KR20200065862A - Apparatus for improving performance of redox flow battery using electrolyte pressure and method thereof - Google Patents

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Abstract

Disclosed are an apparatus of improving performance of a redox flow battery and a method thereof. The apparatus of improving performance of a redox flow battery including a unit cell including an anode, a cathode, and a separation film, an electrolyte storage tank, and an electrolyte tank pump connected to the electrolyte storage tank to supply an electrolyte to the unit cell, comprises: a memory unit for storing a data correlation table for a pressure value estimated in the unit cell through a correlation between a state of charge (SOC) of the redox flow battery and a pressure of the electrolyte supplied to a unit cell inlet (hereinafter, an estimated pressure value); a pressure measurement unit for measuring a pressure of the electrolyte supplied from the electrolyte tank pump in the unit cell inlet (hereinafter, a measured pressure value); and a control unit for mapping the estimated pressure value in the data correlation table according to the SOC of the redox flow battery and the measured pressure value, and outputting a signal for controlling a valve installed in a unit cell outlet according to the mapped estimated pressure value.

Description

전해액 압력을 이용한 레독스 흐름 전지의 성능 향상 장치 및 방법{APPARATUS FOR IMPROVING PERFORMANCE OF REDOX FLOW BATTERY USING ELECTROLYTE PRESSURE AND METHOD THEREOF}Apparatus and method for improving the performance of a redox flow battery using electrolyte pressure{APPARATUS FOR IMPROVING PERFORMANCE OF REDOX FLOW BATTERY USING ELECTROLYTE PRESSURE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 레독스 흐름 전지의 성능 향상 장치 및 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 레독스 흐름 전지에 공급되는 전해액의 압력 분석을 통해 레독스 흐름 전지의 성능을 향상시킬 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for improving the performance of a redox flow battery, and more particularly, to an apparatus and method for improving the performance of a redox flow battery through pressure analysis of an electrolyte supplied to the redox flow battery. will be.

현재 ESS(Energy Storage System)를 위한 다양한 2차 전지(secondary battery)들이 연구되고 있다. 리튬-이온 배터리가 상업화에 근접하였으나, 아직 안정성 및 수명 측면에서 완벽한 검증을 이루어 내지 못하였다. 그래서 레독스 흐름 전지(Redox Flow Battery, RFB)등의 다른 형태의 2차 전지의 개발이 활발하게 진행 중에 있다. RFB는 두 물질 사이의 산화-환원 반응을 이용한 것으로 그 중 아연-브롬 흐름 전지(Zn-Br flow battery)는 아연과 브롬 사이의 산화-환원 반응을 기반으로 한 전지로서, 출력 및 용량 자율도, 가격 등의 장점을 가진다.Currently, various secondary batteries for ESS (Energy Storage System) are being studied. Lithium-ion batteries are close to commercialization, but have not yet been fully verified in terms of stability and life. Therefore, the development of other types of secondary batteries such as Redox Flow Battery (RFB) is actively underway. RFB is an oxidation-reduction reaction between two substances, and among them, a zinc-bromide flow battery is a battery based on an oxidation-reduction reaction between zinc and bromine, which is an output and capacity autonomy. It has advantages such as price.

도 1은 레독스 흐름 전지 스택 내 화학반응의 참고도이다.1 is a reference diagram of a chemical reaction in a redox flow cell stack.

도 1을 참조하면, 아연-브롬 흐름 전지는 하나의 분리막을 사이에 두고 아래 반응식과 같이 캐소드(캐소드 전해액)과 애노드(애노드 전해액)에서 화학반응이 발생한다.Referring to FIG. 1, in a zinc-bromine flow battery, a chemical reaction occurs at a cathode (cathode electrolyte) and an anode (anode electrolyte) as shown in the following reaction formula with one separator interposed therebetween.

애노드 : Zn2+ + 2e- ↔ Zn (-0.77V)Anode: Zn 2+ + 2e - ↔ Zn (-0.77V)

캐소드 : 2Br- ↔ Br2 + 2e- (+1.08V)Cathode: 2Br - ↔ Br 2 + 2e - (+1.08V)

상기 반응이 일어나는 단위 셀에서는 충전 및 방전 상태에 따라 약 1.2 ~ 1.7V의 전압이 발생하는바, 필요한 전압을 얻기 위해 다수의 단위 셀을 직렬로 연결한 전지 스택(Stack)을 구성한다. 상기 전지 스택은 약 60개의 단위 셀이 직렬로 연결되어 약 100V~120V의 출력 전압을 얻을 수 있다. 또한, 대용량의 ESS를 구성하기 상기 전지 스택을 다시 직렬로 연결하여 요구되는 고전압을 얻을 수 있다.In the unit cell in which the reaction occurs, a voltage of about 1.2 to 1.7 V is generated according to a state of charge and discharge, and thus a battery stack in which a plurality of unit cells are connected in series to obtain a required voltage is configured. In the battery stack, about 60 unit cells are connected in series to obtain an output voltage of about 100V to 120V. In addition, to construct a large-capacity ESS, it is possible to obtain the high voltage required by connecting the battery stacks again in series.

도 2는 레독스 흐름 전지 스택 내 구조의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a structure in a redox flow cell stack.

도 2를 참조하면, 전극 프레임(Electrode Flow frame)과 분리막 프레임(Membrane Flow frame) 각각 1장씩, 2장이 1셀(cell)의 기본이 된다. 그리고 집전을 위해 버스바를 포함하는 말단 캡(End cap)을 양 말단에 애노드에는 애노드 말단 캡(Anode End cap), 캐소드에는 캐소드 말단 캡(Cathode End cap)을 사용한다. 상기 전극 프레임(Electrode Flow frame)과 분리막 프레임(Membrane Flow frame)사이에 메쉬(스페이서)이 위치하여 전해액이 흐르게 된다. 전해액이 흐를 수 있는 주입 구는 총 4군데로 유로 채널을 따라 전해액이 위에서 아래로, 아래에서 위로 흐를 수 있다.Referring to Figure 2, the electrode frame (Electrode Flow frame) and the separator frame (Membrane Flow frame), one each, two pieces are the basis of one cell (cell). In addition, an end cap including a bus bar is used for current collection, and an anode end cap is used for the anode at both ends, and a cathode end cap is used for the cathode. A mesh (spacer) is positioned between the electrode flow frame and the membrane flow frame to allow electrolyte to flow. There are a total of four injection ports through which the electrolyte can flow, and the electrolyte can flow from top to bottom and from bottom to top along the channel.

한편, 아연-브롬 흐름 전지의 경우 충전 및 방전에 따른 전지의 충전 상태(State Of Charge, SOC)에 따라 전해액의 점도 변화 현상 및 애노드에서의 아연 전착(zinc deposition) 현상이 있기 때문에 펌프 모터의 부하가 달라질 수 있다. 이로 인해 사이 펌프에 걸리는 토크 및 소비전력이 달라져서 전해액의 유량, 유속, 유압 등에 변화가 발생할 수 있다.On the other hand, in the case of a zinc-bromide flow battery, the load of the pump motor is due to the phenomenon of viscosity change of the electrolyte and zinc deposition at the anode depending on the state of charge (SOC) of the battery according to charging and discharging. May vary. Due to this, the torque and power consumption applied to the inter-pump are changed, and thus the flow rate, flow rate, and hydraulic pressure of the electrolyte may change.

이에 따라, 전해액의 유량, 유속, 유압의 변화로 인한 전해액 불균형 상태를 발생할 수 있다. 상기 전해액의 불균형은 레독스 흐름 전지 모듈에 공급되는 전해액의 유량이 변하기 때문에 전해액과 전극의 반응, 효율 및 용량에 대한 효과가 달라질 수 있다.Accordingly, an electrolyte imbalance state due to changes in the flow rate, flow rate, and hydraulic pressure of the electrolyte may be generated. Since the flow rate of the electrolyte supplied to the redox flow battery module changes in the imbalance of the electrolyte, the effect on the reaction, efficiency, and capacity of the electrolyte and the electrode may be different.

공개특허공보 제10-20180-105937호 (2018.10.01)Patent Publication No. 10-20180-105937 (October 01, 2018)

본 명세서는 레독스 흐름 전지의 성능을 향상시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present specification to provide an apparatus and method capable of improving the performance of a redox flow battery.

