CN117233053A - 实现电解液监测的方法、系统、计算机存储介质及终端 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种实现电解液监测的方法、系统、计算机存储介质及终端,包括:通过预先设置的第一激光测量装置采集包含光强度信息的电信号,光强度信息包括:激光通过包含气泡的电解液后发生散射的光强度的信息;根据采集的电信号确定气泡粒径分布函数;根据确定的确定气泡粒径分布函数计算电解液的瞬时空泡量;其中,第一激光测量装置设置在可对通过电解液的激光的散射光强进行测量的位置。本公开实施例通过设置第一激光测量装置实现激光通过电解后发生散射的光强度的信息的采集,通过采集的电信号确定气泡粒径分布函数,通过确定的气泡粒径分布函数实现了电解液瞬时气泡量的计算,实现了液流电池系统中电解液的气体含量的监测。
Description
技术领域
本申请涉及但不限于储能电池技术,其中涉及一种实现电解液监测的方法、系统、计算机存储介质及终端。
背景技术
随着新型清洁能源逐步替代传统能源,储能系统作为新型清洁能源系统环节中必不可少的一环,对整个新型发电产业具备支柱型的作用。由于新型清洁发电能源(例如风能,太阳能等)受自然环境因素影响较大,难以持续性输出稳定安全的电能,因此利用储能电池作为新型发电能源中的衔接部分显得至关重要。而在储能电池领域,由于钒液流电池具备强大的稳定性和安全性,同时其载电量能力、使用持久度及长时放电的能力都远超锂电池、抽水蓄能和空气压缩储能等其他储能设备,在储能行业被广泛应用。
电解液进入电堆流量的多少直接影响到电堆的反应效率,如果进堆的电解液流量过小将会降低活性物质的反应浓度,浓差极化增加,会降低液流电池系统的效率;如果进堆的电解液流量过大,但是反应界面面积是一定的,参与反应的活性物质的量是一定的,流量过大,未参加反应的活性物质会循环返回到储液罐中,不能参加充放电反应;进堆的电解液流量过大是循环泵的功率过大造成的,循环泵功率过大同样会降低整个液流电池系统的效率;另外,进堆的电解液流量过大,对于整个循环管路、电堆内部的机械结构强度都是一个巨大的考验,会降低电堆循环使用寿命。
在液流电池初次运转时,需要启动循环泵进行不断的循环,将循环管路及电堆里的空气带走排出,然而循环管路及电堆里的空气不一定会完全被带走排出,同样在电堆的正负极反应界面,往往会有析氢析氧等反应,反应产生的氢气及氧气一部分会吸附在固液界面上,另一部分会溶解在电解质中,随着电解液在管路中循环流动。
如果电解液中一直溶解大量的气体并长期运行,会产生以下问题:
1、当循环管路中电解液有溶解的气体存在,在一定的压力和温度条件下,气体往往是以气泡形式的存在电解液中,如果气泡的含量过多,造成吸入真空度大于允许真空度,则会产生气蚀现象,所表现出来的危害主要有以下几点:
1)产生600~25000Hz的噪音和振动;2)流量、扬程及效率降低;3)金属疲劳破坏;4)气泡凝结放热引起化学腐蚀(出口压力升高使气泡溶解,所以泵出口液体不会带气泡)。
2、电解液析氢反应将会降低电解液中氢离子含量,导致充放电反应时氢离子缺失,造成电池容量衰减,同时部分氢气及氧气气泡吸附在反应界面,导致可利用的反应界面面积降低,电池库伦及能量效率下降。
3、产生的氢气、氧气在随着电解液循环流动,到达储液罐之后,部分气体会从电解中析出,聚集在储罐液面上方,如果氢气聚集过多,浓度达到临近值,将会产生安全事故。
相关技术中的液流电池系统中,未对电解液中的气体含量进行实时的检测,无法得知电解液中溶解气体的量,如何监测液流电池系统中电解液的气体含量,成为一个有待解决的问题。
发明内容
以下是对本申请详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本公开实施例提供一种实现电解液监测的方法、系统、计算机存储介质及终端,能够监测液流电池系统中电解液的气体含量。
本公开实施例提供了一种实现电解液监测的方法,包括:
通过预先设置的第一激光测量装置采集包含光强度信息的电信号,光强度信息包括:激光通过包含气泡的电解液后发生散射的光强度的信息;
根据采集的电信号确定气泡粒径分布函数;
根据确定的确定气泡粒径分布函数计算电解液的瞬时空泡量;
其中,所述第一激光测量装置设置在可对通过电解液的激光的散射光强进行测量的位置。
另一方面,本公开实施例还提供一种计算机存储介质,所述计算机存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述电解液监测的方法。
再一方面,本公开实施例还提供一种终端,包括:存储器和处理器,所述存储器中保存有计算机程序;其中,
