[发明专利]一种液冷储能系统仿真分析方法、装置和电子设备

说明书

本发明公开了一种液冷储能系统仿真分析方法、装置和电子设备，其中方法包括：建立满足温度标准的详细冷板仿真模型，并基于详细冷板仿真模型的第一流量‑压损曲线将详细冷板仿真模型简化为具有流量‑压损曲线特性的第一阻尼模块；将多个第一阻尼模块组成液冷簇模型，并调整液冷簇模型的均流效果；基于液冷簇模型的第二流量‑压损曲线将液冷簇模型简化为具有第二流量‑压损曲线特性的第二阻尼模块；将多个第二阻尼模块组成液冷储能系统模型，并调整液冷储能系统模型中各个液冷簇模型的均流效果。本发明提供的技术方案解决了现有技术液冷储能系统仿真运算规模过大、复杂的问题。

技术领域

本发明涉及建模仿真领域，具体涉及一种液冷储能系统仿真分析方法、装置和电子设备。

背景技术

从2018年开始，储能产业的发展逐渐开始步入快速发展阶段。随着储能行业的快速发展，市场对储能电池系统的要求越来越高。常规储能系统大多采用风冷散热系统，功耗高、寿命短、温差大等问题逐渐成为发展应用的主要障碍。液体冷却技术通过液体对流换热，将电池产生的热量带走，降低电池温度。液体介质的换热系数高、热容量大、冷却速度快，对降低最高温度、提升电池组温度场一致性的效果显著，同时，热管理系统的体积也相对较小。在液冷系统设计过程中常常需要考虑两个问题，一方面需要设计冷板的流道，使单个液冷PACK在高温、低温、一般工况时能正常运行，电池不会出现极高温度而使系统保护或宕机；另一方面为了设计液冷管网系统，使单簇或若干簇能获得较为平均的流量，进而能保证流入各个PACK的流量是一致的，减小系统的温差，保证系统温度的一致性。上述问题的解决均需要通过仿真进行。目前，对整个系统来说，常用的仿真方法是建立一套完整的仿真模型，但是对液冷分析来说，一般液冷PACK(常规尺寸为1000*900*250mm)具有的网格数量超过700万，而整个系统有64个PACK，再加上管网系统，整个储能模型大约需要4亿网格，对一般的工作站和计算机来说，根本无法运行。因此仿真模拟需要对系统进行简化，现有技术的简化方法通常将电池模组转化为块，将冷板的流道简化掉，则整个液冷储能系统的网格数约为400万，一般的计算机都能快速的计算出结果，但是这种简化方法对模型简化的过度，无法计算出可信的电池温度变化情况、液冷板内阻情况、系统液冷管网的压损情况，对系统管网设计不具有参考价值，只具有展示、汇报的作用。从而如何对液冷储能系统进行简化，但又不失去对液冷储能系统进行设计分析的能力是目前急需解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明实施方式提供了一种液冷储能系统仿真分析方法、装置和设备，解决了现有技术液冷储能系统仿真运算规模过大、复杂的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种液冷储能系统仿真分析方法，所述方法包括：建立满足温度标准的详细冷板仿真模型，并基于所述详细冷板仿真模型的第一流量-压损曲线将所述详细冷板仿真模型简化为具有流量-压损曲线特性的第一阻尼模块；将多个所述第一阻尼模块组成液冷簇模型，并调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-压损曲线将所述液冷簇模型简化为具有第二流量-压损曲线特性的第二阻尼模块；将多个所述第二阻尼模块组成液冷储能系统模型，并调整所述液冷储能系统模型中各个液冷簇模型的均流效果。

可选地，所述建立满足温度标准的详细冷板仿真模型，并基于所述详细冷板仿真模型的第一流量-压损曲线将所述详细冷板仿真模型简化为具有流量-压损曲线特性的第一阻尼模块，包括：建立具有冷板流道的详细冷板仿真模型；利用所述详细冷板仿真模型仿真分析电芯的温升、温差是否满足温度标准中相应的预设标准；若满足所述相应的预设标准则通入不同的第一流量值到所述详细冷板仿真模型，得到多个第一流量值对应的第一压损；基于多组所述第一流量值和所述第一压损拟合所述第一流量-压损曲线；将所述第一流量压损曲线的数学表达式加入详细冷板仿真模型简化的所述第一阻尼模块中。