본 명세서는 상기 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.This specification is not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 따른 성능 향상 장치는 애노드, 캐소드 및 분리막을 포함한 단위 셀, 전해액 저장탱크, 상기 전해액 저장탱크에 연결되어 전해액을 상기 단위 셀에 공급하는 전해액 탱크펌프를 포함하는 레독스 흐름 전지의 성능 향상 장치로서, 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 상기 단위 셀 유입단에 공급되는 전해액 압력값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 압력값(이하 '추정 압력값)간의 데이터 상관 관계 테이블을 저장한 메모리부; 상기 전해액 탱크펌프로부터 상기 단위 셀 유입단에 공급되는 전해액의 압력값(이하 '측정 압력값')을 측정하는 압력측정부; 및 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 상기 측정 압력값에 따라 상기 데이터 상관 관계 테이블에서 상기 추정 압력값을 매핑하고, 매핑된 추정 압력값에 따라 상기 단위 셀 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력하는 제어부;를 포함할 수 있다.The performance improving device according to the present specification for solving the above-described problem includes an anode, a cathode and a unit cell including a separator, an electrolyte storage tank, and an electrolyte tank pump connected to the electrolyte storage tank to supply electrolyte to the unit cell An apparatus for improving the performance of a redox flow battery, the state of charge (SOC) of the redox flow battery, the electrolyte pressure value supplied to the inlet of the unit cell, and the estimated pressure value in the unit cell (hereinafter'estimated pressure value) A memory unit storing a data correlation table between ); A pressure measuring unit that measures a pressure value (hereinafter, “measurement pressure value”) of the electrolyte supplied from the electrolyte tank pump to the unit cell inlet; And mapping the estimated pressure value in the data correlation table according to the state of charge of the redox flow battery and the measured pressure value, and a signal for controlling a valve installed at the outlet of the unit cell according to the mapped estimated pressure value. It may include; a control unit for output.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 데이터 상관 관계 테이블은 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 애노드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 애노드 전해액 압력값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 애노드 전해액의 압력값(이하 '추정 애노드 압력값)에 대한 데이터 상관 관계 테이블이고, 상기 압력측정부는 애노드 전해액의 유입단에서 상기 애노드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 애노드 전해액의 압력(이하 '측정 애노드 압력값')을 측정하고, 상기 제어부는 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 애노드 압력값에 따라 상기 추정 애노드 압력값을 매핑하고, 매핑된 추정 애노드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 애노드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력한다.According to one embodiment of the present specification, the data correlation table includes the state of charge (SOC) of the redox flow battery and the anode electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet at the anode electrolyte tank pump, and accordingly in the unit cell It is a data correlation table for the estimated pressure value of the anode electrolyte (hereinafter referred to as'estimated anode pressure value), and the pressure measuring unit measures the pressure of the anode electrolyte (hereinafter referred to as the'measurement anode') supplied from the anode electrolyte tank pump at the inlet of the anode electrolyte. The pressure value') is measured, and the controller maps the estimated anode pressure value according to the state of charge of the redox flow battery and the measured anode pressure value, and the anode outlet end of the unit cell according to the mapped estimated anode pressure value. It outputs a signal to control the valve installed in.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 데이터 상관 관계 테이블은 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 애노드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 애노드 전해액 압력값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 애노드 전해액의 압력값(이하 '추정 애노드 압력값)에 대한 데이터 상관 관계 테이블이고, 상기 압력측정부는 애노드 전해액의 유입단에서 상기 애노드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 애노드 전해액의 압력(이하 '측정 애노드 압력값')을 측정하고, 상기 제어부는 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 애노드 압력값에 따라 상기 추정 애노드 압력값을 매핑하고, 매핑된 추정 애노드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 캐소드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력한다.According to one embodiment of the present specification, the data correlation table includes the state of charge (SOC) of the redox flow battery and the anode electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet at the anode electrolyte tank pump, and accordingly in the unit cell It is a data correlation table for the estimated pressure value of the anode electrolyte (hereinafter referred to as'estimated anode pressure value), and the pressure measuring unit measures the pressure of the anode electrolyte (hereinafter referred to as the'measurement anode') supplied from the anode electrolyte tank pump at the inlet of the anode electrolyte. Pressure value') is measured, and the controller maps the estimated anode pressure value according to the state of charge and the measured anode pressure of the redox flow battery, and the cathode outlet end of the unit cell according to the mapped estimated anode pressure value. It outputs a signal to control the valve installed in.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 데이터 상관 관계 테이블은 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 캐소드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 캐소드 전해액 압력 값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 캐소드 전해액의 압력값(이하 '추정 캐소드 압력값)에 대한 데이터 상관 관계 테이블이고, 상기 압력측정부는 캐소드 전해액의 유입단에서 상기 캐소드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 캐소드 전해액의 압력(이하 '측정 캐소드 압력값')을 측정하고, 상기 제어부는 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 캐소드 압력값에 따라 상기 추정 캐소드 압력값을 매핑하고, 매핑된 추정 캐소드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 캐소드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력한다.According to one embodiment of the present specification, the data correlation table includes a state of charge (SOC) of the redox flow battery and a cathode electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet at the cathode electrolyte tank pump, and accordingly in the unit cell It is a data correlation table for the estimated pressure value of the cathode electrolyte (hereinafter referred to as an'estimated cathode pressure value), and the pressure measuring unit measures the pressure of the cathode electrolyte supplied from the cathode electrolyte tank pump at the inlet end of the cathode electrolyte (hereinafter referred to as'measurement cathode'). Pressure value'), and the controller maps the estimated cathode pressure value according to the state of charge of the redox flow battery and the measured cathode pressure value, and the cathode outlet end of the unit cell according to the mapped estimated cathode pressure value It outputs a signal to control the valve installed in.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 데이터 상관 관계 테이블은 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 캐소드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 캐소드 전해액 압력 값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 캐소드 전해액의 압력값(이하 '추정 캐소드 압력값)에 대한 데이터 상관 관계 테이블이고, 상기 압력측정부는 캐소드 전해액의 유입단에서 상기 캐소드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 캐소드 전해액의 압력(이하 '측정 캐소드 압력값')을 측정하고, 상기 제어부는 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 캐소드 압력값에 따라 상기 추정 캐소드 압력값을 매핑하고, 매핑된 추정 캐소드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 애노드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력한다.According to one embodiment of the present specification, the data correlation table includes a state of charge (SOC) of the redox flow battery and a cathode electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet at the cathode electrolyte tank pump, and accordingly in the unit cell It is a data correlation table for the estimated pressure value of the cathode electrolyte (hereinafter referred to as an'estimated cathode pressure value), and the pressure measuring unit measures the pressure of the cathode electrolyte supplied from the cathode electrolyte tank pump at the inlet end of the cathode electrolyte (hereinafter referred to as'measurement cathode'). Pressure value'), and the controller maps the estimated cathode pressure value according to the state of charge of the redox flow battery and the measured cathode pressure value, and the anode outlet end of the unit cell according to the mapped estimated cathode pressure value. It outputs a signal to control the valve installed in.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 따른 성능 향상 방법은 애노드, 캐소드 및 분리막을 포함한 단위 셀, 전해액 저장탱크, 상기 전해액 저장탱크에 연결되어 전해액을 상기 단위 셀에 공급하는 전해액 탱크펌프를 포함하는 레독스 흐름 전지의 성능을 향상하는 방법으로서, (a) 제어부가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 상기 단위 셀 유입단에 공급되는 전해액 압력값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 압력값(이하 '추정 압력값)간의 데이터 상관 관계 테이블을 메모리부에 저장하는 단계; (b) 제어부가 압력측정부로부터 상기 전해액 탱크펌프로부터 상기 단위 셀 유입단에 공급되는 전해액의 압력값(이하 '측정 압력값')을 수신하는 단계; (c) 제어부가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 상기 측정 압력값에 따라 상기 데이터 상관 관계 테이블에서 상기 추정 압력값을 매핑하는 단계; 및 (d) 제어부가 매핑된 추정 압력값에 따라 상기 단위 셀 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력하는 단계;를 포함할 수 있다.The method for improving performance according to the present specification for solving the above-described problem includes an anode, a cathode and a unit cell including a separator, an electrolyte storage tank, and an electrolyte tank pump connected to the electrolyte storage tank to supply electrolyte to the unit cell As a method of improving the performance of a redox flow battery, (a) a control unit (SOC) of the redox flow battery and the electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet and the estimated pressure in the unit cell accordingly Storing a data correlation table between values (hereinafter'estimated pressure value)' in the memory unit; (b) a control unit receiving a pressure value (hereinafter referred to as a “measurement pressure value”) of the electrolyte supplied to the unit cell inlet from the electrolyte tank pump from the pressure measurement unit; (c) the controller mapping the estimated pressure value in the data correlation table according to the state of charge of the redox flow battery and the measured pressure value; And (d) outputting a signal for controlling a valve installed at the outlet of the unit cell according to the estimated pressure value mapped by the control unit.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 (a) 단계는 상기 제어부가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 애노드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 애노드 전해액 압력과의 상관 관계를 통해 상기 단위 셀 내 추정된 애노드 전해액의 압력값(이하 '추정 애노드 압력값)에 대한 데이터 상관 관계 테이블을 메모리부에 저장하는 단계이고, 상기 (b) 단계는 상기 제어부가 상기 압력측정부로부터 애노드 전해액의 유입단에서 상기 애노드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 애노드 전해액의 압력(이하 '측정 애노드 압력값')을 수신하는 단계이고, 상기 (c) 단계는 상기 제어부가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 애노드 압력값에 따라 상기 추정 애노드 압력값을 매핑하는 단계이고, 상기 (d) 단계는 상기 제어부가 매핑된 추정 애노드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 애노드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력하는 단계이다.According to an embodiment of the present disclosure, in step (a), the control unit correlates the state of charge (SOC) of the redox flow battery and the anode electrolyte pressure supplied to the unit cell inlet at the anode electrolyte tank pump. The step of storing the data correlation table for the pressure value of the anode electrolyte estimated in the unit cell (hereinafter, “estimated anode pressure value”) in the memory unit, wherein step (b) is performed by the control unit from the pressure measurement unit. The step of receiving the pressure (hereinafter referred to as'measured anode pressure value') of the anode electrolyte supplied from the anode electrolyte tank pump at the inlet end of the electrolyte solution, wherein step (c) is the charging state of the redox flow battery and the control unit. In the step of mapping the estimated anode pressure value according to the measured anode pressure value, step (d) outputs a signal for controlling the valve installed at the anode outlet of the unit cell according to the estimated anode pressure value mapped by the controller. It is a step.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 (a) 단계는 상기 제어부가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 애노드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 애노드 전해액 압력값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 애노드 전해액의 압력값(이하 '추정 애노드 압력값)에 대한 데이터 상관 관계 테이블을 메모리부에 저장하는 단계이고, 상기 (b) 단계는 상기 제어부가 애노드 전해액의 유입단에서 상기 애노드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 애노드 전해액의 압력(이하 '측정 애노드 압력값')을 수신하는 단계이고, 상기 (c) 단계는 상기 제어부가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 애노드 압력값에 따라 상기 추정 애노드 압력값을 매핑하는 단계이고, 상기 (d) 단계는 상기 제어부가 매핑된 추정 애노드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 캐소드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력하는 단계이다.According to an embodiment of the present disclosure, in step (a), the control unit includes a state of charge (SOC) of the redox flow battery and an anode electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet at the anode electrolyte tank pump, and accordingly the The step of storing the data correlation table for the pressure value of the estimated anode electrolyte in the unit cell (hereinafter referred to as'estimated anode pressure value) in the memory unit, wherein in step (b), the controller controls the anode at the inlet of the anode electrolyte. It is a step of receiving the pressure of the anode electrolyte supplied from the electrolyte tank pump (hereinafter referred to as'measurement anode pressure value'), wherein step (c) is performed by the controller according to the state of charge and the measured anode pressure of the redox flow battery. In the step of mapping the estimated anode pressure value, the step (d) is a step in which the control unit outputs a signal for controlling a valve installed at the cathode outlet of the unit cell according to the mapped anode pressure value.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 (a) 단계는 제어부가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 캐소드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 캐소드 전해액 압력 값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 캐소드 전해액의 압력값(이하 '추정 캐소드 압력값)을 메모리부에 저장하는 단계이고, 상기 (b) 단계는 상기 제어부가 상기 압력측정부로부터 캐소드 전해액의 유입단에서 상기 캐소드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 캐소드 전해액의 압력(이하 '측정 캐소드 압력값')을 수신하는 단계이고, 상기 (c) 단계는 상기 제어부가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 캐소드 압력값에 따라 상기 추정 캐소드 압력값을 매핑하는 단계이고, 상기 (d) 단계는 상기 제어부가 매핑된 추정 캐소드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 캐소드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력하는 단계이다.According to an embodiment of the present disclosure, the step (a) is a control unit (SOC) of the redox flow battery and the cathode electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet in the cathode electrolyte tank pump and the unit accordingly The step of storing the estimated pressure value of the cathode electrolyte in the cell (hereinafter referred to as'estimated cathode pressure value)' in the memory unit, wherein step (b) is the cathode electrolyte tank at the inlet of the cathode electrolyte from the pressure measuring unit The step of receiving the pressure of the cathode electrolyte supplied from the pump (hereinafter referred to as'measurement cathode pressure value'), wherein step (c) is the estimated cathode according to the state of charge and the measured cathode pressure of the redox flow battery in step (c). In the step of mapping the pressure value, the step (d) is a step in which the controller outputs a signal for controlling the valve installed at the cathode outlet of the unit cell according to the estimated cathode pressure value mapped.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 (a) 단계는 상기 제어부가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 캐소드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 캐소드 전해액 압력 값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 캐소드 전해액의 압력값(이하 '추정 캐소드 압력값)에 대한 데이터 상관 관계 테이블 메모리부에 저장하는 단계이고, 상기 (b) 단계는 상기 제어부가 캐소드 전해액의 유입단에서 상기 캐소드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 캐소드 전해액의 압력(이하 '측정 캐소드 압력값')을 수신하는 단계이고, 상기 (c) 단계는 상기 제어부가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 캐소드 압력값에 따라 상기 추정 캐소드 압력값을 매핑하는 단계이고, 상기 (d) 단계는 상기 제어부가 매핑된 추정 캐소드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 애노드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력하는 단계이다. According to one embodiment of the present specification, the step (a) includes the state of charge of the redox flow battery (SOC) and the cathode electrolyte pressure value supplied from the cathode electrolyte tank pump to the unit cell inlet of the redox flow battery and accordingly the The step of storing in the data correlation table memory unit for the pressure value (hereinafter, “estimated cathode pressure value”) of the estimated cathode electrolyte in the unit cell, wherein step (b) is performed by the controller at the inlet of the cathode electrolyte. The step of receiving the pressure of the cathode electrolyte supplied from the tank pump (hereinafter referred to as'measurement cathode pressure value'), in step (c), the controller estimates the pressure according to the state of charge and the measured cathode pressure of the redox flow battery. The step of mapping the cathode pressure value, and the step (d) is a step of outputting a signal for controlling the valve installed at the anode outlet of the unit cell according to the estimated cathode pressure value mapped by the controller.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific matters of the present invention are included in the detailed description and drawings.

