CN114784331B - 锌溴液流电池的酸碱调控系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

锌溴液流电池的酸碱调控系统及其工作方法，包括锌溴液流电池模块，制盐模块，氯碱模块及制酸模块。锌溴液流电池电堆共配备三个储液罐，罐内分别存有酸碱性不同的电解液，根据电堆工作状态的不同，控制平台通过自动调节阀与输液泵等自动控制设备使储液罐对电堆选择性供液。工作时，锌溴液流电池模块为其他模块供电，同时锌溴液流电池电堆使用后的电解液经其他模块处理后得到的产物又可以对电堆进行酸碱调控。本发明三储罐及选择性供液可以使锌溴液流电池电堆实现低电压充电，高电压放电，电堆的充放电性能、能量密度、功率密度等得到大幅提高。本发明在电网调峰调频、可再生能源储能、集中式储能、分布式储能等领域具有广阔的应用前景。

Description

锌溴液流电池的酸碱调控系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及锌溴液流电池技术领域，具体涉及锌溴液流电池的酸碱调控系统及其工作方法。

背景技术

有限的化石能源无法满足人类社会生产力高速发展的需要，化石能源的过度使用也导致了严重的环境污染。当下，各国都在加紧优化能源结构，摆脱对化石能源的依赖、提高可再生能源在电力系统中的消费占比是各国主要的能源战略。然而，可再生能源，如风能、太阳能、地热能等，极易受到气候、环境、地理等因素的影响与限制，具有强烈的波动性与间歇性，发出的电能无法直接并网。目前，可再生能源发电必须要配套储能技术以提高能源利用率和保证并网安全。储能技术主要分两种，分别为物理储能技术与化学储能技术。物理储能技术更成熟，但灵活性差，与大规模可再生能源储能的契合度在逐渐下降。未来，化学储能技术，尤其是安全性高、能量效率高、设计灵活的电化学储能技术，更具应用前景。

锌溴液流电池作为一种电化学储能技术，与其他技术相比，具有原材料来源丰富、能量效率高、易于模块化、设计灵活、不受地理环境限制等优点，十分适合规模化应用。锌溴液流电池主要由以下部分组成：反应单元、含锌电解液、含溴电解液、储液罐及输液泵，反应单元又包括端板、集流板、正极、负极与隔膜等，含溴电解液、含锌电解液通过输液泵在反应单元的正负极与储液罐之间循环流动，并同时在反应单元内发生氧化还原反应，实现电能与化学能的相互转化。

然而，锌溴液流电池受到水溶剂低电势窗口的限制，电池的工作电压、能量密度、功率密度等不理想，在大规模储能、分布式储能等领域的竞争力较低。针对该问题，采用酸碱混合电解液策略是主流且有效的解决方案，该策略在锌溴液流电池的正负极采用酸碱性不同的电解液，利用酸性电解液可以抑制析氧副反应、碱性电解液可以抑制析氢副反应的特点，使锌溴液流的电势窗口大幅提高至3V以上。除此之外，锌在碱性环境中具有比酸性环境更低的反应电势，应用该策略，锌溴液流电池的放电电压可以有显著提升。但是，需要注意到，受限于电池充放电过程的内在约束，使用该策略后，锌溴液流电池的充电电压也会显著提升，这将提高电池对电力输入的要求及可再生能源的发电负担，不利于商业化利用。因此，一种既能提高锌溴液流电池工作电压、能量密度、功率密度，又能维持电池充电电压不增长的系统及方法亟待出现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能提高锌溴液流电池工作电压、能量密度、功率密度，又能维持电池充电电压不增长的锌溴液流电池的酸碱调控系统及其工作方法。

为达到上述目的，本发明的系统包括锌溴液流电池模块以及与锌溴液流电池模块通过电路及液体管路相连的制盐模块、氯碱模块及制酸模块，其中制盐模块与氯碱模块通过液体管路相连，氯碱模块与制酸模块通过气体管路相连；

所述锌溴液流电池模块包括锌溴液流电池电堆，锌溴液流电池电堆的正极与正极储液罐通过带有第一自动调节阀和第一输液泵构成的回路相连，锌溴液流电池电堆的负极与负极酸性储液罐通过带有第二自动调节阀、第二输液泵及第一pH传感器构成的回路相连，锌溴液流电池电堆的负极还同时与负极碱性储液罐通过带有第三自动调节阀、第三输液泵及第二pH传感器构成的回路相连，负极酸性储液罐分别通过带有第四自动调节阀与第五自动调节阀的管路与制盐模块及氯碱模块相连，负极碱性储液罐通过带有第六自动调节阀的管路与制酸模块相连；

