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龙图腾网获悉西安交通大学申请的专利基于单体间流量不均匀性的液流电池性能预测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：CN116125285B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-04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：202310027639.8，技术领域涉及：G01R31/367；该发明授权基于单体间流量不均匀性的液流电池性能预测方法是由吴若冰;胡宇;王强;屈治国设计研发完成，并于2023-01-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于单体间流量不均匀性的液流电池性能预测方法在说明书摘要公布了：公开了一种基于单体间流量不均匀性的液流电池性能预测方法，方法中，数值计算电堆内部流场并得到各单体流量分配；将各单体分别等效成独立电路并串联成电堆等效电路；开展等温样本实验获得各单体响应曲线，利用遗传算法对各单体等效电路进行参数辨识；基于能量守恒建立液流电池系统的温度场模型；基于修正能斯特方程将电堆等效电路模型与温度场模型耦合；开展非等温样本实验并对温度场模型进行参数辨识；将得到的完整耦合模型用于预测不同工况下液流电池性能响应情况。本发明综合考虑液流电池单体间流量不均匀性、钒离子跨膜运输和产热对电池运行状态影响，准确高效地计算输出电压、运行温度及荷电状态，指导液流电池安全运行。

本发明授权基于单体间流量不均匀性的液流电池性能预测方法在权利要求书中公布了：1.一种基于单体间流量不均匀性的液流电池性能预测方法，其特征在于，其包括以下步骤， 步骤1：根据液流电池的电堆内部结构，利用有限元方法对电堆内部流场进行数值计算，得到在总流量一定时各单体流量分配情况，其中， （1）； 式（1）为总体积流量和单体体积流量之间的关系，上标表示电堆，上标表示单体，为通过电堆的电解液总流量；为电堆内单体个数；代表单体的编号，取值从1到；为通过第个单体的电解液流量； 步骤2：对全钒液流电池各单体进行等效电路建模，并用式（2）–式（7）表示： （2）； （3）； （4）； （5）； （6）； （7）； 其中，为单体输出电压；为单体充放电电流；为液流电池单体开路电压；为由反应动力学引起的损耗内阻；为传质阻抗、隔膜阻抗、溶液阻抗、电极阻抗和双极板阻抗之和；为寄生损耗；为单体的电极电容，用来模拟电池的动态过程；、、和分别为通过、、和的电流；为电极电容的电压； 将个单体等效电路串联起来，构成电堆等效电路； 步骤3：在定温、通过电堆的电解液总流量、充放电电流和电解液初始时荷电状态时，得到液流电池电堆响应数据，测得电堆端电压为，各单体端电压，由于电堆是由各单体串联连接，各物理量满足式（8）–（9）： （8）； （9）； 将、代入各单体等效电路，利用遗传算法识别出、、和，得到完整的基于单体间流量不均匀性的液流电池电堆等效电路； 步骤4：分析电堆运行过程中的产热及散热情况，基于能量守恒建立液流电池系统中储罐、电解液流道以及电堆之间的温度场模型，用式（10）–（13）表示： 对电堆： （10）； 对储罐： （11）； 对管道： （12）； （13）； 其中，为温度；为体积；为时间；上标表示电解液由储罐流入电堆的管道；上标表示电解液由电堆流出回到储罐的管道；上标表示储罐；上标表示管道；上标表示环境中空气；为电堆温度；为流入电堆管道内电解液温度；为环境空气温度；为流出电堆管道内电解液温度；储罐内电解液温度；为管道容积；为储罐容积；表示电堆等效热容、等效密度和等效体积的乘积；表示电堆与环境等效换热系数和等效换热面积的乘积；表示储罐与环境等效换热系数和等效换热面积的乘积；表示管道与环境等效换热系数和等效换热面积的乘积；为正负电解液总流量；为电解液比热容；为电解液密度；为电堆运行过程的总产热量，包括阻生热、流动摩擦生热和反应热，用式（14）–（17）表示： （14）； （15）； （16）； （17）； 其中，为反应中转移的电子个数；为法拉第常数；标准工况下的摩尔反应熵变；R为摩尔常数；、、和分别表示第个单体内、、和浓度；、和分别为电解液流动过程中沿程阻力损失、局部阻力损失和流经电极损失产热，用式（18）–（20）表示： （18）； （19）； （20）； 其中，为达西摩擦系数；为管道长度；为管道湿周；为局部损耗系数；为电解液动力粘度；为电极厚度；为电极面积；为电极渗透率，用式（21）计算： （21）； 其中，为电极多孔介质纤维直径；为电极孔隙率；为Kozeny–Carman常数； 步骤5：基于能斯特方程，将温度场模型与液流电池电堆等效电路耦合，待辨识的参数为、、和； 步骤6：根据非等温样本实验数据，采用遗传算法辨识出待辨识的参数、、和，得到基于单体间流量不均匀性的液流电池电堆等效模型； 步骤7：将基于单体间流量不均匀性的液流电池电堆等效模型用于预测不同工况下液流电池性能响应情况，给定总体积流量、初始、环境温度和充放电电流时，基于单体间流量不均匀性的液流电池电堆等效模型计算电堆的输出电压、各单体的输出电压、电堆工作温度。

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