处理器被配置为执行存储器中的计算机程序;
所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述电解液监测的方法。
还一方面,本公开实施例还提供一种实现电解液监测的系统,包括:第一激光测量装置、确定单元和处理单元;其中,
第一激光测量装置预先设置在可对通过电解液的激光的散射光强进行测量的位置,设置为:采集包含光强度信息的电信号,光强度信息包括:激光通过包含气泡的电解液后发射散射的光强度信息;
确定单元设置为:根据采集的电信号确定气泡粒径分布函数;
处理单元设置为:根据确定的确定气泡粒径分布函数计算电解液的瞬时空泡量。
与相关技术相比,本申请包括:通过预先设置的第一激光测量装置采集包含光强度信息的电信号,光强度信息包括:激光通过包含气泡的电解液后发生散射的光强度的信息;根据采集的电信号确定气泡粒径分布函数;根据确定的确定气泡粒径分布函数计算电解液的瞬时空泡量;其中,第一激光测量装置设置在可对通过电解液的激光的散射光强进行测量的位置。本公开实施例通过设置第一激光测量装置实现激光通过电解后发生散射的光强度的信息的采集,通过采集的电信号确定气泡粒径分布函数,通过确定的气泡粒径分布函数实现了电解液瞬时气泡量的计算,实现了液流电池系统中电解液的气体含量的监测。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案,并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本公开实施例实现电解液监测的方法的流程图;
图2为本公开实施例第一激光测量装置的设置位置示意图;
图3为本公开实施例第一激光测量装置的组成结构示意图;
图4为本公开实施例第一激光测量装置和第二激光测量装置的安装示意图;
图5为本公开实施例实现电解液监测的系统的示意图;
图6为本公开实施例实现电解液监测的系统的结构框图。
具体实施方式
本申请描述了多个实施例,但是该描述是示例性的,而不是限制性的,并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是,在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合,并在具体实施方式中进行了讨论,但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外,任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用,或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合,以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合,以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此,应当理解,在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此,除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外,实施例不受其它限制。此外,可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
此外,在描述具有代表性的实施例时,说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而,在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上,该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的,其它的步骤顺序也是可能的。因此,说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外,针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤,本领域技术人员可以容易地理解,这些顺序可以变化,并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。
图1为本公开实施例实现电解液监测的方法的流程图,如图1所示,包括:
步骤101、通过预先设置的第一激光测量装置采集包含光强度信息的电信号,光强度信息包括:激光通过包含气泡的电解液后发生散射的光强度的信息;
