CN109659588A - 一种钒电池自启动运行控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钒电池自启动运行控制方法，该钒电池由电堆、正极钒电解液桶、负极钒电解液桶、钒电池管理系统、循环泵和备用电池组成，钒电池自启动运行控制方法包括以下步骤：S1、钒电池的组装，S2、启动钒电池，S3、电压检测，S4、电路切换，S5、钒电池输送电能。本发明钒电池自启动方法所用的钒电池自启动系统结构简单，使用方便；通过钒电池管理系统控制循环泵的开启，钒电池管理系统内部包含为循环泵供电所需的备用电池，备用电池也为系统内用电设备提供电能，钒电池管理系统可以远程控制，即使操作人员不在该钒电池的周围也可以完成循环泵的自启工作，方便控制钒电池工作。

Description

一种钒电池自启动运行控制方法
技术领域
本发明涉及钒电池技术领域，尤其涉及一种钒电池自启动运行控制方法。
背景技术
钒电池全称为全钒氧化还原液流电池，是一种活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池，是一种新型的绿色环保储能系统，一般运用在野外的电网电站中，为用电设备提供电能，该电池以电解液中含有不同价态的钒离子作为正、负极活性物质，分别装在正极、负极电解液储液罐中，正极电解液是V（Ⅳ）/V(Ⅴ)氧化还原电对的硫酸溶液，负极电解液是V（Ⅱ）/V（Ⅲ）氧化还原电对的硫酸溶液，通过外接泵将电解液泵入到电池堆体内，使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动；采用离子膜作为电池组的隔膜，电解液平行流过电极表面并发生电化学反应，将电解液中的化学能转化为电能，通过双极板收集和传导电流。
钒电池在第一次启动的时候需要启动循环泵进行工作，等到钒电池电堆产生的电压达到峰值后再将电能反馈给循环泵，保证钒电池可以持续工作，由于钒电池一般安装在野外，因此工作人员不方便去人为控制循环泵启动和切换钒电池的供电电路，使用起来不方便。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中钒电池安装在野外不方便控制启动的缺点，而提出的一种钒电池自启动运行控制方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种钒电池自启动运行控制方法，该钒电池由电堆、正极钒电解液桶、负极钒电解液桶、钒电池管理系统、循环泵和备用电池组成，钒电池自启动运行控制方法包括以下步骤：
S1、钒电池的组装：将电堆通过管道与正极钒电解液桶、负极钒电解液桶连接，循环泵接在每个管道上，钒电池管理系统分别通过电线与循环泵和电堆内部有的供电回路连接，且循环泵通过电线与电堆的输出端相连接；
S2、启动钒电池：通过钒电池管理系统按下循环泵的电源启动按钮，循环泵与钒电池管理系统的供电回路接通，循环泵开启，将正极钒电解液桶内部的正极电解液抽入电堆，负极钒电解液桶内部的负极电解液抽入电堆，电堆可以正常供电；
S3、电压检测：通过钒电池管理系统检测电堆的电压是否到达峰值，钒电池的正常工作电压在40V-60V之间；
S4、电路切换：电堆产生的电压到达峰值后，循环泵与钒电池管理系统的供电回路断开，循环泵通过电堆的输出端进行供电，若是没有达到峰值，钒电池管理系统继续为循环泵供电；
S5、钒电池输送电能：电堆为野外电网电站提供电能，其中一部分的电力为循环泵提供电能，另一部分为钒电池管理系统充电。
优选的，其特征在于，所述钒电池管理系统包括备用电池、检测回路和控制回路，备用电池通过逆变器接入外接电源。
优选的，所述检测回路用于检测电堆输出端的电压是否达到峰值，控制回路用来控制循环泵使用备用电池供电还是电堆供电。
优选的，所述外接电源为光伏太阳能电源。
优选的，所述正极钒电解液桶内部的正极电解液是V（Ⅳ）/V(Ⅴ)氧化还原电对的硫酸溶液，负极钒电解液桶内部的负极电解液是V（Ⅱ）/V（Ⅲ）氧化还原电对的硫酸溶液。
本发明提出的有益效果在于：本发明钒电池自启动方法所用的钒电池自启动系统结构简单，使用方便，通过钒电池管理系统控制循环泵的开启，钒电池管理系统内部包含为循环泵供电所需的备用电池，备用电池也为系统内用电设备提供电能，钒电池管理系统可以远程控制，即使操作人员不在该钒电池的周围也可以完成循环泵的自启工作，方便控制钒电池工作。
通过钒电池管理系统内部的备用电池为循环泵供电，完成循环泵的初次启动，循环泵源源不断的对两个钒电解液桶内的电解液与电堆进行循环交换，使得电堆产生电能，等到电堆的输出端到达峰值后再切换备用电池对循环泵的供电，使用电堆为循环泵供电，实现电堆的持续产生电能，而备用电池通过逆变器接入野外的光伏太阳能电源上，备用电池为循环泵供电所损耗的电能可以被快速补充，保证钒电池管理系统的正常运行。
