CN113836841B - 一种液冷储能系统仿真分析方法、装置和电子设备 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
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。
可选地,所述调整所述液冷簇模型的均流效果,并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,包括:根据液冷簇的均流标准对各个所述第一阻尼模块的分管节径进行调整;通入不同的第二流量值到调整后的所述液冷簇模型,得到多个第二流量值对应的整体液冷簇模型的第二压损;基于多组所述第二流量值和所述第二压损拟合所述第二流量-压损曲线;将所述第二流量压损曲线的数学表达式加入液冷簇模型简化的所述第二阻尼模块中。
可选地,所述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,包括:将多个所述第二阻尼模块基于液冷储能系统的标准连接组成所述液冷储能系统模型;根据所述液冷储能系统对所述第二阻尼模块的均流标准对各个阻尼模块和第二阻尼模块的分管节径进行调整,以使各个第二阻尼模块的流量相同。
可选地,在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之后,所述方法还包括:通入不同的第三流量值到所述液冷储能系统模型,得到多个第三流量值对应的整体液冷储能系统模型的第三压损;基于多组所述第三流量值和所述第三压损拟合所述第三流量-压损曲线;基于所述第三流量-压损曲线获取目标流量值对应的目标压损,以根据所述目标压损选泵。
可选地,所述方法还包括:基于所述目标流量获取所述液冷储能系统模型的最大流量和最小流量;基于所述详细冷板仿真模型计算最大流量和最小流量分别对应的最高温度和最低温度。
可选地,所述基于所述目标流量获取所述液冷储能系统模型的最大流量和最小流量,包括:通入目标流量到所述液冷储能系统模型,并搜索出其中的第三阻尼模块和第四阻尼模块,所述第三阻尼模块是整体流量最大的第二阻尼模块,所述第四阻尼模块是整体流量最小的第二阻尼模块;在所述第三阻尼模块对应的液冷簇模型中搜索具有最大流量的第一阻尼模块作为第一目标阻尼模块,并将所述第一目标阻尼模块的流量作为所述最大流量;在所述第四阻尼模块对应的液冷簇模型中搜索具有最小流量的第一阻尼模块作为第二目标阻尼模块,并将所述第二目标阻尼模块的流量作为所述最小流量。
根据第二方面,本发明实施例提供了一种液冷储能系统仿真分析装置,所述装置包括:
第一简化模块,用于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;
液冷簇仿真模块,用于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;
第二简化模块,用于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;
液冷储能系统仿真模块,用于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。
根据第三方面,本发明实施例提供了一种电子设备,包括:存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行第一方面,或者第一方面任意一种可选实施方式中所述的方法。
根据第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机从而执行第一方面,或者第一方面任意一种可选实施方式中所述的方法。
本发明技术方案,具有如下优点:
本发明实施例提供的一种液冷储能系统仿真分析方法、装置和设备。该方法首先建立液冷PACK的详细冷板仿真模型,使得详细冷板仿真模型设计为满足温升、温差和压损标准,并根据不同的流量值获取详细冷板仿真模型的流量-压损曲线。从而将详细冷板仿真模型简化为一个具有流量-压损曲线特性的阻尼模块,省去了详细冷板仿真模型中复杂的流道设计。之后将多个阻尼模块连接为液冷簇建立液冷簇模型,按照均流标准调整各个阻尼模块连接的管径使得流量均衡,并将调节后的整个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。然后将多个第二阻尼模块按照液冷储能系统的标准进行组合连接,进一步简化了系统模型的复杂表达。之后利用各个第二阻尼模块之间的均流标准再次调节各个阻尼模块连接的管径使得的各个第二阻尼模块间的流量均衡。该方法不仅简化了液冷储能系统模型的网格,降低了计算量,并且还满足能够设计流道的要求,大大降低了现有技术对液冷储能系统进行模拟仿真的难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种液冷储能系统仿真分析方法的步骤示意图;
图2为本发明实施例的一种液冷储能系统仿真模型的结构示意图;
图3为本发明实施例的一种冷板流道模型的结构示意图;
图4为本发明实施例的一种液冷储能系统仿真模型的另一个结构示意图;
图5为本发明实施例的一种液冷储能系统仿真分析装置的结构示意图;
