一种具备混液功能的全钒液流电池管路系统技术方案

本发明专利技术提供一种具备混液功能的全钒液流电池管路系统，包括：正极储液罐、负极储液罐、第一混液管路和第二混液管路；所述第一混液管路包括正极出液管道(3)、正极电解液输送泵(5)、送液阀门(29)、回液阀门(33)和设置在所述负极储液罐内的负极回液管道(14)；所述第二混液管路包括负极出液管道(4)、负极电解液输送泵(6)、送液阀门(30)、回液阀门(34)和设置在所述正极储液罐内的正极回液管道(13)。该管路系统能够使得正负极电解液的储液罐中的液位差基本为零，保证了液流电池储能系统的容量长时间保持在稳定状态，避免了威胁系统安全运行的缺陷。

A Pipeline System of All-Vanadium Liquid Flow Battery with Mixing Function

【技术实现步骤摘要】
一种具备混液功能的全钒液流电池管路系统
本专利技术涉及液流电池储能
，具体涉及一种具备混液功能的液流电池管路系统。
技术介绍
液流电池是目前发展势头强劲的绿色环保蓄电池之一，具有大功率、长寿命、可深度大电流密度充放电等明显优势，已成为电池体系中主要的商用化发展方向之一，在风电、光伏发电、电网调峰等领域有着极其广阔的应用前景。液流电池与其他非液流电池相比，显著的不同在于：液流电池需要分别采用正负极电解液磁力驱动循环泵将正负极电解液储液罐中的电解液沿管路输送至电堆以产生电能，正负极电解液流经电堆后再沿管路输送至正负极电解液储液罐。目前，液流电池在运行时，出现正、负极电解液储液罐中液面高度不一致的现象。较大的这种液位差导致液流电池储能系统容量下降，甚至威胁系统安全运行。
技术实现思路
本专利技术提供了一种具备混液功能的全钒液流电池管路系统，以克服目前液流电池运行时正负电解液的储液罐中液位差过大而导致的储能系统容量下降的问题。本专利技术提供了一种具备混液功能的全钒液流电池管路系统，包括：正极储液罐、负极储液罐、第一混液管路和第二混液管路；该第一混液管路包括正极出液管道3、正极电解液输送泵5、送液阀门29、回液阀门33和设置在该负极储液罐内的负极回液管道14；该第二混液管路包括负极出液管道4、负极电解液输送泵6、送液阀门30、回液阀门34和设置在该正极储液罐内的正极回液管道13；其中，混液时，正极电解液从该正极储液罐流出，依次流经正极电解液输送泵5、送液阀门29、回液阀门33和负极回液管道14进入负极储液罐；混液时，负极电解液从该负极储液罐流出，依次流经负极电解液输送泵6、送液阀门30、回液阀门34和正极回液管道13进入正极储液罐。具体地，该系统中，该送液阀门29的启闭独立受控；该送液阀门30的启闭独立受控；该回液阀门33的启闭独立受控；该回液阀门34的启闭独立受控；该正极电解液输送泵5的启闭独立受控；该负极电解液输送泵6的启闭独立受控；或该送液阀门29的启闭与该送液阀门30的启闭联动受控；该回液阀门33的启闭与该回液阀门34的启闭联动受控；该正极电解液输送泵5的启闭与该负极电解液输送泵6的启闭联动受控。具体地，该系统中，还包括：旁路电堆、第一价态检测用管路和第二价态检测用管路；该第一态检测用管路包括旁路电堆进液阀门31，沿正极电解液的流动方向，该送液阀门29之后的管道上设置有第一分支点A1，该旁路电堆进液阀门31和该回液阀门33分别设置在从该第一分支点A1分出的两条分支管道上；价态检测时，该回液阀门33为关闭状态，正极电解液依次流经正极电解液输送泵5、送液阀门29、第一分支点A1、旁路电堆进液阀门31进入该旁路电堆；该第一价态检测用管路还包括旁路电堆出液阀门36；该正极回液管道13包括第二分支点A2，该旁路电堆出液阀门36与该回液阀门34分别设置在从该第二分支点A2分出的两条分支管道上；价态检测时，该回液阀门34为关闭状态，从该旁路电堆流出的正极电解液依次流经旁路电堆出液阀门36、第二分支点A2、正极回液管道13进入正极储液罐；该第二价态检测用管路包括旁路电堆进液阀门32，沿正极电解液的流动方向，该送液阀门30之后的管道上设置有第三分支点A3，该旁路电堆进液阀门32和该回液阀门34分别设置在从该第三分支点A3分出的两条分支管道上；价态检测时，该回液阀门34为关闭状态，负极电解液依次流经负极电解液输送泵6、送液阀门30、第三分支点A3、旁路电堆进液阀门32进入该旁路电堆；该第二价态检测用管路还包括旁路电堆出液阀门35；该负极回液管道14包括第四分支点A4，该旁路电堆出液阀门35与该回液阀门33分设置在从该第四分支点A4分出的两条分支管道上；价态检测时，该回液阀门33为关闭状态，从该旁路电堆流出的负极电解液依次流经旁路电堆出液阀门35、第四分支点A4、负极回液管道14进入负极储液罐。