본 명세서에 따르면, 각 펌프에서 공급되는 전해액의 압력의 실시간 모니터링을 통해 전지의 캐소드 쪽 배출 압력을 조절, 내부압을 제어, 수위차를 최소화시켜 전류효율이 증가하였으며 이로 충/방전 효율을 증가시킬 수 있다.According to the present specification, through the real-time monitoring of the pressure of the electrolyte supplied from each pump, by controlling the discharge pressure at the cathode side of the battery, controlling the internal pressure, minimizing the water level difference, the current efficiency increased, thereby increasing the charge/discharge efficiency. Can be.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 레독스 흐름 전지 스택 내 화학반응의 참고도이다.
도 2는 레독스 흐름 전지 스택 내 구조의 단면도이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 성능 향상 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 4는 본 명세서에 따른 성능 향상 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 5는 실험에 따른 결과 그래프이다.1 is a reference diagram of a chemical reaction in a redox flow cell stack.
2 is a cross-sectional view of a structure in a redox flow cell stack.
3 is a block diagram schematically showing a configuration of a performance improving apparatus according to an embodiment of the present specification.
4 is a flowchart schematically illustrating a method for improving performance according to the present specification.
5 is a graph of the results according to the experiment.

본 명세서에 개시된 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 명세서가 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하고, 본 명세서가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자(이하 '당업자')에게 본 명세서의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 명세서의 권리 범위는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the invention disclosed in the present specification, and a method of achieving them will be apparent by referring to embodiments described below in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present specification is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only the embodiments allow the disclosure of the present specification to be complete, and are common in the technical field to which the present specification belongs. It is provided to fully describe the scope of the present specification to a technician (hereinafter'the person'), and the scope of rights of the present specification is only defined by the scope of the claims.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 명세서의 권리 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.The terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the scope of rights of the present specification. In the present specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” does not exclude the presence or addition of one or more other components other than the components mentioned. Throughout the specification, the same reference numerals refer to the same components, and “and/or” includes each and every combination of one or more of the components mentioned. Although "first", "second", etc. are used to describe various components, it goes without saying that these components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the technical spirit of the present invention.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 명세서가 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used in this specification (including technical and scientific terms) may be used in a sense that can be commonly understood by those skilled in the art to which this specification belongs. In addition, terms defined in the commonly used dictionary are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.The spatially relative terms “below”, “beneath”, “lower”, “above”, “upper”, etc., are as shown in the figure. It can be used to easily describe a correlation between a component and other components. Spatially relative terms should be understood as terms including different directions of components in use or operation in addition to the directions shown in the drawings. For example, if a component shown in the drawing is flipped over, the component described as "below" or "beneath" the other component will be placed "above" the other component. Can be. Accordingly, the exemplary term “below” can include both the directions below and above. The component can also be oriented in other directions, so that spatially relative terms can be interpreted according to the orientation.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 성능 향상 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다.3 is a block diagram schematically showing a configuration of a performance improving apparatus according to an embodiment of the present specification.