所述制盐模块包括与锌溴液流电池模块的负极酸性储液罐的液体出口相连的反应器，反应器上还连接有化盐池，反应器的出口与过滤单元的进口相连，过滤单元的固体出口与沉淀槽相连，过滤单元的液体出口通过带有第一截止阀的管路与氯碱模块相连；

所述氯碱模块包括与制盐模块的过滤单元的液体出口相连的吸附器，吸附器的出口与浓缩器相连，浓缩器的出口与盐水槽相连，盐水槽的液体出口与电解槽的阳极室入口通过带有第一循环泵的管路相连，电解槽的阳极室出口与第一气液分离器相连，第一气液分离器的液体出口与盐水槽的液体进口相连，第一气液分离器的气体出口通过带有第二截止阀的管路与制酸模块相连，电解槽的阴极室入口与碱液槽的液体出口通过带有第二循环泵的管路相连，电解槽的阴极室出口与第二气液分离器相连，第二气液分离器的液体出口与碱液槽的液体进口相连，第二气液分离器的液体出口还同时通过带有第五自动调节阀的管路与锌溴液流电池模块的负极酸性储液罐相连，第二气液分离器的气体出口通过带有第三截止阀的气体管路与制酸模块相连；

所述制酸模块包括与氯碱模块的第一气液分离器与第二气液分离器的气体出口分别相连的氯气罐与氢气罐，氯气罐与氢气罐的出口同时与合成塔的入口相连，合成塔的出口与酸液槽的入口相连，酸液槽的液体出口通过带有第六自动调节阀的管路与锌溴液流电池模块的负极碱性储液罐相连。

所述锌溴液流电池电堆与用于控制其工作状态的控制平台相连，控制平台分别与第一自动调节阀、第一输液泵、第二自动调节阀、第二输液泵、第一pH传感器、第三自动调节阀、第三输液泵、第二pH传感器、第四自动调节阀、第五自动调节阀、第六自动调节阀通过控制电路连接。

所述正极储液罐、负极酸性储液罐及负极碱性储液罐均为常压容器，容器材质为聚醚醚酮(PEEK)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)中的一种或两种。

所述正极储液罐中设置有溴化钠和盐酸，负极酸性储液罐中设置有氯化锌和氯化钠，负极碱性储液罐设置有氢氧化钠。

所述第二输液泵、第三输液泵及第一输液泵采用单吸式机封泵，泵体材质为316SS、双相合金钢、多相合金钢、哈氏合金钢中的一种，第一循环泵与第二循环泵采用衬氟离心泵。

所述第一自动调节阀、第二自动调节阀、第三自动调节阀、第四自动调节阀、第五自动调节阀、第六自动调节阀均为直通单座式自动调节阀，阀体材质为不锈钢，第一截止阀、第二截止阀及第三截止阀均为直通单座式衬氟截止阀。

所述第一pH传感器与第二pH传感器均为插入式液晶显示pH传感器，测量范围为0-14，测量精度为0.02。

所述锌溴液流电池模块的控制平台还与电网、可再生能源发电系统中的一种或两种相连，制盐模块的化盐池还与输送含盐杂水、原水或卤水的管道相连。

所述氯碱模块的碱液槽还与向外输送碱液的管道相连，制酸模块的酸液槽还与向外输送酸液的管道相连。

本发明的酸碱调控方法，包括以下步骤：

步骤S100：锌溴液流电池电堆充电：通过控制平台开启第一自动调节阀、第二自动调节阀、第一pH传感器、第一输液泵及第二输液泵，关闭其他自动控制设备，第一输液泵使正极电解液在正极储液罐与锌溴液流电池电堆的正极之间循环流动，第二输液泵使负极酸性电解液在负极酸性储液罐与锌溴液流电池电堆的负极之间循环流动，电堆充电，控制平台实时获取第一pH传感器的数据，数据达到额定值时电堆充电停止；通过控制平台开启第四自动调节阀，关闭其他自动控制设备，将负极酸性储液罐中充电后的电解液通入制盐模块的反应器中以备处理；

