[發明專利]一種電化學儲能機柜熱仿真方法及系統

有效

• 申請號: 201910260166.X
• 申請日: 2019-04-02
• 公開（公告）號: CN110110367B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 姜輝
• 申請（專利權）人: 南京四象新能源科技有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/17;G06F111/10;G06F119/08
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司 44372
• 代理人: 宋建平

本申請實施例涉及熱仿真技術領域，公開了一種電化學儲能機柜熱仿真方法及系統。該方法基于電化學儲能機柜的機柜參數并建立體熱源模型，且將該模型與邊界條件和環境參數進行耦合計算，輸出仿真值，該方法不需要建立多個耦合模型，能夠實現快速仿真，且該方法在獲得仿真值后，與外場實際測量值進行對比驗證，進一步校正電池單體模型的物性參數，從而使得仿真值更為精確。

技術領域

本發明涉及熱仿真技術領域，特別涉及一種電化學儲能機柜熱仿真方法及系統。

背景技術

隨著新能源汽車的普及，越來越多的動力電池在達到使用年限后老化退役，基于環保的目的，退役的動力電池通常都還會再進行梯次利用，例如應用到電化學儲能機柜中，而退役的動力電池由于老化，其性能、安全性和使用壽命受到溫度的影響很大，因此，在儲能機柜的設計中，熱管理技術十分重要，其中，熱仿真技術是產品研發的基本手段，可以知道機柜系統的熱設計和熱管理，判斷動力電池的溫差大小。

在實現本發明過程中，發明人發現以上相關技術中至少存在如下問題：現有的熱仿真技術中，通常采用多模型耦合的方法來對電池進行熱仿真，從而得到電池的溫升參數，這類方法通常需要建立多個模型與場之間進行相互耦合，流程復雜，計算機工作量大，因此仿真速度也比較慢。

發明內容

針對現有技術的上述缺陷，本發明的目的是提供一種能夠快速獲得仿真值的電化學儲能機柜熱仿真方法及系統。

本發明的目的是通過如下技術方案實現的：

為解決上述技術問題，第一方面，本發明實施例中提供了一種電化學儲能機柜熱仿真方法，包括：

獲取所述電化學儲能機柜的機柜參數；

根據所述機柜參數建立體熱源模型；

根據所述機柜參數計算得到邊界條件；

設置所述電化學儲能機柜的溫度場的環境參數；

將所述邊界條件和所述環境參數耦合到所述體熱源模型中，輸出仿真值。

可選地，所述根據所述機柜參數建立體熱源模型，具體包括：

根據所述機柜參數建立電池單體模型；

將所述電池單體模型簡化為體熱源模型。

可選地，所述方法還包括：

將所述仿真值與實際測量值進行比對并校正所述電池單體模型的物性參數；

根據校正后的所述電池單體模型的物性參數校正所述體熱源模型并重新輸出仿真值。

可選地，所述機柜參數包括：所述電化學儲能機柜內各結構的幾何尺寸、幾何形狀、空調參數和主要熱源參數；

所述根據所述機柜參數建立電池單體模型具體包括：根據所述電化學儲能機柜內各結構的幾何尺寸、幾何形狀、空調參數和主要熱源參數建立所述電池單體模型。

可選地，所述將所述電池單體模型簡化為體熱源模型具體包括：

保留并簡化所述電化學儲能機柜的幾何尺寸和幾何形狀，保留并簡化所述電化學儲能機柜內空調進出風口的幾何尺寸和幾何形狀，保留并簡化主要熱源的幾何尺寸和幾何形狀，保留所述主要熱源參數。

可選地，所述主要熱源包括：電池包和儲能變流器。

可選地，所述主要熱源參數包括：所述電池包的內阻值、所述電池包的幾何尺寸、所述儲能變流器的額定功率和所述儲能變流器的效率值。

可選地，所述電化學儲能機柜的空調參數包括：空調的進出風口的空氣流量和空調的進出風口的開口面積。

可選地，所述邊界條件包括：空調的進出風口風速；