液流电池电解液参数确定方法及其系统、液流电池技术方案

本发明专利技术公开了一种液流电池电解液参数确定方法及其系统、液流电池，所述方法包括如下步骤：获知液流电池当前的电解液温度、SOC、充电功率或放电功率、以及电解液容量衰减率；确定出液流电池当前的电解液温度所属的电解液温度区间、当前SOC所属的SOC区间、当前充电功率所属的充电功率区间或当前放电功率所属的放电功率区间、以及当前的电解液容量衰减率所属的容量衰减率区间；得出最优电解液流量参数；本发明专利技术根据液流电池当前运行状态参数来配置正极电解液和负极电解液之间的体积差、以及控制相应的电解液流量，能够保证液流电池在最优条件下持续运行，满足液流电池的流量需求，以及实现循环泵功耗的降低。

Method and system for determining electrolyte parameter of liquid flow battery and liquid flow cell

The invention discloses a flow battery electrolyte parameter determination method and system, liquid flow cell, the method comprising the steps of: obtaining current flow battery electrolyte temperature, SOC, charging power or discharge power, and electrolyte capacity decay rate; determine the flow battery the electrolyte temperature is the temperature of the electrolyte the SOC interval, the SOC interval, the current charging power of charging power interval or the current discharge power of the discharge power range, and the current electrolyte capacity decay rate belongs to the capacity decay rate between the area; the optimal flow of electrolyte parameters; the invention according to the current state of the flow battery parameter configuration between the cathode electrolyte and cathode electrolyte volume difference, and the corresponding control flow of electrolyte, to ensure the flow battery under optimal conditions Continuous operation to meet the flow requirements of the flow battery, and to reduce the power consumption of the circulating pump.

