CN114335648B - 全钒液流电池系统的控制方法和控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全钒液流电池系统的控制方法和系统，所述液流电池系统包括电堆，该方法包括：获取电解液的析出温度与所述电解液的SOC的第一关系，在所述第一关系中，多个所述析出温度和多个所述SOC一一对应；监测所述电解液流出所述电堆的实时出堆温度和所述电解液的实时SOC；根据所述第一关系确定所述实时SOC对应的当前析出温度；以及调整所述电解液流入所述电堆的实时入堆温度，使所述实时出堆温度小于所述当前析出温度。该控制方法实现了实时、平稳地控制电解液的冷却过程，使出堆电解液的温度始终低于电解液的析出温度，实现最佳控制。

Description

全钒液流电池系统的控制方法和控制系统

技术领域

本发明主要涉及全钒液流电池系统，具体地涉及一种全钒液流电池系统电解液冷却系统的控制方法和控制系统。

背景技术

在电网中，电力系统的电源逐步以新能源为主。由于风能发电和太阳能发电具有随机性和不可控性，如果没有相应配套的足够容量的储能系统，将使电力系统难以满足负荷变化的需求，也不能避免大量的弃风弃光情况的发生，因而很难保证电力系统调频调峰和稳定可靠运行。全钒液流储能系统凭借其运行安全、寿命长、衰减小、无污染等优势，正在储能领域发挥重要的作用。

液流储能系统在充放电过程中，因为电堆内存在内阻和漏电电流，充电和放电时在电堆内部将产生热量，使电解液的温度升高。全钒液流电池中的电解液特别是正极电解液，一旦达到一定的温度，将会出现五价钒析出和结晶的情况，这将损坏质子膜，堵塞流道，造成电堆短路，导致烧堆等严重后果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种对于全钒液流电池系统电解液冷却的控制方法，该方法既避免电解液析出结晶又最大限度地降低冷却电解液所消耗的能量，继而提高了液流电池系统的整体充放电效率。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是在全钒液流电池系统中对电解液冷却的控制方法，所述液流电池系统包括电堆、电解液、电解液储罐、电解液泵、管道、阀门、电池管理系统(BMS)和电解液冷却系统等。该控制方法包括：获取电解液的析出温度与所述电解液的SOC的第一关系，在所述第一关系中，多个所述析出温度和多个所述SOC一一对应；监测所述电解液流出所述电堆的实时出堆温度和所述电解液的实时SOC；根据所述第一关系确定所述实时SOC对应的当前析出温度；以及调整所述电解液流入所述电堆的实时入堆温度，使所述实时出堆温度小于所述当前析出温度。

在本发明的一实施例中，调整所述电解液流入所述电堆的实时入堆温度，使所述实时出堆温度小于所述当前析出温度的步骤包括：使所述实时出堆温度不高于第一当前控制温度，所述第一当前控制温度等于所述当前析出温度减去一控制阈值，所述控制阈值包括安全裕度和/或控制误差。

在本发明的一实施例中，在根据所述第一关系确定所述实时SOC对应的当前析出温度的步骤之后，还包括：根据所述第一关系确定多个所述SOC和多个控制温度之间的第二关系，所述控制温度低于所述析出温度；根据所述第二关系确定所述实时SOC对应的第二当前控制温度；调整所述电解液流入所述电堆的实时入堆温度，使所述实时出堆温度小于所述当前析出温度的步骤包括：使所述实时出堆温度不高于所述第二当前控制温度。

在本发明的一实施例中，所述控制温度等于所述析出温度减去一控制阈值，所述控制阈值包括安全裕度和/或控制误差。

在本发明的一实施例中，调整所述电解液流入所述电堆的实时入堆温度，使所述实时出堆温度不高于第一当前控制温度的步骤包括：当所述实时出堆温度大于所述第一当前控制温度时，增加对流入所述电堆的电解液的制冷强度；以及当所述实时出堆温度小于所述第一当前控制温度时，减小对流入所述电堆的电解液的制冷强度。