도 3을 참조하면, 본 명세서에 따른 성능 향상 장치(100)는 메모리부(110), 압력측정부(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the apparatus 100 for improving performance according to the present specification may include a memory unit 110, a pressure measurement unit 120, and a control unit 130.

본 명세서에 따른 성능 향상 장치(100)는 애노드, 캐소드 및 분리막을 포함한 단위 셀, 전해액 저장탱크, 상기 전해액 저장탱크에 연결되어 전해액을 상기 단위 셀에 공급하는 전해액 탱크펌프를 포함하는 레독스 흐름 전지의 성능을 향상시키는 장치이다. 또한 상기 성능 향상 장치(100)는 충방전 전류, 각 레독스 흐름 전지 셀 또는 모듈의 전압 또는 전류를 포함한 전기적 특성값 측정, 충방전 제어, 전압의 평활화(equalization) 제어, 충전상태(State Of Charge, SOC)의 추정 등을 포함하여 당업자 수준에서 적용 가능한 다양한 제어 기능을 수행할 수 있다.The performance improving apparatus 100 according to the present specification is a redox flow battery including a unit cell including an anode, a cathode and a separator, an electrolyte storage tank, and an electrolyte tank pump connected to the electrolyte storage tank to supply electrolyte to the unit cell It is a device to improve the performance. In addition, the performance improving device 100 is a charge and discharge current, the voltage or current of each redox flow battery cell or module, electrical characteristic value measurement, charge and discharge control, equalization control of the voltage, state of charge (State Of Charge) , SOC), and various control functions applicable to those skilled in the art.

상기 메모리부(110)는 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 상기 단위 셀 유입단에 공급되는 전해액 압력값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 압력값(이하 '추정 압력값)간의 데이터 상관 관계 테이블을 저장할 수 있다.The memory unit 110 is data between the state of charge (SOC) of the redox flow battery and the electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet and the estimated pressure value (hereinafter referred to as'estimated pressure value') in the unit cell. You can store the correlation table.

상기 메모리부(110)는 상기 제어부(130) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 상기 제어부(130)와 연결될 수 있다. 상기 메모리부(110)는 RAM, ROM, EEPROM등 데이터를 기록하고 소거할 수 있다고 알려진 공지의 반도체 소자나 하드 디스크와 같은 대용량 저장매체로서, 디바이스의 종류에 상관없이 정보가 저장되는 디바이스를 총칭하는 것으로서 특정 메모리 디바이스를 지칭하는 것은 아니다.The memory unit 110 may be inside or outside the control unit 130 and may be connected to the control unit 130 by various well-known means. The memory unit 110 is a known mass storage medium such as a semiconductor device or a hard disk known to be capable of recording and erasing data such as RAM, ROM, and EEPROM, and collectively refers to a device in which information is stored regardless of the device type. It does not refer to a specific memory device.

상기 압력측정부(120)는 상기 전해액 탱크펌프로부터 상기 단위 셀 유입단에 공급되는 전해액의 압력값(이하 '측정 압력값')을 측정할 수 있다. 일 예로, 상기 전해액 탱크펌프는 1마력 AC 모터 펌프를 사용하고, 상기 압력측정부(120)는 내산성 압력측정기(pressure transmitter) 를 통해 전해액 탱크펌프에서 공급되는 전해액의 압력을 측정할 수 있다.The pressure measuring unit 120 may measure the pressure value (hereinafter, “measurement pressure value”) of the electrolyte supplied from the electrolyte tank pump to the unit cell inlet. For example, the electrolyte tank pump uses a 1-horsepower AC motor pump, and the pressure measuring unit 120 may measure the pressure of the electrolyte supplied from the electrolyte tank pump through an acid-resistant pressure transmitter.

상기 제어부(130)는 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 상기 측정 압력값에 따라 상기 데이터 상관 관계 테이블에서 상기 추정 압력값을 매핑하고, 매핑된 추정 압력값에 따라 상기 단위 셀 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력할 수 있다.The control unit 130 maps the estimated pressure value in the data correlation table according to the state of charge of the redox flow battery and the measured pressure value, and a valve installed at the outlet of the unit cell according to the mapped estimated pressure value It can output a signal to control the.

일반적인 레독스 흐름 전지는 충/방전 동안의 양전해액과 음전해액을 공급되는 유량이 동일하다. 하지만 아연-브롬 흐름전지의 특성상 충/방전 동안 전해액의 점도가 변하며 아연(zinc)이 애노드에 흡착되는 현상이 생기기 때문에 내부 압력이 변하게 된다. 이러한 변화로 분리막을 통한 크로스오버가 발생되어 수위차이가 발생될 수 있기 때문에 전류효율 감소 및 열 발생을 유발할 수 있기 때문에 내부 압력을 조절할 수 있는 별도의 장치가 필요하다. 본 명세서에 따른 성능 향상 장치(100)는 충/방전 시 충전상태(SOC)에 따른 펌프에서 공급되는 전해액의 압력을 실시간으로 데이터화하여 이를 기초로 상기 전해액 탱크에 연결된 밸브를 조절, 내부압을 제어한다. 그 결과 본 명세서에 따른 성능 향상 장치(100)는 크로스 오버 최소화되어 전류효율의 증가, 나아가 에너지 효율 향상에 기여할 수 있다.A typical redox flow battery has the same flow rate for supplying a positive electrolyte solution and a negative electrolyte solution during charge/discharge. However, due to the characteristics of the zinc-bromide flow battery, the viscosity of the electrolyte changes during charging/discharging and the internal pressure changes because zinc (zinc) is adsorbed to the anode. Because of this change, crossover through the separator may occur, and a difference in water level may occur, thereby reducing current efficiency and inducing heat, so a separate device capable of controlling the internal pressure is required. The performance improving device 100 according to the present specification records the pressure of the electrolyte supplied from the pump according to the state of charge (SOC) during charging/discharging in real time, and adjusts the valve connected to the electrolyte tank based on this to control the internal pressure do. As a result, the apparatus 100 for improving performance according to the present specification may be minimized in crossover, thereby increasing current efficiency and further contributing to energy efficiency improvement.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 어느 펌프에서 공급되는 전해액의 압력을 측정할 것이며, 어느 밸브를 제어할 것인가 나누어 볼 수 있다.According to an embodiment of the present specification, it is possible to divide the pressure of the electrolyte supplied from which pump, and which valve to control.

제1 실시예에 따르면, 상기 데이터 상관 관계 테이블은 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 애노드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 애노드 전해액 압력값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 애노드 전해액의 압력값(이하 '추정 애노드 압력값)에 대한 데이터 상관 관계 테이블이다.According to the first embodiment, the data correlation table includes the state of charge (SOC) of the redox flow battery and the anode electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet at the anode electrolyte tank pump and the estimated value in the unit cell. It is a data correlation table for the pressure value of the anode electrolyte (hereinafter, “estimated anode pressure value”).

이 경우, 상기 압력측정부(120)는 애노드 전해액의 유입단에서 상기 애노드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 애노드 전해액의 압력(이하 '측정 애노드 압력값')을 측정할 수 있다.In this case, the pressure measuring unit 120 may measure the pressure of the anode electrolyte supplied from the anode electrolyte tank pump (hereinafter referred to as “measured anode pressure value”) at the inlet end of the anode electrolyte.

그리고 상기 제어부(130)는 상기 제어부는 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 애노드 압력값에 따라 상기 추정 애노드 압력값을 매핑하고, 매핑된 추정 애노드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 애노드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력할 수 있다.In addition, the controller 130 maps the estimated anode pressure value according to the state of charge and the measured anode pressure of the redox flow battery, and to the anode outlet of the unit cell according to the mapped estimated anode pressure value. A signal to control the installed valve can be output.

제2 실시예에 따르면, 상기 데이터 상관 관계 테이블은 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 애노드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 애노드 전해액 압력값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 애노드 전해액의 압력값(이하 '추정 애노드 압력값)에 대한 데이터 상관 관계 테이블이다.According to the second embodiment, the data correlation table includes the state of charge (SOC) of the redox flow battery and the anode electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet in the anode electrolyte tank pump and the estimated value in the unit cell. It is a data correlation table for the pressure value of the anode electrolyte (hereinafter, “estimated anode pressure value”).

