全钒液流电池储能系统电堆电解液防漏自动检测方法技术方案

本发明专利技术涉及全钒液流电池储能系统电堆电解液防漏自动检测方法，实现全钒液流电池储能系统上电运行前电堆电解液防漏自动检测；自动检测方法涉及的系统包括：第一气动三通调节阀、第二气动三通调节阀、第一电子阀门、第二电子阀门、第三电子阀门、第四电子阀门、第一气体压力传感器、第二气体压力传感器、送风系统、漏液自检控制及信息处理终端；本发明专利技术的优点在于：通过检测装置与全钒液流电池储能系统电堆管路进行连接，测试电堆电解液通路的压力及气密性，实现全钒液流电池储能系统上电运行前电堆电解液防漏自动检测。

【技术实现步骤摘要】
全钒液流电池储能系统电堆电解液防漏自动检测系统及方法
：本专利技术涉及全钒液流电池储能系统，具体涉及全钒液流电池储能系统电堆电解液防漏自动检测系统及方法。
技术介绍
：全钒液流电池电堆是由几个单电池串联构成，利用螺栓将几个单电池固定在一起，电解液从电堆两端板流进，在电堆内部循环流动。单电池单元一般是由端板、电极衬板、电极板导流板组成，目前主要以碳材料为电极，高密度石墨板作为双极板，中间由离子交换膜隔开；电解液通过导流板均匀流过电极表面并发生电化学反应，通过电极板收集和传导电流。全钒液流电池的隔膜材料在钒电池的工作过程中起着非常重要的作用，而隔膜材料性能的好坏不但影响着电池性能的稳定输出，而且还会直接关系到钒电池寿命的长短。全钒液流电池电堆在材料选择及结构设计上对电池电极进行了保护与固定，以保证钒电池电极在长时间工作中与电解液接触面积保持一致，从而稳定电堆的工作性能。然而全钒液流电池储能系统在长距离运输及长时间运行后，正负极电解液在通过电堆的流动过程中存在混液及漏液风险，避免出现电堆物理结构损坏后存在的漏液风险，需要一种全钒液流电池储能系统电堆电解液防漏自动检测系统及方法。
技术实现思路
：本专利技术提供一种全钒液流电池储能系统电堆电解液防漏自动检测系统及方法，实现全钒液流电池储能系统上电运行前电堆电解液防漏自动检测。具体技术方案如下：全钒液流电池储能系统电堆电解液防漏自动检测系统，包括：从正极电解液罐出液口到电池电堆之间依次串接的第三电子阀门5、第一气动三通调节阀1；从电池电堆到正极电解液罐回液口之间依次串接的第一气体压力传感器7、第二电子阀门4；从负极电解液罐出液口到电池电堆之间依次串接的第四电子阀门6、第二气动三通调节阀2；从电池电堆到负极电解液罐回液口之间依次串接的第二气体压力传感器8、第一电子阀门3；送风系统，包括第一出风口9、第二出风口10，第一出风口与第一气动三通阀的B端连接，第二出风口与第二气动三通阀B端连接；漏液自检控制及信息处理终端，控制第一电子阀门、第二电子阀门、第三电子阀门、第四电子阀门、第一气动三通调节阀、第二气动三通调节阀的动作，读取第一气体压力传感器、第二气体压力传感器的气体压力，压力数据的分析、判断并显示结果。在上述自动检测系统上实现的全钒液流电池储能系统电堆正极电解液通路防漏自动检测方法，包括以下步骤：步骤A1：闭合第一电子阀门3、第二电子阀门4、第三电子阀门5、第四电子阀门6；步骤A2：漏液自检控制及信息处理终端控制送风系统运行；步骤A3：打开送风系统的第一出风口9，闭合送风系统的第二出风口10；打开第一气动三通调节阀BC通路，关闭第一气动三通调节阀AC通路，打开第二气动三通调节阀AC通路，关闭第二气动三通调节阀BC通路；步骤A4：连续运行后，读取送风系统第一出风口的气体压力Pa1、第一气体压力传感器数据Pa2、第二气体压力传感器数据Pa3；步骤A5：判断电堆正极电解液通路是否存在漏液风险；步骤A5.1：若Pa2＝k2*Pa1，Pa3＝0，0.95≤k2≤1，则电堆正极电解液通路气密性良好，无漏液风险；步骤A5.2：若Pa2＝k2*Pa1，Pa3＝k3*Pa1，0≤k2≤0.05，0≤k3≤0.05，则电堆内离子交换膜存在破损或正负极电解液通路之间存在漏液风险；步骤A5.3：若Pa2＝k2*Pa1，Pa3＝0，0≤k2≤0.05，则电堆正极电解液通路存在漏液风险。