CN107068961A - 一种钒电池系统 - Google Patents
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Abstract
一种钒电池系统，涉及钒电池领域，该电池有效消除了电解液循环回路放电损耗。包括钒电池组、正极电解液容器、连接管、正极电解液泵、正极电解液中装容器、负极电解液容器、负极电解液泵、负极电解液虹吸管，所述钒电池组正极经连接管与正极电解液泵，正极电解液泵与正极电解液容器而后再经连接管和钒电池组连通，形成正极电解液循环；所述钒电池组负极经连接管与负极电解液泵，负极电解液泵与负极电解液容器而后再经连接管和钒电池组连通，形成负极电解液循环；其特征是：正极电解液循环中设置有电解液断开装置，负极电解液循环中也设置有电解液断开装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种储能系统，尤其涉及一种钒电池系统。
背景技术
钒电池(VRB)是一种可以流动的电池。每个电解液池配有一个泵，用于在封闭的管道中为每一个"半单元"输送电解液。当带电的电解液在一层层的电池单元中流动时，电子就流动到外部电路，这就是放电过程。现有技术中，一般是各设一个正极电解液容器、一个负极电解液容器，分别用两个泵实现正、负极电解液的循环流动，最终实现充放电，如图2所示。钒电池组和电解液容器形成两条独立的正负电解液循环回路，又因正电极电解液的出、入口之间、以及负极电解液的出、入口之间均有电压存在，形成放电回路，根据公式P=U2/R可知，当钒电池组正极或负极中的电解液与电解液容器中的电解液形成回路时，就形成放电回路产生功率损失。
发明内容
为了解决上述提到的电解液形成放电回路造成功率损失的缺陷，本发明提供了一种钒电池系统。
本发明技术方案是：一种钒电池系统，包括钒电池组、正极电解液容器、连接管、正极电解液泵、正极电解液中装容器、负极电解液容器、负极电解液泵、负极电解液虹吸管，所述钒电池组正极经连接管与正极电解液泵，正极电解液泵与正极电解液容器而后再经连接管和钒电池组连通，形成正极电解液循环；所述钒电池组负极经连接管与负极电解液泵，负极电解液泵与负极电解液容器而后再经连接管和钒电池组连通，形成负极电解液循环；其特征是：正极电解液循环中设置有电解液断开装置，负极电解液循环中也设置有电解液断开装置。
进一步的所述一种钒电池系统，其特征是：正极电解液循环中设置有电解液断开装置，包括正极电解液中转容器、正极电解液倒液装置、正极电解液虹吸管，正极电解液倒液装置设置于正极电解液中转容器上，正极电解液中转容器内设置正极电解液虹吸管，正极电解液虹吸管的一端位于正极电解液中装容器，另一端位于正极电解液容器中；负极电解液循环中设置有电解液断开装置，包括负极电解液中转容器、负极电解液倒液装置、负极电解液虹吸管，负极电解液倒液装置设置于负极电解液中转容器上，负极电解液中转容器内设置负极电解液虹吸管，负极电解液虹吸管的一端位于负极电解液中装容器，另一端位于负极电解液容器中。
进一步的所述一种钒电池系统，其特征是：所述正极电解液倒液装置由第一平衡块、第一平衡杆和第一液勺组成；其中，所述第一平衡块和第一液勺分别位于第一平衡杆的两端，所述第一平衡杆安装在正极电解液中装容器一侧面上，且第一平衡杆以正极电解液中装容器侧面上一点为支点，作上下摆动。所述负极电解液倒液装置由第二平衡块、第二平衡杆和第二液勺组成；其中，所述第二平衡块和第二液勺分别位于第二平衡杆的两端，所述第二平衡杆安装在负极电解液中装容器一侧面上，且第二平衡杆以负极电解液中装容器侧面上二点为支点，作上下摆动。
进一步的所述一种钒电池系统，其特征是：钒电池系统由两个或两个以上的钒电池组串联，正极电解液和负极电解液形成两个独立的循环回路。
本发明有益效果在于：与现有技术相比，增设了一个电解液中转装置，在电解液中转装置上设有倒液装置，将原本形成一条循环回路的电解液分离开来，消除了因电解液形成循环回路造成的不必要的功率消耗，提高了能源利用效率。
附图说明
图1为本发明一种钒电池系统的结构示意图。
图2为现有的钒电池电解液循环方式结构示意图。
图中：钒电池组1、正极电解液容器21、负极电解液容器22、正极输入管31、正极电解液泵32、正极输出管33、负极输入管34、负极电解液泵35、负极输出管36、正极电解液中装容器41、正极电解液倒液装置42、第一平衡块421、第一平衡杆422、第一液勺423、正极电解液虹吸管43、负极电解液中转容器44、负极电解液倒液装置45、第二液勺451、第二平衡杆452、第二平衡块453、负极电解液虹吸管46。
具体实施方式