图6为本发明实施例的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
请参阅图1和图2,本发明实施例提供的一种液冷储能系统仿真分析方法,具体包括如下步骤:
步骤S101: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。
具体地,液冷储能系统中单个液冷PACK包括电芯和冷版,仿真模拟需要设计冷板的流道满足预设的电芯温度标准要求。从而首先建立冷板的详细冷板仿真模型,设计满足上述温度标准的冷板内详细流道,冷板流道的结构示意图如图3所示。使用CFD热仿真软件建立详细冷板仿真模型的过程为现有技术,在此不再赘述。在建立好详细冷板仿真模型之后,为了使后续各个冷版之间的流量均衡,还需进行后续仿真步骤,从而为了简化后续的仿真难度,需要对详细冷版模型做简化,但是又不能过于简化以至于失去后续仿真步骤设计流道的功能,从而获取详细冷板仿真模型的第一流量-压损曲线,以便于建立满足第一流量-压损曲线特性的简化模型。之后,将详细冷板仿真模型简化为一个满足第一流量-压损的第一阻尼模块,阻尼模块具有流量-压损的特点,但是没有详细的流道等集合特征,从几何模型上看是一个块,是冷板第一流量-压损特征的数学表达。画网格时,阻尼模块的网格相较于真实冷板几何模型,具有网格数量少、但同时能反映流量-压损性能的特点。阻尼模块的网格大约是50万,与一个液冷PACK网格数量超过700万相比,将会大大降低计算机的计算量。
步骤S102: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。
具体地,将多个阻尼模块按照液冷簇的连接要求进行组合连接,形成一个液冷簇。如图2所示,本发明实施例采用8个阻尼模块组成一个液冷簇,一个簇的网格数约400万,能够良好表征电池簇的第二流量-压损特点。通过上述液冷簇模型可以分析出,一簇中各个阻尼模块的流量以及整簇的压损情况。在液冷簇模型中通入各个冷板阻尼模块的流量,为了满足各冷板流量大致相同的均衡要求,从而按照均衡标准调整液冷簇模型中通入各个冷板阻尼模块的分管节径,即管道直径。使得各个阻尼模块在当前第一流量-压损特性的前提下,保持各个模块的流量均衡。通过将详细冷板仿真模型简化为阻尼模块的方式,大大提高了本步骤中调整分管节径过程的效率,降低了计算机实现复杂度。
步骤S103: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。
具体地,在调整了液冷簇模型内的均流效果之后,在液冷储能系统内,还需进一步使多个液冷簇之间达到均流的效果,从而获取代表液冷簇模型整体的第二流量-压损曲线为后续仿真步骤做准备。并将液冷簇模型整体简化为第二阻尼模块,进一步降低了计算机实现复杂度。
步骤S104: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。
具体地,为了满足液冷储能系统内使多个液冷簇之间达到均流的效果,进一步根据各个液冷簇之间的均流标准调整单个液冷簇模型内各个阻尼模块的连接管径,使得系统完全符合均流标准,使用第二阻尼模块的组件的整体液冷储能系统模型,大大降低了仿真计算量,降低了仿真复杂度,提高了仿真效率。
具体地,在一实施例中,上述步骤S101,具体包括如下步骤:
步骤S1011:建立具有冷板流道的详细冷板仿真模型。
步骤S1012:利用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。
步骤S1013:若满足相应的预设标准则通入不同的第一流量值到详细冷板仿真模型,得到多个第一流量值对应的第一压损。
步骤S1014:基于多组第一流量值和第一压损拟合第一流量-压损曲线。
步骤S1015:将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第一阻尼模块中。
具体地,首先建立具有详细冷板流道的详细冷板仿真模型,并利用详细冷板仿真模型进行仿真分析,配合电芯判断电芯的温升、温差是否满足温度标准中相应的预设标准,若不满足相应标准则对模型中的流道进行调整。电池PACK在充放电时,电池的相对初始温度升高的情况即为温升;电池与电池之间的温度的差异即为温差,通过CFD热仿真软件对电池PACK进行仿真分析,能仿真分析出1C工况电池温度情况,当详细冷板仿真模型满足预设温度标准时即建立完毕。之后通过通入不同的第一流量值到详细冷板仿真模型,并按照当前的流道计算对应第一流量值的第一压损。从而将得到的多组第一流量值-第一压损数据拟合为第一流量-压损曲线。然后将第一流量压损曲线的数学表达式添加到第一阻尼模块中,第一阻尼模块在仿真软件中从外表看只是一个单纯的块,但是其具有第一流量-压损曲线特性。
具体地,在一实施例中,上述步骤S103,具体包括如下步骤:
步骤S1031:根据液冷簇的均流标准对各个第一阻尼模块的分管节径进行调整。
步骤S1032:通入不同的第二流量值到调整后的液冷簇模型,得到多个第二流量值对应的整体液冷簇模型的第二压损。
步骤S1033:基于多组第二流量值和第二压损拟合第二流量-压损曲线。
步骤S1034:将第二流量压损曲线的数学表达式加入液冷簇模型简化的第二阻尼模块中。