이 경우, 상기 압력측정부(120)는 애노드 전해액의 유입단에서 상기 애노드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 애노드 전해액의 압력(이하 '측정 애노드 압력값')을 측정할 수 있다.In this case, the pressure measuring unit 120 may measure the pressure of the anode electrolyte supplied from the anode electrolyte tank pump (hereinafter referred to as “measured anode pressure value”) at the inlet end of the anode electrolyte.

그리고, 상기 제어부(130)는 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 애노드 압력값에 따라 상기 추정 애노드 압력값을 매핑하고, 매핑된 추정 애노드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 캐소드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력할 수 있다.Then, the controller 130 maps the estimated anode pressure value according to the charge state of the redox flow battery and the measured anode pressure value, and the valve installed at the cathode outlet of the unit cell according to the mapped estimated anode pressure value. It can output a signal to control the.

제3 실시예에 따르면, 상기 데이터 상관 관계 테이블은 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 캐소드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 캐소드 전해액 압력 값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 캐소드 전해액의 압력값(이하 '추정 캐소드 압력값)에 대한 데이터 상관 관계 테이블이다.According to the third embodiment, the data correlation table includes the state of charge (SOC) of the redox flow battery and the cathode electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet at the cathode electrolyte tank pump and the estimated value in the unit cell. This is a data correlation table for the pressure value of the cathode electrolyte (hereinafter, “estimated cathode pressure value”).

이 경우, 상기 압력측정부(120)는 캐소드 전해액의 유입단에서 상기 캐소드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 캐소드 전해액의 압력(이하 '측정 캐소드 압력값')을 측정할 수 있다. In this case, the pressure measuring unit 120 may measure the pressure of the cathode electrolyte supplied from the cathode electrolyte tank pump (hereinafter referred to as'measurement cathode pressure value') at the inlet end of the cathode electrolyte.

그리고 상기 제어부(130)는 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 캐소드 압력값에 따라 상기 추정 캐소드 압력값을 매핑하고, 매핑된 추정 캐소드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 캐소드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력할 수 있다.Then, the controller 130 maps the estimated cathode pressure value according to the state of charge and the measured cathode pressure value of the redox flow battery, and installs a valve installed at the cathode outlet of the unit cell according to the estimated estimated cathode pressure value. You can output a signal to control.

제4 실시예에 따르면, 상기 데이터 상관 관계 테이블은 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 캐소드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 캐소드 전해액 압력 값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 캐소드 전해액의 압력값(이하 '추정 캐소드 압력값)에 대한 데이터 상관 관계 테이블이다.According to the fourth embodiment, the data correlation table includes the state of charge (SOC) of the redox flow battery and the cathode electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet in the cathode electrolyte tank pump and the estimated value in the unit cell. This is a data correlation table for the pressure value of the cathode electrolyte (hereinafter, “estimated cathode pressure value”).

이 경우, 상기 압력측정부(120)는 캐소드 전해액의 유입단에서 상기 캐소드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 캐소드 전해액의 압력(이하 '측정 캐소드 압력값')을 측정할 수 있다.In this case, the pressure measuring unit 120 may measure the pressure of the cathode electrolyte supplied from the cathode electrolyte tank pump (hereinafter referred to as'measurement cathode pressure value') at the inlet end of the cathode electrolyte.

그리고 상기 제어부(130)는 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 캐소드 압력값에 따라 상기 추정 캐소드 압력값을 매핑하고, 매핑된 추정 캐소드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 애노드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력할 수 있다. Then, the controller 130 maps the estimated cathode pressure value according to the state of charge and the measured cathode pressure value of the redox flow battery, and installs a valve installed at the anode outlet of the unit cell according to the mapped estimated cathode pressure value. You can output a signal to control.

한편, 본 명세서에 따른 레독스 흐름 전지의 성능 향상 장치는 성능 향상 장치, 단위 셀, 전해액 저장탱크 및 상기 전해액 저장탱크에 연결되어 전해액을 상기 레독스 흐름 전지에 공급하는 전해액 탱크펌프를 포함하는 레독스 흐름 전지 모듈의 일 구성요소가 될 수 있다.On the other hand, the performance improving device of the redox flow battery according to the present specification is a performance improving device, a unit cell, an electrolyte storage tank and an electrolyte tank pump connected to the electrolyte storage tank to supply an electrolyte to the redox flow battery It can be a component of the dock flow cell module.

이하에서는 본 명세서에 따른 성능 향상 장치를 이용한 레독스 흐름 전지의 성능 향상 방법을 설명하도록 하겠다. 다만 본 명세서에 따른 성능 향상 방법을 설명함에 있어서, 상기 성능 향상 장치(100)의 각 구성에 대해서 반복적인 설명은 생략하도록 하겠다.Hereinafter, a method for improving the performance of the redox flow battery using the performance improving apparatus according to the present specification will be described. However, in describing the performance improvement method according to the present specification, repeated description of each component of the performance improvement apparatus 100 will be omitted.

도 4는 본 명세서에 따른 성능 향상 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart schematically illustrating a method for improving performance according to the present specification.

먼저, 단계 S100에서 상기 제어부(130)가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 상기 단위 셀 유입단에 공급되는 전해액 압력값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 압력값(이하 '추정 압력값)간의 데이터 상관 관계 테이블을 메모리부(110)에 저장할 수 있다.First, in step S100, the controller 130 charges the state of the redox flow battery (SOC) and the electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet and the estimated pressure value in the unit cell (hereinafter,'estimated pressure'). Value) data correlation table may be stored in the memory unit 110.

다음 단계 S110에서 상기 제어부(130)가 압력측정부(120)로부터 상기 전해액 탱크펌프로부터 상기 단위 셀 유입단에 공급되는 전해액의 압력값(이하 '측정 압력값')을 수신할 수 있다.In the next step S110, the control unit 130 may receive a pressure value (hereinafter, “measurement pressure value”) of the electrolyte supplied to the unit cell inlet from the electrolyte tank pump from the pressure measurement unit 120.

다음 단계 S120애서 상기 제어부(130)가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 상기 측정 압력값에 따라 상기 데이터 상관 관계 테이블에서 상기 추정 압력값을 매핑할 수 있다.In the next step S120, the controller 130 may map the estimated pressure value in the data correlation table according to the state of charge of the redox flow battery and the measured pressure value.

다음 단계 S130에서 상기 제어부(130)가 매핑된 추정 압력값에 따라 상기 단위 셀 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력할 수 있다.In the next step S130, the control unit 130 may output a signal for controlling the valve installed at the unit cell outlet according to the estimated pressure value mapped.

본 명세서의 제1 실시예에 따르면, 단계 S100은 상기 제어부(130)가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 애노드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 애노드 전해액 압력과의 상관 관계를 통해 상기 단위 셀 내 추정된 애노드 전해액의 압력값(이하 '추정 애노드 압력값)에 대한 데이터 상관 관계 테이블을 메모리부(120)에 저장하는 단계이고, 단계 S110은상기 제어부(130)가 상기 압력측정부(120)로부터 애노드 전해액의 유입단에서 상기 애노드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 애노드 전해액의 압력(이하 '측정 애노드 압력값')을 수신하는 단계이고, 단계 S120은상기 제어부(130)가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 애노드 압력값에 따라 상기 추정 애노드 압력값을 매핑하는 단계이고, 단계 S130은상기 제어부(130)가 매핑된 추정 애노드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 애노드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력하는 단계일 수 있다.According to the first embodiment of the present specification, in step S100, the control unit 130 correlates with the state of charge (SOC) of the redox flow battery and the anode electrolyte pressure supplied to the unit cell inlet in the anode electrolyte tank pump. The step of storing the data correlation table for the pressure value of the anode electrolyte estimated in the unit cell (hereinafter, “estimated anode pressure value”) in the memory unit 120 through step S110, wherein the control unit 130 measures the pressure. The step of receiving the pressure of the anode electrolyte supplied from the anode electrolyte tank pump (hereinafter referred to as'measured anode pressure value') from the inlet end of the anode electrolyte from the unit 120, and step S120 is the redox flow of the control unit 130 Mapping the estimated anode pressure value according to the state of charge of the battery and the measured anode pressure value, and step S130 controls the valve installed at the anode outlet of the unit cell according to the estimated anode pressure value mapped by the controller 130. It may be a step of outputting a signal.

