CN112970485A - 一种基于全钒液流电池的孵化育种系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于全钒液流电池的孵化育种系统，其包括能够产生电量和热量的全钒液流电池和用于对动物的胚胎蛋或植物的种子在预定的环境下培养的孵化育种装置，其特征在于，全钒液流电池产生的至少一部分电量通过非换能的方式直接提供给用于孵化育种场景的用电设备，以保证用电设备的用电负荷，全钒液流电池产生的至少一部分热量通过热量交换的方式间接提供给孵化育种装置，以保证孵化育种装置的温度在预设的范围内，孵化育种系统能够充分利用全钒液流电池产生的电量和热量以达成能量的高效利用。

Description

一种基于全钒液流电池的孵化育种系统

技术领域

本发明涉及电池控制管理技术领域，特别涉及一种基于全钒液流电池的孵化育种系统。

背景技术

目前工业上或者风电、水电等大型发电设施所使用的储能电池有许多选择，全钒液流电池就是属于液流电池中较为热门的一种电池。其放电的基本原理是利用钒离子的几个价态(二价、三价、四价和五价)之间的氧化还原反应形成电子的流动从而放电，因其主要电能来源物质为电解液，所以全钒液流电池所能提供或储存的能量多少取决于电解液储存容积的大小。在全钒液流电池放电过程中，正负极电解液分别从各自的电解液储存罐流入反应电极室，反应电极室由正极集流体和负极集流体外加设置在两者中间起隔离作用的隔膜组成，在反应电极式发生氧化还原反应放电后，正负极电解液各自返回储罐，如此不断循环，实现持续放电。

全钒液流电池在发生氧化还原反应放电时，会产生一定的热量，这些热量一般会被流动的电解液带回到储罐中，在全钒液流电池长时间循环放电的过程中储罐内的电解液温度会逐渐上升。钒电解液的最佳使用温度范围为0℃～45℃，当温度高于45℃时，正极电解液内含有的五价钒离子将会形成大量沉淀影响全钒液流电池的放电效率；当温度低于0℃时(例如全钒液流电池被使用于严寒地区时)，正负极电解液中的钒离子也会因为溶解度随温度下降之原因析出晶体。因此保证电解液温度稳定在最佳使用温度范围内对全钒液流电池的良性使用大有裨益，同时还可以对全钒液流电池产生的余热进行回收使用。

CN107732269 A公开了一种全钒液流电池的余热回收系统及全钒液流电池冷却方法，是为了解决现有液流电池在放电阶段进行电解液冷却占用调峰负荷的问题，且实现热能的集中收集，其技术要点是：包括用于监测全钒液流电池充放电状态的监测装置，及于监测装置发出全钒液流电池为充电状态的信号以启动的冷却系统；所述冷却系统以换热方式对电解液储罐中的电解液进行冷却；所述余热回收系统还包括对冷却系统于电解液中获取的热量进行收集并存储的蓄热系统，其技术效果是：可降低制冷机组功率及投资。

CN209691861 U公开了一种基于全钒液流电池的余热回收机构，该基于全钒液流电池的余热回收机构，通过设置翅片散热器，电堆在工作过程中产生的热量会被翅片散热器传递到密封壳内，此时双轴电机的输出轴旋转带动两个扇叶旋转，两个扇叶会把密封壳内的热量从输风管内排出，通过输风管与余热利用装置相连，能够把电堆产生的热量输送到余热利用装置内，避免可利用资源浪费，减少了成本支出，符合可持续发展理念。

包括上述专利在内的现有技术均涉及了全钒液流电池的余热回收技术，但并未考虑到实际使用环境的热电联用，不同的使用环境所需要的设备及方法均不相同。尤其是基于孵化育种场景所使用全钒液流电池及余热回收使用装置需考虑到孵化育种所需的包括但不限于当地时间、地理位置、孵化或培育品种、人工设定、目光光照或者环境温度等培养参数而进行适应性的调整。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

为解决现有技术中未能解决的基于孵化育种场景中全钒液流电池在热电联用的问题，本发明公开了一种基于全钒液流电池的孵化育种系统。

全钒液流电池产生的至少一部分电量通过非换能的方式直接提供给用于孵化育种场景的用电设备，以保证用电设备的用电负荷。全钒液流电池产生的至少一部分热量通过热量交换的方式间接提供给孵化育种装置，以保证孵化育种装置的温度在预设的范围内。孵化育种系统能够充分利用全钒液流电池产生的电量和热量进行热电联用以达成能量的高效利用。

此技术方案优点在于：采用全钒液流电池热电联用的方式，使得热量机构可以同时利用全钒液流电池的放电产生的热量和电量，减少了额外的电热设备，减少成本，降低能耗。同时由于采用电池供电，热量利用机构可以灵活摆放、不受电线束缚，还可以用于电网欠发展地区。液流电池采用电解液作为电力的主要来源，其工作时需要对大量电解液在管道内不断地进行循环流动以发生反应产生电量，并且由于钒离子在高温情况下会产生沉淀降低电池使用效率，电解液的最佳使用范围为0～45℃。因此全钒液流电池电解液本身需要降温的特性要求配备制冷设备，而本发明至少可以很大程度上缩减制冷需求，甚至不需要制冷。另外，由于全钒液流电池电解液适宜使用温度可以在37℃左右，而一些动物或植物的发育适宜温度恰好是37℃这一特殊温度左右，上述的两种温度恰好完美地契合，因此采用全钒液流电池热电联用的孵化育种装置可以在使用电池发出的电力维持其内部例如照明通风设备正常运行的同时，将温度契合的电解液内的热量传输到孵化育种装置内部以维持适宜的发育温度并且几乎无需额外调温，这决定了本发明的控制系统至少在一定情况下是非常简单的。该系统自持能力强适用性广泛的原因例如还在于，其工作产生的余热温度范围适宜室内加热和生产生活加热。联合利用电池热量与电量的方案也曾出现于其他动力或储能电池，但是利用大量电解液循环流动至电堆反应作为能量来源的全钒液流电池与采用传统结构电解液一般不进行循环流动的传统蓄电池相比，其流出的具有流体性质的电解液更加适宜在换热机构中将热量传递给换热液，而这点是较为封闭的传统蓄电池所不具备的。液流电池电解液热量不足以使得水沸腾，将此热量直接用于调节室温或用于生产目的反而是比较适当的做法，因此本发明“将热量作为一次能源”意味着减少了调温复杂性，而产热同时伴生的电量还可以支持该热量利用机构的其他用电设备工作，这种方式明显不同于燃料电池。燃料电池温度很高，甚至可能高达1000摄氏度，其余热回收需要非常复杂的系统，还需要避免氢气泄露带来的爆炸风险。并且燃料电池比能量很高，这就意味着不需要很多的燃料即可完成较大的发电，如果利用燃料液体流动作为热量来源，在需要持续对热量利用机构进行加热的情况下，会造成大量产生的电力无处使用。而本发明余热作为一次能源直接使用的方式明显不同于燃料电池的余热回收系统。

