CN217931977U - 一种液流电池电堆寿命和加速老化试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及液流电池电堆寿命和加速老化试验技术领域，具体为一种液流电池电堆寿命和加速老化试验装置，包括：隔离变压器T1，隔离变压器T1电性连接着交直流双向换流器V0；正极电解质液储罐BP，正极电解质液储罐BP电性连接着正极电解质液循环泵MP；负极电解质液储罐BN，负极电解质液储罐BN电性连接着负极电解质液循环泵MN；液流电池电堆寿命和加速老化试验方法，包含以下步骤：连接、测试、重复测试；有益效果为：首先启动正负极电解液循环系统，使得电堆单体G1,G2里具备足够的阴阳极电解液进行反应；启动PCS‑V0,DCDC1‑V1,DCDC2‑V2，对液流电池进行充电到合适的容量水平/SOC水平，50％左右；停止PCS‑V0,或者设置在其恒直流母线电压模式。
Description
技术领域
本实用新型涉及液流电池电堆寿命和加速老化试验技术领域，具体为一种液流电池电堆寿命和加速老化试验装置。
背景技术
液流电池因为其功率和容量/电量可以解耦灵活配置，且本质安全，又具有极长的循环寿命，而受到广发的研究和应用；
影响其寿命和容量的主要部分是电解液和电堆，电解液在使用过程中可以在线检测或者取样检测其真实的衰减状态；
但是电堆确在使用过程中因为封装和串并联使用的原因而很难准确的表征其衰减状态。又因为液流电池多用于长时储能场合，一个完整的循环下来就得10多个小时，考虑到电价的经济性，一般一天最多一个充放循环，且电解液的量巨大，成本很高，真实应用场景下测试其寿命和老化衰减的时间和金钱成本巨大。但是规模化推广有必要对液流电池的单体电堆部件进行有效的加速老化和寿命的试验，否则风险巨大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种液流电池电堆寿命和加速老化试验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种液流电池电堆寿命和加速老化试验装置，包括：
隔离变压器T1，隔离变压器T1电性连接着交直流双向换流器V0；
正极电解质液储罐BP，正极电解质液储罐BP电性连接着正极电解质液循环泵MP；
负极电解质液储罐BN，负极电解质液储罐BN电性连接着负极电解质液循环泵MN。
优选的，所述交直流双向换流器V0电性连接着直流双向变换器V1，交直流双向换流器V0电性连接着直流双向变换器V2，直流双向变换器V1和直流双向变换器V2处于并联关系，交直流双向换流器V0电性连接着直流双向变换器V1和直流双向变换器V2分别对电堆进行充放电。
优选的，所述直流双向变换器V1可更换为交直流双向换流器PCS，直流双向变换器V2可更换为交直流双向换流器PCS，交直流双向换流器V0电性连接两组交直流双向换流器PCS，分别对电堆进行充放电。
优选的，所述直流双向变换器V1电性连接着电堆G1，直流双向变换器V2电性连接着电堆G2，电堆G1电性连接着正极电解质液储罐BP，电堆G2电性连接着负极电解质液储罐BN。
优选的，所述电堆G1电性连接着正极电解质液储罐BP，电堆G2电性连接着负极电解质液循环泵MN。
优选的，所述隔离变压器的顶部安装有延伸架，延伸架的底部通过导线与隔离变压器的内部结构相连接，延伸架的顶部开设有固定槽，固定槽的顶部开设有螺纹孔，螺纹孔中螺接有螺杆。
优选的，所述螺杆与延伸架内部的导线电性相连，螺杆表面套设有连接环，螺杆旋拧在螺纹孔中，将连接环固定在固定槽中，连接环的端部连接有连接导线，连接导线呈圆柱状。
优选的，所述延伸架的顶部开设有顶槽，顶槽中插接有防护罩，防护罩的内部为空，且防护罩的端部设置有插接板，插接板的表面开设有卡合槽，卡合槽呈半圆形，卡合槽的内壁开设有槽，槽中插接有顶推板，槽中设置有弹簧，弹簧的一端连接着槽的内壁，另一端连接着顶推板，顶推板可在槽中移动，且不会脱离出槽中。
优选的，所述防护罩的顶部安装有提拉杆，防护罩的表面设置有橡胶垫，防护罩插接在顶槽中时可将防护罩固定在顶槽中，延伸架的顶部开设有插接槽，防护罩在插接进顶槽中时，插接板插接在插接槽中。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
首先启动正负极电解液循环系统，使得电堆单体G1,G2里具备足够的阴阳极电解液进行反应；
启动PCS-V0,DCDC1-V1,DCDC2-V2，对液流电池进行充电到合适的容量水平/SOC水平，50％左右；
