密度值不宜大于表1的规定。 表1 居住建筑每户照明功率密度值

2、办公建筑 办公建筑照明功率密度值不应大于表2的规定。 表2办公建筑照明功率密度值 3、商业建筑 商业建筑照明功率密度值不应大于表3的规定。 表3商业建筑用功率密度值

4、旅馆建筑 旅馆建筑照明功率密度值不应大于表4的规定。 表4旅馆建筑照明功率密度值 5、医院建筑 医院建筑归明功率密度值不应大于表5的规定。 表5医院建筑照明功率密度值

6、学校建筑 学校建筑照明功率密度值不应大于表6的规定。 表6学校建筑照明功率密度值 7、工业建筑 工业建筑照明功率密度值不应大于表7的规定。 表7工业建筑照明功率密度值

功率谱和功率谱密度的区别

谱让人联想到的Fourier变换,是一个时间平均(time average)概念,对能量就是能量谱,对功率就是功率谱。 功率谱的概念是针对功率有限信号的,所表现的是单位频带内信号功率随频率的变化情况。保留了频谱的幅度信息,但是丢掉了相位信息,所以频谱不同的信号其功率谱是可能相同的。 有两点需要注意: 1. 功率谱是随机过程的统计平均概念,平稳随机过程的功率谱是一个确定函数;而频谱是随机过程样本的Fourier变换,对于一个随机过程而言,频谱也是一个“随机过程”。(随机的频域序列) 2. 功率概念和幅度概念的差别。此外,只能对宽平稳的各态历经的二阶矩过程谈功率谱,其存在性取决于二阶矩是否存在并且二阶矩的Fourier变换收敛;而频谱的存在性仅仅取决于该随机过程的该样本的Fourier变换是否收敛。 频谱分析: 对动态信号在频率域内进行分析,分析的结果是以频率为坐标的各种物理量的谱线和曲线,可得到各种幅值以频率为变量的频谱函数F(ω)。频谱分析中可求得幅值谱、相位谱、功率谱和各种谱密度等等。频谱分析过程较为复杂,它是以傅里叶级数和傅里叶积分为基础的。 功率谱密度: 功率谱密度(PSD),它定义了信号或者时间序列的功率如何随频率分布。这里功率可能是实际物理上的功率,或者更经常便于表示抽象的信号被定义为信号数值的平方,也就是当信号的负载为1欧姆(ohm)时的实际功率。

由于平均值不为零的信号不是平方可积的,所以在这种情况下就没有傅里叶变换。维纳-辛钦定理(Wiener-Khinchin theorem)提供了一个简单的替换方法,如果信号可以看作是平稳随机过程,那么功率谱密度就是信号自相关函数的傅里叶变换。 信号的功率谱密度当且仅当信号是广义的平稳过程的时候才存在。如果信号不是平稳过程,那么自相关函数一定是两个变量的函数,这样就不存在功率谱密度,但是可以使用类似的技术估计时变谱密度。 随机信号是时域无限信号,不具备可积分条件,因此不能直接进行傅氏变换。一般用具有统计特性的功率谱来作为谱分析的依据。 功率谱与自相关函数是一个傅氏变换对。 功率谱具有单位频率的平均功率量纲。所以标准叫法是功率谱密度。从名字分解来看就是说,观察对象是功率,观察域是谱域。 通过功率谱密度函数,可以看出随机信号的能量随着频率的分布情况。像白噪声就是平行于一条直线。 一般我们讲的功率谱密度都是针对平稳随机过程的,由于平稳随机过程的样本函数一般不是绝对可积的,因此不能直接对它进行傅立叶分析。可以有三种办法来重新定义谱密度,来克服上述困难。 1. 用相关函数的傅立叶变换来定义谱密度; 2. 用随机过程的有限时间傅立叶变换来定义谱密度; 3. 用平稳随机过程的谱分解来定义谱密度。 三种定义方式对应于不同的用处,首先第一种方式前提是平稳随机过程不包含周

