CN111318063A - 电解液循环过滤方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电解液循环过滤方法、装置及设备。该方法包括：接通第一过滤区对电解液进行过滤；将第一过滤区沉淀物高度与预定阈值进行比较，得到比较结果；在比较结果指示第一过滤区沉淀物高度大于预定阈值时，关闭第一过滤区，接通第二过滤区对电解液进行过滤。该方法能够自动切换过滤区，避免沉淀物聚集影响电池工作效率。与现有的人工检测沉淀物相比，降低了成本，提高了可靠性和实时性。
Description
技术领域
本发明涉及电解液循环过滤领域，具体涉及一种电解液循环过滤方法、装置及设备。
背景技术
铝空气电池以高纯度铝Al(含铝99.99％)为负极、氧为正极，以氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)水溶液为电解质。铝摄取氧，在电池放电时产生化学反应，铝和氧作用转化为氧化铝。铝空气电池的进展十分迅速，它在EV上的应用已取得良好效果，是一种很有发展前途的空气电池。随着燃料电池工作的进行，电解液中OH-不断消耗下降，产物越来越多。OH-浓度下降，影响电池发电效率，产物的积聚容易“爬附”空气电极，造成空气电极孔道的阻塞，降低电池的工作效率。现阶段为解决电解液OH-下降和产物的积聚的问题，通常采用定期手动更换电解液，此方法效率低下，工人的劳动强度大，有一定的危险性，电解液中其它成分没有得到循环使用，系统维护差。
因此，如何避免电解液中的沉淀物聚集和OH-的浓度下降影响电池的工作效率，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种电解液循环过滤方法、装置及设备，以解决电解液中的沉淀物聚集影响电池工作效率的问题。
为此，本发明实施例提供了如下技术方案：
本发明第一方面提供了一种电解液循环过滤方法方法，包括：接通第一过滤区对电解液进行过滤；
将所述第一过滤区沉淀物高度与预定阈值进行比较，得到比较结果；在所述比较结果指示所述第一过滤区沉淀物高度大于所述预定阈值时，关闭所述第一过滤区，接通第二过滤区对电解液进行过滤
结合本发明第一方面，本发明第一方面第一实施方式中，接通第一过滤区之后还包括：
获取电解液存放层中氢氧离子的浓度；
判断所述氢氧离子的浓度是否属于预定范围，得到判断结果；
在所述判断结果指示所述氢氧离子的浓度小于所述预定范围的最小值时，控制加料斗开始添加电解液料粉；
在所述判断结果指示所述氢氧离子的浓度大于所述预定范围的最大值时，控制加料斗停止添加电解液料粉。
结合本发明第一方面，本发明第一方面第二实施方式中，将第一过滤区沉淀物高度与预定阈值进行比较，得到比较结果包括：
控制传感器检测所述第一过滤区沉淀物高度是否大于所述预定阈值。
本发明第二方面提供了一种电解液循环过滤装置，包括：
换向阀模块，用于接通第一过滤区对电解液进行过滤；
控制模块，用于将所述第一过滤区沉淀物高度与预定阈值进行比较，得到比较结果；在所述比较结果指示所述第一过滤区沉淀物高度大于所述预定阈值时，关闭所述第一过滤区，接通第二过滤区对电解液进行过滤。
结合本发明第二方面，本发明第二方面第一实施方式中，还包括：
获取模块，用于获取电解液存放层中氢氧离子的浓度；
判断模块，用于判断所述氢氧离子的浓度是否属于预定范围，得到判断结果；
在所述判断结果指示所述氢氧离子的浓度小于所述预定范围的最小值时，所述控制模块还用于控制加料斗开始添加电解液料粉；
在所述判断结果指示所述氢氧离子的浓度大于所述预定范围的最大值时，所述控制模块还用于控制加料斗停止添加电解液料粉。
本发明第三方面提供了一种电解液循环过滤设备，包括：电解液箱、控制器和换向阀；其中，所述电解液箱包括过滤层和电解液存放层；所述电解液存放层设置在所述过滤层的下方；所述过滤层包括第一过滤区和第二过滤区；所述换向阀设置在所述电解液箱顶面；
控制器用于控制所述换向阀接通第一过滤区对电解液进行过滤；将第一过滤区沉淀物高度与预定阈值进行比较，得到比较结果；在所述比较结果指示所述第一过滤区沉淀物高度大于所述预定阈值时，控制所述换向阀关闭所述第一过滤区，接通第二过滤区对电解液进行过滤。
结合本发明第三方面，本发明第三方面第一实施方式中，还包括散热器；
所述散热器用于对所述电解液进行降温。
结合本发明第三方面，本发明第三方面第二实施方式中，还包括加料斗；