全钒液流电池能够根据电解液温度和/或外部环境温度和/或用电设备的用电负荷形成的数据集通过公式计算求得各工况下的发电量。全钒液流电池还能够同时求得对应工况下的热量以此建立热量与电量间的非线性关系并形成经验数值表。

此技术方案的优点在于：利用热量与电量间的非线性关系对电池进行调节，能够保证在任意工况下电池平稳运行的同时输出适宜的电量，即利用两者间的非线性关系相互制约从而保证电池处于最佳的运行状态。并且数据集中各参数间的关系将是一一对应，便于后续热量与电量的计算并以此作为结果核算的依据。

用电设备的用电负荷根据实时输出的电流和/或电压值计算得到。优选地，用电设备中至少一个是具有可调节用电负荷性质的。

此技术特征优点在于：用电设备电量来自于电池，并且通过调节用电设备的用电负荷可以间接调节热量利用机构所能从换热液中利用到的源自于电解液的热量大小，使得至少在一部分情况下减少了额外调温的控制器及相关实施设备的同时用电设备受电工作功率也可以按需调整。由于燃料电池比能量很高，调节用电设备用电负荷的方式在燃料电池上产生热量变化的反馈并不明显，因此采用调节用电负荷的方式来调节利用热量的大小在燃料电池上是不能或很难实现的。而本发明采用调节用电设备来间接调节热量的方式明显不同于燃料电池的余热回收系统。

全钒液流电池能够在电解液温度和/或外部环境温度和/或用电设备的用电负荷发生改变的情况下结合孵化育种系统的电能、热能需求，并依照所述经验数值表来确立对应产热工况下全钒液流电池的发电量。

此技术特征优点在于：随着影响因素的参数变化及系统的电能、热能的需求改变，全钒液流电池能够及时根据经验数值表确定当前工况下最适宜的发电量。

优选地，全钒液流电池产生的至少一部分热量通过热量交换将多余的热量从全钒液流电池中带出。热量交换可以是电解液与换热液间的热量交换。换热液将热量提供给所述孵化育种装置以使得孵化育种装置至少在部分工作时间段内是以无需额外升温或至少无需额外大幅度升温的方式来获得热量。

此技术特征优点在于：利用较为恒温的换热液加热热量利用机构，至少在一部分情况下节省了额外电加热设备的使用成本及能耗，另外使用换热液可以避免直接使用电解液加热可能带来的泄露使得生产对象被毒化的问题。燃料电池的燃料温度很高，并且由于比能量高，满足同等用电需求的情况下燃料使用也比较少，不利于在换热机构中与换热液换热，就算直接利用燃料对热量利用机构进行加热，除开高温的燃料可能会对需求常温加热的生产对象造成影响之外，含有化学毒性的燃料可能泄露并造成生产对象被毒化。而本发明采用换热液换热的操作将余热作为一次能源直接使用的方式明显不同于燃料电池的余热回收系统。

全钒液流电池的电解液能够与换热液在换热机构进行单边换热或双边换热或单边交替换热，以使得电解液与换热液的换热过程满足换热需求。换热机构至少包括电解液换热通道和换热液换热通道。优选地，电解液换热通道和换热液换热通道的至少一个通道能够以螺旋形或Z字形或蛇形结构设计以增大换热面积。

此技术特征优点在于：异形结构设计的换热通道能够增加电解液与换热液的换热面积以进一步增大换热效率，减少换热的能量损耗。同时多种的换热方式也可根据不同的换热需求而自行设置。换热需求可包括换热效率、换热效果及换热能耗等。

优选地，辅助调温设备能够在短时间内以紧急运行方式对所述孵化育种装置进行加热或降温以达成对所述孵化育种装置的内部温度进行辅助调节。

此技术特征优点在于：辅助调温设备可以在极端温度环境下快速启动以保证维持热量利用机构的生产对象所需的温度，有利于保证生产对象不会因为极端温度环境影响而失效。而采用燃料电池，其本身需要大的额外能耗去降温高温的燃料，开启辅助调温设备无疑进一步加大了能源消耗。而本发明采用较适宜生产对象温度范围的电解液中的热量去加热热量利用机构的方式明显不同于燃料电池的余热回收系统。

优选地，辅助调温设备能够利用全钒液流电池的电解液温度的峰值和谷值按照追踪热量利用机构的用热需求的方式保持换热液的温度。

此技术特征优点在于：在一些电解液温度无法保证热量利用机构对温度范围的要求的特殊情况下，可以利用电能对换热液进行辅助温度调整，防止热量利用机构内的生产对象因为温度达不到要求而失效。如果利用燃料电池的热量对热量利用机构进行加热，至少在很大一部分情况下燃料电池产生的热量形成的高温不利于生产对象的适宜温度，需要长时间且大功率地对高温燃料进行降温以满足适宜温度，耗能巨大且产生了巨大的非必要能量损失。而本发明采用温度较为适宜的换热液换热的操作将余热作为一次能源直接使用的方式明显不同于燃料电池的余热回收系统。

孵化育种装置可设置外部控制模块。外部控制模块能够根据不同时刻的培养参数至少通过调节用电设备的用电负荷和/或启闭辅助调温设备的方式保持孵化育种装置内部温度在预设的范围内。可选地，培养参数可以包括当地时间、地理位置、孵化或培育品种、人工设定、日光光照或者环境温度等。

此技术特征优点在于：外部控制模块可根据包括但不限于环境温度传感器、光照感应器、电子振荡器、联网模块、地理位置模块等设备获取培养参数。外部控制模块能够根据实时的培养参数及时调控其他设备以保证孵化育种装置内部处于适当的培育环境下。