步骤S200：锌溴液流电池电堆放电：在步骤S100的基础上，通过控制平台开启第一自动调节阀、第三自动调节阀、第二pH传感器、第三输液泵及第一输液泵，第一输液泵使正极电解液在正极储液罐与锌溴液流电池电堆的正极之间循环流动，第三输液泵使负极碱性电解液在负极碱性储液罐与锌溴液流电池电堆的负极之间循环流动，电堆放电，控制平台实时获取第二pH传感器的数据，数据达到额定值时电堆放电停止；通过控制平台关闭第一自动调节阀、第三自动调节阀、第二pH传感器、第三输液泵及第一输液泵，同时保持第四自动调节阀开启；

步骤S300：锌溴液流电池电堆产物处理，与步骤S200同时进行，锌溴液流电池电堆放电产生的电能供给系统中的用电设备，各模块运行如下：

在制盐模块，锌溴液流电池电堆充电后的负极电解液通过负极酸性储液罐的液体出口流入反应器除去杂质离子，一同流入反应器的还有化盐池中的含盐杂水、原水或卤水液体，除去杂质离子的液体流入过滤单元除去固体杂质，固体杂质进入沉淀槽，过滤后的液体为初步盐液，打开第一截止阀，使初步盐液流入氯碱模块的吸附器；

在氯碱模块，初步盐液流入吸附器除去微量杂质离子后流入浓缩器进行浓缩，浓缩后的盐液进入盐水槽并通过第一循环泵送入电解槽的阳极室，同时碱液槽的碱液通过第二循环泵送入电解槽的阴极室，阳极室的电解产物进入第一气液分离器进行气液分离，打开第二截止阀将阳极室的气体产物通入制酸模块的氯气罐，阳极室的液体产物回流至盐水槽，阴极室的电解产物进入第二气液分离器进行气液分离，打开第三截止阀将阴极室的气体产物通入制酸模块的氢气罐，阴极室的液体产物一部分回流至碱液槽，一部分通过带有第五自动调节阀的管路流入锌溴液流电池模块的负极酸性储液罐；

在制酸模块，氢气罐中的氢气与氯气罐中的氯气同时通入合成塔得到产物气体，产物气体通入酸液槽得到酸液，酸液通过带有第六自动调节阀的管路流入锌溴液流电池模块的负极碱性储液罐；

步骤S400：锌溴液流电池电堆酸碱调控：在步骤S300的基础上，通过控制平台开启第五自动调节阀与第六自动调节阀，电解槽阴极室的液体电解产物通过第五自动调节阀流入负极酸性储液罐，酸液槽中的液体通过第六自动调节阀流入负极碱性储液罐；

步骤S500：锌溴液流电池电堆电解液罐调整：在步骤S400的基础上，将负极酸性储液罐与负极碱性储液罐对调，系统回到步骤S100继续工作。

本发明原理如下：

锌溴液流电池电堆共配备三个储液罐，罐内分别存有酸碱性不同的电解液，根据电堆工作状态的不同，控制平台通过自动调节阀与输液泵等自动控制设备使储液罐对电堆选择性供液。电堆充电时，负极通入酸性电解液，正极通入酸性电解液；电堆放电时，负极通入碱性电解液，正极通入酸性电解液。电堆利用负极在酸性与碱性中的电势差，实现了低电压充电，高电压放电。系统工作时，锌溴液流电池模块为其他模块供电，同时锌溴液流电池电堆使用后的电解液经其他模块处理后得到的产物又可以对电堆进行酸碱调控。

由以上技术方案及原理可见，本发明具有以下优点：

1、系统锌溴液流电池模块配备的三个酸碱性不同的储液罐及选择性供液的思想，不仅可以使锌溴液流电池电堆充分利用负极在酸性与碱性电解液中的电势差，还可以使电堆的充电与放电过程解耦，实现在同一电流密度下的低电压充电，高电压放电，高放电电压能大幅提高锌溴液流电池电堆的充放电性能、能量密度、功率密度等，使本系统在大规模储能应用领域具有很强的竞争力。