在本发明的一实施例中，调整所述电解液流入所述电堆的实时入堆温度，使所述实时出堆温度不高于第二当前控制温度的步骤包括：当所述实时出堆温度大于所述第二当前控制温度时，增加对流入所述电堆的电解液的制冷强度；以及当所述实时出堆温度小于所述第二当前控制温度时，减小对流入所述电堆的电解液的制冷强度。

在本发明的一实施例中，增加对流入所述电堆的电解液的制冷强度的步骤包括：增加冷却装置的变频器的输出频率，使所述冷却装置的制冷量增大；减小对流入所述电堆的电解液的制冷强度的步骤包括：降低所述冷却装置的变频器的输出频率，使所述冷却装置的制冷量减小。

在本发明的一实施例中，所述电解液包括正极电解液。

在本发明的一实施例中，还包括：监测负极电解液流出所述电堆的负极实时出堆温度，当所述负极实时出堆温度大于预设阈值时，调整所述负极电解液流入所述电堆的负极实时入堆温度，使所述实时出堆温度小于所述当前析出温度。

在本发明的一实施例中，所述电解液还包括负极电解液。

本发明为解决上述技术问题还提出一种全钒液流电池系统的控制系统，其特征在于，包括：液流电池系统，包括电堆；温度传感器，用于监测电解液流出所述电堆的实时出堆温度；SOC传感器，用于监测所述电解液的实时SOC；控制器，分别与所述液流电池系统、所述温度传感器和所述SOC传感器相连接，用于调整所述电解液流入所述电堆的实时入堆温度，使所述实时出堆温度小于当前析出温度，其中，所述当前析出温度由所述实时SOC和第一关系确定，所述第一关系包括所述电解液的多个析出温度与所述电解液的多个SOC之间的一一对应关系。

在本发明的一实施例中，所述控制器调整所述电解液流入所述电堆的实时入堆温度，使所述实时出堆温度小于当前析出温度的步骤包括：使所述实时出堆温度不高于第一当前控制温度，所述第一当前控制温度等于所述当前析出温度减去一控制阈值，所述控制阈值包括安全裕度和/或控制误差。

在本发明的一实施例中，所述控制器调整所述电解液流入所述电堆的实时入堆温度，使所述实时出堆温度小于当前析出温度的步骤包括：使所述实时出堆温度不高于第二当前控制温度，所述第二当前控制温度由多个所述SOC和多个控制温度之间的第二关系确定，所述第二关系由所述第一关系确定，所述控制温度低于所述析出温度。

在本发明的一实施例中，所述控制温度等于所述析出温度减去一控制阈值，所述控制阈值包括安全裕度和/或控制误差。

在本发明的一实施例中，还包括冷却装置，所述冷却装置包括变频器，所述控制器调整所述电解液流入所述电堆的实时入堆温度的步骤包括：当所述实时出堆温度大于所述第一当前控制温度时，增加所述变频器的输出频率，使所述冷却装置的制冷量增大；以及当所述实时出堆温度小于所述第一当前控制温度时，降低所述变频器的输出频率，使所述冷却装置的制冷量减小。

在本发明的一实施例中，还包括冷却装置，所述冷却装置包括变频器，所述控制器调整所述电解液流入所述电堆的实时入堆温度的步骤包括：当所述实时出堆温度大于所述第二当前控制温度时，增加所述变频器的输出频率，使所述冷却装置的制冷量增大；以及当所述实时出堆温度小于所述第二当前控制温度时，降低所述变频器的输出频率，使所述冷却装置的制冷量减小。

在本发明的一实施例中，还包括电解液储罐，所述冷却装置设置在所述电解液储罐和所述电堆之间。

在本发明的一实施例中，所述电解液包括正极电解液。

在本发明的一实施例中，所述温度传感器还用于监测负极电解液流出所述电堆的负极实时出堆温度；当所述负极实时出堆温度大于预设阈值时，所述控制器还用于调整所述负极电解液流入所述电堆的负极实时入堆温度，使所述实时出堆温度小于所述当前析出温度。