具体地，该系统中，该正极电解液输送泵5的启闭与该负极电解液输送泵6的启闭联动受控；该送液阀门29的启闭与该送液阀门30的启闭联动受控；该旁路电堆进液阀门32的启闭、与该旁路电堆进液阀门31的启闭联动受控；该旁路电堆出液阀门35的启闭、与该旁路电堆出液阀门36的启闭联动受控。本专利技术提供了的具备混液功能的液流电池管路系统，能够克服运行中出现的液流电池正负极电解液储液罐中液面高度不一致的问题，使得正负极电解液的储液罐中的液位差基本为零，保证了液流电池储能系统的容量长时间保持在稳定状态，避免了威胁系统安全运行的缺陷。附图说明通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式：图1为本实施例中液流电池储能系统的拓扑结构图；图2为本实施例中液流电池储能系统正常工作状态时正极电解液通路；图3为本实施例中液流电池储能系统正常工作状态时负极电解液通路；图4为本实施例中液流电池储能系统电解液价态检测状态时正极电解液通路；图5为本实施例中液流电池储能系统电解液价态检测状态时负极电解液通路；图6为本实施例中液流电池储能系统电解液液量检测状态时正极电解液通路；图7为本实施例中液流电池储能系统电解液液量检测状态时负极电解液通路。具体实施方式现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本专利技术，并且向所属
的技术人员充分传达本专利技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本专利技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本专利技术，并且向所属
的技术人员充分传达本专利技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本专利技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。液流电池在正常运行时，电解液一直处于流动状态；因此运行一段时间后，可能会出现正、负极电解液储液罐中液面高度不一致这种液位差将导致液流电池储能系统容量下降，甚至威胁系统安全运行。如图6和图7所示，本专利技术实施例的具备混液功能的全钒液流电池管路系统，包括：正极储液罐、负极储液罐、第一混液管路和第二混液管路；该第一混液管路包括正极出液管道3、正极电解液输送泵5、送液阀门29、回液阀门33和设置在该负极储液罐内的负极回液管道14；该第二混液管路包括负极出液管道4、负极电解液输送泵6、送液阀门30、回液阀门34和设置在该正极储液罐内的正极回液管道13；其中，混液时，正极电解液从该正极储液罐流出，依次流经正极电解液输送泵5、送液阀门29、回液阀门33和负极回液管道14进入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具备混液功能的全钒液流电池管路系统，其特征在于，包括：正极储液罐、负极储液罐、第一混液管路和第二混液管路；所述第一混液管路包括正极出液管道(3)、正极电解液输送泵(5)、送液阀门(29)、回液阀门(33)和设置在所述负极储液罐内的负极回液管道(14)；所述第二混液管路包括负极出液管道(4)、负极电解液输送泵(6)、送液阀门(30)、回液阀门(34)和设置在所述正极储液罐内的正极回液管道(13)；其中，混液时，正极电解液从所述正极储液罐流出，依次流经正极电解液输送泵(5)、送液阀门(29)、回液阀门(33)和负极回液管道(14)进入负极储液罐；负极电解液从所述负极储液罐流出，依次流经负极电解液输送泵(6)、送液阀门(30)、回液阀门(34)和正极回液管道(13)进入正极储液罐。