附图说明

图1为本发明具体实施方式3的采用液流电池的孵化育种装置结构示意图。

图2为本发明具体实施方式1的电解液温度的控制装置结构示意图。

图3为本发明具体实施方式2的电解液温度的控制装置结构示意图。

图4为本发明具体实施方式3的采用液流电池的孵化育种装置供电回路示意图。

附图标记列表

1-换热液提供装置 2-换热机构

3-控制模块 4-(第一)温度检测模块

5-(正极)电解液储存槽 6-第三电子阀门

7-第四电子阀门 8-第一电子阀门

9-第二电子阀门 10-第五电子阀门

11-第六电子阀门 12-第二温度检测模块

13-负极电解液储存槽 14-热液槽

15-冷液槽 16-第七阀门

17-第八阀门 18-第九阀门

19-多层加热管道 20-辅助调温设备

21-独立蓄电池 22-用电设备

23-电子开关 24-外部控制模块

100-全钒液流电池 P1-第一管道

P2-第二管道 P3-第三管道

P4-第四管道 P5-第五管道

P6-第六管道 P7-第七管道

P8-第八管道 P9-第九管道

T1-(正极)电解液换热通道 T2-换热液换热通道

T3-负极电解液换热通道

具体实施方式

本发明涉及一种基于全钒液流电池的孵化育种系统，在一优选实施例中的结构示意图如图1所示。孵化育种系统包括全钒液流电池及其温度控制装置，包括换热液提供装置1、换热机构2、控制模块3以及温度检测模块4。

在具体实施例1(见附图2)中，与换热液提供装置1以及钒液电池电解液储存槽5连接的且在位置上大致位于上述两者之间的换热机构2大致呈一个中空的圆柱体或棱柱体。这种结构设计能够在换热机构2被整体置于液流电池总体组件中的情况下，用于包裹、保护设置在其内部的电解液换热通道T1和换热液换热通道T2以及隔绝内外温度。在无法保证换热机构2整体之外的环境温度恒定不变的情况下，所述壳体结构的壳体组成部分可以采用石棉填充或者隔热陶瓷制成以避免外界环境温度影响换热机构内部的温度。

在壳体空腔内沿着壳体中心轴线的方向上以两端可拆卸的方式固定设有一个在需要换热机构2进行换热的情况下为换热液提供流经通道的大致呈中空圆柱管形状的换热液换热通道T2。所述换热液换热通道可以采用玻璃等材质制成；优选地，可以采用隔热陶瓷或带有真空夹层的双层玻璃制成，以防止例如在需要较热的换热液加热电解液的情况下，换热液的热量由换热液换热通道T2的外壁向外部散失的问题。

电解液换热通道T1设置于换热液换热通道T2内部，其与换热液换热通道T2相比内径稍小，且为增大换热面积之目的而大致呈现上下蜿蜒的螺旋形或Z字形或蛇形，用以在换热机构中提供一个换热面积尽可能大的电解液换热空间。为了与换热液换热通道T2之间形成物质上的隔绝，电解液换热通道T1的入口与出口分别在接近换热液换热通道T2的入口与出口的换热液换热通道T2内表面处沿由内表面向外表面的方向穿出，使得电解液在经过电解液换热通道T1时可以与流经电解液换热通道T1外壁的换热液仅有热量上的交换而没有物质上的混合。同时，该两处熔接点达成了在换热液换热通道T2内部固定电解液换热通道T1之目的。为达到快速换热之目的，电解液换热通道T1可以采用铜管或其它导热性良好的金属制成。优选地，为防止酸性电解液对换热通道潜在的腐蚀隐患以及为了电解液换热通道T1与换热液换热通道T2进、出口之间更好的熔接，电解液换热通道T1可以采用玻璃陶瓷等导热性良好的硬质无机质材料。

电解液换热通道T1从入口到出口的流通走向与所述换热液换热通道T2从入口到出口的流通走向同向以实现电解液与换热液之间同向流动。

在本发明所述的电解液温度控制装置正常运行的情况下，从电解液储存槽出料口开始，沿电解液流动方向观察，位于上游的钒液流电池电解液储存槽5外部接近下端位置的出料口利用第二管道P2按照诸如法兰结构的配合方式紧密连接至位于下游的电解液换热通道T1的入口，从而使得电解液储存槽5内的电解液可以通过第二管道P2进入电解液换热通道T1。同时，从电解液换热通道T1出口端开始，沿电解液流动方向观察，位于上游的电解液换热通道T1出口利用第一管道P1按照诸如法兰结构的配合方式紧密连接至位于下游的电解液储存槽5外部接近上端位置的进料口，从而使得电解液换热通道T1的电解液可以通过第一管道P1回流至电解液储存槽5内。

因此，电解液储存槽5、第二管道P2、电解液换热通道T1和第一管道P1形成了电解液的回环流通通道。具体地，当进行换热过程时，电解液由电解液储存槽5出料口进入第二管道P2，经由第二管道P2输送至换热机构2内的电解液换热通道T1进行换热，随后经由上述换热通道出口进入第一管道P1，最后通过第一管道P1经由入料口回流至电解液存储槽5。

类似地，在本发明所述的电解液温度控制装置正常运行的情况下，从换热液提供装置1外部出口开始，沿换热液流动方向观察，位于上游的换热液提供装置1外部出口利用第四管道P4按照诸如法兰结构的配合方式紧密连接至位于下游的换热液换热通道T2的入口，从而使得换热液提供装置1内的换热液可以通过第四管道P4进入换热液换热通道T2。同时，从换热液换热通道T2出口端开始，沿换热液流动方向观察，位于上游的换热液换热通道T2出口利用第三管道P3按照诸如法兰结构的配合方式紧密连接至位于下游的换热液提供装置1外部入口，从而使得换热液换热通道T2的换热液可以通过第一管道P1回流至换热液提供装置1内。

因此，换热液提供装置1、第四管道P4、电解液换热通道T1和第三管道P3形成了换热液的回环流通通道。具体地，当进行换热过程时，换热液由换热液提供装置1出口进入第四管道P4，经由第四管道P4输送至换热机构2内的换热液换热通道T2进行换热，随后经由上述换热通道出口进入第三管道P3，最后通过第三通道P3经由入口回流至换热液提供装置1。

在用于储存液体性质的且在瞬时时间内从液面到液底方向上以梯度形式可能形成多个温度区间的电解液的电解液储存槽的靠近顶部的内侧面上，以不接触电解液的方式可拆卸地(如采用插头插座或螺纹固定)设置有与预先通过例如焊接一类的不可拆卸或者通过经防水构件保护性处理过的插头插座一类的可拆卸的方式安装于电解液储存槽内壁的温度检测器之间通过可传导电信号的组件例如可以是导线或无线方式连接的温度检测模块4。其中，在一些特殊情况下，当温度检测模块4被额外焊接在电解液储存槽内壁的可以是塑料壳体一类的材料密封保护在内时，可以与保护壳体作为一个整体浸没于电解液。上述的温度检测器，当数量至少为一个时优选安装于沿电解液液面到液底路径上的中间部位；当存在多个数目时优选按照一定的间隔距离在沿电解液液面到液底路径上间隔分布。