본 명세서의 제2 실시예에 따르면, According to the second embodiment of the present specification,

단계 S100은 상기 제어부(130)가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 애노드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 애노드 전해액 압력값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 애노드 전해액의 압력값(이하 '추정 애노드 압력값)에 대한 데이터 상관 관계 테이블을 메모리부(110)에 저장하는 단계이고, 단계 S110은상기 제어부(130)가 상기 압력측정부(120)로부터 애노드 전해액의 유입단에서 상기 애노드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 애노드 전해액의 압력(이하 '측정 애노드 압력값')을 수신하는 단계이고, 단계 S120은상기 제어부(130)가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 애노드 압력값에 따라 상기 추정 애노드 압력값을 매핑하는 단계이고, 단계 S130은상기 제어부(130)가 매핑된 추정 애노드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 캐소드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력하는 단계일 수 있다.In step S100, the control unit 130 charges the redox flow battery (SOC) and the anode electrolyte pressure value supplied from the anode electrolyte tank pump to the unit cell inlet and thus the estimated anode electrolyte pressure in the unit cell. The step of storing the data correlation table for the value (hereinafter referred to as'estimated anode pressure value) in the memory unit 110, and step S110 is the control unit 130 in the inlet of the anode electrolyte from the pressure measuring unit 120 It is a step of receiving the pressure of the anode electrolyte supplied from the anode electrolyte tank pump (hereinafter'measured anode pressure value'), and step S120 is the control unit 130 according to the charging state of the redox flow battery and the measured anode pressure value. The step of mapping the estimated anode pressure value, and step S130 may be a step in which the control unit 130 outputs a signal for controlling a valve installed at the cathode outlet of the unit cell according to the mapped anode pressure value.

본 명세서의 제3 실시예에 따르면, 단계 S100은 상기 제어부(130)가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 캐소드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 캐소드 전해액 압력 값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 캐소드 전해액의 압력값(이하 '추정 캐소드 압력값)을 메모리부(110)에 저장하는 단계이고, 단계 S110은 상기 제어부(130)가 상기 압력측정부(120)로부터 캐소드 전해액의 유입단에서 상기 캐소드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 캐소드 전해액의 압력(이하 '측정 캐소드 압력값')을 수신하는 단계이고, 단계 S120은상기 제어부(130)가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 캐소드 압력값에 따라 상기 추정 캐소드 압력값을 매핑하는 단계이고, 단계 S130은상기 제어부(130)가 매핑된 추정 캐소드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 캐소드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력하는 단계일 수 있다.According to the third embodiment of the present specification, in step S100, the control unit 130 is charged in the state of charge (SOC) of the redox flow battery and the cathode electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet in the cathode electrolyte tank pump and accordingly The step of storing the pressure value (hereinafter referred to as'estimated cathode pressure value') of the estimated cathode electrolyte in the unit cell in the memory unit 110, and in step S110, the controller 130 receives the cathode electrolyte from the pressure measurement unit 120. The step of receiving the pressure (hereinafter referred to as'measurement cathode pressure value') of the cathode electrolyte supplied from the cathode electrolyte tank pump at the inlet end of step S120, wherein the control unit 130 charges and measures the cathode of the redox flow battery. Mapping the estimated cathode pressure value according to the pressure value, and step S130 is a step of outputting a signal for controlling the valve installed at the cathode outlet of the unit cell according to the estimated cathode pressure value mapped to the control unit 130 Can be.

본 명세서의 제4 실시예에 따르면, 단계 S100은 상기 제어부(130)가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 캐소드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 캐소드 전해액 압력 값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 캐소드 전해액의 압력값(이하 '추정 캐소드 압력값)에 대한 데이터 상관 관계 테이블을 메모리부(110)에 저장하는 단계이고, 단계 S110은상기 제어부(130)가 상기 압력측정부(120)로부터 캐소드 전해액의 유입단에서 상기 캐소드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 캐소드 전해액의 압력(이하 '측정 캐소드 압력값')을 수신하는 단계이고, 단계 S120은상기 제어부(130)가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 캐소드 압력값에 따라 상기 추정 캐소드 압력값을 매핑하는 단계이고, 단계 S130은상기 제어부(130)가 매핑된 추정 캐소드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 애노드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력하는 단계일 수 있다.According to the fourth embodiment of the present specification, in step S100, the control unit 130 is charged in the state of charge (SOC) of the redox flow battery and the cathode electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet end in the cathode electrolyte tank pump and accordingly The step of storing the data correlation table for the estimated pressure value of the cathode electrolyte in the unit cell (hereinafter referred to as'estimated cathode pressure value)' in the memory unit 110, and step S110 is the control unit 130 to perform the pressure measurement unit ( 120) receiving the pressure of the cathode electrolyte supplied from the cathode electrolyte tank pump (hereinafter referred to as a'measurement cathode pressure value') from the inlet end of the cathode electrolyte, step S120 is the control unit 130 of the redox flow battery Mapping the estimated cathode pressure value according to the charging state and the measured cathode pressure value, and step S130 is a signal for controlling the valve installed at the anode outlet of the unit cell according to the estimated cathode pressure value mapped to the control unit 130 It may be a step of outputting.

본 명세서에 따른 성능 향상 방법은 방법의 각 단계들을 수행하도록 작성되어 컴퓨터로 독출 가능한 기록 매체에 기록된 컴퓨터프로그램으로 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터프로그램은, 상기 컴퓨터가 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 상기 방법들을 실행시키기 위하여, 상기 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 상기 컴퓨터의 장치 인터페이스를 통해 읽힐 수 있는 C/C++, C#, JAVA, Python, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다. 이러한 코드는 상기 방법들을 실행하는 필요한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Functional Code)를 포함할 수 있고, 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 코드는 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 상기 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조되어야 하는지에 대한 메모리 참조관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터의 프로세서가 상기 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 상기 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수 있다.The performance improvement method according to the present specification may be implemented as a computer program written in a computer readable recording medium prepared to perform each step of the method. The computer program is a C/C++, C#, JAVA, Python that the computer's processor (CPU) can read through the device interface of the computer in order for the computer to read the program and execute the methods implemented as a program. , Code coded in a computer language such as a machine language. Such code may include functional code related to a function or the like that defines necessary functions for executing the above methods, and control code related to an execution procedure necessary for the processor of the computer to execute the functions according to a predetermined procedure. can do. In addition, the code may further include a memory reference-related code as to which location (address address) of the internal or external memory of the computer should be referred to additional information or media necessary for the computer's processor to perform the functions. have. Also, when the processor of the computer needs to communicate with any other computer or server in the remote to execute the functions, the code can be used to communicate with any other computer or server in the remote using the communication module of the computer. It may further include a communication-related code for whether to communicate, what information or media to transmit and receive during communication, and the like.

상기 저장되는 매체는, 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상기 저장되는 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 프로그램은 상기 컴퓨터가 접속할 수 있는 다양한 서버 상의 다양한 기록매체 또는 사용자의 상기 컴퓨터상의 다양한 기록매체에 저장될 수 있다. 또한, 상기 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장될 수 있다.The storage medium refers to a medium that stores data semi-permanently and that can be read by a device, rather than a medium that stores data for a short moment, such as a register, cache, memory, or the like. Specifically, examples of the medium to be stored include, but are not limited to, ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage device. That is, the program may be stored in various recording media on various servers that the computer can access or various recording media on the computer of the user. In addition, the medium is distributed in a computer system connected by a network, so that the computer readable code may be stored in a distributed manner.

<실험예><Experimental Example>

본 명세서에 따른 성능 향상 장치 및 성능 향상 방법의 효과를 정량적으로 확인하기 위해 실험을 실시하였고 다음과 같은 데이터를 얻었다. 실험은 애노드 전해액 탱크펌프 및 캐소드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 전해액의 압력값의 차이값을 기준으로 캐소드 전해액 탱크에 연결된 밸브를 제어하는 실험예이다.An experiment was conducted to quantitatively confirm the effects of the performance improving device and the performance improving method according to the present specification, and the following data were obtained. The experiment is an example of controlling the valve connected to the cathode electrolyte tank based on the difference between the pressure values of the electrolyte supplied from the anode electrolyte tank pump and the cathode electrolyte tank pump.

도 5는 실험에 따른 결과 그래프이다.5 is a graph of the results of the experiment.

도 5의 (a)는 동일 펌프 속도 구동시 배관 압력을 나타낸다. 도 5의 (b)는 상기 실험 기준에 따라 배관 압력이 변화된 것을 확인할 수 있다.5(a) shows the pipe pressure when driving the same pump speed. 5(b), it can be seen that the pipe pressure was changed according to the above experimental criteria.

상기 내용을 정량적으로 확인하면 아래 표와 같다.When the above contents are quantitatively confirmed, the table is as follows.