2、低充电电压使锌溴液流电池电堆的电力输入要求降低，可再生能源发电系统的电力负担减小，对配套电气元器件及配电系统的要求更低，系统可应用于更多的场合。

3、系统充分利用锌溴液流电池模块使用后的电解液，使其参与传统高耗能的氯碱、制酸等生产过程，锌溴液流电池模块为其他模块供电，其他模块为锌溴液流电池模块提供酸碱调控，各模块相互联合与补充，在降低运行功耗、提高系统经济性的同时减少资源浪费。

4、锌溴液流电池模块与其他模块可以同时或独立工作，系统内模块之间的衔接度高，系统的灵活度高。

附图说明

图1是本发明的系统示意图。

图中：I-锌溴液流电池模块，II-制盐模块，III-氯碱模块，IV-制酸模块，1-控制平台，2-正极储液罐，3-负极酸性储液罐，4-负极碱性储液罐，5-锌溴液流电池电堆，6第一pH传感器，7第二输液泵，8第二自动调节阀，9第二pH传感器，10第三输液泵，11第三自动调节阀，12第一自动调节阀，13第一输液泵，14第一截止阀，15-吸附器，16-浓缩器，17-盐水槽，18-电解槽、19第一气液分离器，20第二气液分离器，21-碱液槽，22第一循环泵，23第二循环泵，24-氢气罐、25-氯气罐，26-合成塔，27-酸液槽，28第四自动调节阀，29第五自动调节阀，30第六自动调节阀，31-化盐池，32-反应器，33-过滤单元，34-沉淀槽、35第二截止阀，36第三截止阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参见图1，本发明包括锌溴液流电池模块I、制盐模块II、氯碱模块III及制酸模块IV；

其中，锌溴液流电池模块I与其他模块的用电设备通过电路相连，制盐模块II与氯碱模块III通过液体管路相连，氯碱模块III与制酸模块IV通过气体管路相连，锌溴液流电池模块I还分别与制盐模块II、氯碱模块III及制酸模块IV通过液体管路相连；

所述锌溴液流电池模块I包括锌溴液流电池电堆5，电堆的正极与正极储液罐2通过带有第一自动调节阀12与第一输液泵13的回路相连，电堆的负极与负极酸性储液罐3通过带有第二自动调节阀8、第二输液泵7及第一pH传感器6的回路相连，电堆的负极还同时与负极碱性储液罐4通过带有第三自动调节阀11、第三输液泵10及第二pH传感器9的回路相连，负极酸性储液罐3分别通过带有第四自动调节阀28与第五自动调节阀29的管路同时与制盐模块II及氯碱模块III相连，负极碱性储液罐4通过带有第六自动调节阀30的管路与制酸模块IV相连；

所述制盐模块II包括与锌溴液流电池模块I的负极酸性储液罐3的液体出口相连的反应器32，化盐池31与反应器32相连，反应器32与过滤单元33的进口相连，过滤单元33的固体出口与沉淀槽34相连，过滤单元33的液体出口通过带有第一截止阀14的管路与氯碱模块III相连；

所述氯碱模块III包括与制盐模块II的过滤单元33的液体出口相连的吸附器15，吸附器15与浓缩器16相连，浓缩器16与盐水槽17相连，盐水槽17的液体出口与电解槽18的阳极室入口通过带有第一循环泵22的管路相连，电解槽18的阳极室出口与第一气液分离器19相连，第一气液分离器19的液体出口与盐水槽17的液体进口相连，第一气液分离器19的气体出口通过带有第二截止阀35的管路与制酸模块IV相连，电解槽18的阴极室入口与碱液槽21的液体出口通过带有第二循环泵23的管路相连，电解槽18的阴极室出口与第二气液分离器20相连，第二气液分离器20的液体出口与碱液槽21的液体进口相连，第二气液分离器20的液体出口还同时通过带有第五自动调节阀29的管路与锌溴液流电池模块I的负极酸性储液罐3相连，第二气液分离器20的气体出口通过带有第三截止阀36的气体管路与制酸模块IV相连；

所述制酸模块IV包括与氯碱模块III的第一气液分离器19与第二气液分离器20的气体出口分别相连的氯气罐25与氢气罐24，氯气罐25与氢气罐24同时与合成塔26相连，合成塔26与酸液槽27相连，酸液槽27的液体出口通过带有第六自动调节阀30的管路与锌溴液流电池模块I的负极碱性储液罐4相连。

