电池建模求解器耦合

Simcenter STAR-CCM+ Batteries 中,电池建模过程涉及按顺序为每个热时间步运行电气求解器和热求解器,从电气求解器开始。

热时间步通过用户自定义的内部迭代次数确定。要增加时间变量,热求解器需要完成该内部迭代次数。从此处开始,我们将热时间步简称为时间步。

在每个时间步中,耦合求解器过程如下:

  • 将叠片温度分布从前一个时间步映射到电气网格。如果当前时间步是第一个时间步,则从默认初始状态开始。
  • 使用来自前一个时间步的电气解作为初始条件对电气解求解。对于第一个时间步,求解器从默认初始状态开始。第一个时间步所需的时间可能要比后续时间步长很多,因为电气求解器根据需要多次迭代以保证收敛。
  • 将热生成场从电气网格映射到热网格。
  • 使用定义的内部迭代次数得出热求解。
  • 检查求解停止准则,然后停止或继续下一个时间步。

可以通过设置时间步参数控制热求解器的收敛行为。对于电气求解器,由于方程以较小的自适应时间增量进行求解,因此 Simcenter STAR-CCM+ Batteries 将自动处理求解收敛。

要设置适当的时间步,应该考虑电气负载的变化率。时间步必须足够小,才能正确求解负载函数,这意味着如果电气负载在时间步之间的变化太突然,电气求解器可能无法收敛。此外,如果使用程序文件指定电气负载,并且电气负载的时间步比为热求解器定义的时间步更精细,则可能无法正确捕捉从电气求解器到热求解器的热生成输出。如果电气负载在一个时间步内多次发生明显变化,则会出现这种情况。