【技术实现步骤摘要】
液流电池电解液参数确定方法及其系统、液流电池
本专利技术属于液流电池
，具体为一种液流电池电解液参数确定方法及其系统、液流电池。
技术介绍
液流电池具有设计灵活(功率和容量可独立设计)、使用寿命长、充放电性能好、选址自由、能量效率高、安全环保、维护费用低和易实现规模化蓄电等其它常规电池所不具备的诸多优点。实际应用时，液流电池可以广泛应用于风能、太阳能等可再生能源发电系统作为储能系统，使产生的电力能够连续稳定的输出；也可以用来对电网进行削峰填谷，将用电低谷的电力储存起来，在用电高峰时输出，以此来平衡电力供需；另外，还可以作为应急电源系统和备用电站等，被认为是最具商业化前景的储能技术之一。目前，多个国家已相继建成kW～MW级的液流电池示范系统，配套于太阳能、风能等可再生能源发电系统起到平滑输出、跟踪计划发电、平衡负荷和削峰填谷等作用。液流电池运行状态参数较多，现有技术中，对液流电池的电解液流量和体积控制方式较为单一，仅仅考虑输入及输出功率的需求进而对循环泵进行控制，并未考虑不同电解液温度、SOC、容量衰减率和充放电功率等多种因素对电解液反应物的需求。现有技术采用的方式将导致液流电池运行过程中，无法根据用户侧需求精确控制电解液的流量和体积，大大增加循环泵及辅助设备的使用功耗，使得液流电池整体效率下降，影响液流电池的运行稳定性和寿命。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题的提出，而研制一种液流电池电解液参数确定方法及其系统、液流电池。本专利技术的技术手段如下：一种液流电池电解液参数确定方法，包括如下步骤：获知液流电池当前的电解液温度、SOC、充电功率或放电功率、以及电解液容量衰减率；确定出液流电池当前的电解液温度所属的电解液温度区间、当前SOC所属的SOC区间、当前充电功率所属的充电功率区间或当前放电功率所属的放电功率区间、以及当前的电解液容量衰减率所属的容量衰减率区间；根据确定出的电解液温度区间、SOC区间、充电功率区间或放电功率区间、以及容量衰减率区间，结合电解液温度区间、SOC区间、充电功率区间、容量衰减率区间、与最优电解液流量之间的对应关系，或者结合电解液温度区间、SOC区间、放电功率区间、容量衰减率区间、与最优电解液流量之间的对应关系，得出最优电解液流量参数；调整液流电池当前电解液流量为得出的所述最优电解液流量；另外，所述方法还包括如下步骤：根据确定出的电解液温度区间、SOC区间、充电功率区间或放电功率区间、以及容量衰减率区间，结合电解液温度区间、SOC区间、充电功率区间、容量衰减率区间、与最优正负极电解液体积差之间的对应关系，或者结合电解液温度区间、SOC区间、放电功率区间、容量衰减率区间、与最优正负极电解液体积差之间的对应关系，得出最优正负极电解液体积差参数；调整液流电池当前正负极电解液体积差为得出的所述最优正负极电解液体积差；进一步地，所述电解液容量衰减率通过如下步骤获知：监测液流电池运行状态参数；根据所监测的液流电池运行状态参数，结合所述液流电池运行状态参数与电解液容量衰减率之间的对应关系，获知液流电池当前的电解液容量衰减率；进一步地，在获知液流电池当前的电解液容量衰减率步骤之前还具有如下步骤：确定液流电池运行状态参数与电解液容量衰减率之间的对应关系并存储；所述确定液流电池运行状态参数与电解液容量衰减率之间的对应关系的步骤具体包括：获得初始液流电池运行状态参数；对液流电池进行充放电实验，获取充放电实验过程中的不同液流电池运行状态参数；随着液流电池运行状态参数在充放电实验过程中的变化，进行多次正极电解液和负极电解液的取样，并获知取样的正极电解液和负极电解液的钒离子浓度；根据获知的正极电解液和负极电解液的钒离子浓度情况，计算出相应的电解液容量衰减率情况；得出液流电池运行状态参数与电解液容量衰减率之间的对应关系。一种液流电池电解液参数确定系统，包括：第一监测单元，用于检测电解液温度；第二监测单元，用于检测液流电池SOC；第一获取单元，用于获知液流电池当前的充电功率或放电功率；第二获取单元，用于获知液流电池当前的电解液容量衰减率；与第一监测单元、第二监测单元、第一获取单元和第二获取单元相连接的第一处理单元；所述第一处理单元用于确定出液流电池当前的电解液温度所属的电解液温度区间、当前SOC所属的SOC区间、当前充电功率所属的充电功率区间或当前放电功率所属的放电功率区间、以及当前的电解液容量衰减率所属的容量衰减率区间；与第一处理单元相连接的第二处理单元；所述第二处理单元用于根据确定出的电解液温度区间、SOC区间、充电功率区间或放电功率区间、以及容量衰减率区间，结合电解液温度区间、SOC区间、充电功率区间、容量衰减率区间、与最优电解液流量之间的对应关系，或者结合电解液温度区间、SOC区间、放电功率区间、容量衰减率区间、与最优电解液流量之间的对应关系，得出最优电解液流量参数；与第二处理单元相连接的控制单元；所述控制单元用于调整液流电池当前电解液流量为得出的所述最优电解液流量；进一步地，所述第二处理单元还用于根据确定出的电解液温度区间、SOC区间、充电功率区间或放电功率区间、以及容量衰减率区间，结合电解液温度区间、SOC区间、充电功率区间、容量衰减率区间、与最优正负极电解液体积差之间的对应关系，或者结合电解液温度区间、SOC区间、放电功率区间、容量衰减率区间、与最优正负极电解液体积差之间的对应关系，得出最优正负极电解液体积差参数；所述控制单元还用于调整液流电池当前正负极电解液体积差为得出的所述最优正负极电解液体积差；进一步地，所述第二获取单元包括：监测模块，用于监测液流电池运行状态参数；存储模块，用于存储液流电池运行状态参数与电解液容量衰减率之间的对应关系；处理模块，用于根据所述监测模块所监测的液流电池运行状态参数，结合存储模块所存储的所述液流电池运行状态参数与电解液容量衰减率之间的对应关系，获知液流电池当前的电解液容量衰减率。一种液流电池，具有上述所述的液流电池电解液参数确定系统。由于采用了上述技术方案，本专利技术提供的液流电池电解液参数确定方法及其系统，根据液流电池当前运行状态参数来配置正极电解液和负极电解液之间的体积差、以及控制相应的电解液流量，能够保证液流电池在最优条件下持续运行，满足液流电池的流量需求，以及实现循环泵功耗的降低，提高了液流电池整体效率，保证液流电池的运行稳定性和寿命长久。附图说明图1、图2是本专利技术所述方法的流程图；图3是本专利技术所述系统的结构示意图；图4是本专利技术所述第二获取单元的结构框图。图中：1、液体输送管路，2、电动阀，3、正极电解液储罐，4、负极电解液储罐，5、循环泵，6、电堆，61、正极电解液出口，62、负极电解液出口，63、正极电解液入口，64、负极电解液入口。具体实施方式如图1和图2所示的一种液流电池电解液参数确定方法，包括如下步骤：获知液流电池当前的电解液温度、SOC、充电功率或放电功率、以及电解液容量衰减率；确定出液流电池当前的电解液温度所属的电解液温度区间、当前SOC所属的SOC区间、当前充电功率所属的充电功率区间或当前放电功率所属的放电功率区间、以及当前的电解液容量衰减率所属的容量衰减率区间；根据确定出的电解液温度区间、SOC区间、充电功率区间或放电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液流电池电解液参数确定方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：获知液流电池当前的电解液温度、SOC、充电功率或放电功率、以及电解液容量衰减率；确定出液流电池当前的电解液温度所属的电解液温度区间、当前SOC所属的SOC区间、当前充电功率所属的充电功率区间或当前放电功率所属的放电功率区间、以及当前的电解液容量衰减率所属的容量衰减率区间；根据确定出的电解液温度区间、SOC区间、充电功率区间或放电功率区间、以及容量衰减率区间，结合电解液温度区间、SOC区间、充电功率区间、容量衰减率区间、与最优电解液流量之间的对应关系，或者结合电解液温度区间、SOC区间、放电功率区间、容量衰减率区间、与最优电解液流量之间的对应关系，得出最优电解液流量参数；调整液流电池当前电解液流量为得出的所述最优电解液流量。