在本发明的一实施例中，所述电解液还包括负极电解液。

本发明的控制方法根据正极电解液的实时出堆温度和实时SOC实时调整正极电解液的入堆温度，一方面在SOC较低时，对应的析出温度较高，此时适当提高电解液的温度，可以节省冷却装置所消耗的能源，加快电解液在电堆内的反应速度；另一方在SOC较高时，对应的析出温度较低，此时实时地增大制冷量，避免电解液析出。该控制方法实现了实时、平稳地控制电解液的冷却过程，使出堆电解液的温度始终低于电解液的析出温度，实现最佳控制。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1是本发明一实施例的全钒液流电池系统的控制方法的示例性流程图；

图2是本发明一实施例的全钒液流电池系统的控制方法中的第一关系的示意图；

图3是本发明一实施例的全钒液流电池系统的控制系统的示例性框图；

图4是本发明另一实施例的全钒液流电池系统的控制系统的示例性框图；

图5是本发明另一实施例的全钒液流电池系统的控制系统的示例性框图。

具体实施方式

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。

本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，或将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

在本发明的实施例中，全钒液流电池系统包括电堆，电堆用于为电解液提供反应场所，电解液存储在电解液储罐中，由驱动泵驱动电解液流入电堆发生反应，电解液再从电堆流出返回至电解液储罐中，形成循环液流回路。电解液的SOC用于表示电解液的荷电状态，从而进一步表示液流电池的电池残余电量。电解液的析出温度与电解液的SOC的高低有关，低SOC电解液的析出温度高于高SOC电解液的析出温度。

图1是本发明一实施例的全钒液流电池系统的控制方法的示例性流程图。

参考图1所示，该实施例的控制方法包括以下步骤：

步骤S110：获取电解液的析出温度与电解液的SOC的第一关系，在第一关系中，多个析出温度和多个SOC一一对应；

步骤S120：监测电解液流出电堆的实时出堆温度和电解液的实时SOC；

步骤S130：根据第一关系确定实时SOC对应的当前析出温度；

步骤S140：调整电解液流入电堆的实时入堆温度，使实时出堆温度小于当前析出温度。

以下结合图2说明上述步骤S110-S140。

在步骤S110，本发明对如何获取该第一关系不做限制。

图2是本发明一实施例的全钒液流电池系统的控制方法中的第一关系的示意图。参考图2所示，其中第一关系用曲线T1来表示，在该直角坐标系中，横轴为SOC，纵轴为温度，温度的单位可以是摄氏度。可以用函数关系来表示该第一关系，即T1＝f(SOC)，f用于表示T1和SOC之间的函数关系。图2所示仅为示例，曲线T1是根据实验结果而得出。针对所选用的电解液，本发明通过实验室试验，测试电解液在不同的SOC下所对应的电解液析出温度，获得曲线T1。图2所示可以是经数据处理之后所获得的关系曲线。以曲线T1上的一个数据点A为例，其所对应的坐标为(SOC0，T0)，说明当SOC的数值为SOC0时，其对应的电解液析出温度为T0。

如图2所示，根据曲线T1可以理解，在第一关系中，电解液析出温度与其SOC之间具有负相关关系，即SOC越大，电解液析出温度越低。根据液流电池的这一特点，为了避免析出现象的发生，需要使电解液的温度低于析出温度。然而，如果采用简单的控制方式，即使电解液的温度低于一固定温度值，不管SOC是多少，都持续降低电解液的温度，这样虽然可以避免析出，但是会造成能源的浪费。

在步骤S120，本发明对如何监测电解液流出电堆的实时出堆温度和电解液的实时SOC的方式不做限制。可以采用合适的传感器或测量仪器来分别获得实时出堆温度和实时SOC。

在步骤S130，从图2所示用于表示第一关系的曲线T1中确定实时SOC对应的当前析出温度。参考图2，假设实时SOC为SOC0，则根据曲线T1可以获得当前析出温度T0。

在步骤S140，通过调整电解液流入电堆的实时入堆温度，使实时出堆温度小于当前析出温度T0，也就是在图2所示的坐标系中，控制实时出堆温度在曲线T1的下方。

在一些实施例中，调整电解液流入电堆的实时入堆温度，使实时出堆温度小于当前析出温度的步骤包括：使实时出堆温度不高于第一当前控制温度，第一当前控制温度等于当前析出温度减去一控制阈值，控制阈值包括安全裕度和/或控制误差。

