System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 电极框分支流道电阻计算方法、装置和电子设备制造方法及图纸_技高网

电极框分支流道电阻计算方法、装置和电子设备制造方法及图纸

技术编号:40391972 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-20 22:22
本发明专利技术提供了一种电极框分支流道电阻计算方法、装置和电子设备,其中计算方法包括:获取分支流道的几何信息和流经分支流道的电解液的电阻率;根据几何信息和电阻率,构建分支流道的静电学仿真模型;设置静电学仿真模型的参数及条件,包括确定分支流道的第一流液口和第二流液口、设置分支流道的计算域和边界以及设置计算域的控制方程;求解静电学仿真模型,得到分支流道在设定电势差下的电流值或在设定的流经分支流道电流值下所具有的电势差;根据静电学仿真模型的求解结果计算分支流道的电阻值。本发明专利技术对分支流道的电阻计算用时少更高效、准确度更高、流程更简化且能适应各种形状的分支流道。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及液流电池,尤其涉及一种电极框分支流道电阻计算方法、装置和电子设备


技术介绍

1、液流电池是一种可以实现化学能与电能相互转换的能量转换装置,因其具有安全性、长寿命、可深度放电(100%)、设计模块化、功率和能量可分开管理等优点,被认为是最有可能实现大规模商业化的电化学储能技术之一,在风力发电、光伏发电、分布电站和电网调频调峰等领域均具备应用前景。

2、提高液流电池效率的一个方向是优化其结构设计,降低漏电电流的影响。漏电电流是液流电池中只能减少而无法彻底消除的固有损耗类型,它来源于电堆与系统当中的闭合回路。液流电池往往采取将一系列单电池堆垛的形式以提高整体功率输出,这种多个单电池堆垛在一起的结构称为电堆;系统是指电堆、泵、管道、储罐和电池管理系统等功能部件按照特定的方案排布连接,从而协同发挥能量转换作用的一个整体。

3、具体来说,液流电池电堆的内部具有公共的电解液通道,电解液经由总管和支管进入各个单电池,这样使不同的单电池之间具有离子通道,而各单电池在电路上是串联的,它们之间具有电子通道,在工作状态下,电子通道和离子通道构成闭合回路,兼之不同位置上电势差异的存在,离子通道中的电解液作为导体,便会有电流通过,此电流不经过负载,无法被利用,于是被称为“漏电电流”。漏电电流对电堆容量和库伦效率乃至能量效率均具有不可忽视的负面影响,尤其是在大型储能系统中,随着电压的增长,漏电电流也会随之增加,最终会对电池寿命和效率产生非常不利的影响。因此在电堆乃至电池系统的结构设计开发中,必须考虑漏电电流的影响。

4、现有技术中,常将相应的电池、离子通道、电子通道所构成的闭合回路等效为由电阻和电源构成的电路,再根据基尔霍夫电流及电压定律求解出各个支路上的电流大小,从而估算整体的效率损失。其中,如何准确地测量或计算电堆电极框的分支流道电阻值非常重要,但目前的计算方式较为复杂且准确度不高。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种电极框分支流道电阻计算方法、装置和电子设备,用时少更高效、准确度更高、流程更简化且能适应各种形状的分支流道。

2、为解决上述技术问题,第一方面,本专利技术提供了一种电极框分支流道电阻计算方法,包括:获取所述分支流道的几何信息和流经所述分支流道的电解液的电阻率;根据所述几何信息和所述电阻率,构建所述分支流道的静电学仿真模型;设置所述静电学仿真模型的参数及条件,包括确定所述分支流道的第一流液口和第二流液口、设置所述分支流道的计算域和边界以及设置所述计算域的控制方程,其中所述第一流液口为进液口,所述第二流液口为出液口,或所述第一流液口为出液口,所述第二流液口为进液口;求解所述静电学仿真模型,得到所述分支流道在设定电势差下的电流值或在设定的流经所述分支流道电流值下所具有的电势差;根据所述静电学仿真模型的求解结果计算所述分支流道的电阻值。

3、可选地,获取流经所述分支流道的电解液的电阻率包括:若已知所述电解液的电导率,则根据所述电阻率与所述电导率互为倒数的关系,求得所述电阻率。

4、可选地,所述分支流道的几何信息包括所述分支流道的平面投影形状和所述分支流道的槽深。

5、可选地,构建所述分支流道的静电学仿真模型包括:将所述几何信息和所述电阻率代入初始静电学仿真模型,构建所述分支流道的静电学仿真模型;其中所述初始静电学仿真模型为预先设置的静电学仿真模型架构。

6、可选地,设置所述静电学仿真模型的参数及条件包括:若所述分支流道为几何软件编辑的图形,则导入所述分支流道的几何文件,得到所述静电学仿真模型的参数及条件;其中所述几何文件为通过所述几何软件存储所述分支流道几何信息的文件。

7、可选地,求解所述静电学仿真模型还包括:设定所述分支流道的第一流液口的电势为第一电势,所述第二流液口的电势为第二电势,求解得到所述分支流道在设定电势差下的电流值;

8、可选地,求解所述静电学仿真模型还包括:设定所述分支流道的第一流液口的电势为第一电势,流经所述分支流道的电流值恒定且不为零,求解得到所述分支流道的第二流液口的第二电势。

9、可选地,求解所述静电学仿真模型包括:对所述静电学仿真模型进行网格划分;根据划分的网格离散化所述控制方程,得到多项式矩阵方程;求解所述多项式矩阵方程。

10、可选地,离散化所述控制方程包括:采用伽辽金方法离散化所述控制方程。

11、可选地,求解所述多项式矩阵方程包括:采用全耦合的稳态求解器求解所述多项式矩阵方程。

12、第二方面,本专利技术提供了一种电极框分支流道电阻计算装置,包括:获取模块,用于获取所述分支流道的几何信息和流经所述分支流道的电解液的电阻率;构建模块,用于根据所述几何信息和所述电阻率,构建所述分支流道的静电学仿真模型;设置模块,用于设置所述静电学仿真模型的参数及条件,包括确定所述分支流道的第一流液口和第二流液口、设置所述分支流道的计算域和边界以及设置所述计算域的控制方程,其中所述第一流液口为进液口,所述第二流液口为出液口,或所述第一流液口为出液口,所述第二流液口为进液口;求解模块,用于求解所述静电学仿真模型,得到所述分支流道在设定电势差下的电流值或在设定的流经所述分支流道电流值下所具有的电势差;计算模块,用于根据所述静电学仿真模型的求解结果计算所述分支流道的电阻值。

13、第三方面,本专利技术提供了一种电子设备,包括:处理器和存储器,所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的电极框分支流道电阻计算方法的步骤。

14、第四方面,本专利技术提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的电极框分支流道电阻计算方法的步骤。

15、与现有技术相比,本专利技术具有以下优点:首先获取分支流道的几何信息和流经分支流道的电解液的电阻率;再根据几何信息和电阻率,构建分支流道的静电学仿真模型;又设置静电学仿真模型的参数及条件,包括确定分支流道的第一流液口和第二流液口、设置分支流道的计算域和边界以及设置计算域的控制方程;又求解静电学仿真模型,得到分支流道在设定电势差下的电流值或在设定的电流值下所具有的电势差;最后根据静电学仿真模型的求解结果计算分支流道的电阻值,进而对分支流道的电阻计算用时少更高效、准确度更高、流程更简化且能适应各种形状的分支流道,大幅提升计算效率,具有较高的实用价值。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电极框分支流道电阻计算方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的电极框分支流道电阻计算方法,其特征在于,获取流经所述分支流道的电解液的电阻率包括:

3.如权利要求1所述的电极框分支流道电阻计算方法,其特征在于,所述分支流道的几何信息包括所述分支流道的平面投影形状和所述分支流道的槽深。

4.如权利要求1所述的电极框分支流道电阻计算方法,其特征在于,构建所述分支流道的静电学仿真模型包括:

5.如权利要求1所述的电极框分支流道电阻计算方法,其特征在于,设置所述静电学仿真模型的参数及条件包括:

6.如权利要求1所述的电极框分支流道电阻计算方法,其特征在于,求解所述静电学仿真模型还包括:

7.如权利要求1所述的电极框分支流道电阻计算方法,其特征在于,求解所述静电学仿真模型还包括:

8.如权利要求1所述的电极框分支流道电阻计算方法,其特征在于,求解所述静电学仿真模型包括:

9.如权利要求8所述的电极框分支流道电阻计算方法,其特征在于,离散化所述控制方程包括:采用伽辽金方法离散化所述控制方程。

10.如权利要求8所述的电极框分支流道电阻计算方法,其特征在于,求解所述多项式矩阵方程包括:采用全耦合的稳态求解器求解所述多项式矩阵方程。

11.一种电极框分支流道电阻计算装置,其特征在于,包括:

12.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器和存储器,所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1-10任一项所述的电极框分支流道电阻计算方法的步骤。

13.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1-10任一项所述的电极框分支流道电阻计算方法的步骤。

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【技术特征摘要】

1.一种电极框分支流道电阻计算方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的电极框分支流道电阻计算方法,其特征在于,获取流经所述分支流道的电解液的电阻率包括:

3.如权利要求1所述的电极框分支流道电阻计算方法,其特征在于,所述分支流道的几何信息包括所述分支流道的平面投影形状和所述分支流道的槽深。

4.如权利要求1所述的电极框分支流道电阻计算方法,其特征在于,构建所述分支流道的静电学仿真模型包括:

5.如权利要求1所述的电极框分支流道电阻计算方法,其特征在于,设置所述静电学仿真模型的参数及条件包括:

6.如权利要求1所述的电极框分支流道电阻计算方法,其特征在于,求解所述静电学仿真模型还包括:

7.如权利要求1所述的电极框分支流道电阻计算方法,其特征在于,求解所述静电学仿真模型还包括:

8.如权利要求1所述的电极框分支...

【专利技术属性】
技术研发人员:程子强姚鹤徐陆澎
申请(专利权)人:寰泰储能科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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