CN110071315B - 一种控制液流电池储能系统混合电解液的方法和系统 - Google Patents
一种控制液流电池储能系统混合电解液的方法和系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110071315B CN110071315B CN201910203333.7A CN201910203333A CN110071315B CN 110071315 B CN110071315 B CN 110071315B CN 201910203333 A CN201910203333 A CN 201910203333A CN 110071315 B CN110071315 B CN 110071315B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- positive
- negative
- pile
- electrolyte
- storage tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04276—Arrangements for managing the electrolyte stream, e.g. heat exchange
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/18—Regenerative fuel cells, e.g. redox flow batteries or secondary fuel cells
- H01M8/184—Regeneration by electrochemical means
- H01M8/188—Regeneration by electrochemical means by recharging of redox couples containing fluids; Redox flow type batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Abstract
本发明公开了一种控制液流电池储能系统混合电解液的方法和系统,其通过实时采集液流电池储能系统正、负极电解液储液罐液位高度并计算,确定正、负极电解液储液罐是否存在液位差,并在液位差绝对值不小于预设的第一液位高度阈值时,进行电解液价态调节,并通过监测旁路电堆的电压值判断电解液体价态调节是否达到平衡,当电解液价态调节完毕后,再对正、负极电解液储液罐中的电解液进行液位调节,并在液位差绝对值小于第二液位高度阈值后对液流电池储能系统进行预充电。本发明所述的的方法和系统能够对液流电池储能系统正、负极电解液储液罐液面差进行自动修复,而且混液过程通过旁路电堆检测电解液离子价态,减少了混液过程中对主电堆影响。
Description
技术领域
本发明涉及液流电池储能领域,并且更具体地,涉及一种控制液流电池储能系统混合电解液的方法和系统。
背景技术
液流电池是目前发展势头强劲的优秀绿色环保蓄电池之一,具有大功率、长寿命、可深度大电流密度充放电等明显优势,已成为电池体系中主要的商用化发展方向之一,在风电、光伏发电、电网调峰等领域有着极其广阔的应用前景。但目前液流电池技术还不够成熟,存在不少问题。
液流电池储能系统与其他非液流电池储能系统显著的特征在于:液流电池需要采用正、负极电解液输送驱动装置将正负极电解液储液罐中的电解液沿管路输送至电堆产生电能,流经电堆后再沿管路输送至正、负极电解液储液罐。液流电池正常运行时电解液一直处于流动状态,因此运行一段时间后,可能会出现正、负极电解液储液罐中液面高度不一致,即出现液位差,这将导致液流电池储能系统容量下降,甚至威胁系统安全运行。
因此,需要一种技术,能够在正、负极电解液储液罐出现液位差的时候,进行价态和液位的调节。
发明内容
为了解决现有技术中对液流电池储能系统正、负极电解液储液罐液位差本调节不及时的问题,本发明提供一种控制液流电池储能系统混合电解液的方法,所述方法包括:
实时采集正、负极电解液储液罐液面高度;
根据正、负极电解液储液罐液面高度计算正负极储液罐的液位差;
当正、负极储液罐的液位差绝对值不小于预设的第一液面高度阈值,且液流电池储能系统处于闲置状态时,关闭液流电池储能系统变流器,对正、负极储液罐中的电解液进行价态调节;
当正、负极储液罐中的电解液均达到同一价态,对正、负极储液罐中的电解液进行液面调节;
当正、负极储液罐的液位差绝对值小于预设的第二液面高度阈值后,开启液流电池储能系统变流器,对液流电池储能系统预充电至主电堆电压值不小于预设的主电堆电压阈值。
进一步地,所述方法采用液位传感器实时采集正、负极电解液储液罐的液面高度。
进一步地,所述对正、负极储液罐中的电解液进行价态调节包括:
步骤1、关闭正、负极电解液输送驱动装置;
步骤2、打开正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路,关闭正极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回正极储液罐的管路,以及负极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回负极储液罐的管路;
步骤3、打开正、负极电解液输送驱动装置,并运行指定时间,使正极电解液流入负极储液罐,以及负极电解液流入正极储液罐;
步骤4、关闭正、负极电解液输送驱动装置,打开正极电解液经过旁路电堆后流回正极储液罐和负极电解液经过旁路电堆后流回负极储液罐的管路,关闭正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路,关闭正极电解液经过主电堆后流回正极储液罐的管路,以及负极电解液经过主电堆后流回负极储液罐的管路;
