(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211282509.0 (22)申请日 2022.10.19 (71)申请人 西安西电 电力系统有限公司 地址 710075 陕西省西安市西三环西辅道 2 号 申请人 中国西电 电气股份有限公司 (72)发明人 赵同乐　许崇福　白世军　娄彦涛　 王国涛　 (74)专利代理 机构 北京三友知识产权代理有限 公司 11127 专利代理师 薛平　郝博 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) H01M 10/613(2014.01) H01M 10/627(2014.01)G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 储能装置冷却设计方法和装置 (57)摘要 本发明提供了一种储能装置冷却设计方法 和装置， 包括： 确定储能装置的仿真简化模型； 根 据储能装置的工况条件和边界条件， 对储能装置 的仿真简化模 型执行热仿真处理， 确定初始仿真 结果； 根据初始仿真结果， 调整储能装置的整体 冷却布局设计和局部冷却布局设计， 循环执行热 仿真处理， 直至仿真结果符合储能装置冷却设计 目标， 输出储能装置的整体 冷却布局设计结果和 局部冷却布局设计结果。 本发明对储能装置开展 相应的冷却设计， 同时结合热仿真分析， 使得储 能装置各电力电子器件能够在适宜的温度条件 下运行， 从而保证储能装置的工作寿命和长期可 靠性。 权利要求书2页 说明书9页 附图6页 CN 115438511 A 2022.12.06 CN 115438511 A 1.一种储能装置冷却设计方法， 其特 征在于， 包括： 确定储能装置的仿真简化模型； 根据储能装置的工况条件和边界条件， 对储能装置的仿真简化模型执行热仿真处理， 确定初始仿真结果； 根据初始仿真结果， 调整储能装置的整体冷却布局设计和局部冷却布局设计， 循环执 行热仿真处理， 直至仿真结果符合储能装置冷却设计目标， 输出储能装置的整体冷却布局 设计结果和 局部冷却布局设计结果。 2.如权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 确定储能装置的仿真简化模型， 包括： 根据构成储能装置的电力电子器件及其热损耗参数、 储能装置的壳体结构及其导热系 数和储能装置的冷却设备及其冷却功率， 确定电力电子器件和冷却设备在壳体结构内的初 始布局设计； 根据电力电子器件和冷却设备在壳体结构内的初始布局设计， 将电子电子器件和冷却 设备按照初始 布局设计安装至壳体结构的对应位置， 建立储能装置的虚拟数字模型； 将储能装置的虚拟数字模型中的 电力电子设备、 冷却设备和壳体结构进行简化， 确定 储能装置的仿真简化模型。 3.如权利要求2所述的方法， 其特征在于， 根据储能装置的工况条件和边界条件， 对储 能装置的仿真简化模型 执行热仿真处 理， 确定初始仿真结果， 包括： 根据储能装置的工况条件和边界条件， 利用热仿真软件对储能装置的仿真简化模型执 行仿真处 理， 结合电力电子器件的热损耗 参数， 确定电力电子器件产生的热量； 根据电力电子器件产生的热量， 结合壳体结构的导热系数， 确定壳体结构的隔热材料 及其覆盖厚度； 根据电力电子器件产生的热量， 结合冷却设备的冷却功率， 确定冷却设备的工作位置 和工作功率； 根据电力电子器件产生的热量、 壳体结构的隔热材料及其覆盖厚度以及 冷却设备的工 作位置和工作功率， 对储能装置的仿真简化模型进行网格划分， 得到整储能装置的整体冷 却布局设计和 局部冷却布局设计， 确定初始仿真结果。 4.如权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述冷却设备， 包括： 第一冷却设备和第二冷 却设备； 所述第一冷却设备设置于 壳体结构的侧面， 用于对壳体结构的内部空间按照第 一设定 工作功率进行制冷 冷却， 所述电力电子器件安装在壳体结构的内部空间； 所述第二冷却设备按照设定工作距离设置于高热损耗电力电子器件的周边， 用于按照 设定工作角度和 第二设定工作 功率向高热损耗电力电子器件吹风， 以对所述高热损耗电力 电子器件进行吹风冷却； 所述高热损耗电力电子器件为单位时间内产生的热量超过设定阈 值的电力电子器件。 5.如权利要求4所述的方法， 其特征在于， 根据初始仿真结果， 调整储能装置的整体冷 却布局设计和局部冷却布局设计， 循环执行热仿真处理， 直至仿真结果符合储能装置冷却 设计目标， 输出储能装置的整体冷却布局设计结果和 局部冷却布局设计结果， 包括： 根据初始仿真结果， 确定 高热损耗电力电子器件的温度分布和除高热损耗电力电子器 件之外的其 他电力电子器件的温度分布；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115438511 A 2若高热损耗电力电子器件的温度分布和除高热损耗电力电子器件之外的其他电力电 子器件的温度分布不符合储能装置冷却设计目标， 调整第一冷却设备设置的第一设定工作 功率， 并调整第二冷却设备的工作 距离、 工作角度和第二设定工作 功率， 循环执行热仿 真处 理， 直至仿真结果符合储能装置冷却设计目标， 确定第一冷却设备设置的当前工作功率为 储能装置的整体冷却布局设计结果， 确定第二冷却设备 的当前工作距离、 工作角度和工作 功率为储能装置的局部冷却布局设计结果。 6.如权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述第一冷却设备为空调， 所述第二冷却设 备为工作角度可调且风速可调的风机 。 7.一种储能装置冷却设计装置， 其特 征在于， 包括： 仿真简化模型确定模块， 用于确定储能装置的仿真简化模型； 初始仿真结果确定模块， 用于根据储能装置的工况条件和边界条件， 对储能装置的仿 真简化模型 执行热仿真处 理， 确定初始仿真结果； 冷却布局设计结果确定模块， 用于根据初始仿真结果， 调整储能装置的整体冷却布局 设计和局部冷却布局设计， 循环执行热仿真处理， 直至仿真结果符合储能装置冷却设计目 标， 输出储能装置的整体冷却布局设计结果和 局部冷却布局设计结果。 8.一种计算机设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计 算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6任一所述方 法。 9.一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程 序， 所述计算机程序被处 理器执行时实现权利要求1至 6任一所述方法。 10.一种计算机程序产品， 其特征在于， 所述计算机程序产品包括计算机程序， 所述计 算机程序被处 理器执行时实现权利要求1至 6任一所述方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115438511 A 3