FFT在功率谱密度计算中的应用

F F T在功率谱密度计算 中的应用 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

FFT在功率谱密度计算中的应用 一、FFT算法理论依据和编程思想 FFT算法的基本思想: 考察DFT与IDFT的运算发现,利用以下两个特性可减少运算量: Ⅰ)系数是一个周期函数,它的周期性和对称性可利用来改进运算,提高计算效率。如: 因此 利用这些周期性和对称性,DFT运算中有些项可合并; Ⅱ)利用W N nk的周期性和对称性,把长度为N点的大点数的DFT运算分解为若干个小点数的DFT。因为DFT的计算量正比于N2,N小计算量也就小。 FFT算法正是基于这样的基本思想发展起来的。它有多种形式,下面是按时间抽取的FFT(N点DFT运算的分解) 先从一个特殊情况开始,假定N是2的整数次方,N=2M,M:正整数 1.将N点的DFT分解为两个N/2点的DFT: 首先将序列x(n)分解为两组,一组为偶数项,一组为奇数项 r=0,1,…,N/2-1 将DFT运算也相应分为两组: 其中X 1(k)和X 2 (k)分别是x 1 (r)和x 2 (r)的N/2点DFT。 可见,一个N点的DFT可以分解为两个N/2点的DFT,这两个N/2点的DFT再按照上面 (1)式合成为一个N点DFT,注意到,X 1(k),X 2 (k)有N/2个点,即k=0,1,…, N/2-1,由(1)式得到X(k)只有N/2点,而实际上X(k)有N个点,即k=0, 1,…,N-1,要用X 1(k),X 2 (k)表示全部X(K)值,还必须应用系数w的周期性和 对称性。 (k)的(N/2)~N-1点表示: 由X(k)= X 1(k)+w k N X 2 (k), k=0,1,2,…,N/2-1

第四节 电场的能量和能量密度

第二章 静电场中的导体和电介质 §4 电场的能量和能量密度(P213) 1. 计算例题1中场能的一半分布在半径多大的球面内。 解: 2. 空气中一直径为10厘米的导体球,电位为8000伏,问它表面处的场能密度(即单位体积内的电场能量)是多少? 解: 3. 在介电常数为r ε的无限大均匀介质中,有一半径为R 的导体球带电荷Q 。求电场的能量。 解: 4. 半径为2.0厘米的导体球外套有一个与它同心的导体球壳,壳的内外半径分别为4.0厘米和 5.0厘米,球与壳间是空气。壳外也是空气,当内球的电荷量为8 3.010-?库仑时,⑴ 这个系统储藏了多少电能?⑵ 如果用导线把壳与球联在一起,结果如何? 解: 5. 球形电容器的内外半径分别为1R 和2R ,电位差为U 。⑴ 求电位能;⑵ 求电场的能量;比较两个结果。 解: 6. 半径为a 的导体圆柱外面,套有一半径为b 的同轴导体圆筒,长度都是l ,其间充满了介电常数为r ε的均匀介质。圆柱带电为Q ,圆筒带电为Q -,略去边缘效应。 ⑴ 整个介质内的电场总能量e W 是多少? ⑵ 证明:2 12e Q W C =,式中C 是圆柱和圆筒间的电容。

解: 7. 半径为a的长直导线,外面套有共轴导体圆筒,筒的内半径为b,导线与圆筒间充满介电常数为rε -。略去边缘效应,求沿轴线单位长的均匀介质。沿轴线单位长度上导线带电为λ,圆筒带电为λ 度的电场能量。 解: 8.圆柱电容器由一长直导线和套在它外面的共轴导体圆筒构成,设导线的半径为a,圆筒的内半径为 b。证明:这电容器所储藏的能量有一半是在半径r 证明:

能量密度和功率密度

电池常用术语:能量密度和功率密度 (2010-06-21 10:52:38) 分类:储能 标签: 电池 在谈及电池的时候,能量密度和功率密度是两个经常提到的量 能量密度(Wh/kg)指的是的单位重量的电池所储存的能量是多少,1Wh等于3600焦耳(J)的能量。 功率密度(W/kg)指的是单位重量的电池在放电时可以以何种速率进行能量输出。 能量密度是由电池的材料特性决定的,普通铅酸电池的能量密度约为40Wh/kg,常用的电动两轮车用铅酸电池包为48V,10Ah, 储能480Wh,所以可以简单估计这种电池包的重量至少在12kg以上。 铅酸电池的能量密度是比较低的,所以无法用作电动汽车的动力源,因为如果使用铅酸电池驱动家用汽车行驶200km以上,需要将近1吨的电池,这个重量太大了,无法达到实用,当然铅有毒也是一个方面原因,铅酸电池的循环性能也比较差,但是我们可以看到,仅丛能量密度上就可以判断出铅酸电池不能作为纯电动汽车的动力源 目前比较热的锂离子电池的能量密度约在100~150Wh/kg左右,这个值比铅酸电池高出2~3倍,且锂离子电池的循环性要远远高于铅酸电池,所以目前锂离子电池是开发电动汽车的首选电池。 功率密度也是由材料的特性决定的,并且功率密度和能量密度没有直接关系,并不是说能量密度越高功率密度就越高,用专业的术语来说,功率密度其实描述的是电池的倍率性能,即电池可以以多大的电流放电,功率密度对于电池开发以及电动车开发而言非常重要,如果功率密度高,则电动车在加速的时候就会非常快,普通的铅酸电池的功率密度一般只有几十~数百瓦特/千克,这是一个非常低的值,表明铅酸电池的高倍率放电性能较差,而锂离子电池目前的功率密度可以达到数千瓦特/千克。 值得指出的是,能量密度和功率密度都是一个会变化的量,电池在使用多次以后能量密度会降低(电池容量衰减),功率密度也会下降,并且这两个量也是随着环境的变化而变化的,比如在极为寒冷或炎热的季节中它们都会发生一定程度的变化(一般是减少)。 目前还没有任何一种电池的能量密度可以达到实用化的驱动电动汽车具有几百公里的续航里程。提高电池的能量密度也是目前电池研发中的重中之重,在安全性得到解决的前提下,如果电池的能量密度可以达到300~400Wh/kg的话,就具备了和传统燃油机车较量续航里程的资本,但是电池还有一个知名的问题就是寿命,电池的能量密度会随着电池的使用而衰减,

功率谱密度 的估计

功率谱密度的估计 原始波=余弦波+白噪声 这个实验采用了两个输入,一个是白噪声,一个是有用信号和噪声信号作为输入时,他们的功率谱密度的仿真图像,并将他们进行对比。 平稳随机信号的功率谱密度(PSD )是相关序列的离散傅里叶变换: ()()jw m XX x P w r m e ∞ --∞=∑ 采用间接法计算噪声信号的功率谱。 间接法,又称自相关法或者BT 法,在1985年由布莱克曼与图基首先开拓。间接法的理论基础是维纳-辛钦定理。他是由N 个观察值x(0),x(1),……,x(N-1),估计出自相关函数R (m ),然后再求R (m )的傅里叶变换作为功率谱密度的估计。 ()(),||1M jw jw m N m M S e R m e M N -=-=<=-∑ clear all; randn('state',0) NFFT=1024; %采样点数 Fs=1000; %取样频率(单位为Hz ) t=0:1/Fs:.2;

y1=cos(t*20*pi); %余弦序列 figure(1) plot(t,y1); ylabel('余弦序列'); grid on; %余弦序列的图像: %白噪声 m=(0:NFFT-1)/Fs; y=0.1*randn(size(m)); %产生高斯白噪声。 figure(2); plot(m,y); title('白噪声波形'); grid on;

%白噪声的自相关函数 [cory,lags]=xcorr(y,200,'unbiased'); %计算白噪声的自相关函数 figure(3) plot(lags,cory); %自相关函数(无偏差的),其中,cory为要求的自相关函数,lag为自相关函数的长度。 title('白噪声相关函数'); grid on;