步骤5、打开正、负极电解液输送驱动装置,使正极电解液经旁路电堆后流回正极储液罐以及负极电解液经旁路电堆后流回负极储液罐;
步骤6、测量旁路电堆电压值,当旁路电堆电压值小于预设的旁路电堆电压阈值时,结束对电解液价态的调节,当旁路电堆电压值不小于预设的旁路电堆电压阈值时,返回步骤1。
进一步地,所述对正、负极储液罐中的电解液进行液面调节包括:
步骤1、关闭正、负极电解液输送驱动装置;
步骤2、打开正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路,关闭正极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回正极储液罐的管路,以及负极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回负极储液罐的管路;
步骤3、计算正、负极储液罐的液位差,当正、负极储液罐的液位差绝对值小于预设的第二液面高度阈值时,液面调节结束;
步骤4、当正极储液罐液位与负极储液罐液位之差不小于预设的第二液面高度阈值时,打开正极电解液输送驱动装置,返回步骤3;
步骤5、当负极储液罐液位与正极储液罐液位之差不小于预设的第二液面高度阈值时,打开负极电解液输送驱动装置,返回步骤3。进一步地,所述对液流电池储能系统预充电至预设的充电量包括:
步骤1、关闭正、负极电解液输送驱动装置;
步骤2、打开正极电解液经过主电堆后流回正极储液罐和负极电解液经过主电堆后流回负极储液罐的管路,关闭正极电解液经过旁路电堆后流回正极储液罐和负极电解液经过旁路电堆后流回负极储液罐的管路,关闭正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路;
步骤3、打开正、负极电解液输送驱动装置,使正、负极电解液流入主电堆,对液流电池储能系统进行充电;
步骤4、实时测量主电堆电压值,当所述电压值不小于预设的主电堆电压阈值时,预充电结束,当所述电压值小于预设的主电堆电压阈值时,返回步骤3。
根据本发明的另一方面,本发明提供一种控制液流电池储能系统混合电解液的系统,所述系统包括:
数据采集单元,其用于实时采集正、负极电解液储液罐液面高度,液流电池储能系统主电堆和旁路电堆的电压;
数据传输单元,其用于将数据采集单元采集的数据传输至电池控制单元;
电池控制单元,其用于根据正、负极电解液储液罐液面高度计算正负极储液罐的液位差,并根据所述液位差、主电堆和旁路电堆的电压进行正、负极电解液价态调节、液面调节,以及对液流电池储能系统进行预充电。
进一步地,所述控制单元包括:
参数设置单元,其用于设置第一液面高度阈值、第二液面高度阈值、主电堆电压阈值和旁路电堆电压阈值;
数据处理单元,其用于根据正、负极电解液储液罐液面高度计算正负极储液罐的液位差,以及比较实时采集的主电堆电压值、旁路电堆电压值分别与预设的阈值的大小;
价态调节单元,其用于当正、负极储液罐的液位差绝对值不小于预设的第一液面高度阈值,且液流电池储能系统处于闲置状态时,关闭液流电池储能系统变流器,对正、负极储液罐中的电解液进行价态调节;
液面调节单元,其用于当正、负极储液罐中的电解液均达到同一价态时,对正、负极储液罐中的电解液进行液面调节;
预充电单元,其用于当正、负极储液罐的液位差绝对值小于预设的第二液面高度阈值后,开启液流电池储能系统变流器,对液流电池储能系统预充电至预设的充电量。
进一步地,所述数据采集单元采用液位传感器实时采集正、负极电解液储液罐的液面高度。
进一步地,所述价态调节单元对正、负极储液罐中的电解液进行价态调节包括:
步骤1、关闭正、负极电解液输送驱动装置;
步骤2、打开正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路,关闭正极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回正极储液罐的管路,以及负极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回负极储液罐的管路;
步骤3、打开正、负极电解液输送驱动装置,并运行指定时间,使正极电解液流入负极储液罐,以及负极电解液流入正极储液罐;
步骤4、关闭正、负极电解液输送驱动装置,打开正极电解液经过旁路电堆后流回正极储液罐和负极电解液经过旁路电堆后流回负极储液罐的管路,关闭正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路,关闭正极电解液经过主电堆后流回正极储液罐的管路,以及负极电解液经过主电堆后流回负极储液罐的管路;
步骤5、打开正、负极电解液输送驱动装置,使正极电解液经旁路电堆后流回正极储液罐以及负极电解液经旁路电堆后流回负极储液罐;
步骤6、测量旁路电堆电压值,当旁路电堆电压值小于预设的旁路电堆电压阈值时,结束对电解液价态的调节,当旁路电堆电压值不小于预设的旁路电堆电压阈值时,返回步骤1。
进一步地,所述液面调节单元对正、负极储液罐中的电解液进行液面调节包括:
步骤1、关闭正、负极电解液输送驱动装置;
步骤2、打开正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路,关闭正极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回正极储液罐的管路,以及负极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回负极储液罐的管路;
步骤3、计算正、负极储液罐的液位差,当正、负极储液罐的液位差绝对值小于预设的第二液面高度阈值时,液面调节结束;