步骤102、根据采集的电信号确定气泡粒径分布函数;
步骤103、根据确定的确定气泡粒径分布函数计算电解液的瞬时空泡量;
其中,第一激光测量装置设置在对通过电解液的激光的散射光强进行测量的位置。
本公开实施例通过设置第一激光测量装置实现激光通过电解后发生散射的光强度的信息的采集,通过采集的电信号确定气泡粒径分布函数,通过确定的气泡粒径分布函数实现了电解液瞬时气泡量的计算,实现了液流电池系统中电解液的气体含量的监测。
在一种示例性实例中,根据采集的电信号确定气泡粒径分布函数信息,包括:
对电信号进行预处理和解调处理后,获得解调信号;
根据获得的解调信号确定气泡粒径分布函数。
在一种示例性实例中,本公开实施例预处理可以包括:滤波和放大。这里,对电信号进行的预处理,可以由本领域技术人员参照信号与处理的相关原理实施,预处理主要为了进行降低噪声干扰和放大有效信号的处理,通过预处理可以提升信号的处理精度和质量。
在一种示例性实例中,本公开实施例对预处理后的电信号,如何解调获得解调信号,可以参照信号处理的相关技术实施,获得解调信号后,本领域技术人员可以参照相关原理,根据解调信号获得气泡粒径分布函数;本公开实施例对解调及获得气泡粒径分布函数的处理不做限制。
在一种示例性实例中,本公开实施例中的瞬时空泡量为εins,本公开实施例瞬时空泡量可以通过以下计算公式计算:
εins = n(R)·V = n(R)·(4/3)πR³;
式中,n(R)是气泡的粒径分布函数,R是气泡颗粒的半径,V是气泡颗粒的体积,激光折射后的散射光的传播方向将与主光束的传播方向形成的夹角为θ,θ与电解液中的气泡颗粒的半径R满足:, I(θ)是激光以θ角散射的光强度,K=2π/λ,λ为激光的波长,J1为第一型的贝叶斯函数。
在一种示例性实例中,本公开实施例第一激光测量装置可以设置在以下任意位置之一:
电堆的电解液进口管的管壁;
电堆的电解液出口管的管壁;
在电解液的总进出管的分支管壁上。
在一种示例性实例中,本公开实施例可以参照图2,在电堆1的电解液进口管2的管壁或电解液出口管3的管壁、或者在电解液的总进出管的分支管壁上(图中未示意)布置第一激光测量装置4。
本公开实施例第一激光测量装置4可以是相关技术中已有的装置,参见图3,第一激光测量装置4包含激光器4-1,激光器4-1是发射激光的单元,当含有气泡的电解液流经激光器4-1时,由于气泡的存在,会导致激光器发射的激光发生折射;激光折射后的散射光的传播方向将与主光束的传播方向形成一个夹角θ,θ角的大小与气泡的大小有关,气泡越大,产生的散射光的θ角就越小;气泡越小,产生的散射光的θ角就越大。在激光器4-1的传播路径上,第一激光测量装置还包括空间滤波器4-2、准直镜4-3、傅里叶透镜4-4和光电探测器4-5,产生的激光通过空间滤波器4-2去除多阶能量峰值,得到干净的高斯光束;经过滤波后的高斯光束通过准直镜4-3,变成平行光束。平行光束通过傅里叶透镜4-4进行光学滤波,光电探测器采集光学滤波后的平行光束后,将采集的平行光束的光学信息转化为上述电信号。
在一种示例性实例中,除通过第一激光测量装置实现气泡量计算之外,本公开实施例方法还包括:
通过第一激光测量装置采集激光入射至电解液的第一反馈信号;
通过预先设置的第二激光测量装置采集激光入射至电解液的第二反馈信号;
对第一反馈信号和第二反馈信号做互相关运算,并根据互相关运算得到的相关函数求解电解液从上游位移到下游的时间;
根据求解得到的电解液从上游位移到下游的时间和第一激光测量装置和第二激光测量装置之间的间隔,确定电解液的流速;
其中,第二激光测量装置设置在第一激光测量装置的上游或下游,第一激光测量装置和第二激光测量装置之间间隔预设距离。
本公开实施例通过设置第一激光测量装置和第二激光测量装置,采用非接触方式实现了电解液流速的确定,在确保测量结果准确性的同时,避免了监测过程受到电解液污染。
在一种示例性实例中,确定电解液的流速之后,本公开实施例方法还包括:
根据确定的电解液的流速和预先确定的管道截面积,确定电解液的瞬时流量。
图4为本公开实施例第一激光测量装置和第二激光测量装置的安装示意图,在电堆电解液出口的上游和下游,分别布置第一激光测量装置和第二激光测量装置,第一激光测量装置和第二激光测量装置之间间隔预设距离记为L。通过第一激光测量装置和第二激光测量装置采集激光入射至电解液的第一反馈信号S1和第二反馈信号S2;对第一反馈信号S1和第二反馈信号S2做互相关运算,可以得到相关函数:
