[發明專利]一種液冷儲能系統仿真分析方法、裝置和電子設備

有效

• 申請號: 202111168243.2
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113836841B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 任志博;王君生;談作偉;陳彬彬;何戰軍
• 申請（專利權）人: 蜂巢能源科技有限公司
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F30/20
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李靜玉

本發明公開了一種液冷儲能系統仿真分析方法、裝置和電子設備，其中方法包括：建立滿足溫度標準的詳細冷板仿真模型，并基于詳細冷板仿真模型的第一流量?壓損曲線將詳細冷板仿真模型簡化為具有流量?壓損曲線特性的第一阻尼模塊；將多個第一阻尼模塊組成液冷簇模型，并調整液冷簇模型的均流效果；基于液冷簇模型的第二流量?壓損曲線將液冷簇模型簡化為具有第二流量?壓損曲線特性的第二阻尼模塊；將多個第二阻尼模塊組成液冷儲能系統模型，并調整液冷儲能系統模型中各個液冷簇模型的均流效果。本發明提供的技術方案解決了現有技術液冷儲能系統仿真運算規模過大、復雜的問題。

技術領域

本發明涉及建模仿真領域，具體涉及一種液冷儲能系統仿真分析方法、裝置和電子設備。

背景技術

從2018年開始，儲能產業的發展逐漸開始步入快速發展階段。隨著儲能行業的快速發展，市場對儲能電池系統的要求越來越高。常規儲能系統大多采用風冷散熱系統，功耗高、壽命短、溫差大等問題逐漸成為發展應用的主要障礙。液體冷卻技術通過液體對流換熱，將電池產生的熱量帶走，降低電池溫度。液體介質的換熱系數高、熱容量大、冷卻速度快，對降低最高溫度、提升電池組溫度場一致性的效果顯著，同時，熱管理系統的體積也相對較小。在液冷系統設計過程中常常需要考慮兩個問題，一方面需要設計冷板的流道，使單個液冷PACK在高溫、低溫、一般工況時能正常運行，電池不會出現極高溫度而使系統保護或宕機；另一方面為了設計液冷管網系統，使單簇或若干簇能獲得較為平均的流量，進而能保證流入各個PACK的流量是一致的，減小系統的溫差，保證系統溫度的一致性。上述問題的解決均需要通過仿真進行。目前，對整個系統來說，常用的仿真方法是建立一套完整的仿真模型，但是對液冷分析來說，一般液冷PACK(常規尺寸為1000*900*250mm)具有的網格數量超過700萬，而整個系統有64個PACK，再加上管網系統，整個儲能模型大約需要4億網格，對一般的工作站和計算機來說，根本無法運行。因此仿真模擬需要對系統進行簡化，現有技術的簡化方法通常將電池模組轉化為塊，將冷板的流道簡化掉，則整個液冷儲能系統的網格數約為400萬，一般的計算機都能快速的計算出結果，但是這種簡化方法對模型簡化的過度，無法計算出可信的電池溫度變化情況、液冷板內阻情況、系統液冷管網的壓損情況，對系統管網設計不具有參考價值，只具有展示、匯報的作用。從而如何對液冷儲能系統進行簡化，但又不失去對液冷儲能系統進行設計分析的能力是目前急需解決的問題。

發明內容

鑒于此，本發明實施方式提供了一種液冷儲能系統仿真分析方法、裝置和設備，解決了現有技術液冷儲能系統仿真運算規模過大、復雜的問題。

根據第一方面，本發明實施例提供了一種液冷儲能系統仿真分析方法，所述方法包括：建立滿足溫度標準的詳細冷板仿真模型，并基于所述詳細冷板仿真模型的第一流量-壓損曲線將所述詳細冷板仿真模型簡化為具有流量-壓損曲線特性的第一阻尼模塊；將多個所述第一阻尼模塊組成液冷簇模型，并調整所述液冷簇模型的均流效果；基于所述液冷簇模型的第二流量-壓損曲線將所述液冷簇模型簡化為具有第二流量-壓損曲線特性的第二阻尼模塊；將多個所述第二阻尼模塊組成液冷儲能系統模型，并調整所述液冷儲能系統模型中各個液冷簇模型的均流效果。

可選地，所述建立滿足溫度標準的詳細冷板仿真模型，并基于所述詳細冷板仿真模型的第一流量-壓損曲線將所述詳細冷板仿真模型簡化為具有流量-壓損曲線特性的第一阻尼模塊，包括：建立具有冷板流道的詳細冷板仿真模型；利用所述詳細冷板仿真模型仿真分析電芯的溫升、溫差是否滿足溫度標準中相應的預設標準；若滿足所述相應的預設標準則通入不同的第一流量值到所述詳細冷板仿真模型，得到多個第一流量值對應的第一壓損；基于多組所述第一流量值和所述第一壓損擬合所述第一流量-壓損曲線；將所述第一流量壓損曲線的數學表達式加入詳細冷板仿真模型簡化的所述第一阻尼模塊中。