步骤4、当正极储液罐液位与负极储液罐液位之差不小于预设的第二液面高度阈值时,打开正极电解液输送驱动装置,返回步骤3;
步骤5、当负极储液罐液位与正极储液罐液位之差不小于预设的第二液面高度阈值时,打开负极电解液输送驱动装置,返回步骤3。
进一步地,所述预充电单元对液流电池储能系统预充电至预设的充电量包括:
步骤1、关闭正、负极电解液输送驱动装置;
步骤2、打开正极电解液经过主电堆后流回正极储液罐和负极电解液经过主电堆后流回负极储液罐的管路,关闭正极电解液经过旁路电堆后流回正极储液罐和负极电解液经过旁路电堆后流回负极储液罐的管路,关闭正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路;
步骤3、打开正、负极电解液输送驱动装置,使正、负极电解液流入主电堆,对液流电池储能系统进行充电;
步骤4、实时测量主电堆电压值,当所述电压值不小于预设的主电堆电压阈值时,预充电结束,当所述电压值小于预设的主电堆电压阈值时,返回步骤3。
本发明技术方案提供了一种控制液流电池储能系统混合电解液的方法和系统,所述方法和系统通过实时采集液流电池储能系统正、负极电解液储液罐液位高度并计算,确定正、负极电解液储液罐中的电解液是否存在液位差,并在液位差绝对值不小于预设的第一液位高度阈值时,进行电解液价态调节,并通过监测旁路电堆的电压值判断电解液体价态调节是否达到平衡,当电解液价态调节完毕后,再对正、负极电解液储液罐中的电解液进行液位调节,并在液位差绝对值小于第二液位高度阈值后对液流电池储能系统进行预充电。本发明所述的控制液流电池储能系统混合电解液的方法和系统能够对液流电池储能系统正、负极电解液储液罐液面差进行自动修复,而且混液过程通过旁路电堆检测电解液离子价态,减少了混液过程中对主电堆影响。
附图说明
通过参考下面的附图,可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式:
图1为根据本发明优选实施方式的控制液流电池储能系统混合电解液的方法的流程图;
图2为根据本发明优选实施方式的液流电池储能系统进行电解液价态调节的流程图;
图3为根据本发明优选实施方式的液流电池储能系统进行电解液液面调节的流程图;
图4为根据本发明优选实施方式的对液流电池储能系统进行预充电的流程图;以及
图5为根据本发明优选实施方式的控制液流电池储能系统混合电解液的系统的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式,然而,本发明可以用许多不同的形式来实施,并且不局限于此处描述的实施例,提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明,并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中,相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明,此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外,可以理解的是,以通常使用的词典限定的术语,应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义,而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明优选实施方式的控制液流电池储能系统混合电解液的方法的流程图。如图1所示,本优选实施方式所述的控制液流电池储能系统混合电解液的方法100从步骤101开始。
在步骤101,实时采集正、负极电解液储液罐液面高度。
在步骤102,根据正、负极电解液储液罐液面高度计算正负极储液罐的液位差。
在步骤103,当正、负极储液罐的液位差绝对值不小于预设的第一液面高度阈值,且液流电池储能系统处于闲置状态时,关闭液流电池储能系统变流器,对正、负极储液罐中的电解液进行价态调节。
在本优选实施方式中,当正、负极储液罐的液位差绝对值小于预设的第一液面高度阈值,或者正、负极储液罐的液位差绝对值不小于预设的第一液面高度阈值,但液流电池储能系统不是处于闲置状态时,所述混合电解液的过程结束。
在步骤104,当正、负极储液罐中的电解液均达到同一价态时,对正、负极储液罐中的电解液进行液面调节。
在步骤105中,当正、负极储液罐中的液位差绝对值小于预设的第二液面高度阈值后,开启液流电池储能系统变流器,对液流电池储能系统预充电至主电堆电压值不小于预设的主电堆电压阈值。
优选地,所述方法采用液位传感器实时采集正、负极电解液储液罐的液面高度。在本优选实施方式中,在正、负极电解液储液罐中设置有液位传感器,以实时采集正、负极电解液储液罐的液面高度。
图2为根据本发明优选实施方式的液流电池储能系统进行电解液价态调节的流程图。如图2所示,在本优选实施方式中,对正、负极储液罐中的电解液进行价态调节的方法200从步骤201开始。
在步骤201,关闭正、负极电解液输送驱动装置。
在步骤202,打开正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路,关闭正极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回正极储液罐的管路,以及负极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回负极储液罐的管路。
在步骤203,打开正、负极电解液输送驱动装置,并运行指定时间,使正极电解液流入负极储液罐,以及负极电解液流入正极储液罐;
在步骤204,打开正极电解液经过旁路电堆后流回正极储液罐和负极电解液经过旁路电堆后流回负极储液罐的管路,关闭正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路,关闭正极电解液经过主电堆后流回正极储液罐的管路,以及负极电解液经过主电堆后流回负极储液罐的管路。