本发明锌溴液流电池的酸碱调控系统下锌溴液流电池模块I、制盐模块II、氯碱模块III及制酸模块IV相互连接成一个整体，其中锌溴液流电池模块I为其他模块供电，其他模块将锌溴液流电池模块I使用后的电解液处理后又可以对锌溴液流电池模块I进行酸碱调控；

所述锌溴液流电池电堆应由控制平台控制工作状态，控制平台分别与第一自动调节阀、第一输液泵、第二自动调节阀、第二输液泵、第一pH传感器、第三自动调节阀、第三输液泵、第二pH传感器、第四自动调节阀、第五自动调节阀、第六自动调节阀通过控制电路连接。

所述正极储液罐、负极酸性储液罐及负极碱性储液罐均采用常压容器，容器材质应为聚醚醚酮(PEEK)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)中的一种或两种。

所述正极储液罐中主要包含溴化钠、盐酸等物质，负极酸性储液罐中主要包含氯化锌、氯化钠等物质，负极碱性储液罐主要包含氢氧化钠等物质。

所述第二输液泵、第三输液泵及第一输液泵采用单吸式机封泵，泵体材质应为316SS、双相合金钢、多相合金钢、哈氏合金钢中的一种，第一循环泵与第二循环泵采用衬氟离心泵。

所述第一自动调节阀、第二自动调节阀、第三自动调节阀、第四自动调节阀、第五自动调节阀、第六自动调节阀均为直通单座式自动调节阀，阀体材质应为不锈钢，第一截止阀、第二截止阀及第三截止阀均为直通单座式衬氟截止阀。

所述第一pH传感器与第二pH传感器均为插入式液晶显示pH传感器，测量范围应为0-14，测量精度应为0.02。

所述锌溴液流电池模块的控制平台还与电网、可再生能源发电系统中的一种或两种相连，制盐模块的化盐池还与输送含盐杂水、原水、卤水等液体的管道相连。

所述氯碱模块的碱液槽还与向外输送碱液的管道相连，制酸模块的酸液槽还与向外输送酸液的管道相连。

本发明的锌溴液流电池的酸碱调控系统工作方法，包括以下步骤：

步骤S100：锌溴液流电池电堆充电：通过控制平台1开启第一自动调节阀12、第二自动调节阀8、第一pH传感器6、第一输液泵13及第二输液泵7，关闭其他自动控制设备，第一输液泵13使正极电解液在正极储液罐2与锌溴液流电池电堆5的正极之间循环流动，第二输液泵7使负极酸性电解液在负极酸性储液罐3与锌溴液流电池电堆5的负极之间循环流动，电堆充电，控制平台实时获取第一pH传感器6的数据，数据达到额定值时电堆充电停止；通过控制平台1开启第四自动调节阀28，关闭其他自动控制设备，将负极酸性储液罐3中充电后的电解液通入制盐模块II的反应器32中以备处理；

步骤S200：锌溴液流电池电堆放电：在步骤S100的基础上，通过控制平台1开启第一自动调节阀12、第三自动调节阀11、第二pH传感器9、第三输液泵10及第一输液泵13，第一输液泵13使正极电解液在正极储液罐2与锌溴液流电池电堆5的正极之间循环流动，第三输液泵10使负极碱性电解液在负极碱性储液罐4与锌溴液流电池电堆5的负极之间循环流动，电堆放电，控制平台实时获取第二pH传感器9的数据，数据达到额定值时电堆放电停止；通过控制平台1关闭第一自动调节阀12、第三自动调节阀11、第二pH传感器9、第三输液泵10及第一输液泵13，同时保持第四自动调节阀28开启；

步骤S300：锌溴液流电池电堆产物处理，与步骤S200同时进行，锌溴液流电池电堆5放电产生的电能供给系统中的用电设备，各模块运行如下：

在制盐模块II，锌溴液流电池电堆5充电后的负极电解液通过负极酸性储液罐3的液体出口流入反应器32除去杂质离子，一同流入反应器32的还有化盐池31中的含盐杂水、原水、卤水等液体，除去杂质离子的液体流入过滤单元33除去固体杂质，固体杂质进入沉淀槽34，过滤后的液体为初步盐液，打开第一截止阀14，使初步盐液流入氯碱模块III的吸附器15；