【技术特征摘要】
1.一种具备混液功能的全钒液流电池管路系统，其特征在于，包括：正极储液罐、负极储液罐、第一混液管路和第二混液管路；所述第一混液管路包括正极出液管道(3)、正极电解液输送泵(5)、送液阀门(29)、回液阀门(33)和设置在所述负极储液罐内的负极回液管道(14)；所述第二混液管路包括负极出液管道(4)、负极电解液输送泵(6)、送液阀门(30)、回液阀门(34)和设置在所述正极储液罐内的正极回液管道(13)；其中，混液时，正极电解液从所述正极储液罐流出，依次流经正极电解液输送泵(5)、送液阀门(29)、回液阀门(33)和负极回液管道(14)进入负极储液罐；负极电解液从所述负极储液罐流出，依次流经负极电解液输送泵(6)、送液阀门(30)、回液阀门(34)和正极回液管道(13)进入正极储液罐。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述送液阀门(29)的启闭独立受控；所述送液阀门(30)的启闭独立受控；所述回液阀门(33)的启闭独立受控；所述回液阀门(34)的启闭独立受控；所述正极电解液输送泵(5)的启闭独立受控；所述负极电解液输送泵(6)的启闭独立受控；或所述送液阀门(29)的启闭与所述送液阀门(30)的启闭联动受控；所述回液阀门(33)的启闭与所述回液阀门(34)的启闭联动受控；所述正极电解液输送泵(5)的启闭与所述负极电解液输送泵(6)的启闭联动受控。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：旁路电堆、第一价态检测用管路和第二价态检测用管路；所述第一态检测用管路包括旁路电堆进液阀门(31)，沿正极电解液的流动方向，所述送液阀门(29)之后的管道上设置有第一分支点(A1)，所述旁路电堆进液阀门(31)和所述回液阀门(33)分别设置在从所述第一分支点(A1)分出的两条分支管道上；价态检测时，所述回液阀门(33)为关闭状态，正极电解液依次流经正极电解液输送泵(5)、送液阀门(29)、第一分支点(A1)、旁路电堆进液阀门(31)进入所述旁路电堆；所述第一价态检测用管路还包括旁路电堆出液阀门(36)；所述正极回液管道(13)包括第二分支点(A2)，所述旁路电堆出液阀门(36)与所述回液阀门(34)分设置在从所述第二分支点(A2)分出的两条分支管道上；价态检测时，所述回液阀门(34)为关闭状态，从所述旁路电堆流出的正极电解液依次流经旁路电堆出液阀门(36)、第二分支点(A2)、正极回液管道(13)进入正极储液罐；所述第二价态检测用管路包括旁路电堆进液阀门(32)，沿正极电解液的流动方向，所述送液阀门(30)之后的管道上设置有第三分支点(A3)，所述旁路电堆进液阀门(32)和所述回液阀门(34)分别设置在从所述第三分支点(A3)分出的两条分支管道上；价态检测时，所述回液阀门(34)为关闭状态，负极电解液依次流经负极电解液输送泵(6)、送液阀门(30)、第三分支点(A3)、旁路电堆进液阀门(32)进入所述旁路电堆；所述第二价态检测用管路还包括旁路电堆出液阀门(35)；所述负极回液管道(14)包括第四分支点(A4)，所述旁路电堆出液阀门(35)与所述回液阀门(33)分设置在从所述第四分支点(A4)分出的两条分支管道上；价态检测时，所述回液阀门(33)为关闭状态，从所述旁路电堆流出的负极电解液依次流经旁路电堆出液阀门(35)、第四分支点(A4)、负极回液管道(14)进入负极储液罐。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述正极电解液输送泵(5)的启闭与所述负极电解液输送泵(6)的启闭联动受控；所述送液阀门(29)的启闭与所述送液阀门(30)的启闭联动受控；所述旁路电堆进液阀门(32)的启闭、与所述旁路电堆进液阀门(31)的启闭联动受控；所述旁路电堆出液阀门(35)的启闭、与所述旁路电堆出液...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢志佳，李建林，惠东，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11