所述温度检测器采集温度的过程通常可以按照如下方式进行：经高强度高分子膜热缩包覆处理的普通金属热敏电阻或是具有一定化学惰性的半导陶瓷一类的热敏电阻所组成的温度检测器在感受所处环境的温度变化后自身电阻随之改变并在常驻的测量回路中形成变化的电信号。所述电信号通过导线沿温度检测器向温度检测模块4的方向传输到具有电信号处理、计算功能的温度检测模块4处理并得到温度数值，该温度检测模块4可以是类似于在电路板上集成输入端口、输出端口和单片机的PLC组件，例如西门子的6ES7215-1AG40-OXBO。

在包括由本发明所述电解液温度控制装置、全钒液流电池本体及其可能的其它部件组成的全钒液流电池整体组件的外壳内壁或者在全钒液流电池本体的支撑性构件的某个未被占用的空间上，按照可以是螺纹固定或是胶粘的方式设置有用于在需要本文所述电解液温度控制装置工作时通过自身芯片内搭载的预置处理程序向上述第一、第二、第三、第四管道处的多个电子阀门发出电子信号以控制阀门开闭的方式来完成整个电解液控制过程的控制模块3。其中所述的多个电子阀门是沿管道内液体流动的方向安装于所述第一、第二、第三、第四四个管道之间的用以按自身受电子信号引导进行开闭的方式控制所述管道中的液体流通或者截止的阀门构件。

具体地，第一阀门8以法兰件配合或内置形式安装于第一管道P1沿液体流动路线的中间部位以控制从电解液换热通道T1流出的电解液回到电解液储存槽5的通道的流通和截止；第二阀门9以法兰件配合或内置形式安装于第二管道P2沿液体流动路线的中间部位以控制从电解液储存槽5流出的电解液去往电解液换热通道T1的通道的流通和截止；第三阀门6以法兰件配合或内置形式安装于第三管道P3沿液体流动路线的中间部位以控制从换热液换热通道T2流出的换热液回到换热液提供装置1的通道的流通和截止；第四阀门7以法兰件配合或内置形式安装于第四管道P4沿液体流动路线的中间部位以控制从换热液提供装置1流出的换热液去往换热液换热通道T2的通道的流通和截止。

控制模块以可以传导电信号的组件例如可以是以导线连接的方式连接到上述第一、第二、第三、第四四个电子阀门的信号接收端、上述温度检测模块4的信号输出端以及换热液提供装置1的温度设定模块的接收端，用于根据温度检测模块4处理得出的电解液温度情况按照预定程序设定目标换热液温度后控制上述四个电子阀门使得换热液和电解液得以在换热机构2的内部进行热量上的交换以达到温度控制之目的，该控制模块3可以是类似于在电路板上集成输入端口、输出端口和单片机的PLC组件，例如西门子的6ES7215-1AG40-0XB0。

本发明所述对全钒液流电池电解液温度控制装置在使用过程中，首先，被安置于电解液槽体内壁的一个或多个温度检测器受温度变化而改变其自身电阻，与温度检测器串联于同一测量回路的温度检测模块4采集到温度检测器电阻变化的电信号并将其转换、计算为当前电解液槽体内所储存的电解液温度数值(例如平均温度)并将此数值经由电信号输入控制模块3的处理芯片单元。控制模块3接收到温度数值之后根据预设在其芯片内的判断程序判断是否需要对电解液进行换热以及需要向热换热还是向冷换热。

其判断程序具体为，根据全钒液流电池的物理化学或者一般使用的经验设定需要开启换热装置的开启温度判断数值。例如根据钒电解质的物理化学性质和使用经验，当温度接近或者高于45℃时，正极电解液内含有的五价钒离子将会形成大量沉淀影响全钒液流电池的放电效率；当温度接近或者低于0℃时，正负极电解液中的钒离子也会因为溶解度随温度下降之原因析出晶体，因此，全钒液流电池电解液的使用温度在0℃到45℃范围内为最佳。由此，开启温度判断数值可以设置为例如40℃和5℃这类稍小于45℃和稍大于0℃的数值。

当控制模块3内置的程序判断由温度监测器控制模块输入的电解液实时温度低于5℃时，控制模块3向换热液提供装置1发出一个温度较热的(例如25℃)的换热液目标温度指令，换热液提供装置1接受指令并开始制备目标温度的换热液。同理地，当控制模块3内置的程序判断由温度监测器控制模块输入的电解液实时温度高于40℃时，控制模块3向换热液提供装置1发出一个温度较冷的(例如15℃)的换热液目标温度指令，换热液提供装置1接受指令并开始制备目标温度的换热液。

优选地，还可以将例如8℃和37℃设置为预热温度判断数值，控制模块3由上述过程判断电解液实时温度低于或高于所述预热温度判断数值后向换热液提供装置1发出指令使之提前预热或预冷换热液以便在需要开启换热装置时换热液可以更快的进入可使用的状态。

在换热液提供装置1制备的换热液达到指令的目标温度后，控制模块控制上述第一、第二、第三、第四四个电子阀门开启，电解液由电解液储存槽5经过第二管道P2进入电解液换热通道T1，随后在电解液换热通道T1蜿蜒螺旋的结构中缓慢通过，随后经由第一管道T1回流至电解液储存槽5。同时换热液由换热液提供装置1流出经由第四管道P4流入换热液换热通道T2，在换热液换热通道T2中的换热液沿着电解液换热通道T1的外壁流动，随后经由第三管道回流至换热液提供装置1。在换热机构2中由于流经换热液换热通道T2的换热液和流经电解液换热通道T1的电解液之间的热交换作用，电解液的温度得以被控制在一定的目标范围内。

当控制模块检测到电解液储存槽内电解液实时温度不满足上述开启温度判断范围后，控制上述第一、第二、第三和第四四个阀门的关闭以截止换热液或电解液的流通，并且向换热液提供装置1发送关机指令以关闭换热液提供装置1。

