The control system and method of capacity attenuation of liquid-flow battery belong to the field of liquid-flow battery, which can solve the problem of high maintenance cost of capacity attenuation of all-vanadium liquid-flow battery. The technical points are: gas chromatography, measuring and calculating the concentration of hydrogen in negative electrolyte tank; total hydrogen evolution calculation device, periodically calculating total hydrogen evolution from the concentration of hydrogen; monitoring equipment, monitoring the charge-discharge status of liquid-flow battery. A capacity recovery device is used to supply the cathode electrolyte tank with a corresponding amount of capacity recovery agent at the end of discharge to control the capacity attenuation of the liquid flow battery. The results are as follows: the maintenance frequency is reduced, and the cost of manpower is reduced. At the same time, the abnormal hydrogen evolution rate of the system can be detected immediately, and measures can be taken immediately.
【技术实现步骤摘要】
液流电池容量衰减控制系统及方法
本专利技术属于液流电池领域,涉及一种液流电池控制系统及方法。
技术介绍
液流电池在长时间充放电运行后,系统的放电容量会逐渐衰减,电解液的综合价态会偏离3.5价(电解液的初始平衡价态),逐渐升高。如何从不同技术角度发现电池系统的衰减原因并进行实施监测同时采取控制措施,是抑制系统放电容量衰减,减少系统维护频率,保证系统长时间稳定运行的有力手段。而现有的方法一是根据系统表观显示的放电容量衰减程度达到客户接受下限时采用容量恢复手段,二是通过对电池系统正负极电解液进行综合价态测定,来判断系统实际理论的衰减程度,以上两种方法只能观测到衰减结果,而不能提前预知并采取抗容量衰减的措施,且前两种方法耗时长,测试结果误差较大。全钒液流电池由于其安全性高,寿命高,功率容量独立及方便规模化的优势使其成为大规模储能的首选方案。然而全钒液流电池负极电解液存在析氢副反应:2H++2V2+=2V3++H2↑由于此反应属于负极的自放电反应,析氢副反应的长期累积将导致系统放电容量的持续衰减,是全钒液流电池容量衰减的主要原因之一。但在全钒液流电池容量衰减监控与控制上却鲜有报道,而通过测试电池系统总体价态偏移,需要配置专业仪器及配备操作人员,增加维护成本。目前,当系统放电容量衰减到要求下限时,可通过调平系统总价态对系统容量进行恢复,但不论采用加入还原剂或者使用在线电解的方法,始终没有对容量衰减监视的报道,而监视这种衰减,可以在前期通过更为方便和低成本的调节方式初步控制,现有的检测方法都会带来人力、物力及设备和系统停用的投入和损失,维护成本居高不下,以一个1MW/2 ...
【技术保护点】
1.一种液流电池容量衰减控制系统,其特征在于,包括气相色谱,测算负极电解液储罐内氢气的浓度;总析氢量计算装置,周期性的由所述氢气的浓度计算总析氢量;监视设备,监测液流电池充放电状态;容量恢复装置,在液流电池放电终止状态下将容量恢复剂添加到正极电解液储罐以控制液流电池容量衰减。
【技术特征摘要】
1.一种液流电池容量衰减控制系统,其特征在于,包括气相色谱,测算负极电解液储罐内氢气的浓度;总析氢量计算装置,周期性的由所述氢气的浓度计算总析氢量;监视设备,监测液流电池充放电状态;容量恢复装置,在液流电池放电终止状态下将容量恢复剂添加到正极电解液储罐以控制液流电池容量衰减。2.如权利要求1所述的液流电池容量衰减控制系统,其特征在于,还包括气体采样装置,其位于负极电解液储罐内,用于采集负极电解液储罐内的气体,其与气相色谱相连,周期性的将负极电解液储罐内的气体送入气相色谱的气体检测装置。3.如权利要求1所述的液流电池容量衰减控制系统,其特征在于,还包括控制柜,其与负极电解液储罐的放气阀连接,还连接于总析氢量计算装置。4.如权利要求1或3所述的液流电池容量衰减控制系统,其特征在于,还包括控制柜,其与正、负极电解液储罐联通阀连接。5.如权利要求1所述的液流电池容量衰减控制系统,其特征在于,所述析氢量计算装置存储有多条指令,所述指令适于处理器加载并执行:由所述氢气的浓度计算电解液储罐内的析氢量;所述析氢量计算公式如下:M=C*V标M:储罐中氢气的总质量;C:罐体上层的氢气质量体积浓度;V标:罐体上层空间的气体体积;V标=P1V1T1/P标T标;V1:罐体上层空间的气体体积;P1:罐体内气压值;P标:1个标准大气压;T1:储罐内温度;T标=273K。6.如权利要求5所述的液流电池容量衰减控制系统,其特征在于,所述的罐体上层空间的气体体积由电解液储罐液位计自动采集数据获得,所述的罐体上层空间的气体温度由电解液储罐温度传感器自动采集数据获得;并将采集数据传输至析氢量计算装置,容量恢复剂添加量由析氢量与溶液失衡关系确定,由钒离子与容量恢复剂的得失电子比例得出。7.一种液流电池容量衰减控制方法,其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员:高新亮,张华民,邹毅,姚启博,
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
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