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龙图腾网获悉山西国润储能科技有限公司申请的专利一种液流电池的复合建模仿真方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119783576B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411842751.8，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权一种液流电池的复合建模仿真方法是由孟青;许超;张家乐;于冬青设计研发完成，并于2024-12-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种液流电池的复合建模仿真方法在说明书摘要公布了：本发明涉及液流电池技术领域，公开了一种液流电池的复合建模仿真方法，包括以下步骤：步骤一：建立电化学模型，描述电池中的电化学反应动力学和电荷转移过程；步骤二：建立流体动力学模型，描述电解液的流动行为；步骤三：建立热传导模型，此模型描述电池中的热传导行为；步骤四：建立电路模型，描述电池与外部电路之间的电流和电压关系；步骤五，将以上模型进行耦合，建立整体耦合模型，通过将电化学模型、流体动力学模型、热传导模型和电路模型进行耦合，更全面地描述液流电池内部的物理过程和相互作用，从而提高模型的准确性和可靠性，并且通过仿真和验证的方法，可以通过改变模型中的参数和条件来研究液流电池的性能和行为。

本发明授权一种液流电池的复合建模仿真方法在权利要求书中公布了：1.一种液流电池的复合建模仿真方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一：建立电化学模型，描述电池中的电化学反应动力学和电荷转移过程；所述电化学模型基于动力学方程和电化学平衡方程，所述电化学模型包括以下步骤： 关注交换电流密度和传递系数的动力学参数，通过线性扫描伏安法和塔菲尔曲线分析，考虑电极表面微观结构、吸附现象因素对参数的影响，建立参数与各种影响因素之间的关系，为后续模型奠定基础； 针对平面电极和多孔电极结合电极的物理结构参数以及电解液流速条件，对扩散层厚度计算公式进行修正和完善，建立考虑对流和扩散的物质通量方程，准确计算物质在电极表面附近的通量； 将基于Butler-Volmer方程的电极反应速率与物质通量方程相耦合，考虑二者的相互影响，实现对电极表面电位、电流密度和物质浓度分布随时间变化的动态模拟，通过与液流电池充放电实验数据对比验证模型，并对模型参数进行优化； 根据电解液浓度情况，选择Debye-Hückel理论和Pitzer方程计算活度系数，考虑多相平衡对电极电位的影响，通过相关平衡常数计算有效浓度； 步骤二：建立流体动力学模型，描述电解液的流动行为；所述流体动力学模型基于Navier-Stokes方程和质量守恒方程，所述流体动力学模型包括以下步骤： 在三维笛卡尔坐标系下展开Navier-Stokes方程，依据电池的流道形状、尺寸以及运行条件确定参数值，对于流道壁面采用无滑移边界条件，并根据实际流量设定流道进出口的流速边界条件，以此为基础构建方程求解的框架； 引入质量守恒方程，对不可压缩电解液，其简化形式与Navier-Stokes方程结合，共同描述电解液的流动，通过离散化方程，采用有限体积法计算，求解电解液在流道内不同位置的流速和压力分布； 考虑电池充放电过程中可能产生的热量对电解液物理性质的影响，将变化反馈到Navier-Stokes方程和质量守恒方程中，改变流动特性，分析其对整体流动行为的影响； 步骤三：建立热传导模型，热传导模型描述电池中的热传导行为； 步骤四：建立电路模型，描述电池与外部电路之间的电流和电压关系； 步骤五：将电化学模型、流体动力学模型、热传导模型和电路模型进行耦合，建立整体耦合模型；所述整体耦合模型联立求解电化学模型、流体动力学模型、热传导模型和电路模型的方程，所述联立求解方法包括以下步骤： 采用有限元方法对整个液流电池的几何模型进行离散化处理，将电池各个组件划分成小的单元，在每个单元上对各个模型的方程进行近似求解，对于复杂几何形状的电池结构，使用自适应网格划分技术，在物理量变化剧烈的区域使用更精细的网格，以提高求解精度； 给定各个物理量的初始猜测值，初始值基于经验数据、简化模型计算或实验测量得到； 根据当前的温度、流速和电极电位信息，求解电化学模型中的电极反应速率和物质浓度变化，利用当前的流速和物质浓度计算流体动力学模型中的流场和压力分布更新，根据电化学模型计算的反应热和流体动力学模型中的粘性耗散热，更新热传导模型中的热生成率，并求解温度分布的更新，根据新的电极电位、温度和内阻信息，通过电路模型更新电流和电压，在更新各个模型的物理量后，检查收敛条件，收敛条件可以基于物理量的变化率或残差范数，如果不满足收敛条件，则继续进行下一次迭代，直到收敛为止； 对于离散化后的方程组，选择线性或非线性方程求解器，对于线性方程组部分使用迭代求解方法，对于非线性方程组采用牛顿-拉夫逊迭代法； 步骤六：进行仿真和验证，通过改变参数条件来研究电池的性能和行为，并与实际测试数据进行比较。

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