在另外一个实施例2中(见附图3)介绍了一种可以选择性调控正极或负极电解液其中一种或全部温度的全钒液流电池电解液温度控制装置。其与上述实施例1不同的地方是：

换热机构2内额外设置了一个负极电解液换热通道T3，负极电解液换热通道T3的入口与出口分别在接近换热液换热通道T2的入口与出口的换热液换热通道T2内表面处沿由内表面向外表面的方向穿出。

另外增设了第五管道P5、第六管道P6、第五电子阀门10和第六电子阀门11。具体地，第五管道P5按照上述方式连接负极电解液换热通道T3出口和负极电解液储存槽13的入口，第六管道P6按照上述方式连接负极电解液储存槽13的出口和负极电解液换热通道T3的入口。

第五电子阀门10以法兰件配合或内置形式安装于第五管道P5沿液体流动路线的中间部位以控制从负极电解液换热通道T3流出的电解液回到负极电解液储存槽13的通道的流通和截止；第六电子阀门11以法兰件配合或内置形式安装于第六管道P6沿液体流动路线的中间部位以控制从负极电解液储存槽13流出的电解液去往负极电解液换热通道T3的通道的流通和截止。

在正极和负极电解液储存槽内部的上端部分分别以上述非接触电解液的方式安装有第一温度检测模块4和第二温度检测模块12以分别检测正极和负极电解液的温度，上述两个温度检测模块均与控制模块以有线或无线的方式连接。

在本实施例2中，当控制模块3接受到来自于第一温度检测模块4和第二温度检测模块12获得的实时正极和负极电解液的温度，判断上述两个温度是否满足设定的温度范围条件，若只有其中一个温度不满足设定的温度范围条件，则控制模块3可以选择性地开启相应的电解液换热回路的阀门以实现对单独一种电解液的换热功能。同时，在两种电解液均不满足设定的温度范围条件时，可以同时开启两种电解液换热回路的阀门以实现对两种电解液同时换热的功能。

在一优选实施方式中，控制模块3能够设置为仅接受来自于第一温度检测模块4和第二温度检测模块12中的其中一个所获得的电解液温度。控制模块3能够被编程用于：依据用户需求和/或其他内部或外部指令来驱动电解液温度控制装置对正/负极电解液进行单边交替换热。单边交替换热是指通过对单一正极或负极电解液进行实时测温，优选地，对更易随温度变化发生副反应的正极电解液的温度进行监测以随时确定正极电解液温度是否处于预设的范围内，对应的负极电解液温度也可通过正、负极电解液温度关系曲线得到近似数据，其中，正、负极电解液温度关系曲线可通过科学计算或者有限次数的实验得来的经验公式或真值表可以拟合得出。当所监测电解液温度已超过预设的温度范围时，控制模块3会结合用户需求和/或其他内部或外部指令选择性地开启相应的电解液换热回路的阀门以实现对单独一种电解液的换热功能直至正极电解液温度返回至预设温度范围，则控制模块3驱动电解液温度控制装置停止对正极电解液进行换热转而对负极电解液进行换热直至正极电解液温度再次超出预设温度范围。单边交替换热是由控制模块3在联合考虑电池性能、内部条件、外部条件、用户需求等情况下而确定的。单边交替换热能够解决控制模块3面临的需要同时处理多个实时测温设备反馈的电解液温度并结合用户需求和/或其他内部或外部指令以开启相应的电解液换热回路的阀门进行换热时的数据干扰问题，以达到在减少设备数量和数据干扰的情况下使控制模块3也能够快速对温度控制方案作出正确选择的同时，针对可储存、可流动的正/负极电解液内的余热在单边交替换热过程中能够以更大的换热温差获得更大利用效率的技术效果。

实施例1和2所述的具有电解液温度控制功能的全钒液流电池可被应用到多种热量利用机构中以实现对换热液换出的电解液中的热量的再利用。

例如，在本实施例3中(如图1、图4所示)，本具有电解液温度控制功能的液流电池被应用在养殖场或培植场的孵化育种装置中，该孵化育种装置至少包括：全钒液流电池100、多层加热管道19、用电设备22和其它行业内常用的孵化器或育种装置的构成部件。

在用于放置埋有种子的培育土或者卵生动物的胚胎蛋的培育托盘的底部，以近距离但非接触的方式设有沿液体流动方向蜿蜒回环造型的多层加热管道19，其在培育装置内配合多层培育托盘的空间位置纵向分布而形成有多层结构，使得换热液在流经多层加热管道19时，换热液可以近距离接触每一层培育托盘，以使得每一层培育托盘上的种子或胚胎蛋均能够的得到加热，并且由于多层加热管道19的每层管道均是以蜿蜒回环的蛇形通路，换热液得以充分地发散其内部的热量至孵化装置内部，以实现对培育托盘或者孵化育种装置内部环境进行一定温度的加热，使得培育托盘或孵化育种装置内部环境维持一定的适宜卵生动物或植物种子繁殖或生长的温度(例如37℃左右)。

在沿液体流动的方向上，位于上游的液流电池内的换热液提供装置1内部热液槽14的第二出口通过法兰紧密连接的第七管道P7连接至位于下游的多层加热管道19的入口处。同样地，在液体流动方向上，位于上游的多层加热管道19的出口处通过法兰紧密连接的第八管道P8连接至位于下游的换热液提供装置连接冷液槽15的第二入口处。在需要使用多层加热管道19对培育托盘或者孵化育种装置内部环境加热的情况下，存储于换热液提供装置内部热液槽14的带有一定温度的换热液通过热液槽14第二出口流经第七管道P7进入多层加热管道19的入口，在蜿蜒回环的多层加热管道19中流过时加热培育托盘孵化育种装置内部环境，随后换热液通过多层加热管道19的出口流经第八管道P8回流至换热液提供装置1内部的冷液槽15的入口。热液槽14的第三出口通过第九管道P9与冷液槽15的第三入口连接。

按照行业内常用的方式被安装在孵化育种装置内部的可以是用于给种子或胚胎提供稳定照明的灯光设备、用于给装置内部通风换气的通风设备和检测装置内部温度或其它参数情况的检测设备和用于显示装置内部情况的显示器之类的用电设备22以电导线连接的方式与本发明提供的具有电解液控制温度控制功能的全钒液流电池100组成电流回路。优选地，用电设备还包括以电力作为能源的可以是冷热风提供装置的辅助调温设备20用以在置于装置内部的温度探测器检测到多层加热管道加热过后的装置内部温度不满足孵化或育种标准温度范围的情况下通过其自身生产的冷热风辅助加热或制冷以实现装置内部温度恒定值一定的标准温度范围。

