CN213936276U - 一种锌基单液流电池的电池组测试台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锌基单液流电池的电池组测试台，包括主支架、控制系统、管路系统、储罐和换热系统；适用于锌基单液流电池；其中，换热系统包括换热器、管道、球阀和泵；控制系统包括控制柜，外部直接接入市电，同时连接充放电仪器；管路系统包括球阀、管道、仪器仪表和泵等设备，可以对流量、压力、温度等数据进行实时监控和调节，实现了对锌基单液流单池和电池组全方位的测试；容量系统包括储罐，用来储存电解液；主支架，用来承载换热系统、管路系统、控制系统和储罐。

Description

一种锌基单液流电池的电池组测试台

技术领域

本实用新型属于锌基单液流电池领域，涉及一种能够正常测试锌基单液流电池性能的平台。

背景技术

随着锌基液流电池储能行业的不断发展，需求量不断增加，现有的电池系统，已经不能满足液流电池储能行业的普遍需求。

实用新型内容

一种锌基单液流电池和电池组测试台；

本实用新型将锌基单液流测试平台的主支架、控制系统、换热系统、管路系统和储罐进行一体化设计。该装置配置流量、液位、温度等传感器，可适用于多种锌基单液流体系电池。

一种锌基单液流电池的电池组测试台，包括主支架、控制系统、管路系统、储罐和换热系统；

主支架为一个中空的支架，控制系统、管路系统、储罐和换热系统均置于此支架上；于支架后方的左右两侧分别设有控制系统和储罐；

管路系统包括电解液循环泵、管路、传感器和阀门；传感器包括流量传感器、压力传感器、温度传感器；待测液流电池的正极电解液入口和出口通过管道与电解液储罐连接；待测液流电池的负极电解液入口和出口通过管道与电解液储罐连接；电解液储罐通过连接管道经同一台液泵分别与待测液流电池的正极电解液入口和负极电解液入口连接；在待测液流电池的正极电解液入口和泵之间或在待测液流电池的负极电解液入口和泵之间的主管路上安装流量传感器，用于实时监控管道中电解液的流量大小；在待测液流电池的正极电解液入口和泵之间或在待测液流电池的负极电解液入口和泵之间；或分别在待测液流电池的正极电解液入口和泵之间和待测液流电池的负极电解液入口和泵之间的主管路上安装压力传感器，用于实时监控管道中电解液的压力大小；在待测液流电池的正极电解液出口和储罐之间或在待测液流电池的负极电解液入口和泵之间；或分别在待测液流电池的正极电解液入口和泵之间和待测液流电池的负极电解液出口和储罐之间的主管路上安装温度传感器，用于实时监控管道中电解液的温度高低；

控制系统包括电控柜，电控柜包括充电电路、放电电路，液流电池的正负极输出端分别经电控柜的充电电路、放电电路分别通过电缆与外部供电装置和外部负载相连接；电控柜放置在主支架上的一侧，充电时，电能由外部供电装置通过电缆进入电池，电池进行化学反应，将电能储存进电解液中；放电时，电解液通过电堆进行化学反应，将电能释放，由电缆提供给外部负载，供负载使用；

换热系统包括换热器、管路、阀门和换热泵，换热器的热流体或冷流体入口通过管路经换热泵和阀门与电解液储罐下部的流体出口相连，换热器的热流体或冷流体出口通过管路经阀门与电解液储罐上部的流体入口相连，当系统需要将电解液进行换热处理时，换热泵开启，电解液由储罐经过管路和阀门，通过换热泵，打入到换热器中，在换热器内部经过换热处理后，再经由管路和阀门，被打回储罐内，完成换热工作。

所述测试台，控制系统即电控柜，电控柜包括充电电路、放电电路，液流电池的正负极输出端分别经电控柜的充电电路、放电电路分别通过电缆与外部供电装置和外部负载相连接；电控柜放置在主支架上的一侧，充电时，电能由外部供电装置通过电缆进入电池，电池进行化学反应，将电能储存进电解液中；放电时，电解液通过电堆进行化学反应，将电能释放，由电缆提供给外部负载，供负载使用；