下面结合实施实例和附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种钒电池系统，包括钒电池组1、正极电解液容器21、正极输入管31、正极输出管33、正极电解液泵32、正极电解液中装容器41、正极电解液倒液装置42、正极电解液虹吸管43、负极电解液容器22、负极输入管34、负极输出管36、负极电解液泵35、负极电解液中转容器44、负极电解液倒液装置45和负极电解液虹吸管46；所述正极输入管31上设有正极电解液泵32，正极输入管两端分别与正极电解液容器和钒电池组连通；正极输出管33一端与钒电池相连通，另一端的管口位于正极电解液中转容器41上方，所述正极电解液中转容器41上设有正极电解液倒液装置42，所述正极电解液倒液装置42由第一平衡块421、第一平衡杆422和第一液勺423组成；其中，所述第一平衡块421和第一液勺423分别位于第一平衡杆22的两端，所述第一平衡杆422安装在正极电解液中装容器41一侧面上，且第一平衡杆422以正极电解液中装容器41侧面上一点为支点，作上下翘动；所述正极电解液虹吸管43一端位于正极电解液中装容器41，另一端位于正极电解液容器21中。负极电解液容器22、负极输入管34、负极输出管36、负极电解液泵35、负极电解液中转容器44、负极电解液倒液装置45和负极电解液虹吸管46采用同样的方式设置；所述负极电解液倒液装置由第二平衡块453、第二平衡杆452和第二液勺451组成；其中，所述第二平衡453块和第二液勺451分别位于第二平衡杆452的两端，所述第二平衡杆452安装在负极电解液中装容器44一侧面上，且第二平衡杆452以负极电解液中装容器44侧面上一点为支点，作上下摆动。正极电解液和负极电解液形成两个独立的循环回路。
本发明的钒电池工作原理是：现以钒电池正极为例对其工作原理作相应介绍，正极电解液由安装在正极输入管31的正极电解液泵32将电解液从正极电解液容器21输入到钒电池组中，并由正极输出管33输出，注入到第一液勺423中，当第一液勺423内注满电解液，导致第一液勺423倾斜，将第一液勺中的电解液倒入到正极电解液中转容器41中，使容器中的电解液液位上升，正极电解液虹吸管43工作，电解液从正极电解液中转容器41注入到正极电解液容器21中，直到正极电解液中转容器41中的正极电解液虹吸管43口高于电解液位，输液停止；直到电解液液位超过正极电解液虹吸管43的最高点，虹吸管再次工作，如此循环往复，有效避免了电解液形成循环回路，消除了因电解液循环回路造成的功率消耗。正极电解液倒液装置42和负极电解液倒液装置45可以实现电解液容器中电解液液位的间断性快速上升，避免了电解液在虹吸管的连续性、小流量流动。
Claims (5)
1.一种钒电池系统，包括钒电池组、正极电解液容器、连接管、正极电解液泵、正极电解液中装容器、负极电解液容器、负极电解液泵、负极电解液虹吸管，所述钒电池组正极经连接管与正极电解液泵，正极电解液泵与正极电解液容器而后再经连接管和钒电池组连通，形成正极电解液循环；所述钒电池组负极经连接管与负极电解液泵，负极电解液泵与负极电解液容器而后再经连接管和钒电池组连通，形成负极电解液循环；其特征是：正极电解液循环中设置有电解液断开装置，负极电解液循环中也设置有电解液断开装置。
2.根据权利要求1所述一种钒电池系统，其特征是：正极电解液循环中设置有电解液断开装置，包括正极电解液中转容器、正极电解液倒液装置、正极电解液虹吸管，正极电解液倒液装置设置于正极电解液中转容器上，正极电解液中转容器内设置正极电解液虹吸管，正极电解液虹吸管的一端位于正极电解液中装容器，另一端位于正极电解液容器中；负极电解液循环中设置有电解液断开装置，包括负极电解液中转容器、负极电解液倒液装置、负极电解液虹吸管，负极电解液倒液装置设置于负极电解液中转容器上，负极电解液中转容器内设置负极电解液虹吸管，负极电解液虹吸管的一端位于负极电解液中装容器，另一端位于负极电解液容器中。
3.根据权利要求2所述一种钒电池系统，其特征是：所述正极电解液倒液装置由第一平衡块、第一平衡杆和第一液勺组成；其中，所述第一平衡块和第一液勺分别位于第一平衡杆的两端，所述第一平衡杆安装在正极电解液中装容器一侧面上，且第一平衡杆以正极电解液中装容器侧面上一点为支点，作上下摆动。
4.根据权利要求2所述一种钒电池系统，其特征是：所述负极电解液倒液装置由第二平衡块、第二平衡杆和第二液勺组成；其中，所述第二平衡块和第二液勺分别位于第二平衡杆的两端，所述第二平衡杆安装在负极电解液中装容器一侧面上，且第二平衡杆以负极电解液中装容器侧面上二点为支点，作上下摆动。
5.根据权利要求1-4之一所述一种钒电池系统，其特征是：钒电池系统由两个或两个以上的钒电池组串联，正极电解液和负极电解液形成两个独立的循环回路。
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