另外在本实施例中，具有电解液温度控制功能的全钒液流电池100内的温度检测模块4以胶粘或螺纹固定的方式安置于换热液换热通道T2靠近出口处的内壁用以检测换热液温度。在此种情况下，温度传感器4接触的是较为化学惰性的换热液(例如普通纯净水)而不是较为化学活性的酸性电解液因此无需对温度传感器4做进一步的防腐蚀保护或者使用特殊的防腐蚀温度传感器，降低了温度传感器4的购置与维护成本。并且，由于在开启换热装置对液流电池电解液进行换热的情况下，在换热后期电解液与换热液的温度将趋同，因此检测换热液的温度可以很好的表征电解液的温度。再由于在本实施例中换热装置处于常开的状态，液流电池电解液的温度始终被保持在一个较为恒定的温度范围，因此无需在电解液储存槽内部设立温度传感器以检测电解液的温度，进一步降低了温度控制器购置成本。

由于人工养殖或植物培育行业对孵化或育种的特殊需求，孵化育种装置需要24小时不间断地对其内部放置的胚胎蛋或者种子进行光照、通风及恒温等操作，因此与本具有温度控制功能的全钒液流电池100连用是非常合适的。全钒液流电池100通过自身发电给孵化育种装置内部的用电设备持续不断地供电，解决了养殖或育种场地突然停电时用电设备不能使用的问题。并且给予了孵化育种装置灵活移动、任意摆放的优点，有利于养殖或育种场地空间的优化利用。在另一方面，由于需要全钒液流电池100持续不断地放电，因此全钒液流电池100内部的换热装置也被设计为常开的形式，并且由于全钒液流电池100的电解液的最佳适宜温度为0℃至45℃，换热装置换热后的目标温度恰好可以设定为适宜孵化或育种的37℃左右，也即经换热通道流出的换热之后的37℃左右的换热液回流至换热液提供装置1内热液槽14，随后该换热液经第七管道P7流入多层加热管道19将孵化育种装置内部恒温至37℃，在此过程中换热液由于在多层加热管道19中的热量发散逐渐降低温度，随后降低温度的换热液经第八管道P8回流至换热液提供装置1内部的冷液槽15，然后该较冷的换热液继续流通至换热通道与电解液进行换热，如此形成循环回路。

在用电设备22与全钒液流电池100构成的利用全钒液流电池100放电产生的电能施用于用电设备22进行相应工作的电流回路中，调整用电设备22的用电负荷，与用电设备22连入通电回路的作为电源的全钒液流电池100为匹配变化的用电负荷而改变自身的发电功率大小，继而，其内部电解液电化学反应相应变得激烈或平缓，最终使得电解液和换热后的换热液温度在固定的换热功效的情况下有一个小范围的变化。将上述换热液用于对孵化育种装置持续温度控制过程则可以得到一个在小范围温度区间变化的孵化育种装置内部温度。因此通过科学计算或者有限次数的实验得来的经验公式或真值表可以拟合得出全钒液流电池100产生的电力与全钒液流电池100产生的热量的发电热力曲线。该曲线关系从变化趋势上应该大致呈现如下关联：产生电力增加，发热量升高；产生电力降低，发热量降低。由于用电设备22的用电负荷可以调节全钒液流电池100的发电功率，发热量可以调节孵化育种装置内部的温度，因此上述关联也可以描述为：用电负荷增加，孵化育种装置内部的温度升高；用电负荷降低，孵化育种装置内部的温度降低。

根据电解液温度、外部环境温度和用电设备22的用电负荷能够确定系统的实时发电量，依据发电热力曲线将所得发电量计算为同时期的系统产热量，依据产热量的大小进行适当方式的换热调节，并提前规划热量管理，利用负反馈机制调整温度的基础上参照热量与电量间的非线性关系来确立对应工况下的合适电量。利用热量与电量间的非线性关系对系统进行调节，能够保证在任意工况下系统平稳运行的同时输出适宜的电量，即利用两者间的非线性关系相互制约从而保证系统处于最佳的运行状态。

因此本发明提出一种全钒液流电池储能功率优化分配控制方法，本方法可以利用到多种采用全钒液流电池100的热电联用的热量利用机构上，为方便举例之故，本方法在孵化或育种领域上大体可以采用如实施例3所述的具有温度控制功能的全钒液流电池100与孵化育种装置连用的装置，其中还增加了外部控制模块24、独立蓄电池21和辅助调温设备20，并且上述用电设备22中的至少一项设备被设计为用电负荷可调的特征，例如照明灯光可以调节亮度或者被设置为几组可以单独控制开闭的组合灯管，通风风机可以调节转速等。

独立蓄电池21通过导线电连接至全钒液流电池100两端并与全钒液流电池100形成并联的通电回路，且在该回路上设置有可以接受电信号指令而选择性通断的电子开关23，该电子开关23电连接至外部控制模块。

在繁殖或者植物培养的领域中，常常需要24小时不间断地对胚胎蛋或者种子进行光照、通风及恒温等操作。并且在培育过程中可能会根据环境温度、日照强度、地理位置、时间周期、培育品种、用户期望等因素对孵化育种装置温度进行微调以满足当前环境或设定下的最佳温度范围。

外部控制模块24可以内置于孵化育种装置内部，并且通过可以是有线或无线传输的方式电连接到上述用电设备22、电子开关23、辅助调温设备20的信号接收端上，使得外部控制模块24可以按照当地时间、地理位置、孵化或培育品种、人工设定、日光光照或者环境温度等培养参数作为参照值，调整上述用电设备22的用电负荷(例如在晚上的时候调亮灯光或多开启几组灯光、加快通风风扇转速等)或者开闭电子开关23和/或辅助调温设备20。利用上述的用电负荷间接调整孵化育种装置内部温度的方式对孵化育种装置内部温度进行微调以满足不同情况下的孵化育种装置对内部温度的需求，具体情况包括但不限于以下所列的几种状况。