能量密度和功率密度

能量密度和功率密度 Prepared on 22 November 2020

电池常用术语:能量密度和功率密度 (2010-06-2110:52:38) 标签:分类: 在谈及电池的时候,能量密度和功率密度是两个经常提到的量 能量密度(Wh/kg)指的是的单位重量的电池所储存的能量是多少,1Wh等于3600焦耳(J)的能量。 功率密度(W/kg)指的是单位重量的电池在放电时可以以何种速率进行能量输出。 能量密度是由电池的材料特性决定的,普通铅酸电池的能量密度约为40Wh/kg,常用的电动两轮车用铅酸电池包为48V,10Ah,储能480Wh,所以可以简单估计这种电池包的重量至少在12kg以上。 铅酸电池的能量密度是比较低的,所以无法用作电动汽车的动力源,因为如果使用铅酸电池驱动家用汽车行驶200km以上,需要将近1吨的电池,这个重量太大了,无法达到实用,当然铅有毒也是一个方面原因,铅酸电池的循环性能也比较差,但是我们可以看到,仅丛能量密度上就可以判断出铅酸电池不能作为纯电动汽车的动力源 目前比较热的锂离子电池的能量密度约在100~150Wh/kg左右,这个值比铅酸电池高出2~3倍,且锂离子电池的循环性要远远高于铅酸电池,所以目前锂离子电池是开发电动汽车的首选电池。 功率密度也是由材料的特性决定的,并且功率密度和能量密度没有直接关系,并不是说能量密度越高功率密度就越高,用专业的术语来说,功率密度其实描述的是电池的倍率性能,即电池可以以多大的电流放电,功率密度对于电池开发以及电动车开发而言非常重要,如果功率密度高,则电动车在加速的时候就会非常快,普通的铅酸电池的功率密度一般只有几十~数百瓦特/千克,这是一个非常低的值,表明铅酸电池的高倍率放电性能较差,而锂离子电池目前的功率密度可以达到数千瓦特/千克。 值得指出的是,能量密度和功率密度都是一个会变化的量,电池在使用多次以后能量密度会降低(电池容量衰减),功率密度也会下降,并且这两个量也是随着环境的变化而变化的,比如在极为寒冷或炎热的季节中它们都会发生一定程度的变化(一般是减少)。 目前还没有任何一种电池的能量密度可以达到实用化的驱动电动汽车具有几百公里的续航里程。提高电池的能量密度也是目前电池研发中的重中之重,在安全性得到解决的前提下,如果电池的能量密度可以达到300~400Wh/kg的话,就具备了和传统燃油机车较量续航里程的资本,但是电池还有一个知名的问题就是寿命,电池的能量密度会随着电池的使用而衰减,并且这种衰减并非是线型的,而可能是突然的降低,所以,在开发车用电池的时候,循环性同样是决定性的因素

功率谱密度

功率谱密度 不同形式的数字基带信号具有不同的频谱结构,分析数字基带信号的频谱特性,以便合理地设计数字基带信号,使得消息代码变换为适合于给定信道传输特性的结构,是数字基带传输必须考虑的问题。 在通信中,除特殊情况(如测试信号)外,数字基带信号通常都是随机脉冲序列。因为,如果在数字通信系统中所传输的数字序列是确知的,则消息就不携带任何信息,通信也就失去了意义。故我们面临的是一个随机序列的谱分析问题。 考察一个二进制随机脉冲序列。设脉冲、分别表示二进制码“0”和“1”, 为 码元的间隔,在任一码元时间内,和出现的概率分别为p和1-p。 则随机脉冲序列x(t)可表示成: 其中 研究由上面二式所确定的随机脉冲序列的功率谱密度,要用到概率论与随机过程的有关知识。可以证明,随机脉冲序列x(t)的双边功率谱公式(1): 其中、分别为、的傅氏变换,。 可以得出如下结论: (1)随机脉冲序列功率谱包括两部分:连续谱(第一项)和离散谱(第二项)。对于连续谱而言,由于代表数字信息的及不能完全相同,故,因此,连 续谱总是存在;而对于离散谱而言,则在一些情况下不存在,如及是双极性的脉冲,且出现概率相同时。 (2)当、、p及给定后,随机脉冲序列功率谱就确定了。 上式的结果是非常有意义的,它一方面能使我们了解随机脉冲序列频谱的特点,以及如何去具体地计算它的功率谱密度;另一方面根据它的离散谱是否存在这一特点,将使我们明确能否从脉冲序列中直接提取离散分量,以及采取怎样的方法可以从基带脉冲序列中获得所需的离散分量。这一点,在研究位同步、载波同步等问题时,将是十分重要的;再一方面,根据它的连续谱可以确定序列的带宽(通常以谱的第一个零点作为序列的带宽)。 下面,以矩形脉冲构成的基带信号为例,通过几个有代表性的特例对功率谱密度公式的应用及意义做进一步的说明,其结果对后续问题的研究具有实用意义。