具体地,如图4所示,通过调整各个阻尼模块连接的分管节径来实现各个阻尼模块的输入输出流量大致相等。在调整完成后,记录通入液冷簇模型整体的不同第二流量值,并按照当前的分管节径大小计算液冷簇模型整体的多个第二压损,从而获取液冷簇模型整体的第二流量-压损曲线,用于后续分析多个液冷簇模型的均流效果使用。同时基于步骤S101中相同的处理将液冷簇模型整体简化为具有第二流量-压损曲线特性的第二阻尼模块。
具体地,在一实施例中,上述步骤S104,包括如下步骤:
步骤S1041:将多个第二阻尼模块基于液冷储能系统的标准连接组成液冷储能系统模型。
步骤S1042:根据液冷储能系统对第二阻尼模块的均流标准对各个阻尼模块和第二阻尼模块的分管节径进行调整,以使各个第二阻尼模块的流量相同。
具体地,如图2所示,在液冷储能系统中,根据各个液冷簇模型的第二流量-压损曲线特性将液冷簇模型作为整体连接分析,即第二阻尼模块连接成液冷储能系统。一般液冷储能系统有8个簇,本发明实施例以4个簇为例,各个簇的流量按照均流标准需要大致相同,从而进一步对各个簇内阻尼模块对应的分管节径进行调整,同时对第二阻尼模块对应的大支路分管节径进行调整,以使各个第二阻尼模块的流量相同。通过上述调整进一步使液冷储能系统内部各个之路均达到均流的效果,满足设计要求。同时基于阻尼模块和第二阻尼模块的仿真过程大幅度降低了计算机的计算量和复杂度。
具体地,本发明实施例提供的一种液冷储能系统仿真分析方法,还包括如下步骤:
步骤S107:通入不同的第三流量值到液冷储能系统模型,得到各个第三流量值对应的整体液冷储能系统模型的第三压损。
步骤S108:基于多组第三流量值和第三压损拟合第三流量-压损曲线。
步骤S109:基于第三流量-压损曲线获取目标流量值对应的目标压损,以根据目标压损选泵。
具体地,当液冷储能系统的模型建好之后,将液冷储能系统模型视为一个整体,并为其通入多个不同的第三流量值,从而按照当前的管径计算对应的压损,从而获得多组第三流量值-压损数据。将上述数据拟合为第三流量-曲线。当设计师需要液泵的扬程(压损)时,将目标流量输入作为自变量输入第三流量-压损曲线,即可获得对应的目标压损。从而设计师根据目标压损以及泵内的介质、泵的位置等其他因素即可选则合适的泵,本实施例提供的仿真分析方法为选择液泵提供了可靠的参考依据。具体选泵步骤为现有技术,在此不再赘述。
具体地,本发明实施例提供的一种液冷储能系统仿真分析方法,还包括如下步骤:
步骤S110:基于目标流量获取液冷储能系统模型的最大流量和最小流量。
步骤S111:基于详细冷板仿真模型计算最大流量和最小流量分别对应的最高温度和最低温度。
具体地,当目标流量通入液冷储能系统模型时,即便已经调整过均流效果,也并不能保证各个冷板的流量完全一致,必然包括最大流量和最小流量的冷板,流量的大小与电芯的温度高低有着紧密的联系,获取电芯的最高温度和最低温度对电芯进行防护设计具有至关重要的作用,因此在目标流量下定位液冷储能系统模型中最大流量和最小流量的冷板,并将得到的最大流量和最小流量分别输入步骤S101中建立的详细冷板仿真模型,即可利用CFD热仿真软件仿真得到对应的最高温度和最低温度。
具体地,在一实施例中,上述步骤S110,具体包括如下步骤:
步骤S1101:通入目标流量到液冷储能系统模型,并搜索出其中的第三阻尼模块和第四阻尼模块,第三阻尼模块是整体流量最大的第二阻尼模块,第四阻尼模块是整体流量最小的第二阻尼模块。
步骤S1102:在第三阻尼模块对应的液冷簇模型中搜索具有最大流量的第一阻尼模块作为第一目标阻尼模块,并将第一目标阻尼模块的流量作为最大流量。
步骤S1103:在第四阻尼模块对应的液冷簇模型中搜索具有最小流量的第一阻尼模块作为第二目标阻尼模块,并将第二目标阻尼模块的流量作为最小流量。
具体地,首选在液冷储能系统模型通入目标流量后,搜索模型中分别具有最大流量和最小流量的第二阻尼模块,即具有最大流量和最小流量的液冷簇模型。之后在具有最大流量的液冷簇模型中搜索具有最大流量的第一阻尼模块(即第一目标阻尼模块),将该第一目标阻尼模块的流量作为整个系统冷板的最大流量。在具有最小流量的液冷簇模型中搜索具有最小流量的第一阻尼模块(即第二目标阻尼模块),将该第二阻尼模块的流量作为整个系统冷板的最小流量。从而准确地获取液冷储能系统的最大最小流量后,执行步骤S111,将最大流量和最小流量带入S101建立的详细冷版仿真模型中计算,获取对应的最高最低温度,以便于进行后续电池防护的研究和设计。
通过执行上述各个步骤,本发明实施例提供的一种液冷储能系统仿真分析方法。该方法首先建立液冷PACK的详细冷板仿真模型,使得详细冷板仿真模型设计为满足温升、温差和压损标准,并根据不同的流量值获取详细冷板仿真模型的流量-压损曲线。从而将详细冷板仿真模型简化为一个具有流量-压损曲线特性的阻尼模块,省去了详细冷板仿真模型中复杂的流道设计。之后将多个阻尼模块连接为液冷簇建立液冷簇模型,按照均流标准调整各个阻尼模块连接的管径使得流量均衡,并将调节后的整个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。然后将多个第二阻尼模块按照液冷储能系统的标准进行组合连接,进一步简化了系统模型的复杂表达。之后利用各个第二阻尼模块之间的均流标准再次调节各个阻尼模块连接的管径使得的各个第二阻尼模块间的流量均衡。该方法不仅简化了液冷储能系统模型的网格,降低了计算量,并且还满足能够设计流道的要求,大大降低了现有技术对液冷储能系统进行模拟仿真的难度。