在步骤205,打开正、负极电解液输送驱动装置,使正极电解液经旁路电堆后流回正极储液罐以及负极电解液经旁路电堆后流回负极储液罐。
在步骤206,测量旁路电堆电压值,当旁路电堆电压值小于预设的旁路电堆电压阈值时,结束对电解液价态的调节,当旁路电堆电压值不小于预设的旁路电堆电压阈值时,返回步骤201。
在本优选实施方式中,所述正、负极电解液输送驱动装置为分别安装正、负极电解液输送管路上的磁力驱动循环泵。此外,本优选实施方式通过设置旁路电堆,并采用检测旁路电堆的电压值来调节电离子的价态,有效地减少了混液过程中对主电堆的影响。比起传统的仅仅凭借经验让正、负极储液罐中的混合一定时间来调节电解液价态相比,提高了电解液价态调节的准确度。
图3为根据本发明优选实施方式的液流电池储能系统进行电解液液面调节的流程图。如图3所示,本优选实施方式对正、负极储液罐中的电解液进行液面调节的方法300从步骤301开始。
在步骤301,关闭正、负极电解液输送驱动装置。
在步骤302,打开正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路,关闭正极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回正极储液罐的管路,以及负极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回负极储液罐的管路。
在步骤303,计算正、负极储液罐液位差,当正、负极储液罐的液位与差绝对值小于预设的第二液面高度阈值时,液面调节结束;
在步骤304,当正极储液罐液位与负极储液罐液位之差不小于预设的第二液面高度阈值时,打开正极电解液输送驱动装置,返回步骤303;
在步骤305,当负极储液罐液位与正极储液罐液位之差不小于预设的第二液面高度阈值时,打开负极电解液输送驱动装置,返回步骤303。
在本优选实施方式中,当检测到正、负极储液罐的液位差超过预设的第一液面高度阈值时,首先对电解液进行价态调节,当价态调节完成后,再进行液面调节。由于实时采集正、负极储液罐的液位高度进行比较,因此液位调节更加及时,而且准确度高。
图4为根据本发明优选实施方式的对液流电池储能系统进行预充电的流程图。如图4所示,本优选实施方式所述的对液流电池储能系统进行预充电的方法从步骤401开始。
在步骤401,关闭正、负极电解液输送驱动装置。
在步骤402,打开正极电解液经过主电堆后流回正极储液罐和负极电解液经过主电堆后流回负极储液罐的管路,关闭正极电解液经过旁路电堆后流回正极储液罐和负极电解液经过旁路电堆后流回负极储液罐的管路,关闭正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路。
在步骤403,打开正、负极电解液输送驱动装置,使正、负极电解液流入主电堆,对液流电池储能系统进行充电。
在步骤404、实时测量主电堆电压值,当所述电压值不小于预设的主电堆电压阈值时,预充电结束,当所述电压值小于预设的主电堆电压阈值时,返回步骤403。
图5为根据本发明优选实施方式的控制液流电池储能系统混合电解液的系统的结构示意图。如图5所示,本优选实施方式所述的控制液流电池储能系统混合电解液的系统500包括:
数据采集单元501,其用于实时采集正、负极电解液储液罐液面高度,液流电池储能系统主电堆和旁路电堆的电压。
数据传输单元502,其用于将数据采集单元501采集的数据传输至电池控制单元503。
电池控制单元503,其用于根据正、负极电解液储液罐液面高度计算正负极储液罐的液位差,并根据所述液位差、主电堆和旁路电堆的电压进行正、负极电解液价态调节、液面调节,以及对液流电池储能系统进行预充电。
优选地,所述控制单元503包括:
参数设置单元531,其用于设置第一液面高度阈值、第二液面高度阈值、主电堆电压阈值和旁路电堆电压阈值。
数据处理单元532,其用于根据正、负极电解液储液罐液面高度计算正负极储液罐的液位差,以及比较实时采集的主电堆电压值、旁路电堆电压值分别与预设的阈值的大小。
价态调节单元533,其用于当正、负极储液罐的液位差的绝对值不小于预设的第一液面高度阈值,且液流电池储能系统处于闲置状态时,关闭液流电池储能系统变流器,对正、负极储液罐中的电解液进行价态调节;
液面调节单元534,其用于当正、负极储液罐中的电解液均达到同一价态时,对正、负极储液罐中的电解液进行液面调节;
预充电单元535,其用于当正、负极储液罐的液位差绝对值小于预设的第二液面高度阈值后,开启液流电池储能系统变流器,对液流电池储能系统预充电至预设的充电量。
优选地,所述数据采集单元501采用液位传感器实时采集正、负极电解液储液罐的液面高度。
优选地,所述价态调节单元533对正、负极储液罐中的电解液进行价态调节包括:
步骤1、关闭正、负极电解液输送驱动装置;
步骤2、步骤2、打开正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路,关闭正极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回正极储液罐的管路,以及负极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回负极储液罐的管路;
步骤3、打开正、负极电解液输送驱动装置,并运行指定时间,使正极电解液流入负极储液罐,以及负极电解液流入正极储液罐;
步骤4、关闭正、负极电解液输送驱动装置,打开正极电解液经过旁路电堆后流回正极储液罐和负极电解液经过旁路电堆后流回负极储液罐的管路,关闭正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路,关闭正极电解液经过主电堆后流回正极储液罐的管路,以及负极电解液经过主电堆后流回负极储液罐的管路;
