CN103647094A - 液流电池的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种液流电池的控制方法，包括：确定液流电池的电解液的实时体积流速；判断实时体积流速是否与电解液的预设体积流速相等；当实时体积流速与预设体积流速相等时，控制液流电池继续工作；否则，将预设体积流速替换为实时体积流速。本发明将确定的实时体积流速与预设体积流速进行比较，若两者相等，使液流电池继续工作即可，否则，将预设体积流速替换为实时体积流速。这样，可以使得液流电池的充放电时的控制参数逐渐接近液流电池实际工作时所需的体积流速，从而优化液流电池的控制方案，进一步地减缓液流电池在充放电时的存在浓差极化的现象。

Description

液流电池的控制方法
技术领域
本发明涉及控制领域，更具体地，涉及一种液流电池的控制方法。
背景技术
目前，为了减缓浓差极化的现象，将液流电池的多孔电极设置为非对称的结构，使得多孔电极的电解液的进口端的横截面积大于电解液的出口端的横截面积，进而使电解液经过多孔电极的进口端的线速度小于出口端的线速度，从而减缓由于进口端的电解液的浓度大于出口端的电解液的浓度而使得液流电池的反应速率不均的情况。
然而，上述的改进方法只能在一定程度上缓解浓差极化的现象，需要与改进后的液流电池的相适应的控制方法来进一步减缓浓差极化的现象；另外，对多孔电极的形状改进后，以前的控制方法对于改进后的液流电池存在一定的局限性。
发明内容
本发明旨在提供一种液流电池的控制方法，以解决现有技术的液流电池在充放电时存在浓差极化的问题。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种液流电池的控制方法，包括：确定液流电池的电解液的实时体积流速；判断实时体积流速是否与电解液的预设体积流速相等；当实时体积流速与预设体积流速相等时，控制液流电池继续工作；否则，将预设体积流速替换为实时体积流速。
进一步地，确定液流电池的实时体积流速包括：获取液流电池的电解液的充放电状态；检测流过液流电池的电流强度；根据下式计算得出液流电池的实施体积流速：Q=I/{F×C0×SOC×[1－(S2/S1)m]}，其中，Q为电解液的实时体积流速，SOC为液流电池的充放电状态，I为流过液流电池的电流强度，F为每摩尔电子的电量，C0为液流电池的电解液在充满电的情况下的浓度值，S1为液流电池中的多孔电极的进口端的横截面积，S2为液流电池中的多孔电极的出口端的横截面积，m为权重系数。
进一步地，获取电解液的充放电状态包括：检测电解液的电位；根据电解液的电位获取液流电池的电解液充放电状态。
进一步地，每隔一个预定的时间段检测一次电解液的电位。
进一步地，m的取值范围为0.5至2.0。
进一步地，权重系数是电解液经过多孔电极的线速度对于充放电反应速度的影响程度与电解液的浓度对于充放电反应速度的影响程度的比值关系。
本发明将确定的实时体积流速与预设体积流速进行比较，若两者相等，使液流电池继续工作即可，否则，将预设体积流速替换为实时体积流速。这样，可以使得液流电池的充放电时的控制参数逐渐接近液流电池实际工作时所需的体积流速，从而优化液流电池的控制方案，进一步地减缓液流电池在充放电时的存在浓差极化的现象。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示意性示出了本发明中的液流电池的控制方法的流程示意图；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
本发明提供了一种液流电池的控制方法，请参考图1，该液流电池的控制方法包括：确定液流电池的电解液的实时体积流速；判断实时体积流速是否与电解液的预设体积流速相等；当实时体积流速与预设体积流速相等时，控制液流电池继续工作；否则，将预设体积流速替换为实时体积流速。
本发明将确定的实时体积流速与预设体积流速进行比较，若两者相等，使液流电池继续工作即可，否则，将预设体积流速替换为实时体积流速。这样，可以使得液流电池的充放电时的控制参数逐渐接近液流电池实际工作时所需的体积流速，从而优化液流电池的控制方案，进一步地减缓液流电池在充放电时的存在浓差极化的现象。
优选地，确定液流电池的实时体积流速包括：获取液流电池的电解液的充放电状态；检测流过液流电池的电流强度；根据下式计算得出液流电池的实施体积流速：Q=I/{F×C0×SOC×[1－(S2/S1)m]}，其中，Q为电解液的实时体积流速，SOC为液流电池的充放电状态，I为流过液流电池的电流强度，F为每摩尔电子的电量，C0为液流电池的电解液在充满电的情况下的浓度值，S1为液流电池中的多孔电极的进口端的横截面积，S2为液流电池中的多孔电极的出口端的横截面积，m为权重系数。优选地，利用电流表检测电流强度。优选地，电流表连接在靠近电源负载的位置。
优选地，获取电解液的充放电状态包括：检测电解液的电位；根据电解液的电位获取液流电池的电解液充放电状态。优选地，利用电位检测器检测电解液的电位。
优选地，每隔一个预定的时间段检测一次电解液的电位。这样，可以使得液流电池在充放电时的控制参数根据液流电池的实际工作状态逐渐改变。
优选地，m的取值范围为0.5至2.0。
优选地，权重系数是电解液经过多孔电极的线速度对于充放电反应速度的影响程度与电解液的浓度对于充放电反应速度的影响程度的比值关系。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种液流电池的控制方法，其特征在于，包括：
确定所述液流电池的电解液的实时体积流速；
判断所述实时体积流速是否与所述电解液的预设体积流速相等；
当所述实时体积流速与所述预设体积流速相等时，控制所述液流电池继续工作；否则，将所述预设体积流速替换为所述实时体积流速。
2.根据权利要求1所述的液流电池的控制方法，其特征在于，确定所述电解液的实时体积流速包括：
获取所述电解液的充放电状态；
检测流过所述液流电池的电流强度；
根据下式计算得出所述液流电池的实施体积流速：
Q=I/{F×C0×SOC×[1－(S2/S1)m]}，其中，
Q为所述电解液的实时体积流速，
SOC为所述液流电池的充放电状态，
I为流过所述液流电池的电流强度，
F为每摩尔电子的电量，
C0为所述液流电池的所述电解液在充满电的情况下的浓度值，
S1为所述液流电池中的多孔电极的进口端的横截面积，
S2为所述液流电池中的所述多孔电极的出口端的横截面积，
m为权重系数。
3.根据权利要求2所述的液流电池的控制方法，其特征在于，所述获取所述电解液的充放电状态包括：
检测所述电解液的电位；
根据所述电解液的电位获取所述电解液的充放电状态。
4.根据权利要求3所述的液流电池的控制方法，其特征在于，每隔一个预定的时间段检测一次所述电解液的电位。
5.根据权利要求2所述的液流电池的控制方法，其特征在于，所述m的取值范围为0.5至2.0。
6.根据权利要求2所述的液流电池的控制方法，其特征在于，所述权重系数是所述电解液经过所述多孔电极的线速度对于充放电反应速度的影响程度与所述电解液的浓度对于充放电反应速度的影响程度的比值关系。
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