根据得到的相关函数求得电解液从上游到下游的时间t;根据求解得到的时间t和第一激光测量装置和第二激光测量装置之间的距离L,确定电解液的流速Vins =L/t;本公开实施例根据确定的电解液的流速Vins和管道截面积Sstack,可以确定电解液的瞬时流量Qins,Qins=管道截面积Sstack*流速Vins。
本公开实施例通过上游和下游分布的两个激光测量装置,实现了电解液进出堆的流速Vins和流量Qins的实时检测;通过激光测量的非接触检测技术及相关法运算,确定电解液的流速和流量,提升了策略系统的抗干扰性和测量结果的准确性。
在一种示例性实例中,确定电解液的瞬时流量之后,本公开实施例方法还包括:
根据确定的电解液流量,采用预先设定的运算与控制策略闭环控制循环泵,以调整电解液进出堆的流量。这里,循环泵指液流电池系统中用于电解液进出堆流量进行控制的装置,控制循环泵的运算与控制策略可以包括相关技术中的PID控制策略;
本公开实施例可以将检测出的电解液流量作为输入信号,通过预先设定的运算与控制策略闭环控制循环泵,从而能够实时的、动态的对电解液进出堆的流量进行调整,使其稳定在电堆产生反应所需的理想流量,从而保持电堆的高效率运行,延长电堆的内部各零部件的机械寿命。
在一种示例性实例中,确定电解液的瞬时流量之后,本公开实施例方法还包括:
将瞬时空泡量除以瞬时流量,获得电解液的瞬时空泡率。
本公开实施例中的瞬时空泡率(void fraction,又称截面孔隙率、孔隙率或截面含气率);本公开实施例通过第一激光测量装置确定空泡率的原理是:根据气泡能使激光产生散射这一物理现象测试粒度分布的;由于激光具有很好的单色性和极强的方向性,所以在没有阻碍的无限空间中激光将会照射到无穷远的地方,并且在传播过程中很少有发散的现象;散射光的光强度代表该粒径气泡的数量。通过测量不同角度上的散射光的光强度,可以得到电解液中的气泡的分布。本公开实施例中的光电探测器在光通信系统中实现将光转变成电的作用,这主要是基于半导体材料的光生伏特效应,所谓的光生伏特效应是指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象,是指由辐射引起被照射材料电导率改变的一种物理现象,光子作用于光电导材料,形成本征吸收或杂质吸收,产生附加的光生载流子,从而使半导体的电导率发生变化,产生光电导效应(光电导效应是指在光线作用下,电子吸收光子能量从键合状态过度到自由状态,而引起材料电导率的变化的现象,即当光照射到光电导体上时,若这个光电导体为本征半导体材料,且光辐射能量又足够强,光电材料价带上的电子将被激发到导带上去,使光导体的电导率变大)。
本公开实施例通过激光测量装置实时检测电解液中的瞬时空泡量和瞬时空泡率,能够对电解液的状态进行实时监测,同时瞬时空泡量和瞬时空泡率也能够反应出电堆充放电的瞬时状态,能够实时监测是否有析氢等反应产生。
在一种示例性示例中,本公开实施例用于实现上述方法的实现电解液监测的系统,参见图5,系统包括:激励信号产生单元、激光测量装置的驱动电路、两个激光测量装置4(分别为第一激光测量装置和第二激光测量装置,激光测量装置4包括:激光器4-1、空间滤波器4-2、准直镜4-3、傅里叶透镜4-4,光电探测器4-5)、接收电路、滤波电路、放大电路、解调电路等组成;其中,
本公开实施例以单片机ARM处理器STM32作为激励信号产生单元为例,单片机ARM处理器STM32通过内部时钟震荡产生脉冲信号,通过数模转换器(DAC)和直接存储器访问(DMA)配置输出脉冲电流作为激励信号输入驱动电路,驱动电路对脉冲电流进行功率放大,通过功率放大的脉冲电流驱动激光器4-1,激光器4-1根据接收到的脉冲电流的作用下产生激光。
在一种示例性实例中,本公开实施例上述系统中还可以包括以下一项或任意组合:通信接口、数据存储器、闪存(FLASH)、程序存储器和显示输出等,具体组成可以由技术人员根据应用场景进行设定。
本公开实施例通过激光测量装置同时实现了流体的流速及气泡含量的非接触测量,避免密封问题造成的电解液泄露;通过相关法计算电解液的流速,提升了流速计算的准确,且抗干扰性强;基于电解液的流速及气泡含量的实时检测,参照相关技术可以分析获得电堆的运行情况,剩余寿命和健康状况;通过预先设定的算法进行预估,为提前介入电堆运维提供数据支持,降低了电堆运行风险和运维成本。
本公开实施例还提供一种计算机存储介质,计算机存储介质中存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述实现电解液监测的方法。
本公开实施例还提供一种终端,包括:存储器和处理器,存储器中保存有计算机程序;其中,
处理器被配置为执行存储器中的计算机程序;
计算机程序被处理器执行时实现如上述实现电解液监测的方法。