효율efficiency 개선 전Before improvement 개선 후After improvement 전압 효율Voltage efficiency 80.780.7 80.980.9 전류 효율Current efficiency 88.588.5 90.490.4 에너지 효율Energy efficiency 71.471.4 73.173.1

즉, 각 펌프에서 공급되는 전행액의 실시간 압력 모니터링을 통해 전지의 캐소드 쪽 배출 압력을 조절, 내부압을 제어, 수위차를 최소화시켜 전류효율이 증가하였으며 이로 충/방전 효율이 증가하는 것을 확인할 수 있다.That is, the current efficiency was increased by controlling the discharge pressure at the cathode side of the battery, controlling the internal pressure, and minimizing the water level difference through real-time pressure monitoring of the forward liquid supplied from each pump, thereby increasing charging/discharging efficiency. have.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 명세서의 실시예를 설명하였지만, 본 명세서가 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. The embodiments of the present specification have been described above with reference to the accompanying drawings, but those skilled in the art to which the present specification pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You will understand. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are illustrative in all respects and not restrictive.

100: 성능 향상 장치
110: 메모리부
120: 압력측정부
130: 제어부100: performance enhancing device
110: memory unit
120: pressure measuring unit
130: control unit

Claims (10)

애노드, 캐소드 및 분리막을 포함한 단위 셀, 전해액 저장탱크, 상기 전해액 저장탱크에 연결되어 전해액을 상기 단위 셀에 공급하는 전해액 탱크펌프를 포함하는 레독스 흐름 전지의 성능 향상 장치로서,
상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 상기 단위 셀 유입단에 공급되는 전해액 압력값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 압력값(이하 '추정 압력값)간의 데이터 상관 관계 테이블을 저장한 메모리부;
상기 전해액 탱크펌프로부터 상기 단위 셀 유입단에 공급되는 전해액의 압력값(이하 '측정 압력값')을 측정하는 압력측정부; 및
상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 상기 측정 압력값에 따라 상기 데이터 상관 관계 테이블에서 상기 추정 압력값을 매핑하고, 매핑된 추정 압력값에 따라 상기 단위 셀 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력하는 제어부;를 포함하는 레독스 흐름 전지의 성능 향상 장치.A unit cell including an anode, a cathode, and a separator, an electrolyte storage tank, and an electrolyte tank pump connected to the electrolyte storage tank to supply electrolyte to the unit cell, wherein the redox flow battery is a performance improving apparatus,
Memory storing a data correlation table between the state of charge (SOC) of the redox flow battery and the electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet and the estimated pressure value (hereinafter,'estimated pressure value') in the unit cell. part;
A pressure measuring unit that measures a pressure value (hereinafter, “measurement pressure value”) of the electrolyte supplied from the electrolyte tank pump to the unit cell inlet; And
Map the estimated pressure value in the data correlation table according to the state of charge of the redox flow battery and the measured pressure value, and output a signal for controlling a valve installed at the outlet of the unit cell according to the mapped estimated pressure value The redox flow battery performance improving device comprising a control unit. 청구항 1에 있어서,
상기 데이터 상관 관계 테이블은 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 애노드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 애노드 전해액 압력값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 애노드 전해액의 압력값(이하 '추정 애노드 압력값)에 대한 데이터 상관 관계 테이블이고,
상기 압력측정부는 애노드 전해액의 유입단에서 상기 애노드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 애노드 전해액의 압력(이하 '측정 애노드 압력값')을 측정하고,
상기 제어부는 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 애노드 압력값에 따라 상기 추정 애노드 압력값을 매핑하고, 매핑된 추정 애노드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 애노드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력하는 레독스 흐름 전지의 성능 향상 장치.The method according to claim 1,
The data correlation table includes the state of charge (SOC) of the redox flow battery and the anode electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet at the anode electrolyte tank pump, and thus the pressure value of the estimated anode electrolyte in the unit cell (hereinafter, 'Estimated anode pressure value) data correlation table,
The pressure measuring unit measures the pressure of the anode electrolyte supplied from the anode electrolyte tank pump (hereinafter referred to as'measured anode pressure value') at the inlet end of the anode electrolyte,
The controller maps the estimated anode pressure value according to the state of charge of the redox flow battery and the measured anode pressure value, and transmits a signal for controlling a valve installed at the anode outlet of the unit cell according to the mapped estimated anode pressure value. A device for improving the performance of a redox flow battery that is output. 청구항 1에 있어서,
상기 데이터 상관 관계 테이블은 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 애노드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 애노드 전해액 압력값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 애노드 전해액의 압력값(이하 '추정 애노드 압력값)에 대한 데이터 상관 관계 테이블이고,
상기 압력측정부는 애노드 전해액의 유입단에서 상기 애노드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 애노드 전해액의 압력(이하 '측정 애노드 압력값')을 측정하고,
상기 제어부는 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 애노드 압력값에 따라 상기 추정 애노드 압력값을 매핑하고, 매핑된 추정 애노드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 캐소드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력하는 레독스 흐름 전지의 성능 향상 장치.The method according to claim 1,
The data correlation table includes the state of charge (SOC) of the redox flow battery and the anode electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet at the anode electrolyte tank pump, and thus the pressure value of the estimated anode electrolyte in the unit cell (hereinafter, 'Estimated anode pressure value) data correlation table,
The pressure measuring unit measures the pressure of the anode electrolyte supplied from the anode electrolyte tank pump (hereinafter referred to as'measured anode pressure value') at the inlet end of the anode electrolyte,
The controller maps the estimated anode pressure value according to the state of charge of the redox flow battery and the measured anode pressure value, and transmits a signal for controlling a valve installed at the cathode outlet of the unit cell according to the mapped estimated anode pressure value. A device for improving the performance of a redox flow battery that is output. 청구항 1에 있어서,
상기 데이터 상관 관계 테이블은 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 캐소드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 캐소드 전해액 압력 값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 캐소드 전해액의 압력값(이하 '추정 캐소드 압력값)에 대한 데이터 상관 관계 테이블이고,
상기 압력측정부는 캐소드 전해액의 유입단에서 상기 캐소드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 캐소드 전해액의 압력(이하 '측정 캐소드 압력값')을 측정하고,
상기 제어부는 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 캐소드 압력값에 따라 상기 추정 캐소드 압력값을 매핑하고, 매핑된 추정 캐소드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 캐소드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력하는 레독스 흐름 전지의 성능 향상 장치.The method according to claim 1,
The data correlation table includes the state of charge (SOC) of the redox flow battery and the cathode electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet at the cathode electrolyte tank pump, and thus the pressure value of the estimated cathode electrolyte in the unit cell (hereinafter, 'Estimated cathode pressure value) data correlation table,
The pressure measuring unit measures the pressure of the cathode electrolyte supplied from the cathode electrolyte tank pump (hereinafter referred to as the'measurement cathode pressure value') at the inlet of the cathode electrolyte,
The controller maps the estimated cathode pressure value according to the state of charge of the redox flow battery and the measured cathode pressure value, and transmits a signal for controlling a valve installed at the cathode outlet of the unit cell according to the mapped estimated cathode pressure value. A device for improving the performance of a redox flow battery that is output. 청구항 1에 있어서,
상기 데이터 상관 관계 테이블은 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 캐소드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 캐소드 전해액 압력 값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 캐소드 전해액의 압력값(이하 '추정 캐소드 압력값)에 대한 데이터 상관 관계 테이블이고,
상기 압력측정부는 캐소드 전해액의 유입단에서 상기 캐소드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 캐소드 전해액의 압력(이하 '측정 캐소드 압력값')을 측정하고,
상기 제어부는 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 캐소드 압력값에 따라 상기 추정 캐소드 압력값을 매핑하고, 매핑된 추정 캐소드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 애노드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력하는 레독스 흐름 전지의 성능 향상 장치.The method according to claim 1,
The data correlation table includes the state of charge (SOC) of the redox flow battery and the cathode electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet at the cathode electrolyte tank pump, and thus the pressure value of the estimated cathode electrolyte in the unit cell (hereinafter, 'Estimated cathode pressure value) data correlation table,
The pressure measuring unit measures the pressure of the cathode electrolyte supplied from the cathode electrolyte tank pump (hereinafter referred to as the'measurement cathode pressure value') at the inlet of the cathode electrolyte,
