一种储能系统管网的仿真方法、系统和电子设备与流程

本申请的实施例涉及仿真，特别涉及一种储能系统管网的仿真方法、系统和电子设备。

背景技术：

1、随着储能行业的快速发展，储能系统中电池组的放电倍率不断提升，风冷散热系统的冷却能力已不能满足电池组的散热需求。液冷技术通过液体对流换热将电池充放电过程中产生的热量带走，由于液体的换热系数高，比热容较大，因为液体的冷却速度比较快，可降低电池组最高温度，并提高电池组的温度一致性，故液冷系统已经逐渐成为储能系统的主要散热方式。

2、目前，在进行储能系统方案设计阶段主要依靠三维仿真的方式来进行储能系统的管网设计。但是储能系统电池组数量众多，液冷管网较为复杂，若建立完整的储能系统管网模型，网格数量较多，仿真周期较长，仿真效率较低。

技术实现思路

1、本申请的实施例提供一种储能系统管网的仿真方法，以解决现有技术中建立完整的储能系统管网模型，网格数量较多，仿真周期较长，仿真效率较低的技术问题；本申请的实施例还提供一种储能系统管网的仿真系统；本申请的实施例还提供一种电子设备。

2、为了解决上述技术问题，本申请的实施例公开了如下技术方案：

3、第一方面，提供了一种储能系统管网的仿真方法，所述储能系统管网包括管路系统，以及和所述管路系统联通的多个液冷系统，所述液冷系统包括液冷板和连接管路，所述液冷板通过所述连接管路与所述管路系统连通，所述仿真方法包括：

4、基于所述液冷板建立流速-流阻关系式；

5、将所述液冷系统替换为阻力模拟单元，并将所述阻力模拟单元设置为多孔介质模型，建立所述储能系统管网的简化模型；

6、基于所述流速-流阻关系式对所述简化模型进行流量分配仿真和流阻仿真。

7、结合第一方面，基于所述液冷板建立流速-流阻关系式的步骤，包括：

8、对所述液冷板进行不同流速下的流阻仿真；

9、基于多个流阻仿真结果拟合得到流速-流阻曲线；

10、基于所述流速-流阻曲线建立所述流速-流阻关系式。

11、结合第一方面，所述流速-流阻关系式为：

12、y＝ax2+x，

13、其中，y为所述流阻，x为所述流速，a为粘性阻力，b为惯性阻力。

14、结合第一方面，将所述液冷系统替换为阻力模拟单元的步骤包括：

15、将所述液冷系统替换为u型阻力模拟单元。

16、结合第一方面，基于以下公式将所述阻力模拟单元设置为多孔介质模型：

17、

18、其中，si为第i(x,y,z)方向上的动量方程的源项；v为进入阻力模拟单元的流体的流体速度值；μ为所述流体的流体动力粘度；ρ为所述流体的流体密度；d为粘性损失项系数；c为惯性损失项系数。