附图说明
图1为本发明钒电池组装结构示意图。
图2为本发明钒电池管理系统内部系统图。
图3为本发明钒电池自启动运行流程图。
图中：1、电堆，2、正极钒电解液桶，3、负极钒电解液桶，4、钒电池管理系统，5、循环泵，6、备用电池，7、逆变器，8、检测回路，9、控制回路。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-3，一种钒电池自启动运行控制方法，该钒电池由电堆1、正极钒电解液桶2、负极钒电解液桶2、钒电池管理系统4、循环泵5和备用电池6组成，钒电池自启动运行控制方法包括以下步骤：
S1、钒电池的组装：将电堆1通过管道与正极钒电解液桶2、负极钒电解液桶2连接，循环泵5接在每个管道上，钒电池管理系统4分别通过电线与循环泵5和电堆1内部有的供电回路连接，且循环泵5通过电线与电堆1的输出端相连接；
S2、启动钒电池：通过钒电池管理系统4按下循环泵5的电源启动按钮，循环泵5与钒电池管理系统4的供电回路接通，循环泵5开启，将正极钒电解液桶2内部的正极电解液抽入电堆1，负极钒电解液桶2内部的负极电解液抽入电堆1，电堆1可以正常供电；
S3、电压检测：通过钒电池管理系统4检测电堆1的电压是否到达峰值，钒电池的正常工作电压在40V-60V之间；
S4、电路切换：电堆1产生的电压到达峰值后，循环泵5与钒电池管理系统4的供电回路断开，循环泵5通过电堆1的输出端进行供电，若是没有达到峰值钒电池管理系统4继续为循环泵供电；
S5、钒电池输送电能：电堆1为野外电网电站提供电能，其中一部分的电力为循环泵5提供电能，另一部分为钒电池管理系统4充电。
钒电池管理系统4包括备用电池6、检测回路8和控制回路9，备用电池6通过逆变器7接入外接电源，外接电源为备用电池6提供电能，逆变器7将直流电转换成交流电供备用电池6使用。
检测回路8用于检测电堆1输出端的电压是否达到峰值，控制回路9用来控制循环泵5使用备用电池6供电还是电堆1供电。
外接电源为光伏太阳能电源，避免野外无法使用市电的情况出现。
正极钒电解液桶2内部的正极电解液是V（Ⅳ）/V(Ⅴ)氧化还原电对的硫酸溶液，负极钒电解液桶3内部的负极电解液是V（Ⅱ）/V（Ⅲ）氧化还原电对的硫酸溶液。
工作原理：将电堆1通过管道与正极钒电解液桶2、负极钒电解液桶2连接，循环泵5接在每个管道上，钒电池管理系统4分别通过电线与循环泵5和电堆1内部有的供电回路连接，且循环泵5通过电线与电堆1的输出端相连接；通过钒电池管理系统4按下循环泵5的电源启动按钮，循环泵5与备用电池6的供电回路接通，循环泵5开启，将正极钒电解液桶2内部的正极电解液抽入电堆1，负极钒电解液桶2内部的负极电解液抽入电堆1，电堆1的输出端产生电能；通过检测回路8检测电堆1输出端是否到达峰值，电堆1产生的电压到达峰值后，循环泵5与备用电池6的供电回路断开，循环泵5通过电堆1的输出端进行供电，若是没有达到峰值钒备用电池6继续为循环泵供电，备用电池6不仅可以接入外接电源充电，也可以通过正常工作的钒电池进行充电。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种钒电池自启动运行控制方法，其特征在于：该钒电池由电堆（1）、正极钒电解液桶（2）、负极钒电解液桶（2）、钒电池管理系统（4）、循环泵（5）和备用电池（6）组成，钒电池自启动运行控制方法包括以下步骤：
S1、钒电池的组装：将电堆（1）通过管道与正极钒电解液桶（2）、负极钒电解液桶（2）连接，循环泵（5）接在每个管道上，钒电池管理系统（4）分别通过电线与循环泵（5）和电堆（1）内部有的供电回路连接，且循环泵（5）通过电线与电堆（1）的输出端相连接；
S2、启动钒电池：通过钒电池管理系统（4）按下循环泵（5）的电源启动按钮，循环泵（5）与钒电池管理系统（4）的供电回路接通，循环泵（5）开启，将正极钒电解液桶（2）内部的正极电解液抽入电堆（1），负极钒电解液桶（2）内部的负极电解液抽入电堆（1），电堆（1）可以正常供电；
S3、电压检测：通过钒电池管理系统（4）检测电堆（1）的电压是否到达峰值，钒电池的正常工作电压在40V-60V之间；
S4、电路切换：电堆（1）产生的电压到达峰值后，循环泵（5）与钒电池管理系统（4）的供电回路断开，循环泵（5）通过电堆（1）的输出端进行供电，若是没有达到峰值，钒电池管理系统（4）继续为循环泵供电；
S5、钒电池输送电能：电堆（1）为野外电网电站提供电能，其中一部分的电力为循环泵（5）提供电能，另一部分为钒电池管理系统（4）充电。
2.根据权利要求1中所述的一种钒电池自启动运行控制方法，其特征在于，所述钒电池管理系统（4）包括备用电池（6）、检测回路（8）和控制回路（9），备用电池（6）通过逆变器（7）接入外接电源。
3.根据权利要求2中所述的一种钒电池自启动运行控制方法，其特征在于，所述检测回路（8）用于检测电堆（1）输出端的电压是否达到峰值，控制回路（9）用来控制循环泵（5）使用备用电池（6）供电还是电堆（1）供电。
4.根据权利要求2中所述的一种钒电池自启动运行控制方法，其特征在于，所述外接电源为光伏太阳能电源。
5.根据权利要求1中所述的一种钒电池自启动运行控制方法，其特征在于，所述正极钒电解液桶（2）内部的正极电解液是V（Ⅳ）/V(Ⅴ)氧化还原电对的硫酸溶液，负极钒电解液桶（3）内部的负极电解液是V（Ⅱ）/V（Ⅲ）氧化还原电对的硫酸溶液。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116014186A (zh) * 2022-12-12 2023-04-25 开封时代新能源科技有限公司 一种全钒液流电池自启动的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102652377A (zh) * 2010-04-27 2012-08-29 住友电气工业株式会社 氧化还原液流电池
CN103928697A (zh) * 2014-04-29 2014-07-16 大连融科储能技术发展有限公司 一种具有紧急备用电源功能的液流电池系统
US20140272493A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 Energy Storage Systems, Inc. Methods to prepare stable electrolytes for all iron redox flow batteries
CN106463754A (zh) * 2014-05-28 2017-02-22 住友电气工业株式会社 氧化还原液流电池系统及操作氧化还原液流电池系统的方法
CN106887632A (zh) * 2017-03-31 2017-06-23 湖南省德沃普储能有限公司 液流电池储能系统黑启动系统及其控制方法
CN108511779A (zh) * 2018-03-15 2018-09-07 高岩 一种液流电池储能系统
CN109792066A (zh) * 2016-09-08 2019-05-21 戴姆勒股份公司 用于燃料电池系统的在冰点以下启动的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102652377A (zh) * 2010-04-27 2012-08-29 住友电气工业株式会社 氧化还原液流电池
US20140272493A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 Energy Storage Systems, Inc. Methods to prepare stable electrolytes for all iron redox flow batteries
CN103928697A (zh) * 2014-04-29 2014-07-16 大连融科储能技术发展有限公司 一种具有紧急备用电源功能的液流电池系统
CN106463754A (zh) * 2014-05-28 2017-02-22 住友电气工业株式会社 氧化还原液流电池系统及操作氧化还原液流电池系统的方法
CN109792066A (zh) * 2016-09-08 2019-05-21 戴姆勒股份公司 用于燃料电池系统的在冰点以下启动的方法
CN106887632A (zh) * 2017-03-31 2017-06-23 湖南省德沃普储能有限公司 液流电池储能系统黑启动系统及其控制方法
CN108511779A (zh) * 2018-03-15 2018-09-07 高岩 一种液流电池储能系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116014186A (zh) * 2022-12-12 2023-04-25 开封时代新能源科技有限公司 一种全钒液流电池自启动的方法
CN116014186B (zh) * 2022-12-12 2024-01-26 开封时代新能源科技有限公司 一种全钒液流电池自启动的方法

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