The controller maps the estimated cathode pressure value according to the state of charge of the redox flow battery and the measured cathode pressure value, and transmits a signal for controlling a valve installed at the anode outlet of the unit cell according to the mapped estimated cathode pressure value. A device for improving the performance of a redox flow battery that is output. 애노드, 캐소드 및 분리막을 포함한 단위 셀, 전해액 저장탱크, 상기 전해액 저장탱크에 연결되어 전해액을 상기 단위 셀에 공급하는 전해액 탱크펌프를 포함하는 레독스 흐름 전지의 성능을 향상하는 방법으로서,
(a) 제어부가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 상기 단위 셀 유입단에 공급되는 전해액 압력값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 압력값(이하 '추정 압력값)간의 데이터 상관 관계 테이블을 메모리부에 저장하는 단계;
(b) 제어부가 압력측정부로부터 상기 전해액 탱크펌프로부터 상기 단위 셀 유입단에 공급되는 전해액의 압력값(이하 '측정 압력값')을 수신하는 단계;
(c) 제어부가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 상기 측정 압력값에 따라 상기 데이터 상관 관계 테이블에서 상기 추정 압력값을 매핑하는 단계; 및
(d) 제어부가 매핑된 추정 압력값에 따라 상기 단위 셀 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력하는 단계;를 포함하는 레독스 흐름 전지의 성능 향상 방법.A method of improving the performance of a redox flow battery comprising a unit cell including an anode, a cathode and a separator, an electrolyte storage tank, and an electrolyte tank pump connected to the electrolyte storage tank to supply electrolyte to the unit cell.
(a) Data correlation between the control unit (SOC) of the redox flow battery and the electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet and the estimated pressure value in the unit cell (hereinafter'estimated pressure value)' Storing the table in a memory unit;
(b) a control unit receiving a pressure value (hereinafter referred to as a “measurement pressure value”) of the electrolyte supplied from the electrolyte tank pump to the unit cell inlet from the pressure measuring unit;
(c) the controller mapping the estimated pressure value in the data correlation table according to the state of charge of the redox flow battery and the measured pressure value; And
(d) outputting a signal for controlling a valve installed at the outlet of the unit cell according to the estimated pressure value mapped by the control unit; a method for improving the performance of a redox flow battery comprising a. 청구항 6에 있어서,
상기 (a) 단계는 상기 제어부가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 애노드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 애노드 전해액 압력과의 상관 관계를 통해 상기 단위 셀 내 추정된 애노드 전해액의 압력값(이하 '추정 애노드 압력값)에 대한 데이터 상관 관계 테이블을 메모리부에 저장하는 단계이고,
상기 (b) 단계는 상기 제어부가 상기 압력측정부로부터 애노드 전해액의 유입단에서 상기 애노드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 애노드 전해액의 압력(이하 '측정 애노드 압력값')을 수신하는 단계이고,
상기 (c) 단계는 상기 제어부가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 애노드 압력값에 따라 상기 추정 애노드 압력값을 매핑하는 단계이고,
상기 (d) 단계는 상기 제어부가 매핑된 추정 애노드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 애노드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력하는 단계인 레독스 흐름 전지의 성능 향상 방법.The method according to claim 6,
In step (a), the control unit estimates the anode electrolyte in the unit cell through a correlation between the state of charge (SOC) of the redox flow battery and the anode electrolyte pressure supplied to the unit cell inlet at the anode electrolyte tank pump. The step of storing the data correlation table for the pressure value (hereinafter referred to as'estimated anode pressure value) of the memory unit,
The step (b) is a step in which the control unit receives the pressure of the anode electrolyte supplied from the anode electrolyte tank pump (hereinafter referred to as the “measured anode pressure value”) from the pressure measuring unit at the inlet end of the anode electrolyte.
In step (c), the controller maps the estimated anode pressure value according to the state of charge and the measured anode pressure of the redox flow battery,
The step (d) is a step of outputting a signal for controlling a valve installed at the anode outlet of the unit cell according to the estimated anode pressure value to which the control unit is mapped. 청구항 6에 있어서,
상기 (a) 단계는 상기 제어부가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 애노드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 애노드 전해액 압력값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 애노드 전해액의 압력값(이하 '추정 애노드 압력값)에 대한 데이터 상관 관계 테이블을 메모리부에 저장하는 단계이고,
상기 (b) 단계는 상기 제어부가 애노드 전해액의 유입단에서 상기 애노드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 애노드 전해액의 압력(이하 '측정 애노드 압력값')을 수신하는 단계이고,
상기 (c) 단계는 상기 제어부가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 애노드 압력값에 따라 상기 추정 애노드 압력값을 매핑하는 단계이고,
상기 (d) 단계는 상기 제어부가 매핑된 추정 애노드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 캐소드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력하는 단계인 레독스 흐름 전지의 성능 향상 방법.The method according to claim 6,
In the step (a), the control unit performs a state of charge (SOC) of the redox flow battery and an anode electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet at the anode electrolyte tank pump and thus the estimated anode electrolyte pressure in the unit cell. The step of storing the data correlation table for the value (hereinafter'estimated anode pressure value) in the memory unit,
The step (b) is a step in which the control unit receives the pressure of the anode electrolyte supplied from the anode electrolyte tank pump (hereinafter referred to as'measured anode pressure value') at the inlet end of the anode electrolyte,
In step (c), the controller maps the estimated anode pressure value according to the state of charge and the measured anode pressure of the redox flow battery,
The step (d) is a step of outputting a signal for controlling a valve installed at the cathode outlet of the unit cell according to the estimated anode pressure value to which the controller is mapped. 청구항 6에 있어서,
상기 (a) 단계는 제어부가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 캐소드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 캐소드 전해액 압력 값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 캐소드 전해액의 압력값(이하 '추정 캐소드 압력값) 에 대한 데이터 상관 관계 테이블을 메모리부에 저장하는 단계이고,
상기 (b) 단계는 상기 제어부가 상기 압력측정부로부터 캐소드 전해액의 유입단에서 상기 캐소드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 캐소드 전해액의 압력(이하 '측정 캐소드 압력값')을 수신하는 단계이고,
상기 (c) 단계는 상기 제어부가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 캐소드 압력값에 따라 상기 추정 캐소드 압력값을 매핑하는 단계이고,
상기 (d) 단계는 상기 제어부가 매핑된 추정 캐소드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 캐소드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력하는 단계인 레독스 흐름 전지의 성능 향상 방법.The method according to claim 6,
In the step (a), the control unit performs a state of charge (SOC) of the redox flow battery and a cathode electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet at the cathode electrolyte tank pump, and thus the pressure value of the estimated cathode electrolyte in the unit cell. The step of storing the data correlation table for (hereinafter, “estimated cathode pressure value”) in the memory unit,
The step (b) is a step in which the control unit receives the pressure of the cathode electrolyte supplied from the cathode electrolyte tank pump (hereinafter referred to as the “measurement cathode pressure value”) from the pressure measuring unit at the inlet end of the cathode electrolyte.
In step (c), the controller maps the estimated cathode pressure value according to the state of charge and the measured cathode pressure value of the redox flow battery,
The step (d) is a step of outputting a signal for controlling a valve installed at the cathode outlet of the unit cell according to the estimated cathode pressure value mapped by the control unit. 청구항 6에 있어서,
상기 (a) 단계는 상기 제어부가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태(SOC)와 캐소드 전해액 탱크펌프에서 단위 셀 유입단에 공급되는 캐소드 전해액 압력 값 및 그에 따른 상기 단위 셀 내 추정된 캐소드 전해액의 압력값(이하 '추정 캐소드 압력값)에 대한 데이터 상관 관계 테이블을 메모리부에 저장하는 단계이고,
상기 (b) 단계는 상기 제어부가 캐소드 전해액의 유입단에서 상기 캐소드 전해액 탱크펌프에서 공급되는 캐소드 전해액의 압력(이하 '측정 캐소드 압력값')을 수신하는 단계이고,
상기 (c) 단계는 상기 제어부가 상기 레독스 흐름 전지의 충전상태 및 측정 캐소드 압력값에 따라 상기 추정 캐소드 압력값을 매핑하는 단계이고,
상기 (d) 단계는 상기 제어부가 매핑된 추정 캐소드 압력값에 따라 상기 단위 셀의 애노드 유출단에 설치된 밸브를 제어하는 신호를 출력하는 단계인 레독스 흐름 전지의 성능 향상 방법.The method according to claim 6,
In the step (a), the control unit performs a state of charge (SOC) of the redox flow battery and a cathode electrolyte pressure value supplied to the unit cell inlet at the cathode electrolyte tank pump, and thus the estimated cathode electrolyte pressure in the unit cell. The step of storing the data correlation table for the value (hereinafter'estimated cathode pressure value) in the memory unit,
The step (b) is a step in which the control unit receives the pressure of the cathode electrolyte supplied from the cathode electrolyte tank pump (hereinafter referred to as'measured cathode pressure value') at the inlet of the cathode electrolyte,
In step (c), the controller maps the estimated cathode pressure value according to the state of charge and the measured cathode pressure value of the redox flow battery,
The step (d) is a step of outputting a signal for controlling the valve installed at the anode outlet of the unit cell according to the estimated cathode pressure value to which the controller is mapped.
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