参考图2所示，对于实时SOC为SOC0的示例，在该些实施例中，在步骤S140使实时出堆温度不高于第一当前控制温度T0c，T0c＝T0-Ty，其中，T0是当前析出温度，Ty是控制阈值。可以理解，将曲线T1延纵轴向下平移一定的距离Ty，得到曲线T2。曲线T2上所有点的纵坐标与曲线T1相比，都减少了Ty。控制阈值可以等于安全裕度、控制误差、安全裕度和控制误差之和。其中，安全裕度是出于温度调整的惯性考虑所设置的一安全范围，控制误差是根据系统测量误差所估计出来的估计值。例如，在对电解液的实时入堆温度进行冷却时，实时入堆温度的下降需要一定的时间，实时出堆温度的下降也需要一定的时间，因此，在当前析出温度的基础上减去一控制阈值作为第一当前控制温度，可以确保实时出堆温度小于当前析出温度，防止电解液析出。

根据上述的实施例，步骤S140可以包括以下步骤：

步骤S141：当实时出堆温度大于第一当前控制温度时，增加对流入电堆的电解液的制冷强度；以及

步骤S142：当实时出堆温度小于第一当前控制温度时，减小对流入电堆的电解液的制冷强度。

在上述实施例中，通过对流入电堆的电解液进行制冷来控制电解液的实时出堆温度，根据实时出堆温度和第一当前控制温度的比较，实时增加或减小制冷强度，可以在实现温度控制的前提下节省制冷能源消耗。

在一些实施例中，在步骤S130根据第一关系确定实时SOC对应的当前析出温度之后，还包括：根据第一关系确定多个SOC和多个控制温度之间的第二关系，控制温度低于析出温度；根据第二关系确定实时SOC对应的第二当前控制温度；同时，步骤S140中调整电解液流入电堆的实时入堆温度，使实时出堆温度小于当前析出温度的步骤包括：使实时出堆温度不高于第二当前控制温度。

在这些实施例中，根据第一关系生成第二关系，其中，第一关系是根据试验结果所获得的多个析出温度和多个SOC之间的一一对应关系，而第二关系是在第一关系的基础上，自定义设置的多个控制温度和多个SOC之间的一一对应关系，该控制温度低于析出温度。本发明对第二关系的具体设置方式不作限制，只要使控制温度低于析出温度，都在本发明所要保护的范围之内。图2所示的曲线2可以作为第二关系的一种示例，但不用于限制第二关系的具体形式。在一些实施例中，根据第二关系在图2中位于曲线T1下方的平面空间中可以画出任意曲线，该曲线也包括分段直线，例如在横轴所表示的一段SOC范围内，控制温度是温度等于Tc1的一直线，在另一段SOC范围内，控制温度是温度等于Tc2的一直线，Tc1和Tc2不等。根据这些实施例可以实现对实时出堆温度的分段控制。

本发明对第一关系、第二关系的具体表现形式不做限制。除图2所示的曲线形式之外，还可以采用列表、散点图等形式表示第一关系、第二关系。

根据上述的实施例，步骤S140可以包括以下步骤：

步骤S143：当实时出堆温度大于第二当前控制温度时，增加对流入电堆的电解液的制冷强度；以及

步骤S144：当实时出堆温度小于第二当前控制温度时，减小对流入电堆的电解液的制冷强度。

在一些实施例中，步骤S141和S143中增加对流入电堆的电解液的制冷强度的步骤包括：增加冷却装置的变频器的输出频率，使冷却装置的制冷量增大。在步骤S142和S144中减小对流入电堆的电解液的制冷强度的步骤包括：降低冷却装置的变频器的输出频率，使冷却装置的制冷量减小。在这些实施例中，采用包括变频器的冷却装置来对电解液进行制冷。

在一些实施例中，上述全钒液流电池系统的控制方法中的电解液是正极电解液。与负极电解液相比，正极电解液的析出现象是更加需要关注的。因此，在这些实施例中，图1中所示步骤中的电解液都是正极电解液。