此外,通过建立整体液冷储能系统的第三流量-压损曲线,计算目标流量的目标压损为泵的选择提供了可靠依据。通过搜索液冷储能系统中最大流量以及最小流量的阻尼模块,继而利用最大流量和最小流量在详细冷板仿真模型中计算对应的最高温度和最低温度,为电芯的保护研究设计提供了可靠依据。
如图5所示,本实施例还提供了一种液冷储能系统仿真分析装置,该装置包括:
第一简化模块101,用于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。详细内容参见上述方法实施例中步骤S101的相关描述,在此不再进行赘述。
液冷簇仿真模块102,用于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。详细内容参见上述方法实施例中步骤S102的相关描述,在此不再进行赘述。
第二简化模块103,用于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。详细内容参见上述方法实施例中步骤S103的相关描述,在此不再进行赘述。
液冷储能系统仿真模块104,用于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。详细内容参见上述方法实施例中步骤S104的相关描述,在此不再进行赘述。
本发明实施例提供的一种液冷储能系统仿真分析装置,用于执行上述实施例提供的液冷储能系统仿真分析方法,其实现方式与原理相同,详细内容参见上述方法实施例的相关描述,不再赘述。
通过上述各个组成部分的协同合作,本发明实施例提供的一种液冷储能系统仿真分析装置。首先建立液冷PACK的详细冷板仿真模型,使得详细冷板仿真模型设计为满足温升、温差和压损标准,并根据不同的流量值获取详细冷板仿真模型的流量-压损曲线。从而将详细冷板仿真模型简化为一个具有流量-压损曲线特性的阻尼模块,省去了详细冷板仿真模型中复杂的流道设计。之后将多个阻尼模块连接为液冷簇建立液冷簇模型,按照均流标准调整各个阻尼模块连接的管径使得流量均衡,并将调节后的整个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。然后将多个第二阻尼模块按照液冷储能系统的标准进行组合连接,进一步简化了系统模型的复杂表达。之后利用各个第二阻尼模块之间的均流标准再次调节各个阻尼模块连接的管径使得的各个第二阻尼模块间的流量均衡。该方法不仅简化了液冷储能系统模型的网格,降低了计算量,并且还满足能够设计流道的要求,大大降低了现有技术对液冷储能系统进行模拟仿真的难度。
此外,通过建立整体液冷储能系统的第三流量-压损曲线,计算目标流量的目标压损为泵的选择提供了可靠依据。通过搜索液冷储能系统中最大流量以及最小流量的阻尼模块,继而利用最大流量和最小流量在详细冷板仿真模型中计算对应的最高温度和最低温度,为电芯的保护研究设计提供了可靠依据。
图6示出了本发明实施例的一种电子设备,该设备包括:处理器901和存储器902,存储器902与处理器901通信连接,图6中以总线连接为例。
处理器901可以为中央处理器(Central Processing Unit,CPU)。处理器901还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片,或者上述各类芯片的组合。
存储器902作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块,如上述方法实施例中的方法所对应的程序指令/模块。处理器901通过运行存储在存储器902中的非暂态软件程序、指令以及模块,从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理,即实现上述方法实施例中的方法。
存储器902可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储处理器901所创建的数据等。此外,存储器902可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非暂态存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中,存储器902可选包括相对于处理器901远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至处理器901。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
一个或者多个模块存储在存储器902中,当被处理器901执行时,执行上述方法实施例中的方法。