在氯碱模块III，初步盐液流入吸附器15除去微量杂质离子后流入浓缩器16进行浓缩，浓缩后的盐液进入盐水槽17并通过第一循环泵22送入电解槽18的阳极室，同时碱液槽21的碱液通过第二循环泵23送入电解槽18的阴极室，阳极室的电解产物进入第一气液分离器19进行气液分离，打开第二截止阀35将阳极室的气体产物通入制酸模块IV的氯气罐25，阳极室的液体产物回流至盐水槽17，阴极室的电解产物进入第二气液分离器20进行气液分离，打开第三截止阀36将阴极室的气体产物通入制酸模块IV的氢气罐24，阴极室的液体产物一部分回流至碱液槽21，一部分通过带有第五自动调节阀29的管路流入锌溴液流电池模块I的负极酸性储液罐3；

在制酸模块IV，氢气罐24中的氢气与氯气罐25中的氯气同时通入合成塔26得到产物气体，产物气体通入酸液槽27得到酸液，酸液通过带有第六自动调节阀30的管路流入锌溴液流电池模块I的负极碱性储液罐4；

步骤S400：锌溴液流电池电堆酸碱调控：在步骤S300的基础上，通过控制平台1开启第五自动调节阀29与第六自动调节阀30，电解槽18阴极室的液体电解产物通过第五自动调节阀29流入负极酸性储液罐3，酸液槽27中的液体通过第六自动调节阀30流入负极碱性储液罐4；

步骤S500：锌溴液流电池电堆电解液罐调整：在步骤S400的基础上，将负极酸性储液罐3与负极碱性储液罐4对调，系统回到步骤S100继续工作。

本发明实施例提供锌溴液流电池的酸碱调控系统，系统所需电能由锌溴液流电池模块中的锌溴液流电池电堆提供，锌溴液流电池电堆共配备三个储液罐，罐内分别存有酸碱性不同的电解液，根据电堆工作状态的不同，控制平台及自动控制设备可以对电堆实现选择性供液，这样不仅可以使锌溴液流电池电堆充分利用负极在酸性与碱性电解液中的电势差，还可以使电堆的充电与放电过程解耦，实现在同一电流密度下的低电压充电，高电压放电，锌溴液流电池电堆的充放电性能、能量密度、功率密度等得到大幅提升。同时，电堆的放电产物经其他模块处理后可以对电堆进行酸碱调控，系统内各模块相互联合与补充，在降低运行功耗、提高系统经济性的同时减少资源浪费。本发明实施例提供的锌溴液流电池的酸碱调控系统在电网调峰调频、可再生能源储能、集中式储能、分布式储能等领域具有广阔的应用前景。

Claims (9)

1.锌溴液流电池的酸碱调控系统，其特征在于，包括锌溴液流电池模块(I)以及与锌溴液流电池模块(I)通过电路及液体管路相连的制盐模块(II)、氯碱模块(III)及制酸模块(IV)，其中制盐模块(II)与氯碱模块(III)通过液体管路相连，氯碱模块(III)与制酸模块(IV)通过气体管路相连；

所述锌溴液流电池模块(I)包括锌溴液流电池电堆(5)，锌溴液流电池电堆(5)的正极与正极储液罐(2)通过带有第一自动调节阀(12)和第一输液泵(13)构成的回路相连，锌溴液流电池电堆(5)的负极与负极酸性储液罐(3)通过带有第二自动调节阀(8)、第二输液泵(7)及第一pH传感器(6)构成的回路相连，锌溴液流电池电堆(5)的负极还同时与负极碱性储液罐(4)通过带有第三自动调节阀(11)、第三输液泵(10)及第二pH传感器(9)构成的回路相连，负极酸性储液罐(3)分别通过带有第四自动调节阀(28)与第五自动调节阀(29)的管路与制盐模块(II)及氯碱模块(III)相连，负极碱性储液罐(4)通过带有第六自动调节阀(30)的管路与制酸模块(IV)相连；

所述正极储液罐(2)中设置有溴化钠和盐酸，负极酸性储液罐(3)中设置有氯化锌和氯化钠，负极碱性储液罐(4)设置有氢氧化钠；

所述制盐模块(II)包括与锌溴液流电池模块(I)的负极酸性储液罐(3)的液体出口相连的反应器(32)，反应器(32)上还连接有化盐池(31)，反应器(32)的出口与过滤单元(33)的进口相连，过滤单元(33)的固体出口与沉淀槽(34)相连，过滤单元(33)的液体出口通过带有第一截止阀(14)的管路与氯碱模块(III)相连；