锂电参数与计算公式合集

常用锂电参数与计算公式合集 (1)电极材料的理论容量 电极材料理论容量,即假定材料中锂离子全部参与电化学反应所能够提供的容量,其值通过下式计算: 其中,法拉第常数(F)代表每摩尔电子所携带的电荷,单位C/mol,它是阿伏伽德罗数NA=6.02214 ×1023mol-1与元电荷e=1.602176 × 10-19 C的积,其值为96485.3383±0.0083 C/mol 故而,主流的材料理论容量计算公式如下: LiFePO4摩尔质量157.756 g/mol,其理论容量为: 同理可得:三元材料NCM(1:1:1)(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 ) 摩尔质量为96.461g/mol,其理论容量为278 mAh/g,LiCoO2摩尔质量97.8698 g/mol,如果锂离子全部脱出,其理论克容量274 mAh/g. 石墨负极中,锂嵌入量最大时,形成锂碳层间化合物,化学式LiC6,即6个碳原子结合一个Li。6个C摩尔质量为72.066 g/mol,石墨的最大理论容量为: 对于硅负极,由5Si+22Li++22e- ? Li22Si5 可知,5个硅的摩尔质量为140.430 g/mol,5个硅原子结合22个Li,则硅负极的理论容量为:

这些计算值是理论的克容量,为保证材料结构可逆,实际锂离子脱嵌系数小于1,实际的材料的克容量为:材料实际克容量=锂离子脱嵌系数× 理论容量 (2)电池设计容量 电池设计容量=涂层面密度×活物质比例×活物质克容量×极片涂层面积 其中,面密度是一个关键的设计参数,主要在涂布和辊压工序控制。压实密度不变时,涂层面密度增加意味着极片厚度增加,电子传输距离增大,电子电阻增加,但是增加程度有限。厚极片中,锂离子在电解液中的迁移阻抗增加是影响倍率特性的主要原因,考虑到孔隙率和孔隙的曲折连同,离子在孔隙内的迁移距离比极片厚度多出很多倍。 (3)N/P比 负极活性物质克容量×负极面密度×负极活性物含量比÷(正极活性物质克容量×正极面密度×正极活性物含量比) 石墨负极类电池N/P要大于 1.0,一般 1.04~1.20,这主要是出于安全设计,主要为了防止负极析锂,设计时要考虑工序能力,如涂布偏差。但是,N/P过大时,电池不可逆容量损失,导致电池容量偏低,电池能量密度也会降低。 而对于钛酸锂负极,采用正极过量设计,电池容量由钛酸锂负极的容量确定。正极过量设计有利于提升电池的高温性能:高温气体主要来源于负极,在正极过量设计时,负极电位较低,更易于在钛酸锂表面形成SEI 膜。 (4)涂层的压实密度及孔隙率 在生产过程中,电池极片的涂层压实密度计算公式: 而考虑到极片辊压时,金属箔材存在延展,辊压后涂层的面密度通过下式计算:

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