当外部控制模块24结合从设置在孵化育种装置外部的可以是环境温度感应器处收集到环境温度参数、从设置于孵化育种装置外部的可以是光照感应器收集到日光光照的强度参数和从外部控制模块24芯片上内置的可以是电子振荡器或者联网模块等元器件所记录的当地时间参数判断出当前孵化育种装置被使用时处于阳光充足并且环境温度较高的白天期间时。由于此时仅需要一个较小的加热过程就可以将较高的环境温度维持在适宜孵化或育种的温度范围而且胚胎蛋或种子可以利用日光进行充分的照射，因此孵化育种装置对加热或用电的需求不高。所以，外部控制模块24可以通过调低用电设备22的用电负荷(例如调小灯光亮度或者关闭灯光，调低通风风扇转速等方式)使得全钒液流电池100仅保持一个较低功率的发电，继而使得孵化育种装置内部加热量较小。进一步地，用户可以选择利用这段时间将全钒液流电池100通过导线连入外部电网进行充电操作并且充电过程中利用全钒液流电池100边充边放的功能或者直接利用外部电网供电的方式使得孵化育种装置内部的用电设备22不会断电。优选地，由于此种模式下孵化育种装置处于阳光较好的白天，因此还可以因地制宜地采用太阳能充电的方式对全钒液流电池100进行充电，此种方式具有节省购电费用、整体装置不受电网插座位置制约因而空间位置较为灵活和可以应用到没有电网或很难使用电网的特殊或偏远地区等优点。另外，充电过程中充电电量与全钒液流电池100电解液发热量也有一定的关系，因此通过科学计算或者有限次数的实验得来的经验公式或真值表可以拟合得出全钒液流电池100充入的电力与全钒液流电池100产生的热量的充电热力曲线。因此，外部控制模块24可以根据充电热力曲线选择适当的时间启停充电。

当外部控制模块24结合从设置在孵化育种装置外部的可以是环境温度感应器处收集到环境温度参数、从设置于孵化育种装置外部的可以是光照感应器收集到日光光照的强度参数和从外部控制模块24芯片上内置的可以是电子振荡器或者联网模块等元器件所记录的当地时间参数判断出当前孵化育种装置被使用时处于阳光充足但环境温度较低的白天期间时(例如寒冷季节或则寒冷地区)。此时孵化育种装置需要较高温度的加热但是并没有过多的用电需求，因此外部控制模块24选择性地将并联在全钒液流电池100正负极的独立蓄电池21导线连接电子开关23闭合，使得全钒液流电池100增大发电功率并利用发出的电能对独立蓄电池21进行充电。同时，电解液与换热液温度达到趋同后温度相应上升，继而经过换热液流经多层加热管19的加热过程，孵化育种装置的内部温度得以在较低的环境温度下维持在一个适宜胚胎蛋或种子发育的温度。进一步地，储存在独立蓄电池21内部的电能可以在由外部控制模块判断出来的温度较高、用电设备用电需求不高的状况下，由外部控制模块24通过闭合并联在全钒液流电池100正负极的独立蓄电池导线连接的电子开关23的方法反充回液流电池。可选择地，还可以将独立蓄电池内的电能用于对用电设备用电需求的支持或者用于辅助调温设备20或者整体装置之外的其它用电单位的用电需求。

当外部控制模块24结合从设置在孵化育种装置外部的可以是环境温度感应器处收集到环境温度参数、从设置于孵化育种装置外部的可以是光照感应器收集到目光光照的强度参数和从外部控制模块24芯片上内置的可以是电子振荡器或者联网模块等元器件所记录的当地时间参数判断出当前孵化育种装置被使用时处于阳光不足但环境温度较高的情况下时(例如阴天或处于不透光的封闭区域)。此时孵化育种装置有较高的用电需求但是并没有过多的加热需要。此时外部控制模块24选择性地开启联通换热液提供装置内部的热液槽14和冷液槽15的第九管道P9中内置的第九阀门18同时关闭用作换热液进入多层加热管道19的第七管道P7和用作换热液回流至冷液槽15的第八管道P8中内置的第七、第八阀门16、17，并且通过与用电设备22之间的电连接调高用电设备22的用电负荷(例如调亮灯光或多开几组照明灯光)以维持胚胎蛋或种子适宜的照明。温度较高的换热液直接在换热液提供装置1内部的热液槽14与冷液槽15之间进行通过换热液提供装置1进行冷却而不会进入多层加管道19加热孵化育种装置内部。

当外部控制模块24结合从设置在孵化育种装置外部的可以是环境温度感应器处收集到环境温度参数、从设置于孵化育种装置外部的可以是光照感应器收集到日光光照的强度参数和从外部控制模块24芯片上内置的可以是电子振荡器或者联网模块等元器件所记录的当地时间参数判断出当前孵化育种装置被使用时处于阳光不足并且环境温度较低的夜间情况下时。此时孵化育种装置有较高的用电需求同时也对加热有需要。所以，外部控制模块24可以通过调高用电设备22的用电负荷(例如调大灯光亮度或者多开几组灯光，调高通风风扇转速等方式)使得液流电池发电功率上升，继而使得孵化育种装置内部加热量上升，最终在较冷的环境温度下保持较为适宜的孵化或育种温度。

当外部控制模块24结合从内置于外部控制模块芯片24上的可以是地理位置信息模块所提供的位置信息参数和从设置在孵化育种装置外部的可以是环境温度感应器处收集到环境温度参数判断出当前孵化育种装置被使用时处于极寒地区或极寒天气的情况下时。此时孵化育种装置需要大量的加热才能维持适宜的孵化或育种温度。此时外部控制模块24通过与用电设备22之间的电连接发送指令控制用电负荷增大，同时发送指令开启辅助调温设备20的制热功能。辅助调温设备20收到来自于外部控制模块24的制热指令后，可选择地利用全钒液流电池100或独立蓄电池21传输的电能在自身内部通过可以是电阻丝加热的方式直接加热孵化育种装置内部空气或者也可以配合自身内部设置的风扇制造热风以维持孵化育种装置内适宜的孵化或育种温度。优选地，外部控制模块24还可以通过诸如检测通电回路中电压，电流的方式检测液流电池的供电情况，当外部控制模块检24测到端电压不稳定或者电流衰减时，可以判断为全钒液流电池100电量不足或出现无法供电的故障，此时外部控制模块24可选择地通过有线或者无线联网的方式向用户身边所持有的智能终端设备发出报警信号和/或在整套装置接入了电网的情况下自动或人工选择地开启外部供电回路以满足在全钒液流电池100电量不足的紧急情况下，孵化育种装置内部的用电设备及温度情况不会发生重大改变导致孵化或育种失败的重大问题。