所述氯碱模块(III)包括与制盐模块(II)的过滤单元(33)的液体出口相连的吸附器(15)，吸附器(15)的出口与浓缩器(16)相连，浓缩器(16)的出口与盐水槽(17)相连，盐水槽(17)的液体出口与电解槽(18)的阳极室入口通过带有第一循环泵(22)的管路相连，电解槽(18)的阳极室出口与第一气液分离器(19)相连，第一气液分离器(19)的液体出口与盐水槽(17)的液体进口相连，第一气液分离器(19)的气体出口通过带有第二截止阀(35)的管路与制酸模块(IV)相连，电解槽(18)的阴极室入口与碱液槽(21)的液体出口通过带有第二循环泵(23)的管路相连，电解槽(18)的阴极室出口与第二气液分离器(20)相连，第二气液分离器(20)的液体出口与碱液槽(21)的液体进口相连，第二气液分离器(20)的液体出口还同时通过带有第五自动调节阀(29)的管路与锌溴液流电池模块(I)的负极酸性储液罐(3)相连，第二气液分离器(20)的气体出口通过带有第三截止阀(36)的气体管路与制酸模块(IV)相连；

所述制酸模块(IV)包括与氯碱模块(III)的第一气液分离器(19)与第二气液分离器(20)的气体出口分别相连的氯气罐(25)与氢气罐(24)，氯气罐(25)与氢气罐(24)的出口同时与合成塔(26)的入口相连，合成塔(26)的出口与酸液槽(27)的入口相连，酸液槽(27)的液体出口通过带有第六自动调节阀(30)的管路与锌溴液流电池模块(I)的负极碱性储液罐(4)相连。

2.根据权利要求1所述的锌溴液流电池的酸碱调控系统，其特征在于，所述锌溴液流电池电堆(5)与用于控制其工作状态的控制平台(1)相连，控制平台(1)分别与第一自动调节阀(12)、第一输液泵(13)、第二自动调节阀(8)、第二输液泵(7)、第一pH传感器(6)、第三自动调节阀(11)、第三输液泵(10)、第二pH传感器(9)、第四自动调节阀(28)、第五自动调节阀(29)、第六自动调节阀(30)通过控制电路连接。

3.根据权利要求1所述的锌溴液流电池的酸碱调控系统，其特征在于，所述正极储液罐(2)、负极酸性储液罐(3)及负极碱性储液罐(4)均为常压容器，容器材质为聚醚醚酮(PEEK)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的锌溴液流电池的酸碱调控系统，其特征在于，所述第二输液泵(7)、第三输液泵(10)及第一输液泵(13)采用单吸式机封泵，泵体材质为316SS、双相合金钢、多相合金钢、哈氏合金钢中的一种，第一循环泵(22)与第二循环泵(23)采用衬氟离心泵。

5.根据权利要求1所述的锌溴液流电池的酸碱调控系统，其特征在于，所述第一自动调节阀(12)、第二自动调节阀(8)、第三自动调节阀(11)、第四自动调节阀(28)、第五自动调节阀(29)、第六自动调节阀(30)均为直通单座式自动调节阀，阀体材质为不锈钢，第一截止阀(14)、第二截止阀(35)及第三截止阀(36)均为直通单座式衬氟截止阀。

6.根据权利要求1所述的锌溴液流电池的酸碱调控系统，其特征在于，所述第一pH传感器(6)与第二pH传感器(9)均为插入式液晶显示pH传感器，测量范围为0-14，测量精度为0.02。

7.根据权利要求1所述的锌溴液流电池的酸碱调控系统，其特征在于，所述锌溴液流电池模块(I)的控制平台(1)还与电网、可再生能源发电系统中的一种或两种相连，制盐模块(II)的化盐池(31)还与输送含盐杂水、原水或卤水的管道相连。

8.根据权利要求1所述的锌溴液流电池的酸碱调控系统，其特征在于，所述氯碱模块(III)的碱液槽(21)还与向外输送碱液的管道相连，制酸模块(IV)的酸液槽(27)还与向外输送酸液的管道相连。