外部供电装置为市电、光伏发电或风力发电装置中的一种或二种以上。

还包括有以下部件：

流量传感器，安装在管路系统的一段管路上，能够实时监控管道中电解液的流量大小；于正极电解液入口和负极电解液入口与泵之间的连接主管道上设有流量传感器；

温度传感器，安装在管路系统的一段管路上，能够实时监控管道中电解液的温度数值；于正极电解液出口和负极电解液出口与储罐之间的连接管道上设有温度传感器；

压力传感器，安装在管路系统的一段管路上，能够实时监控管道中电解液的压力大小；于正极电解液入口和负极电解液入口与泵之间的连接管道上设有压力传感器。

换热系统包括换热器、管路、阀门和换热泵，换热器的热流体或冷流体入口通过管路经换热泵和阀门与电解液储罐下部的流体出口相连，换热器的热流体或冷流体出口通过管路经阀门与电解液储罐上部的流体入口相连，当系统需要将电解液进行换热处理时，换热泵开启，电解液由储罐经过管路和阀门，通过换热泵，打入到换热器中，在换热器内部经过换热处理后，再经由管路和阀门，被打回储罐内，完成换热工作。

所述管路系统的阀门为电动阀门，电动阀门通过导线与电控柜相连，由电控柜控制电动阀门的工作。

附图说明

图1为本实用新型斜45度俯视示意图；

图2为各部分组成结构图：

图中：1为储罐，2为换热系统，3为主支架，4为控制系统，5为管路系统，6为电解液循环泵，7为管路，8为温度传感器，9为压力传感器，10为阀门，11为流量传感器。

具体实施方式

实施例

控制系统，即电控柜，如图2中的结构4，电控柜包括充电电路、放电电路，液流电池的正负极输出端分别经电控柜的充电电路、放电电路分别通过电缆与外部供电装置和外部负载相连接；电控柜放置在主支架上的一侧，充电时，电能由外部供电装置通过电缆进入电池，电池进行化学反应，将电能储存进电解液中；放电时，电解液通过电堆进行化学反应，将电能释放，由电缆提供给外部负载，供负载使用；

换热系统，如图2中的结构2，包括换热器、管路、阀门和换热泵，换热器的热流体或冷流体入口通过管路经换热泵和阀门与电解液储罐下部的流体出口相连，换热器的热流体或冷流体出口通过管路经阀门与电解液储罐上部的流体入口相连，当系统需要将电解液进行换热处理时，换热泵开启，电解液由储罐经过管路和阀门，通过换热泵，打入到换热器中，在换热器内部经过换热处理后，再经由管路和阀门，被打回储罐内，完成换热工作。

管路系统，如图2中的结构5，包括电解液循环泵如图2中结构6，管路如图2中结构7，传感器和阀门；传感器包括流量传感器如图2中结构 11，压力传感器如图2中结构9，温度传感器如图2中结构8；待测液流电池的正极电解液入口和出口通过管道与电解液储罐连接；待测液流电池的负极电解液入口和出口通过管道与电解液储罐连接；电解液储罐通过连接管道经同一台液泵分别与待测液流电池的正极电解液入口和负极电解液入口连接；在待测液流电池的正极电解液入口和泵之间或在待测液流电池的负极电解液入口和泵之间的主管路上安装流量传感器，用于实时监控管道中电解液的流量大小；在待测液流电池的正极电解液入口和泵之间或在待测液流电池的负极电解液入口和泵之间；或分别在待测液流电池的正极电解液入口和泵之间和待测液流电池的负极电解液入口和泵之间的主管路上安装压力传感器，用于实时监控管道中电解液的压力大小；在待测液流电池的正极电解液出口和储罐之间或在待测液流电池的负极电解液入口和泵之间；或分别在待测液流电池的正极电解液入口和泵之间和待测液流电池的负极电解液出口和储罐之间的主管路上安装温度传感器，用于实时监控管道中电解液的温度高低；

主支架，如图2中的结构3，承载所有电池测试台的储罐、控制系统、换热系统和管路系统，均由螺栓进行固定。

具体运行过程为：

(1)如图2所示，当单个锌溴单液流电池电堆或几个锌溴单液流电池组电堆需要测试时，将电堆的进出口，通过管路，与测试台管路中的进出液口进行连接，使单个电堆或电堆组与测试台的管路系统进行有效的硬连接或者软连接，保证单个电堆或电堆组与管路系统和储罐之间形成密封回路；

(2)由控制系统，给管路系统中的泵和电控球阀一个信号，电动球阀打开，泵启动，将电解液从储罐打出，通过管路系统，途径手动球阀、压力传感器、流量传感器等，电解液进入到待测电堆或待测电堆组，经由待测电堆或待测电堆组内部反应后，在通过管路系统，途径手动球阀温度传感器，回入到储罐内；