停止PCS-V0,或者设置在其恒直流母线电压模式，如果停止PCS-VO,则设置DCDC1-V1为恒直流母线电压模式，DCDC2工作在充放电状态,或者DCDC2-V2为恒直流母线电压模式,DCDC1-V1工作在充放电模式；若PCS-V0设置在恒直流母线电压模式，则DCDC1-V1,DCDC2-V2分别设置一个充电模式，一个放电模式；
保持液路循环正常状态，依据上面的设置进行单体电堆额定功率充放电测试，时间设置1-4个小时，根据加速倍数1-4或更大倍数，倍数越大，时间越短；
设置的时间到达后，变换DCDC1-V1,DCDC2-V2的充放电设置，充电的变为放电，放电的变为充电；继续测试；交替变换充放模式进行测试，直至容量SOC接近为0；
重复上述步骤直至测试的充放循环数到达设定的次数，就可对液流电池的单体电堆部件进行有效的加速老化和寿命的进行试验；
将连接环使用螺杆固定在固定槽中后，将防护罩插接在顶槽中，使得卡合槽卡在连接导线的外部，防护罩在下降过程中，插接板插接进插接槽中，卡合槽顶持在连接导线的顶部，连接导线的两侧收到顶推板的顶推，防止连接导线进行晃动，由于隔离变压器需要长期进行实验，防止连接环松动对实验产生影响，且插接板和顶推板将连接导线卡合，防止灰尘进入固定槽中，对隔离变压器和连接环之间的连通产生影响，进而对实验产生影响。
附图说明
图1为本实用新型电路结构示意图；
图2为本实用新型电路结构示意图；
图3为本实用新型隔离变形器立体结构示意图；
图4为图3中A处结构放大示意图。
图中：隔离变压器1、提拉杆2、防护罩3、延伸架4、连接导线5、插接板6、顶推板7、插接槽8、固定槽9、连接环10、螺杆11、顶槽12、卡合槽13。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本实用新型实施例，并不用于限定本实用新型实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是，对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。
请参阅图1至图4，本实用新型提供一种技术方案：一种液流电池电堆寿命和加速老化试验装置，包括：隔离变压器T1，隔离变压器T1电性连接着交直流双向换流器V0，交直流双向换流器V0电性连接着直流双向变换器V1，交直流双向换流器V0电性连接着直流双向变换器V2，直流双向变换器V1和直流双向变换器V2处于并联关系，交直流双向换流器V0电性连接着直流双向变换器V1和直流双向变换器V2分别对电堆进行充放电，直流双向变换器V1可更换为交直流双向换流器PCS，直流双向变换器V2可更换为交直流双向换流器PCS，交直流双向换流器V0电性连接两组交直流双向换流器PCS，分别对电堆进行充放电，直流双向变换器V1电性连接着电堆G1，直流双向变换器V2电性连接着电堆G2，电堆G1电性连接着正极电解质液储罐BP，电堆G2电性连接着负极电解质液储罐BN，电堆G1电性连接着正极电解质液储罐BP，电堆G2电性连接着负极电解质液循环泵MN；正极电解质液储罐BP，正极电解质液储罐BP电性连接着正极电解质液循环泵MP；负极电解质液储罐BN，负极电解质液储罐BN电性连接着负极电解质液循环泵MN；
隔离变压器1的顶部安装有延伸架4，延伸架4的底部通过导线与隔离变压器1的内部结构相连接，延伸架4的顶部开设有固定槽9，固定槽9的顶部开设有螺纹孔，螺纹孔中螺接有螺杆11，螺杆11与延伸架4内部的导线电性相连，螺杆11表面套设有连接环10，螺杆11旋拧在螺纹孔中，将连接环10固定在固定槽9中，连接环10的端部连接有连接导线5，连接导线5呈圆柱状，延伸架4的顶部开设有顶槽12，顶槽12中插接有防护罩3，防护罩3的内部为空，且防护罩3的端部设置有插接板6，插接板6的表面开设有卡合槽13，卡合槽13呈半圆形，卡合槽13的内壁开设有槽，槽中插接有顶推板7，槽中设置有弹簧，弹簧的一端连接着槽的内壁，另一端连接着顶推板7，顶推板7可在槽中移动，且不会脱离出槽中，防护罩3的顶部安装有提拉杆2，防护罩3的表面设置有橡胶垫，防护罩3插接在顶槽12中时可将防护罩3固定在顶槽12中，延伸架4的顶部开设有插接槽8，防护罩3在插接进顶槽12中时，插接板6插接在插接槽8中。
一种液流电池电堆寿命和加速老化试验方法，包含以下步骤：
步骤一：连接，将连接环10使用螺杆11固定在固定槽9中后，将防护罩3插接在顶槽12中，使得卡合槽13卡在连接导线5的外部，防护罩3在下降过程中，插接板6插接进插接槽8中，卡合槽13顶持在连接导线5的顶部，连接导线5的两侧收到顶推板7的顶推，防止连接导线5进行晃动；