步骤5、打开正、负极电解液输送驱动装置,使正极电解液经旁路电堆后流回正极储液罐以及负极电解液经旁路电堆后流回负极储液罐;
步骤6、测量旁路电堆电压值,当旁路电堆电压值小于预设的旁路电压阈值时,结束对电解液价态的调节,当旁路电堆电压值不小于预设的旁路电压阈值时,返回步骤1。
优选地,所述液面调节单元534对正、负极储液罐中的电解液进行液面调节包括:
步骤1、关闭正、负极电解液输送驱动装置;
步骤2、打开正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路,关闭正极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回正极储液罐的管路,以及负极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回负极储液罐的管路;
步骤3、计算正、负极储液罐液位差,当正、负极储液罐的液位差小于预设的第二液面高度阈值时,液面调节结束;
步骤4、当正极储液罐液位与负极储液罐液位之差不小于预设的第二液面高度阈值时,打开正极电解液输送驱动装置,返回步骤3;
步骤5、当负极储液罐液位与正极储液罐液位之差不小于预设的第二液面高度阈值时,打开负极电解液输送驱动装置,返回步骤3。
优选地,所述预充电单元535对液流电池储能系统预充电至预设的充电量包括:
步骤1、关闭正、负极电解液输送驱动装置;
步骤2、打开正极电解液经过主电堆后流回正极储液罐和负极电解液经过主电堆后流回负极储液罐的管路,关闭正极电解液经过旁路电堆后流回正极储液罐和负极电解液经过旁路电堆后流回负极储液罐的管路,关闭正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路;
步骤3、打开正、负极电解液输送驱动装置,使正、负极电解液流入主电堆,对液流电池储能系统进行充电;
步骤4、实时测量主电堆电压值,当所述电压值不小于预设的主电堆电压阈值时,当所述电压值小于预设的主电堆电压阈值时,返回步骤3。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而,本领域技术人员所公知的,正如附带的专利权利要求所限定的,除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地,在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释,除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例,除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行,除非明确地说明。
Claims (9)
1.一种控制液流电池储能系统混合电解液的方法,其特征在于,所述方法包括:
实时采集正、负极电解液储液罐液面高度;
根据正、负极电解液储液罐液面高度计算正负极储液罐的液位差;
当正、负极储液罐的液位差绝对值不小于预设的第一液面高度阈值,且液流电池储能系统处于闲置状态时,关闭液流电池储能系统变流器,对正、负极储液罐中的电解液进行价态调节,其中,所述对正、负极储液罐中的电解液进行价态调节包括:
步骤1、关闭正、负极电解液输送驱动装置;
步骤2、打开正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路,关闭正极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回正极储液罐的管路,以及负极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回负极储液罐的管路;
步骤3、打开正、负极电解液输送驱动装置,并运行指定时间,使正极电解液流入负极储液罐,以及负极电解液流入正极储液罐;
步骤4、关闭正、负极电解液输送驱动装置,打开正极电解液经过旁路电堆后流回正极储液罐和负极电解液经过旁路电堆后流回负极储液罐的管路,关闭正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路,关闭正极电解液经过主电堆后流回正极储液罐的管路,以及负极电解液经过主电堆后流回负极储液罐的管路;
步骤5、打开正、负极电解液输送驱动装置,使正极电解液经旁路电堆后流回正极储液罐以及负极电解液经旁路电堆后流回负极储液罐;
步骤6、测量旁路电堆电压值,当旁路电堆电压值小于预设的旁路电堆电压阈值时,结束对电解液价态的调节,当旁路电堆电压值不小于预设的旁路电堆电压阈值时,返回步骤1;
当正、负极储液罐中的电解液均达到同一价态时,对正、负极储液罐中的电解液进行液面调节;
当正、负极储液罐的液位差绝对值小于预设的第二液面高度阈值后,开启液流电池储能系统变流器,对液流电池储能系统预充电至主电堆电压值不小于预设的主电堆电压阈值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法采用液位传感器实时采集正、负极电解液储液罐的液面高度。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对正、负极储液罐中的电解液进行液面调节包括:
步骤1.1,关闭正、负极电解液输送驱动装置;
步骤1.2,打开正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路,关闭正极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回正极储液罐的管路,以及负极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回负极储液罐的管路;