【技术特征摘要】
1.一种液流电池电解液参数确定方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：获知液流电池当前的电解液温度、SOC、充电功率或放电功率、以及电解液容量衰减率；确定出液流电池当前的电解液温度所属的电解液温度区间、当前SOC所属的SOC区间、当前充电功率所属的充电功率区间或当前放电功率所属的放电功率区间、以及当前的电解液容量衰减率所属的容量衰减率区间；根据确定出的电解液温度区间、SOC区间、充电功率区间或放电功率区间、以及容量衰减率区间，结合电解液温度区间、SOC区间、充电功率区间、容量衰减率区间、与最优电解液流量之间的对应关系，或者结合电解液温度区间、SOC区间、放电功率区间、容量衰减率区间、与最优电解液流量之间的对应关系，得出最优电解液流量参数；调整液流电池当前电解液流量为得出的所述最优电解液流量。2.根据权利要求1所述的液流电池电解液参数确定方法，其特征在于所述方法还包括如下步骤：根据确定出的电解液温度区间、SOC区间、充电功率区间或放电功率区间、以及容量衰减率区间，结合电解液温度区间、SOC区间、充电功率区间、容量衰减率区间、与最优正负极电解液体积差之间的对应关系，或者结合电解液温度区间、SOC区间、放电功率区间、容量衰减率区间、与最优正负极电解液体积差之间的对应关系，得出最优正负极电解液体积差参数；调整液流电池当前正负极电解液体积差为得出的所述最优正负极电解液体积差。3.根据权利要求1所述的液流电池电解液参数确定方法，其特征在于所述电解液容量衰减率通过如下步骤获知：监测液流电池运行状态参数；根据所监测的液流电池运行状态参数，结合所述液流电池运行状态参数与电解液容量衰减率之间的对应关系，获知液流电池当前的电解液容量衰减率。4.根据权利要求3所述的液流电池电解液参数确定方法，其特征在于在获知液流电池当前的电解液容量衰减率步骤之前还具有如下步骤：确定液流电池运行状态参数与电解液容量衰减率之间的对应关系并存储；所述确定液流电池运行状态参数与电解液容量衰减率之间的对应关系的步骤具体包括：获得初始液流电池运行状态参数；对液流电池进行充放电实验，获取充放电实验过程中的不同液流电池运行状态参数；随着液流电池运行状态参数在充放电实验过程中的变化，进行多次正极电解液和负极电解液的取样，并获知取样的正极电解液和负极电解液的钒离子浓度；根据获知的正极电解液和负极电解液的钒离子浓度情况，计算出相应的电解液容量衰减率情况；...

【专利技术属性】
技术研发人员：叱干婷，张华民，马相坤，吴静波，吕善强，陈宁，
申请(专利权)人：大连融科储能技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21