9.根据权利要求1所述系统的酸碱调控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S100：锌溴液流电池电堆充电：通过控制平台(1)开启第一自动调节阀(12)、第二自动调节阀(8)、第一pH传感器(6)、第一输液泵(13)及第二输液泵(7)，关闭其他自动控制设备，a第一输液泵(13)使正极电解液在正极储液罐(2)与锌溴液流电池电堆(5)的正极之间循环流动，第二输液泵(7)使负极酸性电解液在负极酸性储液罐(3)与锌溴液流电池电堆(5)的负极之间循环流动，电堆充电，控制平台(1)实时获取第一pH传感器(6)的数据，数据达到额定值时电堆充电停止；通过控制平台(1)开启第四自动调节阀(28)，关闭其他自动控制设备，将负极酸性储液罐(3)中充电后的电解液通入制盐模块(II)的反应器(32)中以备处理；

步骤S200：锌溴液流电池电堆放电：在步骤S100的基础上，通过控制平台(1)开启第一自动调节阀(12)、第三自动调节阀(11)、第二pH传感器(9)、第三输液泵(10)及第一输液泵(13)，第一输液泵(13)使正极电解液在正极储液罐(2)与锌溴液流电池电堆(5)的正极之间循环流动，第三输液泵(10)使负极碱性电解液在负极碱性储液罐(4)与锌溴液流电池电堆(5)的负极之间循环流动，电堆放电，控制平台实时获取第二pH传感器(9)的数据，数据达到额定值时电堆放电停止；通过控制平台(1)关闭第一自动调节阀(12)、第三自动调节阀(11)、第二pH传感器(9)、第三输液泵(10)及第一输液泵(13)，同时保持第四自动调节阀(28)开启；

步骤S300：锌溴液流电池电堆产物处理，与步骤S200同时进行，锌溴液流电池电堆(5)放电产生的电能供给系统中的用电设备，各模块运行如下：

在制盐模块(II)，锌溴液流电池电堆(5)充电后的负极电解液通过负极酸性储液罐(3)的液体出口流入反应器(32)除去杂质离子，一同流入反应器(32)的还有化盐池(31)中的含盐杂水、原水或卤水液体，除去杂质离子的液体流入过滤单元(33)除去固体杂质，固体杂质进入沉淀槽(34)，过滤后的液体为初步盐液，打开第一截止阀(14)，使初步盐液流入氯碱模块(III)的吸附器(15)；

在氯碱模块(III)，初步盐液流入吸附器(15)除去微量杂质离子后流入浓缩器(16)进行浓缩，浓缩后的盐液进入盐水槽(17)并通过第一循环泵(22)送入电解槽(18)的阳极室，同时碱液槽(21)的碱液通过第二循环泵(23)送入电解槽(18)的阴极室，阳极室的电解产物进入第一气液分离器(19)进行气液分离，打开第二截止阀(35)将阳极室的气体产物通入制酸模块(IV)的氯气罐(25)，阳极室的液体产物回流至盐水槽(17)，阴极室的电解产物进入第二气液分离器(20)进行气液分离，打开第三截止阀(36)将阴极室的气体产物通入制酸模块(IV)的氢气罐(24)，阴极室的液体产物一部分回流至碱液槽(21)，一部分通过带有第五自动调节阀(29)的管路流入锌溴液流电池模块(I)的负极酸性储液罐(3)；

在制酸模块(IV)，氢气罐(24)中的氢气与氯气罐(25)中的氯气同时通入合成塔(26)得到产物气体，产物气体通入酸液槽(27)得到酸液，酸液通过带有第六自动调节阀(30)的管路流入锌溴液流电池模块(I)的负极碱性储液罐(4)；

步骤S400：锌溴液流电池电堆酸碱调控：在步骤S300的基础上，通过控制平台(1)开启第五自动调节阀(29)与第六自动调节阀(30)，电解槽(18)阴极室的液体电解产物通过第五自动调节阀(29)流入负极酸性储液罐(3)，酸液槽(27)中的液体通过第六自动调节阀(30)流入负极碱性储液罐(4)；

步骤S500：锌溴液流电池电堆电解液罐调整：在步骤S400的基础上，将负极酸性储液罐(3)与负极碱性储液罐(4)对调，系统回到步骤S100继续工作。