19、结合第一方面，基于所述流速-流阻关系式对所述简化模型进行流量分配仿真和流阻仿真的步骤，包括：

20、基于所述流速-流阻关系式设置粘性阻力和惯性阻力；

21、基于所述粘性阻力和所述惯性阻力，对所述简化模型进行流量分配仿真和流阻仿真。

22、结合第一方面，基于所述粘性阻力和所述惯性阻力，对所述简化模型进行流量分配仿真和流阻仿真的步骤，包括：

23、基于预设的边界条件对所述简化模型进行网格划分，使得每个所述阻力模拟单元划分为多个网格；

24、基于所述粘性阻力和所述惯性阻力对所述阻力模拟单元进行初步流量分配和初步流阻仿真；

25、获取所述阻力模拟单元的单体流量，以及所述简化模型的总流阻；

26、基于所述单体流量、所述总流阻和所述流速-流阻关系式调整所述管路系统的管径，直至所述单体流量满足预设阈值，完成所述流量分配仿真和所述流阻仿真。

27、第二方面，提供了一种储能系统管网的仿真系统，所述储能系统管网包括管路系统，以及和所述管路系统联通的多个液冷系统，所述仿真系统包括：

28、第一分析单元，被配置为基于所述液冷板建立流速-流阻关系式；

29、第二分析单元，被配置为将所述液冷系统替换为阻力模拟单元，并将所述阻力模拟单元设置为多孔介质模型，建立所述储能系统管网的简化模型；

30、第三分析单元，被配置为基于所述流速-流阻关系式设置粘性阻力和惯性阻力，对所述简化模型进行流量分配仿真和流阻仿真。

31、第三方面，提供了一种电子设备，包括：

32、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，从而执行如第一方面中任意一项所述的储能系统管网的仿真方法。

33、第四方面，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如第一方面中任意一项所述的储能系统管网的仿真方法。

34、上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

35、与现有技术相比，本申请提供的储能系统管网的仿真方法，储能系统管网包括管路系统，以及和管路系统联通的多个液冷系统，仿真方法包括：基于液冷板建立流速-流阻关系式；将液冷系统替换为阻力模拟单元，并将阻力模拟单元设置为多孔介质模型，建立储能系统管网的简化模型；基于流速-流阻关系式对简化模型进行流量分配仿真和流阻仿真。如此，通过阻力模拟单元替代液冷系统建立简化模型，减少了模型中的网格数量，大大降低了模型的复杂性，缩短仿真周期，提升仿真效率。

36、本申请提供的储能系统管网的仿真系统具有上述储能系统管网的仿真方法的所有技术特征和有益效果，在此不再赘述。

37、本申请提供的电子设备具有上述储能系统管网的仿真方法的所有技术特征和有益效果，在此不再赘述。

38、本申请提供的计算机可读存储介质具有上述储能系统管网的仿真方法的所有技术特征和有益效果，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种储能系统管网的仿真方法，其特征在于，所述储能系统管网包括管路系统，以及和所述管路系统联通的多个液冷系统，所述液冷系统包括液冷板和连接管路，所述液冷板通过所述连接管路与所述管路系统连通，所述仿真方法包括：

2.如权利要求1所述的储能系统管网的仿真方法，其特征在于，基于所述液冷板建立流速-流阻关系式的步骤，包括：

3.如权利要求1所述的储能系统管网的仿真方法，其特征在于，所述流速-流阻关系式为：

4.如权利要求1所述的储能系统管网的仿真方法，其特征在于，将所述液冷系统替换为阻力模拟单元的步骤包括：

5.如权利要求3所述的储能系统管网的仿真方法，其特征在于，基于以下公式将所述阻力模拟单元设置为多孔介质模型：

6.如权利要求1所述的储能系统管网的仿真方法，其特征在于，基于所述流速-流阻关系式对所述简化模型进行流量分配仿真和流阻仿真的步骤，包括：

7.如权利要求6所述的储能系统管网的仿真方法，其特征在于，基于所述粘性阻力和所述惯性阻力，对所述简化模型进行流量分配仿真和流阻仿真的步骤，包括：

8.一种储能系统管网的仿真系统，其特征在于，所述储能系统管网包括管路系统，以及和所述管路系统联通的多个液冷系统，所述液冷系统包括液冷板和连接管路，所述液冷板通过所述连接管路与所述管路系统连通，所述仿真系统包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一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1-7中任意一项所述的储能系统管网的仿真方法。

技术总结
本申请公开了一种储能系统管网的仿真方法、系统和电子设备，属于仿真技术领域，仿真方法，储能系统管网包括管路系统，以及和管路系统联通的多个液冷系统，仿真方法包括：基于液冷板建立流速‑流阻关系式；将液冷系统替换为阻力模拟单元，并将阻力模拟单元设置为多孔介质模型，建立储能系统管网的简化模型；基于流速‑流阻关系式对简化模型进行流量分配仿真和流阻仿真。如此，通过阻力模拟单元替代液冷系统建立简化模型，减少了模型中的网格数量，大大降低了模型的复杂性，缩短仿真周期，提升仿真效率。

技术研发人员：吴云川,谈作伟,陈彬彬,王大伟
受保护的技术使用者：蜂巢能源科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/28