所述控制器还用于获取所述电解液存放层中氢氧离子的浓度；判断所述氢氧离子的浓度是否属于预定范围，得到判断结果；在所述判断结果指示所述氢氧离子的浓度小于所述预定范围的最小值时，控制所述加料斗开始添加电解液料粉；在所述判断结果指示所述氢氧离子的浓度大于所述预定范围的最大值时，控制所述加料斗停止添加电解液料粉。
结合本发明第三方面，本发明第三方面第三实施方式中，所述过滤区包括设置在所述电解液箱侧壁上的门。
结合本发明第三方面，本发明第三方面第四实施方式中，所述过滤区设置有过滤网；
所述过滤网设置有把手。
本发明实施例技术方案，具有如下优点：
本发明实施例提供了一种电解液循环过滤方法。与传统的电解液循环过滤方法相比，增加了检测过滤区中沉淀物的高度，沉淀物高度大于预定阈值时切换过滤区。该方法能够自动切换过滤区，避免沉淀物聚集影响电池工作效率。与现有的人工检测沉淀物相比，降低了成本，提高了可靠性和实时性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例中的电解液循环过滤方法的流程图；
图2是根据本发明优选实施例的电解液循环过滤方法的流程图；
图3是根据本发明实施例的电解液循环过滤装置的结构框图；
图4是根据本发明实施例的电解液循环过滤装置结构示意图。
图5是本发明实施例提供的电解液箱结构示意图；
图6是本发明实施例提供的电解液箱截面图；
图7是本发明实施例提供的过滤网结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。
根据本发明实施例，提供了一种电解液循环过滤方法、装置及设备，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
在本实施例中提供了一种电解液循环过滤方法，可用于铝空气电池等燃料电池，图1是根据本发明实施例的电解液循环过滤方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
S11：接通第一过滤区对电解液进行过滤。
铝空电池在放电时会有所消耗并且会产生一定量的碱性氧化不溶物，这些会阻碍电池的正常放电，电池组在使用一段时间后，电池组内部会有一些产物积累影响电池组的性能。本实施例中，电解液为从电池系统回收的电解液，第一过滤区用于过滤电池系统放电时产生的碱性氧化不溶物等沉淀物。第一过滤区可根据实际情况设置。
S12：将第一过滤区沉淀物高度与预定阈值进行比较，得到比较结果。
本实施例中，预定阈值的高度可根据实际需求设置，例如过滤区总高度的一半。可选择不同的方法比较沉淀物高度与预定阈值的高度。例如，在第一过滤区预定阈值高度的位置水平设置沉淀物位置传感器，当滤网上沉淀物达到位置传感器的高度时，位置传感器向控制器传输相应的信号。在一个具体的实施例中，在第一过滤区顶部竖直设置位置传感器，实时检测沉淀物的高度。比较沉淀物的高度是否超过预定阈值。位置传感器类型优选为红外传感器或者超声波传感器。
S13：在比较结果指示第一过滤区沉淀物高度大于预定阈值时，关闭第一过滤区，接通第二过滤区对电解液进行过滤。
本实施例中，第二过滤区可根据实际情况设置。在一个具体实施方式中，在关闭第一过滤区之后还包括发出报警信号。报警信号优选为声光信号，从而提醒工作人员清理第一过滤区的过滤网。
现阶段为解决沉淀物积聚的问题，通常采用定期手动更换过滤网，此方法效率低下，工人的劳动强度大，实时性差，不利于系统维护。本发明实施例提供的电解液循环过滤方法可根据沉淀物的高度自动更换过滤区，能够保证电池的高效运行。与现有的人工检测或定期更换相比，该方法降低了成本，提高了可靠性和实时性。
图2是根据本发明优选实施例的电解液循环过滤方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
S21：接通第一过滤区对电解液进行过滤。
S22：检测第一过滤区沉淀物高度。
S23：将第一过滤区沉淀物高度与预定阈值进行比较，得到比较结果；在比较结果指示第一过滤区沉淀物高度大于预定阈值时，关闭第一过滤区，接通第二过滤区对电解液进行过滤。
S24：获取电解液存放层中氢氧离子的浓度。
本实施例中，通过在电解液存放层设置氢氧离子浓度检测传感器检测氢氧离子的浓度。氢氧离子浓度检测传感器优选为电导率仪。电导率仪与控制器之间通过232协议进行通讯。
S25：判断氢氧离子的浓度是否属于预定范围，得到判断结果。
