锂电池储能系统与一体化解决方案
SIMULATION & ENGINEERING VALIDATION

从数字模型到真实工况,
让设计结论经得起系统验证

通过多物理场仿真、工程样机测试、 真实数据相关性分析与系统级 HIL 验证, 将设计假设、模型参数和实际工况持续关联, 让每一项工程结论都拥有可量化、可复现、可追溯的证据。

Tmax
56.2°C 仿真最高温度
ΔT
6.7°C 最大温差
Err
2.15% 系统综合误差

一条闭环,贯穿从设计到交付的全过程

需 需求定义 Requirements
性能指标 / 安全边界 / 环境条件
模 系统模型 System Model
电气 / 热 / 控制 / 结构
仿 多物理场仿真 Multiphysics
热 / 电 / 流 / 结构
样 样机开发 Prototype
工程样机
测 物理测试 Instrumented Test
全量测点与实测数据
发 工程发布 Engineering Release
设计冻结 / 发布
数 数据相关性 Data Correlation
仿真 vs 实测
校 模型校准 Model Calibration
参数修正
优 设计优化 Design Optimization
参数与结构优化
验 再验证 Revalidation
修正模型再测试

多物理场协同建模 热 / 流 / 电 / 结构 / 安全一体化仿真

热 热模型 CFD
  • 冷却流场
  • 温度分布
  • 热点识别
电 电模型 E/E
  • 母线电压
  • 功率流
  • 电能质量
构 结构模型
  • 静力 / 模态
  • 振动与冲击
  • 变形与应力
安 安全模型
  • 热失控传播
  • 烟气扩散
  • 消防策略
联
模型融合 Model Federation 通过统一参数、接口和边界条件, 将热、电、结构和安全模型进行跨域关联, 保证不同模型使用同一套工程基线。

典型相关性 典型工况示例:仿真 / 实测 / 误差

温度分布 & 关键温度

R² 0.96
RMSE 1.42°C
MAPE 2.51%

母线电压 & 功率

R² 0.97
RMSE 3.28 V
MAPE 0.42%

结构应变 关键部位

R² 0.94
RMSE 7.8με
MAPE 3.18%
工程模型 128 组
传感通道 1,248 路
数据点数 36.7M+
模型平均相关性 R² = 0.96
总体温度误差 RMSE 1.56°C

样机与测点布局

实验验证 真实工况:覆盖运行、极限、安全与环境验证

运行工况测试 FAT 充放电、功率、控制和保护
极限工况测试 高低温、高负荷与异常边界
安全测试 热失控、消防、联锁和隔离
机械与振动测试 冲击、振动与运输验证
环境防护验证 IP、防尘、防水和盐雾

环境与可靠性验证

高 -40°C ~ 85°C 高低温循环
湿 10% ~ 95% RH 湿热循环
温 -40°C ~ 65°C 温度冲击
盐 5% NaCl 盐雾腐蚀
IP IP54 / IP65 防护等级
振 IEC 60068 机械振动
寿 Up to 10,000 h 长周期运行

系统级 HIL 集成验证 BMS - PCS - EMS - Grid

BMS 电池管理系统
PCS 储能变流器
EMS 能量管理系统
电网 / 负载 Grid / Load
HIL 实时仿真平台 | 并网控制 | 构网切换 | 故障穿越 | 黑启动 | 稳态与动态验证

不相关性示例 异常工况:模型与实测偏离时如何纠正

修正前

R² 0.71
RMSE 4.92°C
MAPE 8.34%

模型纠正后

R² 0.96
RMSE 1.38°C
MAPE 2.28%

设计决策与证据体系

概 概念方案 Concept
  • 需求定义完成
  • 边界条件明确
  • 初步可行性验证
证据状态:已完成
评 方案评估 Evaluation
  • 多方案对比
  • 关键参数评估
  • 风险识别
证据状态:已完成
详 详细设计 Detailed Design
  • 仿真模型定版
  • DFMEA 完成
  • 样机制造冻结
证据状态:进行中
验 设计验证 Design Verification
  • 实测数据完成
  • 相关性达到目标
  • 安全验证通过
证据状态:已完成
发 工程发布 Release
  • 设计冻结
  • 配置基线完成
  • 受控发布
证据状态:已完成

交付物与可追溯性

模 数字模型包 CFD / E-E / Structural
仿 仿真报告 模型、参数、边界与结果
测 测试报告 Test / FAT / HIL
险 风险评估报告 FMEA / Safety Assessment
变 变更记录 Change Request / Baseline
矩 验证矩阵 Requirements → Evidence