步骤二：测试，首先启动正负极电解液循环系统，使得电堆单体G1,G2里具备足够的阴阳极电解液进行反应；启动PCS-V0,DCDC1-V1,DCDC2-V2，对液流电池进行充电到合适的容量水平/SOC水平，50％左右；停止PCS-V0,或者设置在其恒直流母线电压模式，如果停止PCS-VO,则设置DCDC1-V1为恒直流母线电压模式，DCDC2工作在充放电状态,或者DCDC2-V2为恒直流母线电压模式,DCDC1-V1工作在充放电模式；若PCS-V0设置在恒直流母线电压模式，则DCDC1-V1,DCDC2-V2分别设置一个充电模式，一个放电模式；保持液路循环正常状态，依据上面的设置进行单体电堆额定功率充放电测试，时间设置1-4个小时，根据加速倍数1-4或更大倍数，倍数越大，时间越短；设置的时间到达后，变换DCDC1-V1,DCDC2-V2的充放电设置，充电的变为放电，放电的变为充电；继续测试；交替变换充放模式进行测试，直至容量SOC接近为0；
步骤三：重复测试。
尽管上面对本申请说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本申请，但是本申请不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本申请精神和范围内，一切利用本申请构思的申请创造均在保护之列。
Claims (9)
1.一种液流电池电堆寿命和加速老化试验装置，其特征在于：包括：
隔离变压器T1，隔离变压器T1电性连接着交直流双向换流器V0；
正极电解质液储罐BP，正极电解质液储罐BP电性连接着正极电解质液循环泵MP；
负极电解质液储罐BN，负极电解质液储罐BN电性连接着负极电解质液循环泵MN。
2.根据权利要求1所述的一种液流电池电堆寿命和加速老化试验装置，其特征在于：所述交直流双向换流器V0电性连接着直流双向变换器V1，交直流双向换流器V0电性连接着直流双向变换器V2，直流双向变换器V1和直流双向变换器V2处于并联关系，交直流双向换流器V0电性连接着直流双向变换器V1和直流双向变换器V2分别对电堆进行充放电。
3.根据权利要求2所述的一种液流电池电堆寿命和加速老化试验装置，其特征在于：所述直流双向变换器V1可更换为交直流双向换流器PCS，直流双向变换器V2可更换为交直流双向换流器PCS，交直流双向换流器V0电性连接两组交直流双向换流器PCS，分别对电堆进行充放电。
4.根据权利要求3所述的一种液流电池电堆寿命和加速老化试验装置，其特征在于：所述直流双向变换器V1电性连接着电堆G1，直流双向变换器V2电性连接着电堆G2，电堆G1电性连接着正极电解质液储罐BP，电堆G2电性连接着负极电解质液储罐BN。
5.根据权利要求4所述的一种液流电池电堆寿命和加速老化试验装置，其特征在于：所述电堆G1电性连接着正极电解质液储罐BP，电堆G2电性连接着负极电解质液循环泵MN。
6.根据权利要求1所述的一种液流电池电堆寿命和加速老化试验装置，其特征在于：所述隔离变压器(1)的顶部安装有延伸架(4)，延伸架(4)的底部通过导线与隔离变压器(1)的内部结构相连接，延伸架(4)的顶部开设有固定槽(9)，固定槽(9)的顶部开设有螺纹孔，螺纹孔中螺接有螺杆(11)。
7.根据权利要求6所述的一种液流电池电堆寿命和加速老化试验装置，其特征在于：所述螺杆(11)与延伸架(4)内部的导线电性相连，螺杆(11)表面套设有连接环(10)，螺杆(11)旋拧在螺纹孔中，将连接环(10)固定在固定槽(9)中，连接环(10)的端部连接有连接导线(5)，连接导线(5)呈圆柱状。
8.根据权利要求7所述的一种液流电池电堆寿命和加速老化试验装置，其特征在于：所述延伸架(4)的顶部开设有顶槽(12)，顶槽(12)中插接有防护罩(3)，防护罩(3)的内部为空，且防护罩(3)的端部设置有插接板(6)，插接板(6)的表面开设有卡合槽(13)，卡合槽(13)呈半圆形，卡合槽(13)的内壁开设有槽，槽中插接有顶推板(7)，槽中设置有弹簧，弹簧的一端连接着槽的内壁，另一端连接着顶推板(7)，顶推板(7)可在槽中移动，且不会脱离出槽中。
9.根据权利要求8所述的一种液流电池电堆寿命和加速老化试验装置，其特征在于：所述防护罩(3)的顶部安装有提拉杆(2)，防护罩(3)的表面设置有橡胶垫，防护罩(3)插接在顶槽(12)中时可将防护罩(3)固定在顶槽(12)中，延伸架(4)的顶部开设有插接槽(8)，防护罩(3)在插接进顶槽(12)中时，插接板(6)插接在插接槽(8)中。
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