本实施例中，预定范围优选为能够保证电池高效工作的氢氧离子浓度范围。判断结果优选包括氢氧离子的浓度小于预定范围最小值、大于预定范围最大值或属于预定范围。
S26：在判断结果指示氢氧离子的浓度小于预定范围的最小值时，控制加料斗开始添加电解液料粉。
本实施例中，氢氧离子的浓度过低影响电池的工作效率时，通过添加电解液料粉提高氢氧离子的浓度。
S27：在判断结果指示氢氧离子的浓度大于预定范围的最大值时，控制加料斗停止添加电解液料粉。
本实施例中，在氢氧离子的浓度大于预定范围的最大值时停止添加电解液料粉，能够将氢氧离子的浓度控制在预定范围内，保证电池的工作效率。
现阶段为解决氢氧离子的浓度下降的问题，通常采用定期手动更换电解液，此方法效率低下，工人的劳动强度大，有一定的危险性，电解液中其它成分没有得到循环使用，不利于系统维护。本发明实施例提供的电解液循环过滤方法可根据氢氧离子的浓度自动添加电解液料粉，将氢氧离子的浓度控制在预定范围内，能够保证电池的高效运行。与现有的人工检测或定期更换相比，该方法降低了成本，提高了可靠性和实时性。
在本实施例中还提供了一种电解液循环过滤装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
本实施例提供一种电解液循环过滤装置，如图3所示，包括：换向阀模块31，用于接通第一过滤区对电解液进行过滤。控制模块31，用于将第一过滤区沉淀物高度与预定阈值进行比较，得到比较结果；在比较结果指示第一过滤区沉淀物高度大于预定阈值时，关闭第一过滤区，接通第二过滤区对电解液进行过滤。
在一个具体的实施方式中，该装置还包括：获取模块，用于获取电解液存放层中氢氧离子的浓度。判断模块，用于判断氢氧离子的浓度是否属于预定范围，得到判断结果。在判断结果指示氢氧离子的浓度小于预定范围的最小值时，控制模块还用于控制加料斗开始添加电解液料粉。在判断结果指示氢氧离子的浓度大于预定范围的最大值时，控制模块还用于控制加料斗停止添加电解液料粉。
本实施例中的电解液循环过滤装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指ASIC电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。
上述各个模块的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。
图4是本发明实施例提供的电解液循环过滤设备的结构示意图。图5是本发明实施例提供的电解液箱结构示意图。如图4、图5所示，该设备包括电解液箱、控制器42和换向阀41；其中，电解液箱包括过滤层和电解液存放层45；电解液存放层45设置在过滤层的下方；过滤层包括第一过滤区43和第二过滤区44；换向阀41设置在电解液箱顶面；
控制器42用于控制换向阀41接通第一过滤区43对电解液进行过滤；将第一过滤区43沉淀物高度与预定阈值进行比较，得到比较结果；在比较结果指示第一过滤区43沉淀物高度大于预定阈值时，控制换向阀41关闭第一过滤区43，接通第二过滤区44对电解液进行过滤。
本实施例中，过滤区的个数可根据具体需求设置，优选为两个。第一过滤区43和第二过滤区44优选为具有相同的大小并且相互独立。
在一个具体的实施方式中，该电解液循环过滤设备还包括散热器。该散热器用于对电解液进行降温。
本实施例中，散热器优选用于连接电解液存放层45和电池。
在一个具体的实施方式中，该电解液循环过滤设备还包括加料斗46。控制器42还用于获取电解液存放层45中氢氧离子的浓度；判断氢氧离子的浓度是否属于预定范围，得到判断结果；在判断结果指示氢氧离子的浓度小于预定范围的最小值时，控制加料斗46开始添加电解液料粉；在判断结果指示氢氧离子的浓度大于预定范围的最大值时，控制加料斗46停止添加电解液料粉。
本实施例中，控制器42优选通过电磁阀47控制加料斗46的开关。在氢氧离子的浓度小于预定范围的最小值时开启电磁阀47，在氢氧离子的浓度大于预定范围的最大值时关闭电磁阀47。
在一个具体实施方式中，该装置通过泵作为动力源，推动电解液的循环和过滤。其中散热器用于降低电解液的温度，使燃料电池在一个合理的温度下工作，保持高效的工作状态。
在一个具体的实施方式中，过滤区包括设置在电解液箱侧壁上的门49。本实施例中，通过在电解液箱侧壁上设置与过滤区对应的门49，便于工作人员清理过滤网48。