步骤1.3,计算正、负极储液罐的液位差,当正、负极储液罐的液位差绝对值小于预设的第二液面高度阈值时,液面调节结束;
步骤1.4,当正极储液罐液位与负极储液罐液位之差不小于预设的第二液面高度阈值时,打开正极电解液输送驱动装置,返回步骤1.3;
步骤1.5,当负极储液罐液位与正极储液罐液位之差不小于预设的第二液面高度阈值时,打开负极电解液输送驱动装置,返回步骤1.3。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对液流电池储能系统预充电至预设的充电量包括:
步骤2.1,关闭正、负极电解液输送驱动装置;
步骤2.2,打开正极电解液经过主电堆后流回正极储液罐和负极电解液经过主电堆后流回负极储液罐的管路,关闭正极电解液经过旁路电堆后流回正极储液罐和负极电解液经过旁路电堆后流回负极储液罐的管路,关闭正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路;
步骤2.3,打开正、负极电解液输送驱动装置,使正、负极电解液流入主电堆,对液流电池储能系统进行充电;
步骤2.4,实时测量主电堆电压值,当所述主电堆电压值不小于预设的主电堆电压阈值时,预充电结束,当所述主电堆电压值小于预设的主电堆电压阈值时,返回步骤2.3。
5.一种控制液流电池储能系统混合电解液的系统,其特征在于,所述系统包括:
数据采集单元,其用于实时采集正、负极电解液储液罐液面高度,液流电池储能系统主电堆和旁路电堆的电压;
数据传输单元,其用于将数据采集单元采集的数据传输至电池控制单元;
电池控制单元,其用于根据正、负极电解液储液罐液面高度计算正负极储液罐的液位差,并根据所述液位差、主电堆和旁路电堆的电压进行正、负极电解液价态调节、液面调节,以及对液流电池储能系统进行预充电,其包括:
参数设置单元,其用于设置第一液面高度阈值、第二液面高度阈值、主电堆电压阈值和旁路电堆电压阈值;
数据处理单元,其用于根据正、负极电解液储液罐液面高度计算正负极储液罐的液位差,以及比较实时采集的主电堆电压值、旁路电堆电压值分别与预设的阈值的大小;
价态调节单元,其用于当正、负极储液罐的液位差绝对值不小于预设的第一液面高度阈值,且液流电池储能系统处于闲置状态时,关闭液流电池储能系统变流器,对正、负极储液罐中的电解液进行价态调节;
液面调节单元,其用于当正、负极储液罐中的电解液均达到同一价态时,对正、负极储液罐中的电解液进行液面调节;
预充电单元,其用于当正、负极储液罐的液位差绝对值小于预设的第二液面高度阈值后,开启液流电池储能系统变流器,对液流电池储能系统预充电至主电堆电压值不小于预设的主电堆电压阈值。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述数据采集单元采用液位传感器实时采集正、负极电解液储液罐的液面高度。
7.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述价态调节单元对正、负极储液罐中的电解液进行价态调节包括:
步骤1、关闭正、负极电解液输送驱动装置;
步骤2、打开正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路,关闭正极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回正极储液罐的管路,以及负极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回负极储液罐的管路;
步骤3、打开正、负极电解液输送驱动装置,并运行指定时间,使正极电解液流入负极储液罐,以及负极电解液流入正极储液罐;
步骤4、关闭正、负极电解液输送驱动装置,打开正极电解液经过旁路电堆后流回正极储液罐和负极电解液经过旁路电堆后流回负极储液罐的管路,关闭正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路,关闭正极电解液经过主电堆后流回正极储液罐的管路,以及负极电解液经过主电堆后流回负极储液罐的管路;
步骤5、打开正、负极电解液输送驱动装置,使正极电解液经旁路电堆后流回正极储液罐以及负极电解液经旁路电堆后流回负极储液罐;
步骤6、测量旁路电堆电压值,当旁路电堆电压值小于预设的旁路电堆电压阈值时,结束对电解液价态的调节,当旁路电堆电压值不小于预设的旁路电堆电压阈值时,返回步骤1。
8.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述液面调节单元对正、负极储液罐中的电解液进行液面调节包括:
步骤1、关闭正、负极电解液输送驱动装置;
步骤2、打开正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路,关闭正极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回正极储液罐的管路,以及负极电解液分别经过主电堆和旁路堆后流回负极储液罐的管路;
步骤3、计算正、负极储液罐的液位差,当正、负极储液罐的液位差绝对值小于预设的第二液面高度阈值时,液面调节结束;
步骤4、当正极储液罐液位与负极储液罐液位之差不小于预设的第二液面高度阈值时,打开正极电解液输送驱动装置,返回步骤3;
步骤5、当负极储液罐液位与正极储液罐液位之差不小于预设的第二液面高度阈值时,打开负极电解液输送驱动装置,返回步骤3。
9.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述预充电单元对液流电池储能系统预充电至预设的充电量包括:
步骤1、关闭正、负极电解液输送驱动装置;
步骤2、打开正极电解液经过主电堆后流回正极储液罐和负极电解液经过主电堆后流回负极储液罐的管路,关闭正极电解液经过旁路电堆后流回正极储液罐和负极电解液经过旁路电堆后流回负极储液罐的管路,关闭正极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入负极储液罐和负极电解液不经过主电堆及旁路电堆而流入正极储液罐的管路;
步骤3、打开正、负极电解液输送驱动装置,使正、负极电解液流入主电堆,对液流电池储能系统进行充电;
步骤4、实时测量主电堆电压值,当所述主电堆电压值不小于预设的主电堆电压阈值时,预充电结束,当所述主电堆电压值小于预设的主电堆电压阈值时,返回步骤3。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910203333.7A CN110071315B (zh) | 2019-03-18 | 2019-03-18 | 一种控制液流电池储能系统混合电解液的方法和系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910203333.7A CN110071315B (zh) | 2019-03-18 | 2019-03-18 | 一种控制液流电池储能系统混合电解液的方法和系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110071315A CN110071315A (zh) | 2019-07-30 |
CN110071315B true CN110071315B (zh) | 2021-11-26 |
Family
ID=67366321
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910203333.7A Active CN110071315B (zh) | 2019-03-18 | 2019-03-18 | 一种控制液流电池储能系统混合电解液的方法和系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110071315B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114024002A (zh) * | 2021-10-20 | 2022-02-08 | 北京和瑞储能科技有限公司 | 一种自动液位平衡装置及液流电池系统 |
CN114335615B (zh) * | 2021-12-30 | 2023-01-13 | 寰泰储能科技股份有限公司 | 液流储能系统中各液流单元间soc均衡系统和方法 |
CN116742057B (zh) * | 2023-08-11 | 2023-11-21 | 福建星云电子股份有限公司 | 一种电堆控制器及方法 |
CN117317307B (zh) * | 2023-11-30 | 2024-03-22 | 湖南省银峰新能源有限公司 | 全钒液流电池储能系统的液体流量调节方法及装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN206022527U (zh) * | 2016-09-07 | 2017-03-15 | 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 | 一种全钒液流电池的溶液价态平衡装置 |
CN106910918A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-06-30 | 湖南省德沃普储能有限公司 | 液流电池储能混液系统及其控制方法 |
CN107112567A (zh) * | 2014-12-18 | 2017-08-29 | 株式会社Lg化学 | 使液流电池的电解液再生的组件和使用该组件使液流电池的电解液再生的方法 |
CN107425212A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-12-01 | 中国东方电气集团有限公司 | 液流电池系统及液流电池容量再平衡的方法 |
WO2018003554A1 (ja) * | 2016-07-01 | 2018-01-04 | 住友電気工業株式会社 | レドックスフロー電池、電気量の測定システム、及び電気量の測定方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103762693B (zh) * | 2014-02-07 | 2016-11-09 | 清华大学 | 一种用于钒电池充放电的电路结构及其控制方法 |
US9846116B2 (en) * | 2014-04-21 | 2017-12-19 | Unienergy Technologies, Llc | Methods for determining and/or adjusting redox-active element concentrations in redox flow batteries |
US11171350B2 (en) * | 2016-03-14 | 2021-11-09 | Dalian Rongkepower Co., Ltd | Flow battery control method, flow battery control system and flow battery |
CN106887632B (zh) * | 2017-03-31 | 2019-09-03 | 湖南德沃普电气股份有限公司 | 液流电池储能系统黑启动控制方法 |