图6为本公开实施例实现电解液监测的系统的结构框图,如图6所示,包括:第一激光测量装置、确定单元和处理单元;其中,
第一激光测量装置预先设置在可对通过电解液进行测量的位置,设置为:采集包含光强度信息的电信号,光强度信息包括:激光通过包含气泡的电解液后发射散射的光强度信息;
确定单元设置为:根据采集的电信号确定气泡粒径分布函数;
处理单元设置为:根据确定的确定气泡粒径分布函数计算电解液的瞬时空泡量。
本公开实施例通过设置第一激光测量装置实现激光通过电解后发生散射的光强度的信息的采集,通过采集的电信号确定气泡粒径分布函数,通过确定的气泡粒径分布函数实现了电解液瞬时气泡量的计算,实现了液流电池系统中电解液的气体含量的监测。
在一种示例性实例中,本公开实施例中确定单元是设置为:
对电信号进行预处理和解调处理后,获得解调信号;
根据获得的解调信号确定气泡粒径分布函数。
在一种示例性实例中,本公开实施例预处理可以包括:滤波和放大。这里,对电信号进行的预处理,可以由本领域技术人员参照信号与处理的相关原理实施,预处理主要为了进行降低噪声干扰和放大有效信号的处理,通过预处理可以提升信号的处理精度和质量。
在一种示例性实例中,本公开实施例中确定单元包括:接收电路、滤波电路、放大电路和解调电路;其中,
接收电路设置为:接收电信号;
滤波电路设置为:对接收的电信号进行滤波处理;
放大电路设置为:对滤波处理的电信号进行放大;
解调电路设置为,将放大和滤波处理后的电信号,解调为解调信号;
根据解调获得的解调信号确定气泡粒径分布函数。
在一种示例性实例中,本公开实施例瞬时空泡量为εins,处理单元是设置为通过以下计算公式计算瞬时空泡量:
εins = n(R)·V = n(R)·(4/3)πR³;
式中,n(R)是气泡的粒径分布函数,R是气泡颗粒的半径,V是气泡颗粒的体积,激光折射后的散射光的传播方向将与主光束的传播方向形成的夹角为θ,θ与电解液中的气泡颗粒的半径R满足:, I(θ)是激光以θ角散射的光强度,K=2π/λ,λ为激光的波长,J1为第一型的贝叶斯函数。
在一种示例性实例中,本公开实施例第一激光测量装置可以设置在以下任意位置之一:
电堆的电解液进口管的管壁;
电堆的电解液出口管的管壁;
在电解液的总进出管的分支管壁上。
在一种示例性实例中,本公开实施例系统还包括第二激光测量装置,设置在第一激光测量装置的上游或下游,第一激光测量装置和第二激光测量装置之间间隔预设距离,预设距离记为L;
第一激光测量装置和第二激光测量装置采集激光入射至电解液的第一反馈信号S1和第二反馈信号S2;
本公开实施例处理单元还设置为:
对第一反馈信号S1和第二反馈信号S2做互相关运算,可以得到相关函数:
根据得到的相关函数求得电解液从上游到下游的时间t;
根据求解得到的时间t和第一激光测量装置和第二激光测量装置之间的距离L,确定电解液的流速Vins =L/t。
在一种示例性实例中,本公开实施例处理单元还设置为:根据确定的电解液的流速Vins和管道截面积Sstack,可以确定电解液的瞬时流量Qins,Qins=管道截面积Sstack*流速Vins。
本公开实施例通过上游和下游分布的两个激光测量装置,实现了电解液进出堆的流速Vins和流量Qins的实时检测;通过激光测量的非接触检测技术及相关法运算,确定电解液的流速和流量,提升了策略系统的抗干扰性和测量结果的准确性。
在一种示例性实例中,本公开实施例处理单元还设置为:将瞬时空泡量除以瞬时流量,获得电解液的瞬时空泡率。
本公开实施例通过激光测量装置实时检测电解液中的瞬时空泡量和瞬时空泡率,能够对电解液的状态进行实时监测,同时瞬时空泡量和瞬时空泡率也能够反应出电堆充放电的瞬时状态,能够实时监测是否有析氢等反应产生。
在一种示例性实例中,本公开实施例处理单元还设置为:
根据确定的瞬时流量,采用预先设定的运算与控制策略闭环控制循环泵,以调整电解液进出堆的流量。
本公开实施例可以将检测出的电解液流量作为输入信号,通过预先设定的运算与控制策略闭环控制循环泵,从而能够实时的、动态的对电解液进出堆的流量进行调整,使其稳定在电堆产生反应所需的理想流量,从而保持电堆的高效率运行,延长电堆的内部各零部件的机械寿命。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中,在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分;例如,一个物理组件可以具有多个功能,或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器,如数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于 RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