图6是本发明实施例提供的电解液箱截面图。图7是本发明实施例提供的过滤网48结构图。如图6、图7所示，过滤区设置有过滤网48。过滤网48设置有把手50。
本实施例中，过滤网48优选设置在过滤区的底部。把手50优选设置在贴近门49的位置。在一个具体实施方式中，把手50设置在过滤网48靠近门49的一边，与过滤网48相对垂直设置。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (10)
1.一种电解液循环过滤方法，其特征在于，包括：
接通第一过滤区对电解液进行过滤；
将第一过滤区沉淀物高度与预定阈值进行比较，得到比较结果；在所述比较结果指示所述第一过滤区沉淀物高度大于所述预定阈值时，关闭所述第一过滤区，接通第二过滤区对电解液进行过滤。
2.根据权利要求1所述的电解液循环过滤方法，其特征在于，接通第一过滤区之后还包括：
获取电解液存放层中氢氧离子的浓度；
判断所述氢氧离子的浓度是否属于预定范围，得到判断结果；
在所述判断结果指示所述氢氧离子的浓度小于所述预定范围的最小值时，控制加料斗开始添加电解液料粉；
在所述判断结果指示所述氢氧离子的浓度大于所述预定范围的最大值时，控制加料斗停止添加电解液料粉。
3.根据权利要求1所述的电解液循环过滤方法，其特征在于，将第一过滤区沉淀物高度与预定阈值进行比较，得到比较结果包括：
控制传感器检测所述第一过滤区沉淀物高度是否大于所述预定阈值。
4.一种电解液循环过滤装置，其特征在于，包括：
换向阀模块，用于接通第一过滤区对电解液进行过滤；
控制模块，用于将所述第一过滤区沉淀物高度与预定阈值进行比较，得到比较结果；在所述比较结果指示所述第一过滤区沉淀物高度大于所述预定阈值时，关闭所述第一过滤区，接通第二过滤区对电解液进行过滤。
5.根据权利要求4所述的电解液循环过滤装置，其特征在于，还包括：
获取模块，用于获取电解液存放层中氢氧离子的浓度；
判断模块，用于判断所述氢氧离子的浓度是否属于预定范围，得到判断结果；
在所述判断结果指示所述氢氧离子的浓度小于所述预定范围的最小值时，所述控制模块还用于控制加料斗开始添加电解液料粉；
在所述判断结果指示所述氢氧离子的浓度大于所述预定范围的最大值时，所述控制模块还用于控制加料斗停止添加电解液料粉。
6.一种电解液循环过滤设备，其特征在于，包括：电解液箱、控制器和换向阀；其中，所述电解液箱包括过滤层和电解液存放层；所述电解液存放层设置在所述过滤层的下方；所述过滤层包括第一过滤区和第二过滤区；所述换向阀设置在所述电解液箱顶面；
控制器用于控制所述换向阀接通第一过滤区对电解液进行过滤；将第一过滤区沉淀物高度与预定阈值进行比较，得到比较结果；在所述比较结果指示所述第一过滤区沉淀物高度大于所述预定阈值时，控制所述换向阀关闭所述第一过滤区，接通第二过滤区对电解液进行过滤。
7.根据权利要求6所述的电解液循环过滤设备，其特征在于，还包括散热器；
所述散热器用于对所述电解液进行降温。
8.根据权利要求6所述的电解液循环过滤设备，其特征在于，还包括加料斗；
所述控制器还用于获取所述电解液存放层中氢氧离子的浓度；判断所述氢氧离子的浓度是否属于预定范围，得到判断结果；在所述判断结果指示所述氢氧离子的浓度小于所述预定范围的最小值时，控制所述加料斗开始添加电解液料粉；在所述判断结果指示所述氢氧离子的浓度大于所述预定范围的最大值时，控制所述加料斗停止添加电解液料粉。
9.根据权利要求6所述的电解液循环过滤设备，其特征在于，所述过滤区包括设置在所述电解液箱侧壁上的门。
10.根据权利要求6所述的电解液循环过滤设备，其特征在于，所述过滤区设置有过滤网；
所述过滤网设置有把手。
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| CN202010175700.XA Pending CN111318063A (zh) | 2020-03-13 | 2020-03-13 | 电解液循环过滤方法、装置及设备 |
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2020
- 2020-03-13 CN CN202010175700.XA patent/CN111318063A/zh active Pending
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