当外部控制模块24结合从内置于外部控制模块24芯片上的可以是地理位置信息模块所提供的位置信息参数和从设置在孵化育种装置外部的可以是环境温度感应器处收集到环境温度参数判断出当前孵化育种装置被使用时处于极热地区或极热天气的情况下时。此时孵化育种装置需要大量的降温才能维持适宜的孵化或育种温度。此时外部控制模块24通过与用电设备22之间的电连接发送指令控制不必要的用电设备22用电负荷尽可能维持在一个最低水平，同时控制第七阀门16、第八阀门17关闭以及开启第九阀门18以防止热的换热液继续进入多层加热管道19继续加热孵化育种装置内部，并且发送制冷指令开启辅助调温设备20的制冷功能。辅助调温设备20收到来自于外部控制模块的制冷指令后，可选择地利用全钒液流电池100或独立蓄电池21传输的电能在自身内部通过可以是压缩机制冷的方式配合自身内部设置的风扇制造冷风以维持孵化育种装置内适宜的孵化或育种温度。优选地，外部控制模块24还可以通过诸如检测通电回路中电压，电流的方式检测液流电池的供电情况，当外部控制模块24检测到端电压不稳定或者电流衰减时，可以判断为全钒液流电池100电量不足或出现无法供电的故障，此时外部控制模块24可选择地通过有线或者无线联网的方式向用户身边所持有的智能终端设备发出报警信号和/或在整套装置接入了电网的情况下自动或人工选择地开启外部供电回路以满足在全钒液流电池100电量不足的紧急情况下，孵化育种装置内部的用电设备及温度情况不会发生重大改变导致孵化或育种失败的重大问题。

优选地，本发明所述的利用液流电池供电的孵化育种装置还可以利用可以是智能识别或者人工设定的方式根据用户目前放置在孵化育种装置内想要孵化或育种的胚胎蛋或种子的种类，通过控制模块调整液流电池初始的电解液与换热液换热目标温度以及通过外部控制模块对孵化育种装置温度微调的方式，实现适应性的恒温温度变更。例如鸡蛋的孵化温度大约为37～38℃；火鸡蛋的孵化温度大约为38～39℃；龟蛋的孵化温度为22～33℃；辣椒类种子的发芽温度为25～30℃；绿萝的发芽温度为21～27℃；矮牵牛的发芽温度为22℃～24℃等等。以上物种的最佳发育温度均在全钒液流电池电解液使用的最佳温度范围之内，即0～45℃之内，故对于只要是原则上最佳发育温度落在全钒液流电池电解液使用的最佳温度范围之内的植物或动物物种，本发明所述的利用液流电池供电的孵化育种装置均可以实现较好的孵化或育种效果。

所有上述实施例中的特点和设计理念可以做出可以预见的增添或组合，以得出新的设计方案。另外，上述方法可以利用到多种采用全钒液流电池的热电联用的热量利用机构上，本文为方便举例之故，仅利用如实施例3所述的具有温度控制功能的全钒液流电池与孵化育种装置连用的装置做举例说明，但需要指出的是，本方法并不仅限于对上述实施例3的相应描述。应该理解，那些不偏离本发明全部范围和设计思路的对装置，方法和/或系统的所有修改(例如添加和/或删除)应该包含在本发明的所有等同设计和保护范围之中。

Claims (10)

1.一种基于全钒液流电池的孵化育种系统，其包括：

全钒液流电池(100)，能够产生电量和热量，

孵化育种装置，其用于对动物的胚胎蛋或植物的种子在预定的环境下培养，

其特征在于，

所述全钒液流电池(100)产生的至少一部分电量通过非换能的方式直接提供给用于孵化育种场景的用电设备(22)，以保证所述用电设备(22)的用电负荷，

所述全钒液流电池(100)产生的至少一部分热量通过热量交换的方式间接提供给所述孵化育种装置，以保证所述孵化育种装置的温度在预设的范围内，

所述孵化育种系统能够充分利用所述全钒液流电池(100)产生的电量和热量以达成能量的高效利用。

2.根据权利要求1所述的孵化育种系统，其特征在于，所述全钒液流电池(100)能够根据电解液温度和/或外部环境温度和/或所述用电设备(22)的用电负荷形成的数据集通过公式计算求得各工况下的发电量，同时求得对应工况下的热量以此建立热量与电量间的非线性关系并形成经验数值表。

3.根据权利要求1或2所述的孵化育种系统，其特征在于，所述用电设备(22)的用电负荷根据实时输出的电流和/或电压值计算得到，其中，所述用电设备(22)中的至少一个是具有可调节用电负荷性质的。

4.根据前述权利要求之一所述的孵化育种系统，其特征在于，所述全钒液流电池(100)能够在电解液温度和/或外部环境温度和/或所述用电设备(22)的用电负荷发生改变的情况下结合所述孵化育种系统的电能、热能需求，并依照所述经验数值表来确立对应产热工况下所述全钒液流电池(100)的发电量。

5.根据前述权利要求之一所述的孵化育种系统，其特征在于，所述全钒液流电池(100)产生的至少一部分热量通过电解液与换热液的热量交换将多余的热量从所述全钒液流电池(100)中带出，得到热量的换热液还能够提供给所述孵化育种装置以使得所述孵化育种装置至少在部分工作时间段内是以无需额外升温或至少无需额外大幅度升温的方式来获得热量。

6.根据前述权利要求之一所述的孵化育种系统，其特征在于，所述全钒液流电池(100)的电解液能够与换热液在换热机构(2)进行单边换热或双边换热或单边交替换热，以使得电解液与换热液的换热过程满足换热需求。

7.根据前述权利要求之一所述的孵化育种系统，其特征在于，所述换热机构(2)至少包括电解液换热通道(T1)和换热液换热通道(T2)，其中，电解液换热通道(T1)和换热液换热通道(T2)的至少一个通道能够以螺旋形或Z字形或蛇形结构设计以增大换热面积。

8.根据前述权利要求之一所述的孵化育种系统，其特征在于，所述孵化育种装置内部温度在无法通过换热液有效调节的情况下，辅助调温设备(20)能够在短时间内以紧急运行方式对所述孵化育种装置进行加热或降温以达成对所述孵化育种装置的内部温度进行辅助调节。

9.根据前述权利要求之一所述的孵化育种系统，其特征在于，所述辅助调温设备(20)还能够利用所述全钒液流电池(100)的电解液温度的峰值和谷值按照追踪所述孵化育种装置的用热需求的方式保持换热液的温度。

10.根据前述权利要求之一所述的孵化育种系统，其特征在于，所述孵化育种装置设置有外部控制模块(24)，其中，所述外部控制模块(24)能够根据不同时刻的培养参数至少通过调节所述用电设备(22)的用电负荷和/或启闭所述辅助调温设备(20)的方式保持所述孵化育种装置内部温度在预设的范围内。

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