JP2020184406A (ja) * | 2017-08-08 | 2020-11-12 | 住友電気工業株式会社 | レドックスフロー電池の運用方法、およびレドックスフロー電池 |
CN109301300B (zh) * | 2018-09-27 | 2021-07-06 | 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 | 调节钒电池电解液中钒价态的方法 |
CN109346756A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-02-15 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种电解液再生的液流电池系统及其电解液再生方法 |
-
2019
- 2019-03-18 CN CN201910203333.7A patent/CN110071315B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107112567A (zh) * | 2014-12-18 | 2017-08-29 | 株式会社Lg化学 | 使液流电池的电解液再生的组件和使用该组件使液流电池的电解液再生的方法 |
WO2018003554A1 (ja) * | 2016-07-01 | 2018-01-04 | 住友電気工業株式会社 | レドックスフロー電池、電気量の測定システム、及び電気量の測定方法 |
CN206022527U (zh) * | 2016-09-07 | 2017-03-15 | 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 | 一种全钒液流电池的溶液价态平衡装置 |
CN106910918A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-06-30 | 湖南省德沃普储能有限公司 | 液流电池储能混液系统及其控制方法 |
CN107425212A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-12-01 | 中国东方电气集团有限公司 | 液流电池系统及液流电池容量再平衡的方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
全钒液流电池荷电状态在线监测系统研制及应用研究;王熙俊;《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技II辑》;20170315;C042-3237 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110071315A (zh) | 2019-07-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110071315B (zh) | 一种控制液流电池储能系统混合电解液的方法和系统 | |
CN106030883B (zh) | 氧化还原液流电池系统以及氧化还原液流电池的工作方法 | |
CN104269583B (zh) | 一种带负脉冲的分段恒流恒压交替充电方法 | |
CN110048147B (zh) | 一种具备混液功能的全钒液流电池管路系统 | |
CN106300545B (zh) | 一种用于液态金属电池的主动均衡控制装置及控制方法 | |
EP2725648A1 (en) | Redox flow battery | |
CN102136749B (zh) | 充电电池的电流均衡控制方法及装置 | |
KR101586349B1 (ko) | 레독스 흐름전지용 배터리 관리 시스템 및 그 제어방법 | |
CN102290588A (zh) | 液流电池系统及其控制方法和装置 | |
CN102788959B (zh) | 独立光伏发电系统的蓄电池充放电状态检测方法 | |
CN103051028A (zh) | 一种电动汽车动态均衡充电方法 | |
WO2017156680A1 (zh) | 一种液流电池调控方法及其调控系统、液流电池 | |
CN104198942A (zh) | 一种阀控式铅酸蓄电池失效的在线判断系统 | |
CN105789665A (zh) | 一种液位平衡系统 | |
CN108110295B (zh) | 液流电池装置的能效优化控制方法及系统 | |
CN104852423A (zh) | 一种充电均衡控制电路、电池组充电管理系统及方法 | |
CN107195944A (zh) | 一种液流电池调控方法及其调控系统、液流电池 | |
CN106356551A (zh) | 一种应用于高效储能的全钒液流电池系统 | |
CN107204480B (zh) | 液流电池电解液参数确定方法及其系统、液流电池 | |
CN106549177B (zh) | 一种基于soc检测装置冗余设计的液流电池及soc计量方法 | |
CN107195932B (zh) | 液流电池容量稳定调控方法、系统及液流电池 | |
CN105799536B (zh) | 一种动力电池消除记忆效应的控制方法及系统 | |
CN109004706B (zh) | 一种兆瓦级液流电池长待机供电与soc测量集一体控制方法 | |
KR101676126B1 (ko) | 레독스 플로우 전지의 펌프 속도 제어 방법 및 장치 | |
CN106921182A (zh) | 一种提高液流电池电堆电压一致性的装置及方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |