液流电池控制方法及其装置、液流电池制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种液流电池控制方法及其装置、液流电池，所述控制方法包括如下步骤：在液流电池充电或放电时，根据液流电池SOC值调节电解液流速；所述控制方法还包括如下步骤：在液流电池充电或放电时，根据液流电池SOC值调节充电功率或放电功率；所述控制方法还包括如下步骤：在液流电池充电或放电时，根据液流电池SOC值调节电解液温度；所述控制方法还包括如下步骤：在液流电池停机时降低电解液温度；本发明专利技术能够有效抑制液流电池的容量衰减程度、提高电解液利用率、可减少液流电池维护成本、以及提高液流电池的使用寿命和性能，本发明专利技术操作过程简单易行，可直接在电池运行中进行操作控制，操作成本低。

Liquid flow battery control method and device and liquid flow battery

The invention discloses a flow battery control method and apparatus, liquid flow battery, the control method comprises the following steps: the battery charge or discharge in liquid flow, liquid flow according to the SOC value of battery electrolyte flow; the control method comprises the following steps: flow battery charge or discharge in liquid. According to the liquid flow battery SOC value adjusted charging power or discharge power; the control method comprises the following steps: the battery charge or discharge in liquid flow, liquid flow according to the SOC value of battery electrolyte temperature; the control method comprises the following steps: to reduce the temperature of the electrolyte in the liquid flow battery of the invention can effectively stop; inhibition of the flow battery capacity attenuation degree, improve the service life and performance of the electrolyte utilization rate, can reduce the flow battery maintenance cost, and improve the flow battery, the operation of the invention The process is simple and can be operated directly in the operation of the battery, and the operation cost is low.

【技术实现步骤摘要】
液流电池控制方法及其装置、液流电池
本专利技术属于液流电池
，具体为一种液流电池控制方法及其装置、液流电池。
技术介绍
资源问题和环境问题制约着人类社会的发展。化石燃料的无节制使用，使得大气中的二氧化碳气体含量身高，空气质量下降，带来的温室效应和全球变暖问题已被全球关注；自20世纪70年代以来，世界的能源需求以1.5％～2％的年增长率上升(被开采和消费的石油以每年2亿吨的速率增长)。以此推算，现存的石油、煤和天然气等化石燃料，在未来的几十年到两百年间将会被消耗殆尽，因此开发新的能源迫在眉睫。风能、太阳能等绿色无污染的可再生能源已经成为世界各国的研究热点，不断有MW级的风电厂和光伏电厂投产，但是风能、太阳能等可再生能源易受自然环境的影响，具有随机性、波动性、间歇性和调峰困难等缺点。随着可再生能源在电力系统中所占比例逐年增加，加强可再生能源并网的稳定性是大规模风能及太阳能有效发电的重要前提。液流电池作为一种新型能量存储系统，具有安全性好、寿命长，蓄电容量大、功率与容量分离可调、选址自由和清洁环保等其它常规电池所不具备的诸多优点，是解决风能、太阳能存储的理想储能电源。全钒液流电池(VFB)的电解液是采用四种不同氧化态的钒离子，分别为正极含VO2+/VO2+与负极含有V2+/V3+氧化还原电对的硫酸水溶液，其中不同价态钒离子是电池能量存储与转换的核心；其中，正极溶液VO2+/VO2+与负极溶液V2+/V3+通过离子导电膜隔开；溶液中硫酸在作为导电介质的同时，也参与正极溶液的电极反应；电池运行中，正负极活性物质(钒离子)分别在正负电极表面参与电极反应，溶液中的导电介质氢离子透过隔膜形成通路；因为电池正负极活性物质在充放电过程中失去和得到的电荷是相等的，电极活性物质在充放电过程中没有损耗，惰性电极材料不参与反应，理论上电池的容量是不变的。但是，实验中发现随着充放电次数的增加，电池的容量逐次衰减；研究液流电池运行中导致电池容量衰减的原因，对于提高电池电解液利用率、延长电池运行寿命、以及普及液流电池应用均十分重要。美国专利申请US20110300417公开了一种采取正负极联通进而控制负极SOC数值，以抑制容量衰减的方式，但这种方式会降低系统总体的溶液利用率，成本上升，同时，正极SOC升高，正极溶液稳定性下降，并且增加了操作复杂性，并不适用于所有系统。中国专利CN101572319公开了一种正负极电解液采用不同SO42-浓度的全钒液流电池，即正极溶液SO42-浓度>负极溶液SO42-浓度的电池运行方式，但该方式只考虑了正负极溶液的储存稳定性，未考虑负极H+浓度对液流电池容量衰减的影响。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题的提出，而研制一种能够有效抑制液流电池的容量衰减程度、提高电解液利用率、可减少液流电池维护成本、以及提高液流电池的使用寿命和性能的液流电池控制方法及其装置、液流电池。本专利技术的技术手段如下：一种液流电池控制方法，所述液流电池包括电堆、正极电解液储罐、负极电解液储罐、电解液输送管路和循环泵，所述控制方法包括如下步骤：在液流电池充电或放电时，根据液流电池SOC值调节电解液流速；另外，还包括如下步骤：在液流电池充电或放电时，根据液流电池SOC值调节充电功率或放电功率；另外，所述控制方法还包括如下步骤：在液流电池充电或放电时，根据液流电池SOC值调节电解液温度；另外，所述控制方法还包括如下步骤：在液流电池停机时降低电解液温度；进一步地，当70％≤SOC≤100％时，调节液流电池当前电解液流速至少为标准电解液流速的1.5倍，其中SOC指的是液流电池SOC；进一步地，当70％≤SOC≤100％时，液流电池SOC每增加10％，充电功率相应增加10％，同时将充电截止电压升高0.1～0.4V；当70％≤SOC≤100％时，液流电池SOC每减少10％，放电功率相应降低10％，同时将放电截止电压降低0.1～0.2V；其中SOC指的是液流电池SOC；进一步地，当70％≤SOC≤100％时，调节液流电池当前电解液温度为标准电解液温度的75％～95％，其中SOC指的是液流电池SOC；进一步地，在液流电池停机时降低液流电池当前电解液温度，使得液流电池当前电解液温度低于等于标准电解液温度的20％。一种液流电池控制装置，所述液流电池包括电堆、正极电解液储罐、负极电解液储罐和电解液输送管路，所述控制装置包括：获得液流电池SOC值的SOC获取模块；连接SOC获取模块的电解液流速调节模块；所述电解液流速调节模块根据液流电池充电或放电时的SOC值来调节电解液流速；进一步地，所述控制装置还包括连接SOC获取模块的充放电功率调节模块；所述充放电功率调节模块根据液流电池充电或放电时的SOC值来调节液流电池充电功率或放电功率；进一步地，所述控制装置还包括连接SOC获取模块的电解液温度调节模块；所述电解液温度调节模块根据液流电池充电或放电时的SOC值来调节液流电池电解液温度；进一步地，所述电解液温度调节模块还用于在液流电池停机时降低电解液温度；进一步地，当70％≤SOC≤100％时，所述电解液流速调节模块对电解液流速进行调节，使得液流电池当前电解液流速至少为标准电解液流速的1.5倍，其中SOC指的是液流电池SOC；进一步地，当70％≤SOC≤100％时，根据SOC获取模块获知的液流电池SOC每增加10％，所述充放电功率调节模块控制充电功率相应增加10％，同时将充电截止电压升高0.1～0.4V；当70％≤SOC≤100％时，液流电池SOC每减少10％，所述充放电功率调节模块控制放电功率相应降低10％，同时将放电截止电压降低0.1～0.2V；其中SOC指的是液流电池SOC；进一步地，当70％≤SOC≤100％时，所述电解液温度调节模块对液流电池电解液温度进行调节，使得液流电池当前电解液温度为标准电解液温度的75％～95％，其中SOC指的是液流电池SOC；进一步地，所述电解液温度调节模块在液流电池停机时使得液流电池当前电解液温度低于等于标准电解液温度的20％。一种液流电池，具有上述任一项所述的液流电池控制装置。由于采用了上述技术方案，本专利技术提供的液流电池控制方法及其装置、液流电池，能够有效抑制液流电池的容量衰减程度、提高电解液利用率、可减少液流电池维护成本、以及提高液流电池的使用寿命和性能，本专利技术操作过程简单易行，可直接在电池运行中进行操作控制，操作成本低。附图说明图1是本专利技术所述控制装置的结构框图；图2是现有技术中液流电池的结构示意图。图中：1、电解液输送管路，3、正极电解液储罐，4、负极电解液储罐，5、循环泵，6、电堆。具体实施方式一种液流电池控制方法，所述液流电池包括电堆、正极电解液储罐、负极电解液储罐、电解液输送管路和循环泵，所述控制方法包括如下步骤：在液流电池充电或放电时，根据液流电池SOC值调节电解液流速；另外，还包括如下步骤：在液流电池充电或放电时，根据液流电池SOC值调节充电功率或放电功率；另外，所述控制方法还包括如下步骤：在液流电池充电或放电时，根据液流电池SOC值调节电解液温度；另外，所述控制方法还包括如下步骤：在液流电池停机时降低电解液温度；进一步地，当70％≤SOC≤100％时，调节液流电池当前电解液流速至少为标准本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液流电池控制方法，所述液流电池包括电堆、正极电解液储罐、负极电解液储罐、电解液输送管路和循环泵，其特征在于所述控制方法包括如下步骤：在液流电池充电或放电时，根据液流电池SOC值调节电解液流速。