在这些实施例中，本发明的控制方法还可以包括：监测负极电解液流出电堆的负极实时出堆温度，当负极实时出堆温度大于预设阈值时，调整负极电解液流入电堆的负极实时入堆温度，使正极电解液的实时出堆温度小于当前析出温度。在液流电池系统的电堆中，负极电解液与正极电解液彼此相邻，二者之间通过隔膜相隔。负极电解液的温度可以通过隔膜传递给正极电解液，当负极电解液的温度较高时，会进一步使正极电解液的温度增高。这些实施例为负极实时出堆温度设置预设阈值，当负极实时出堆温度大于预设阈值时，可以通过冷却装置对流入电堆的负极电解液进行冷却控制，降低其负极实时入堆温度，从而降低电堆内负极电解液的高温对正极电极液的升温影响，从而达到降低正极电解液的实时出堆温度的目的。本发明对预设阈值的具体数值不做限制。该预设阈值可以大于等于正极电解液的当前控制温度。

在一些实施例中，调整负极电解液流入电堆的负极实时入堆温度，使正极电解液的实时出堆温度小于当前析出温度的步骤包括：使正极电解液的实时出堆温度小于第一当前控制温度。

在一些实施例中，调整负极电解液流入电堆的负极实时入堆温度，使正极电解液的实时出堆温度小于当前析出温度的步骤包括：使正极电解液的实时出堆温度小于第二当前控制温度。

根据上述的控制方法，根据正极电解液的实时出堆温度和实时SOC实时调整正极电解液的入堆温度，一方面在SOC较低时，因为电解液析出温度较高，故此时出堆电解液的控制温度也相应提高，节省冷却装置所消耗的能源，加快电解液在电堆内的反应速度；另一方面在SOC较高时，控制温度较低，实时地增大制冷量，避免电解液析出。该控制方法实现了实时、平稳地控制电解液的冷却过程，使出堆电解液的温度始终低于电解液的析出温度，实现最佳控制。

在一些实施例中，上述全钒液流电池系统的控制方法中的电解液包括正极电解液和负极电解液，则图1中所示控制方法的各个步骤中的电解液同时包括正极电解液和负极电解液。相同的内容不再展开。根据这些实施例，可以获取正极电解液析出温度与SOC的第一关系，同时对正极电解液和负极电解液的实时出堆温度、实时SOC进行监控，并调整正极电解液和负极电解液的实时入堆温度，使正极电解液的实时出堆温度小于其当前析出温度，从而避免正极电解液发生析出现象。

图3是本发明一实施例的全钒液流电池系统的控制系统的示例性框图。参考图3所示，该实施例的控制系统300包括液流电池系统301、温度传感器302、SOC传感器303和控制器304。其中，液流电池系统301包括电堆；温度传感器302与液流电池系统301相连接，用于监测电解液流出电堆的实时出堆温度；SOC传感器303与液流电池系统301相连接，用于监测电解液的实时SOC；控制器304分别与液流电池系统301、温度传感器302和SOC传感器303相连接，用于调整电解液流入电堆的实时入堆温度，使实时出堆温度小于当前析出温度，其中，当前析出温度由实时SOC和第一关系确定，第一关系包括电解液的多个析出温度与电解液的多个SOC之间的一一对应关系。

在一些实施例中，控制器304是液流电池系统的电池管理系统(BMS)。控制器304可以通过控制冷却装置来调整电解液流入电堆的实时入堆温度。

图3所示实施例的控制系统300可用于实现前文所述的控制方法，因此，前文的说明内容可以用于说明该控制系统300，相同的内容将不再展开。

图4是本发明另一实施例的全钒液流电池系统的控制系统的示例性框图。参考图4所示，该实施例的控制系统400包括电堆401、正极温度传感器410、SOC传感器420、控制器430和正极冷却装置440。其中，正极温度传感器410设置在正极电解液的出堆管道上，图4中正极温度传感器410与电堆401之间的连线用于表示管道。SOC传感器420设置在正极电解液和负极电解液入堆管道和出堆管道之间。控制器430可以是液流电池系统的电池管理系统(BMS)，分别与正极温度传感器410、负极温度传感器411、SOC传感器420和正极冷却装置440相连接。需要说明，控制器430与其他元件之间的连接可以是有线连接，也可以是无线连接，本发明对此不做限制。

