近年来,全球储能(885921)市场迎来爆发式增长,随之而来的一个关键安全因素也受到越来越多的重视——热管理失效。如何确保储能(885921)系统在各种工况中的安全可控?一个有效的答案是——热仿真。
早期储能(885921)系统热安全设计主要依赖试验与工程经验。传统热失控试验成本极高,周期(883436)漫长,无法精准量化和可视化热失控及其蔓延过程,且难以穷尽所有运行工况。
面对电池的大容量化和系统的高比能趋势,传统方法已难以为继。
针对这一挑战,南都电源基于电化学、传热学、流体力学等多学科机理,打造了从电芯到电池包,再到整个储能(885921)系统的多层高保真多物理场耦合仿真模型。
该模型能够精准模拟电芯热失控过程的热量释放和温升曲线、向周边电芯及结构件的热量传递、高温烟气的产生及扩散路径,并同步模拟热失控逐级触发蔓延扩散过程。
这一“热安全数字孪生(885820)技术”,能够将真实的热失控过程,高精度复现于数字虚拟空间,为提升储能(885921)系统热安全性,提供精准的数字化手段。
凭借该技术,研发工程师能在虚拟环境中,动态推演热失控在模组内与电池簇之间的蔓延时序和路径,提前发现热安全设计的薄弱环节,设计出更合理的泄压与导流通道,更精准地优化热失控蔓延阻隔屏障的布置与选材。
此外,热失控的预测结果也能支撑预警与消防策略制定。例如,确定温度及气体传感器(885946)的最佳安装点位与报警阈值,规划灭火剂喷放的有效作用时间,推动消防策略从“被动灭火”向“主动抑制”转变。
目前,南都电源自主开发的储能(885921)系统热失控仿真技术,已成功应用于多个大型储能(885921)项目的前期设计,显著缩短了开发周期(883436),全面提升了产品安全等级。