【技术特征摘要】
1.一种液流电池控制方法，所述液流电池包括电堆、正极电解液储罐、负极电解液储罐、电解液输送管路和循环泵，其特征在于所述控制方法包括如下步骤：在液流电池充电或放电时，根据液流电池SOC值调节电解液流速。2.根据权利要求1所述的液流电池控制方法，其特征在于所述控制方法还包括如下步骤：在液流电池充电或放电时，根据液流电池SOC值调节充电功率或放电功率。3.根据权利要求1所述的液流电池控制方法，其特征在于所述控制方法还包括如下步骤：在液流电池充电或放电时，根据液流电池SOC值调节电解液温度。4.根据权利要求1所述的液流电池控制方法，其特征在于所述控制方法还包括如下步骤：在液流电池停机时降低电解液温度。5.根据权利要求1所述的液流电池控制方法，其特征在于当70％≤SOC≤100％时，调节液流电池当前电解液流速至少为标准电解液流速的1.5倍，其中SOC指的是液流电池SOC。6.根据权利要求2所述的液流电池控制方法，其特征在于当70％≤SOC≤100％时，液流电池SOC每增加10％，充电功率相应增加10％，同时将充电截止电压升高0.1～0.4V；当70％≤SOC≤100％时，液流电池SOC每减少10％，放电功率相应降低10％，同时将放电截止电压降低0.1～0.2V；其中SOC指的是液流电池SOC。7.根据权利要求3所述的液流电池控制方法，其特征在于当70％≤SOC≤100％时，调节液流电池当前电解液温度为标准电解液温度的75％～95％，其中SOC指的是液流电池SOC。8.根据权利要求4所述的液流电池控制方法，其特征在于在液流电池停机时降低液流电池当前电解液温度，使得液流电池当前电解液温度低于等于标准电解液温度的20％。9.一种液流电池控制装置，所述液流电池包括电堆、正极电解液储罐、负极电解液储罐和电解液输送管路，其特征在于所述控制装置包括：获得液流电池SOC值的SOC获取模块；连接SOC获取模块的电解液流速调节模块；所述电解液流速调节模块根据液...

【专利技术属性】
技术研发人员：高新亮，张华民，李颖，王晓丽，赵叶龙，刘若男，刘鸿轩，张涛，
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