参考图4所示，在该控制系统400中还包括正极电解液储罐402、负极电解液储罐403、正极电解液泵404和负极电解液泵405。正极电解液从正极电解液储罐402中沿着管道流出，正极电解液泵404用于驱动正极电解液沿着管道流入电堆401中；负极电解液从负极电解液储罐403中沿着管道流出，负极电解液泵405用于驱动负极电解液沿着管道流入电堆401中。参考图4所示，正极冷却装置440包括电动机441和变频器442，控制器430可以根据正极温度传感器410的实时测量结果以及第一关系，调整变频器442的频率，从而控制正极电解液流入电堆的实时入堆温度，使正极电解液的实时出堆温度小于当前析出温度、第一当前控制温度和第二当前控制温度中的一个。

图5是本发明另一实施例的全钒液流电池系统的控制系统的示例性框图。参考图5所示，该实施例的控制系统500与图4所示的控制系统400的区别在于增加了负极温度传感器411和负极冷却装置450，该负极温度传感器411用于监测负极电解液的负极实时出堆温度，该负极冷却装置450包括电动机451和变频器452，控制器430分别与负极温度传感器411、负极冷却装置450相连接。在控制系统500中，除了具有控制系统400的功能之外，控制器430还用于比较负极温度传感器411实时测量的负极实时出堆温度和预设阈值，当负极电解液流出电堆的负极实时出堆温度大于预设阈值时，控制器430通过调整负极冷却装置450的变频器452来控制负极电解液流入电堆401的负极实时入堆温度，使正极电解液的实时出堆温度小于当前析出温度、第一当前控制温度和第二当前控制温度中的一个。

根据本发明的液流电池的控制系统，可以根据正极电解液的实时出堆温度和实时SOC实时调整正极电解液的入堆温度，一方面在SOC较低时，电解液的温度适当提高，节省冷却装置所消耗的能源，加快电解液在电堆内的反应速度；另一方在SOC较高时，控制温度较低，实时地增大制冷量，避免结晶析出。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

Claims (18)

1.一种全钒液流电池系统的控制方法，所述液流电池系统包括电堆，其特征在于，包括：

获取电解液的析出温度与所述电解液的SOC的第一关系，在所述第一关系中，多个所述析出温度和多个所述SOC一一对应；

监测所述电解液流出所述电堆的实时出堆温度和所述电解液的实时SOC；

根据所述第一关系确定所述实时SOC对应的当前析出温度；以及

调整所述电解液流入所述电堆的实时入堆温度，使所述实时出堆温度小于所述当前析出温度，包括：使所述实时出堆温度不高于第一当前控制温度，所述第一当前控制温度等于所述当前析出温度减去一控制阈值，所述控制阈值包括安全裕度和/或控制误差。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在根据所述第一关系确定所述实时SOC对应的当前析出温度的步骤之后，还包括：根据所述第一关系确定多个所述SOC和多个控制温度之间的第二关系，所述控制温度低于所述析出温度；根据所述第二关系确定所述实时SOC对应的第二当前控制温度；

调整所述电解液流入所述电堆的实时入堆温度，使所述实时出堆温度小于所述当前析出温度的步骤包括：使所述实时出堆温度不高于所述第二当前控制温度。

3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述控制温度等于所述析出温度减去一控制阈值，所述控制阈值包括安全裕度和/或控制误差。

4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，调整所述电解液流入所述电堆的实时入堆温度，使所述实时出堆温度不高于第一当前控制温度的步骤包括：

当所述实时出堆温度大于所述第一当前控制温度时，增加对流入所述电堆的电解液的制冷强度；以及

当所述实时出堆温度小于所述第一当前控制温度时，减小对流入所述电堆的电解液的制冷强度。

5.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，调整所述电解液流入所述电堆的实时入堆温度，使所述实时出堆温度不高于第二当前控制温度的步骤包括：