在上述自动检测系统上实现的全钒液流电池储能系统电堆负极电解液通路防漏自动检测方法，包括以下步骤：步骤B1：闭合第一电子阀门3、第二电子阀门4、第三电子阀门5、第四电子阀门6；步骤B2：漏液自检控制及信息处理终端控制送风系统运行；步骤B3：打开送风系统的第二出风口10，闭合送风系统的第一出风口9；打开第一气动三通调节阀AC通路，关闭第一气动三通调节阀BC通路，打开第二气动三通调节阀BC通路，关闭第二气动三通调节阀AC通路；步骤B4：连续运行后，读取送风系统第二出风口的气体压力Pa4、第一气体压力传感器数据Pa5、第二气体压力传感器数据Pa6；步骤B5：判断电堆负极电解液通路是否存在漏液风险；步骤B5.1：若Pa6＝k6*Pa4，Pa5＝0，0.95≤k6≤1，则电堆负极电解液通路气密性良好，无漏液风险；步骤B5.2：若Pa6＝k6*Pa4，Pa5＝k5*Pa4，0≤k5≤0.05，0≤k6≤0.05，则电堆内离子交换膜存在破损或正负极电解液通路之间存在漏液风险；步骤B5.3：若Pa6＝k6*Pa4，Pa5＝0，0≤k6≤0.05，则电堆负极电解液通路存在漏液风险。在上述自动检测系统上实现的全钒液流电池储能系统电堆电解液通路防漏自动检测方法，包括以下步骤：步骤C1：闭合第一电子阀门3、第二电子阀门4、第三电子阀门5、第四电子阀门6；步骤C2：漏液自检控制及信息处理终端控制送风系统运行；步骤C3：打开送风系统的第一出风口9、第二出风口10；打开第一气动三通调节阀BC通路，关闭第一气动三通调节阀AC通路，打开第二气动三通调节阀BC通路，关闭第二气动三通调节阀AC通路；步骤C4：连续运行后，分别读取送风系统的第一出风口气体压力Pa7、第二出风口气体压力Pa8、第一气体压力传感器数据Pa9、第二气体压力传感器数据Pa10；步骤C5：判断电堆正、负极电解液通路是否存在漏液风险；步骤C5.1：若Pa9＝k9*Pa7，Pa10＝k10*Pa8，0.95≤k9≤1，0.95≤k10≤1，则电堆正、负极电解液通路气密性良好，无漏液风险；步骤C5.2：若Pa9＝k9*Pa7，Pa10＝k10*Pa8，0≤k9≤0.05，0.95≤k10≤1，则电堆正极电解液通路存在漏液风险，电堆负极电解液通路不存在漏液风险，且电堆内离子交换膜结构正常；若Pa9＝k9*Pa7，Pa10＝k10*Pa8，0.95≤k9≤1，0≤k10≤0.05，则电堆正极电解液通路不存在漏液风险，且电堆内离子交换膜结构正常，电堆负极电解液通路存在漏液风险；步骤C5.3：若Pa7＝k*Pa8，Pa9＝Pa10，0≤k≤0.05；或者Pa8＝k1*Pa7，Pa9＝Pa10，0≤k1≤0.05；则电堆正、负极电解液通路中离子交换膜存在，存在漏液混液风险。在述自动检测系统上实现的全钒液流电池储能系统电堆电解液防漏自动检测方法，包括以下步骤：步骤A：正极电解液通路防漏自动检测；步骤A1：闭合第一电子阀门3、第二电子阀门4、第三电子阀门5、第四电子阀门6；步骤A2：漏液自检控制及信息处理终端控制送风系统运行；步骤A3：打开送风系统的第一出风口9，闭合送风系统的第二出风口10；打开第一气动三通调节阀BC通路，关闭第一气动三通调节阀AC通路，打开第二气动三通调节阀AC通路，关闭第二气动三通调节阀BC通路；步骤A4：连续运行后，读取送风系统第一出风口的气体压力Pa1、第一气体压力传感器数据Pa2、第二气体压力传感器数据Pa3；步骤A5：判断电堆正极电解液通路是否存在漏液风险；步骤A5.1：若Pa2＝k2*Pa1，Pa3＝0，0.95≤k2≤1，则电堆正极电解液通路气密性良好，无漏液风险；步骤A5.2：若Pa2＝k2*Pa1，Pa3＝k3*Pa1，0≤k2≤0.05，0≤k3≤0.05本文档来自技高网...