Claims (12)
1.一种实现电解液监测的方法,其特征在于,包括:
通过预先设置的第一激光测量装置采集包含光强度信息的电信号,光强度信息包括:激光通过包含气泡的电解液后发生散射的光强度的信息;
根据采集的电信号确定气泡粒径分布函数;
根据确定的确定气泡粒径分布函数计算电解液的瞬时空泡量;
其中,所述第一激光测量装置设置在可对通过电解液的激光的散射光强进行测量的位置。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述采集的电信号确定气泡粒径分布函数信息,包括:
对电信号进行预处理和解调处理后,获得解调信号;
根据获得的所述解调信号确定所述气泡粒径分布函数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述预处理包括:滤波和放大。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述瞬时空泡量为εins,所述瞬时空泡量通过以下计算公式计算:
εins = n(R)·V = n(R)·(4/3)πR³;
式中,n(R)是气泡的粒径分布函数,R是气泡颗粒的半径,V是气泡颗粒的体积,激光折射后的散射光的传播方向将与主光束的传播方向形成的夹角为θ,θ与电解液中的气泡颗粒的半径R满足:, I(θ)是激光以θ角散射的光强度,K=2π/λ,λ为激光的波长,J1为第一型的贝叶斯函数。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法,其特征在于,所述第一激光测量装置设置在以下任意位置之一:
电堆的电解液进口管的管壁;
电堆的电解液出口管的管壁;
在电解液的总进出管的分支管壁上。
6.根据权利要求1至4任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
通过所述第一激光测量装置采集激光入射至电解液的第一反馈信号;
通过预先设置的第二激光测量装置采集激光入射至电解液的第二反馈信号;
对第一反馈信号和第二反馈信号做互相关运算,并根据所述互相关运算得到的相关函数求解电解液从上游位移到下游的时间;
根据求解得到的电解液从上游位移到下游的时间和第一激光测量装置和第二激光测量装置之间的间隔,确定电解液的流速;
其中,所述第二激光测量装置设置在第一激光测量装置的上游或下游,第一激光测量装置和第二激光测量装置之间间隔预设距离。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述确定电解液的流速之后,所述方法还包括:
根据确定的电解液的流速和预先确定的管道截面积,确定电解液的瞬时流量。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述确定电解液的瞬时流量之后,所述方法还包括:
将所述瞬时空泡量除以所述瞬时流量,获得电解液的瞬时空泡率。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述确定电解液的瞬时流量之后,所述方法还包括:
根据确定的所述瞬时流量,采用预先设定的运算与控制策略闭环控制循环泵,以调整电解液进出堆的流量。
10.一种计算机存储介质,所述计算机存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的实现电解液监测的方法。
11.一种终端,包括:存储器和处理器,所述存储器中保存有计算机程序;其中,
处理器被配置为执行存储器中的计算机程序;
所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的实现电解液监测的方法。
12.一种实现电解液监测的系统,包括:第一激光测量装置、确定单元和处理单元;其中,
第一激光测量装置预先设置在可对通过电解液的激光的散射光强进行测量的位置,设置为:采集包含光强度信息的电信号,光强度信息包括:激光通过包含气泡的电解液后发射散射的光强度信息;
确定单元设置为:根据采集的电信号确定气泡粒径分布函数;
处理单元设置为:根据确定的确定气泡粒径分布函数计算电解液的瞬时空泡量。
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