当所述实时出堆温度大于所述第二当前控制温度时，增加对流入所述电堆的电解液的制冷强度；以及

当所述实时出堆温度小于所述第二当前控制温度时，减小对流入所述电堆的电解液的制冷强度。

6.如权利要求4或5所述的控制方法，其特征在于，增加对流入所述电堆的电解液的制冷强度的步骤包括：增加冷却装置的变频器的输出频率，使所述冷却装置的制冷量增大；减小对流入所述电堆的电解液的制冷强度的步骤包括：降低所述冷却装置的变频器的输出频率，使所述冷却装置的制冷量减小。

7.如权利要求1-5任一项所述的控制方法，其特征在于，所述电解液包括正极电解液。

8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，还包括：监测负极电解液流出所述电堆的负极实时出堆温度，当所述负极实时出堆温度大于预设阈值时，调整所述负极电解液流入所述电堆的负极实时入堆温度，使所述实时出堆温度小于所述当前析出温度。

9.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述电解液还包括负极电解液。

10.一种全钒液流电池系统的控制系统，其特征在于，包括：

液流电池系统，包括电堆；

温度传感器，用于监测电解液流出所述电堆的实时出堆温度；

SOC传感器，用于监测所述电解液的实时SOC；

控制器，分别与所述液流电池系统、所述温度传感器和所述SOC传感器相连接，用于调整所述电解液流入所述电堆的实时入堆温度，使所述实时出堆温度小于当前析出温度，其中，所述当前析出温度由所述实时SOC和第一关系确定，所述第一关系包括所述电解液的多个析出温度与所述电解液的多个SOC之间的一一对应关系；

所述控制器调整所述电解液流入所述电堆的实时入堆温度，使所述实时出堆温度小于当前析出温度的步骤包括：使所述实时出堆温度不高于第一当前控制温度，所述第一当前控制温度等于所述当前析出温度减去一控制阈值，所述控制阈值包括安全裕度和/或控制误差。

11.如权利要求10所述的控制系统，其特征在于，所述控制器调整所述电解液流入所述电堆的实时入堆温度，使所述实时出堆温度小于当前析出温度的步骤包括：使所述实时出堆温度不高于第二当前控制温度，所述第二当前控制温度由多个所述SOC和多个控制温度之间的第二关系确定，所述第二关系由所述第一关系确定，所述控制温度低于所述析出温度。

12.如权利要求11所述的控制系统，其特征在于，所述控制温度等于所述析出温度减去一控制阈值，所述控制阈值包括安全裕度和/或控制误差。

13.如权利要求10所述的控制系统，其特征在于，还包括冷却装置，所述冷却装置包括变频器，所述控制器调整所述电解液流入所述电堆的实时入堆温度的步骤包括：

当所述实时出堆温度大于所述第一当前控制温度时，增加所述变频器的输出频率，使所述冷却装置的制冷量增大；以及

当所述实时出堆温度小于所述第一当前控制温度时，降低所述变频器的输出频率，使所述冷却装置的制冷量减小。

14.如权利要求11所述的控制系统，其特征在于，还包括冷却装置，所述冷却装置包括变频器，所述控制器调整所述电解液流入所述电堆的实时入堆温度的步骤包括：

当所述实时出堆温度大于所述第二当前控制温度时，增加所述变频器的输出频率，使所述冷却装置的制冷量增大；以及

当所述实时出堆温度小于所述第二当前控制温度时，降低所述变频器的输出频率，使所述冷却装置的制冷量减小。

15.如权利要求13或14所述的控制系统，其特征在于，还包括电解液储罐，所述冷却装置设置在所述电解液储罐和所述电堆之间。

16.如权利要求10-14任一项所述的控制系统，其特征在于，所述电解液包括正极电解液。

17.如权利要求16所述的控制系统，其特征在于，所述温度传感器还用于监测负极电解液流出所述电堆的负极实时出堆温度；当所述负极实时出堆温度大于预设阈值时，所述控制器还用于调整所述负极电解液流入所述电堆的负极实时入堆温度，使所述实时出堆温度小于所述当前析出温度。

18.如权利要求16所述的控制系统，其特征在于，所述电解液还包括负极电解液。

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