【技术保护点】
全钒液流电池储能系统电堆电解液防漏自动检测系统，其特征在于，包括：从正极电解液罐出液口到电池电堆之间依次串接的第三电子阀门(5)、第一气动三通调节阀(1)；从电池电堆到正极电解液罐回液口之间依次串接的第一气体压力传感器(7)、第二电子阀门(4)；从负极电解液罐出液口到电池电堆之间依次串接的第四电子阀门(6)、第二气动三通调节阀(2)；从电池电堆到负极电解液罐回液口之间依次串接的第二气体压力传感器(8)、第一电子阀门(3)；送风系统，包括第一出风口(9)、第二出风口(10)，第一出风口与第一气动三通阀的B端连接，第二出风口与第二气动三通阀B端连接；漏液自检控制及信息处理终端，控制第一电子阀门、第二电子阀门、第三电子阀门、第四电子阀门、第一气动三通调节阀、第二气动三通调节阀的动作，读取第一气体压力传感器、第二气体压力传感器的气体压力，压力数据的分析、判断并显示结果。

【技术特征摘要】
1.全钒液流电池储能系统电堆电解液防漏自动检测系统，其特征在于，包括：从正极电解液罐出液口到电池电堆之间依次串接的第三电子阀门(5)、第一气动三通调节阀(1)；从电池电堆到正极电解液罐回液口之间依次串接的第一气体压力传感器(7)、第二电子阀门(4)；从负极电解液罐出液口到电池电堆之间依次串接的第四电子阀门(6)、第二气动三通调节阀(2)；从电池电堆到负极电解液罐回液口之间依次串接的第二气体压力传感器(8)、第一电子阀门(3)；送风系统，包括第一出风口(9)、第二出风口(10)，第一出风口与第一气动三通阀的B端连接，第二出风口与第二气动三通阀B端连接；漏液自检控制及信息处理终端，控制第一电子阀门、第二电子阀门、第三电子阀门、第四电子阀门、第一气动三通调节阀、第二气动三通调节阀的动作，读取第一气体压力传感器、第二气体压力传感器的气体压力，压力数据的分析、判断并显示结果。2.在权利要求1所述自动检测系统上实现的全钒液流电池储能系统电堆正极电解液通路防漏自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A1：闭合第一电子阀门(3)、第二电子阀门(4)、第三电子阀门(5)、第四电子阀门(6)；步骤A2：漏液自检控制及信息处理终端控制送风系统运行；步骤A3：打开送风系统的第一出风口(9)，闭合送风系统的第二出风口(10)；打开第一气动三通调节阀BC通路，关闭第一气动三通调节阀AC通路，打开第二气动三通调节阀AC通路，关闭第二气动三通调节阀BC通路；步骤A4：连续运行后，读取送风系统第一出风口的气体压力Pa1、第一气体压力传感器数据Pa2、第二气体压力传感器数据Pa3；步骤A5：判断电堆正极电解液通路是否存在漏液风险；步骤A5.1：若Pa2＝k2*Pa1，Pa3＝0，0.95≤k2≤1，则电堆正极电解液通路气密性良好，无漏液风险；步骤A5.2：若Pa2＝k2*Pa1，Pa3＝k3*Pa1，0≤k2≤0.05，0≤k3≤0.05，则电堆内离子交换膜存在破损或正负极电解液通路之间存在漏液风险；步骤A5.3：若Pa2＝k2*Pa1，Pa3＝0，0≤k2≤0.05，则电堆正极电解液通路存在漏液风险。3.在权利要求1所述自动检测系统上实现的全钒液流电池储能系统电堆负极电解液通路防漏自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤B1：闭合第一电子阀门(3)、第二电子阀门(4)、第三电子阀门(5)、第四电子阀门(6)；步骤B2：漏液自检控制及信息处理终端控制送风系统运行；步骤B3：打开送风系统的第二出风口(10)，闭合送风系统的第一出风口(9)；打开第一气动三通调节阀AC通路，关闭第一气动三通调节阀BC通路，打开第二气动三通调节阀BC通路，关闭第二气动三通调节阀AC通路；步骤B4：连续运行后，读取送风系统第二出风口的气体压力Pa4、第一气体压力传感器数据Pa5、第二气体压力传感器数据Pa6；步骤B5：判断电堆负极电解液通路是否存在漏液风险；步骤B5.1：若Pa6＝k6*Pa4，Pa5＝0，0.95≤k6≤1，则电堆负极电解液通路气密性良好，无漏液风险；步骤B5.2：若Pa6＝k6*Pa4，Pa5＝k5*Pa4，0≤k5≤0.05，0≤k6≤0.05，则电堆内离子交换膜存在破损或正负极电解液通路之间存在漏液风险；步骤B5.3：若Pa6＝k6*Pa4，Pa5＝0，0≤k6≤0.05，则电堆负极电解液通路存在漏液风险。4.在权利要求1所述自动检测系统上实现的全钒液流电池储能系统电堆电解液通路防漏自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤C1：闭合第一电子阀门(3)、第二电子阀门(4)、第三电子阀门(5)、第四电子阀门(6)；步骤C2：漏液自检控制及信息处理终端控制送风系统运行；步骤C3：打开送风系统的第一出风口(9)、第二出风口(10)；打开第一气动三通调节阀BC通路，关闭第一气动三通调节阀AC通路，打开第二气动三通调节阀BC通路，关闭第二气动三通调节阀AC通路；步骤C4：连续运行后，分别读取送风系统的第一出风口气体压力Pa7、第二出风口气体压力Pa8、第一气体压力传感器数据Pa9、第二气体压力传感器数据Pa10；步骤C5：判断电堆正、负极电解液通路是否存在漏液风险；步骤C5.1：若Pa9＝k9*Pa7，Pa10＝k10*Pa8，0.95≤k9≤1，0.95≤k10≤1，则电堆正、负极电解液通路气密性良好，无漏液风险；步骤C5.2：若Pa9＝k9*Pa7，Pa10＝k10*Pa8，0≤k9≤0.05，0.95≤k10≤1，则电堆正极电解液通路存在漏液...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏达，刘平平，刘杰，
申请(专利权)人：湖南省德沃普储能有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43