(3)换热系统工作模式：在管路系统中，电解液经由电堆或电池组回到储罐的管路中，有一个温度传感器，用以感应这段管路中电解液的温度，通过电线，将信号回传给控制系统，当电解液温度上升到控制系统设定的温度上限时，信号通过电线回传到控制系统，控制系统随即做出连锁反应，通过电线传输信号，将换热系统的泵和电动球阀一并打开，通过换热系统的管路，将电解液从储罐中，吸出，进入到换热系统中进行电解液冷却，冷却之后，电解液再通过换热系统的管路，回到桶内，待电解液温度降至控制系统设定的温度时，温度传感器将信号通过电线回传到控制系统，控制系统根据反馈的信号，控制换热系统中的电动球阀和泵，将换热系统的泵和电动球阀关闭，换热系统随即停止工作。

Claims (6)

1.一种锌基单液流电池的电池组测试台，包括主支架、控制系统、管路系统、储罐和换热系统；其特征是：主支架为一个中空的支架，控制系统、管路系统、储罐和换热系统均置于此支架上；于支架后方的左右两侧分别设有控制系统和储罐；

管路系统包括电解液循环泵、管路、传感器和阀门；传感器包括流量传感器、压力传感器、温度传感器；待测液流电池的正极电解液入口和出口通过管道与电解液储罐连接；待测液流电池的负极电解液入口和出口通过管道与电解液储罐连接；电解液储罐通过连接管道经同一台液泵分别与待测液流电池的正极电解液入口和负极电解液入口连接；在待测液流电池的正极电解液入口和泵之间或在待测液流电池的负极电解液入口和泵之间的主管路上安装流量传感器，用于实时监控管道中电解液的流量大小；在待测液流电池的正极电解液入口和泵之间或在待测液流电池的负极电解液入口和泵之间,或分别在待测液流电池的正极电解液入口和泵之间和待测液流电池的负极电解液入口和泵之间的主管路上安装压力传感器，用于实时监控管道中电解液的压力大小；在待测液流电池的正极电解液出口和储罐之间或在待测液流电池的负极电解液入口和泵之间；或分别在待测液流电池的正极电解液入口和泵之间和待测液流电池的负极电解液出口和储罐之间的主管路上安装温度传感器，用于实时监控管道中电解液的温度高低；

控制系统包括电控柜，电控柜包括充电电路、放电电路，液流电池的正负极输出端分别经电控柜的充电电路、放电电路分别通过电缆与外部供电装置和外部负载相连接；电控柜放置在主支架上的一侧，充电时，电能由外部供电装置通过电缆进入电池，电池进行化学反应，将电能储存进电解液中；放电时，电解液通过电堆进行化学反应，将电能释放，由电缆提供给外部负载，供负载使用；

换热系统包括换热器、管路、阀门和换热泵，换热器的热流体或冷流体入口通过管路经换热泵和阀门与电解液储罐下部的流体出口相连，换热器的热流体或冷流体出口通过管路经阀门与电解液储罐上部的流体入口相连，当系统需要将电解液进行换热处理时，换热泵开启，电解液由储罐经过管路和阀门，通过换热泵，打入到换热器中，在换热器内部经过换热处理后，再经由管路和阀门，被打回储罐内，完成换热工作。

2.根据权利要求1所述的锌基单液流电池的电池组测试台，其特征是：控制单元的充电电路通过电缆与电控柜内充电接口相连，充电接口通过电缆与外部供电装置连接；控制单元的放电电路经外部设备通过电缆与电控柜上设置的放电接口相连，放电接口可通过电缆与外部负载或用户端连接，实现系统放电；

外部供电装置为市电、光伏发电或风力发电装置中的一种或二种以上。

3.根据权利要求1或2所述的锌基单液流电池的电池组测试台，其特征是：电控柜还包括有电路开关，外部供电装置和外部负载分别经电路开关分别与充电电路和放电电路连接。

4.根据权利要求1所述的锌基单液流电池的电池组测试台，其特征是：还包括有以下部件：

流量传感器，安装在管路系统的一段管路上，能够实时监控管道中电解液的流量大小；于正极电解液入口和负极电解液入口与泵之间的连接主管道上设有流量传感器；

温度传感器，安装在管路系统的一段管路上，能够实时监控管道中电解液的温度数值；于正极电解液出口和负极电解液出口与储罐之间的连接管道上设有温度传感器；

压力传感器，安装在管路系统的一段管路上，能够实时监控管道中电解液的压力大小；于正极电解液入口和负极电解液入口与泵之间的连接管道上设有压力传感器。

5.根据权利要求4所述的锌基单液流电池的电池组测试台，其特征是：所述换热系统的阀门为电动阀门，电动阀门、温度传感器、压力传感器和流量传感器均分别通过导线与电控柜相连，由电控柜控制电动阀门的工作。

6.根据权利要求1所述的锌基单液流电池的电池组测试台，其特征是：所述管路系统的阀门为电动阀门，电动阀门通过导线与电控柜相连，由电控柜控制电动阀门的工作。

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