上述电子设备具体细节可以对应参阅上述方法实施例中对应的相关描述和效果进行理解,此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,实现的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive,缩写:HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive,SSD)等;存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (8)
1.一种液冷储能系统仿真分析方法,其特征在于,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;
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;
所述调整所述液冷簇模型的均流效果,并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,包括:
根据液冷簇的均流标准对各个所述第一阻尼模块的分管节径进行调整;
通入不同的第二流量值到调整后的所述液冷簇模型,得到多个第二流量值对应的整体液冷簇模型的第二压损;
基于多组所述第二流量值和所述第二压损拟合所述第二流量-压损曲线;
将所述第二流量-压损曲线的数学表达式加入液冷簇模型简化的所述第二阻尼模块中。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述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,包括:
将多个所述第二阻尼模块基于液冷储能系统的标准连接组成所述液冷储能系统模型;
根据所述液冷储能系统对所述第二阻尼模块的均流标准对各个阻尼模块和第二阻尼模块的分管节径进行调整,以使各个第二阻尼模块的流量相同。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在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之后,所述方法还包括:
通入不同的第三流量值到所述液冷储能系统模型,得到多个第三流量值对应的整体液冷储能系统模型的第三压损;
基于多组所述第三流量值和所述第三压损拟合第三流量-压损曲线;
基于所述第三流量-压损曲线获取目标流量值对应的目标压损,以根据所述目标压损选泵。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
基于所述目标流量获取所述液冷储能系统模型的最大流量和最小流量;
基于所述详细冷板仿真模型计算最大流量和最小流量分别对应的最高温度和最低温度。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述目标流量获取所述液冷储能系统模型的最大流量和最小流量,包括:
通入目标流量到所述液冷储能系统模型,并搜索出其中的第三阻尼模块和第四阻尼模块,所述第三阻尼模块是整体流量最大的第二阻尼模块,所述第四阻尼模块是整体流量最小的第二阻尼模块;
在所述第三阻尼模块对应的液冷簇模型中搜索具有最大流量的第一阻尼模块作为第一目标阻尼模块,并将所述第一目标阻尼模块的流量作为所述最大流量;
在所述第四阻尼模块对应的液冷簇模型中搜索具有最小流量的第一阻尼模块作为第二目标阻尼模块,并将所述第二目标阻尼模块的流量作为所述最小流量。
6.一种液冷储能系统仿真分析装置,其特征在于,所述装置包括:
第一简化模块,用于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;
液冷簇仿真模块,用于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;
第二简化模块,用于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;
液冷储能系统仿真模块,用于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;
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;
所述调整所述液冷簇模型的均流效果,并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,包括:
根据液冷簇的均流标准对各个所述第一阻尼模块的分管节径进行调整;
通入不同的第二流量值到调整后的所述液冷簇模型,得到多个第二流量值对应的整体液冷簇模型的第二压损;
基于多组所述第二流量值和所述第二压损拟合所述第二流量-压损曲线;
将所述第二流量-压损曲线的数学表达式加入液冷簇模型简化的所述第二阻尼模块中。
7.一种电子设备,其特征在于,包括:
存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行如权利要求1-5任一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机从而执行如权利要求1-5任一项所述的方法。
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