电解液的调控方法和系统以及液流电池储能系统技术方案

本申请公开了一种电解液的调控方法和系统以及液流电池储能系统。该电解液的调控方法适用于液流电池储能装置，液流电池储能装置包括电解液储罐和电池堆装置，电池堆装置由多条液路管道并联组成，每条液路管道串联连通多个电池堆的电解液，该方法包括：确定电池堆装置中的电解液的荷电状态值；在电池堆装置中的电解液的荷电状态值在第一预设范围内的情况下，确定电解液储罐输送至电池堆装置的目标电解液流量；依据目标电解液流量，调控液流电池储能装置至目标状态。通过本申请，解决了相关技术中针对相互并联的液流管道上有多个电池堆液路串联的储能装置，无法有效地控制电池堆液路流量，实现系统稳定充放电的问题。

【技术实现步骤摘要】
电解液的调控方法和系统以及液流电池储能系统
本申请涉及氧化还原液流电池及液流电池储能装置的流量控制
，具体而言，涉及一种电解液的调控方法和系统以及液流电池储能系统的技术。
技术介绍
氧化还原液流电池是一类新型电化学储能体系，液流电池通过利用正极电解液中包含的活性离子与负极电解液中包含的活性离子之间的氧化还原反应实现充电和放电。图1表示了全钒液流电池的工作原理图，其原理是不同价态钒离子之间发生氧化还原反应实现电能储存和利用。V5+/V4+钒离子电解液和V2+/V3+钒离子电解液分别储存在正、负极电解液储罐中，并通过泵输送至电池堆内的正、负极反应区，电解液在反应区内发生氧化还原反应。充放电过程中，不同价态的钒离子相互转转换，电池反应如下：正极：负极：在相关技术中，通常通过多个电池堆液路及电路的串联或并联，提高储能装置的输出功率，满足储能装置输出电压、电流等参数要求。针对简单的液路并联或液路串联，相关技术通常在SOC值小于50％时，令电池堆的流量保持恒定，在SOC值大于50％且小于80％时，令电池堆的电解液流量逐渐增加，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电解液的调控方法，其特征在于，适用于液流电池储能装置，所述液流电池储能装置包括电解液储罐和电池堆装置，所述电池堆装置由多条液路管道并联组成，每条所述液路管道串联连通多个电池堆的电解液，所述方法包括：/n确定所述电池堆装置中的电解液的荷电状态值；/n在所述电池堆装置中的电解液的荷电状态值在第一预设范围内的情况下，确定所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的目标电解液流量；/n依据所述目标电解液流量，调控所述液流电池储能装置至目标状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种电解液的调控方法，其特征在于，适用于液流电池储能装置，所述液流电池储能装置包括电解液储罐和电池堆装置，所述电池堆装置由多条液路管道并联组成，每条所述液路管道串联连通多个电池堆的电解液，所述方法包括：
确定所述电池堆装置中的电解液的荷电状态值；
在所述电池堆装置中的电解液的荷电状态值在第一预设范围内的情况下，确定所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的目标电解液流量；
依据所述目标电解液流量，调控所述液流电池储能装置至目标状态。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
确定所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的目标电解液流量包括：确定所述电池堆装置中包含的电池堆总个数；依据所述荷电状态值确定所述电池堆装置单次循环电解液的荷电状态变化值；依据所述荷电状态变化值、所述荷电状态值和所述电池堆总个数，确定第一目标电解液流量；
依据所述目标电解液流量，调控所述液流电池储能装置至目标状态包括：依据所述第一目标电解液流量，调控所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的电解液流量；当所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的电解液流量为第一目标电解液流量的情况下，控制所述液流电池储能装置进行充电。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
确定所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的目标电解液流量包括：分别确定所述电池堆装置中包含的电池堆总个数和每条所述液路管道串联的电池堆个数；依据所述荷电状态值确定所述电池堆装置中电解液的化学计量比，其中，所述化学计量比是单位时间内电池堆装置中电解液中可放电的离子总量与已经发生氧化反应进行放电的离子数量的比值；依据所述电解液的化学计量比、所述荷电状态值、所述电池堆装置中包含的电池堆总个数和每条所述液路管道串联的电池堆个数，确定第二目标电解液流量；
依据所述目标电解液流量，调控所述液流电池储能装置至目标状态包括：依据所述第二目标电解液流量，调控所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的电解液流量；当所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的电解液流量为第二目标电解液流量的情况下，控制所述液流电池储能装置进行放电。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述电池堆装置中的电解液的荷电状态值包括：
确定所述电池堆装置的开路电压值；
依据所述开路电压值，确定所述电池堆装置中电解液的荷电状态值。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设范围的上限为70％至90％，所述第一预设范围的下限为10％至30％。


6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述荷电状态变化值的取值范围为10％至20％。


7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电解液的化学计量比的取值范围为1.8至8.0。


8.一种电解液的调控系统，其特征在于，配适用于液流电池储能装置，所述液流电池储能装置包括电解液储罐和电池堆装置，所述电池堆装置由多条液路管道并联组成，每条所述液路管道串联连通多个电池堆的电解液，所述系统包括：
第一确定单元，连接所述液流电池储能装置的第一液路总管道和第二液路总管道，用于确定所述电池堆装置中的电解液的荷电状态值，其中，所述第一液路总管道是将所述电解液储罐中的电解液输送至所述电池堆装置的管道，所述第二液路总管道是将所述电池堆装置中的电解液输送至所述电解液储罐的管道；
第二确定单元，连接所述第一确定单元，用于在所述电池堆装置中的电解液的荷电状态值在第一预设范围内的情况下，确定所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的目标电解液流量；
调控单元，连接所述第二确定单元和所述液流电池储能装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗再祥，谢光有，刘煜，刘佳燚，陈光颖，刘竞博，刘睿，
申请(专利权)人：中国东方电气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51