金属空气电池系统、控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种金属空气电池系统，包括控制单元和一个或多个电池单元；电池单元包括金属空气电池；控制单元用于获取金属空气电池的温度；当金属空气电池的温度高于第一设定温度时，控制单元还用于控制电池单元工作在散热模式，当金属空气电池的温度低于第二设定温度时，控制单元还用于控制电池单元工作在蓄热模式；电池单元工作在散热模式时，金属空气电池的进液口和金属空气电池的排液口分别接入海水，金属空气电池和海水连通形成循环回路；电池单元工作在蓄热模式时，金属空气电池的进液口和金属空气电池的排液口连通形成循环回路。本发明专利技术通过直接将金属空气电池与海水连通，能够利用低温的海水带走金属空气电池的热量，达到降温的目的。

【技术实现步骤摘要】
金属空气电池系统、控制方法
本专利技术涉及金属空气电池领域，更为具体来说，本专利技术涉及一种金属空气电池系统、控制方法。
技术介绍
由于金属空气电池具有高安全、高比能、长期贮存等诸多优点，海洋里含有大量游离态的钠离子和氯离子，钠离子和氯离子，是金属空气电池中性电解液主要组成部分，因此利用海水天然成分，能够满足金属空气电池发电需要。因此，金属空气电池在海洋环境下的应用日益受到人们的关注。船舶、救援装置、观测装置、导航装置等海上设施的维护难度较高，需要长期自动运行。现有的金属空气电池系统通常需要人工维护，难以满足海上设施的需求。传统的金属空气电池难以适应海水的温度，海水温度过低会导致金属空气电池的工作温度低于电池反应的温度下限，金属空气电池自身反应释放的热量会导致电池的工作温度高于电池反应温度的上限，可靠性差。现有的金属空气电池通过设置温度控制装置来控制电解液的温度，温度控制装置通常需要消耗大量能量，会造成能源浪费。为了实现海上悬浮，大部分海上设施的体积较小、承重较低。现有的配备温度控制装置的金属空气电池通常体积较大，重量较大，难以满足海上设施的需求。因此，设计一种无需人工维护、体积小、安全环保的金属空气电池系统成为本领域重点关注且亟待解决的问题之一。
技术实现思路
为解决现有的金属空气电池系统不能长期独立工作、体积大、存在能源浪费等问题，本专利技术创新地提供了一种金属空气电池系统、控制方法。本专利技术第一方面提供了一种金属空气电池系统，用于海上设施，该金属空气电池系统包括控制单元和一个或多个电池单元；所述电池单元包括金属空气电池；所述控制单元用于获取所述金属空气电池的温度；当所述金属空气电池的温度高于第一设定温度时，所述控制单元还用于控制所述电池单元工作在散热模式，当所述金属空气电池的温度低于第二设定温度时，所述控制单元还用于控制所述电池单元工作在蓄热模式；所述电池单元工作在散热模式时，所述金属空气电池的进液口和所述金属空气电池的排液口分别接入海水，所述金属空气电池和海水连通形成循环回路；所述电池单元工作在蓄热模式时，所述金属空气电池的进液口和所述金属空气电池的排液口连通形成循环回路。进一步地，所述电池单元还包括第一进液管路、排液管路和循环管路；所述第一进液管路的一端接入海水，所述第一进液管路的另一端与金属空气电池的进液口连通，所述第一进液管路上设有第一液泵和第一阀门，所述第一液泵设置在所述第一阀门和所述金属空气电池之间；所述排液管路的一端接入海水，所述排液管路的另一端与金属空气电池的排液口连通，所述排液管路上设有第二阀门；所述循环管路的一端与第一进液管路连通，所述循环管路的另一端与金属空气电池的排液口连通，所述循环管路与第一进液管路的连接点位于所述第一液泵和所述第一阀门之间，所述循环管路上设有第三阀门；所述电池单元工作在散热模式时，所述控制单元用于控制所述第一液泵、所述第一阀门和所述第二阀门开启，并控制所述第三阀门关闭，金属空气电池和海水通过所述第一进液管路和所述排液管路形成循环回路；所述电池单元工作在蓄热模式时，所述控制单元用于控制所述第一液泵、和所述第二阀门关闭，并控制所述第一阀门和所述第三阀门开启，金属空气电池通过所述第一进液管路和所述循环管路形成循环回路。进一步地，所述循环管路上设有单向阀，所述单向阀用于限制电解液从所述循环管路靠近所述金属空气电池的一端向所述循环管路靠近所述第一进液管路的一端单向通过。进一步地，所述金属空气电池系统启动时，所述控制单元用于控制所述电池单元工作在启动模式；所述电池单元工作在启动模式时，所述控制单元用于控制所述第一液泵、所述第一阀门和所述第二阀门开启，并控制所述第三阀门关闭，金属空气电池和海水通过所述第一进液管路和所述排液管路形成循环回路。进一步地，还包括恒温箱，所述恒温箱用于存储电解液；所述控制单元还用于获取所述金属空气电池的电导率；当所述金属空气电池的电导率低于设定电导率时，所述控制单元还用于控制所述恒温箱向所述金属空气电池输送电解液。进一步地，所述电池单元还包括第二进液管路；所述第二进液管路的一端与所述第一进液管路连通，所述第二进液管路的另一端与所述恒温箱连通，所述第二进液管路与所述第一进液管路的连接点位于所述第一阀门和所述第一液泵之间，所述第二进液管路上设有第四阀门；所述控制单元还控制所述恒温箱向所述金属空气电池输送电解液包括控制所述第一液泵、所述第二阀门和所述第四阀门开启，并控制所述第一阀门和所述第三阀门关闭，所述金属空气电池内的电解液通过排液管路流出，所述恒温箱内的电解液通过所述第一进液管路和所述第二进液管路注入所述金属空气电池，经过设定时长后，所述控制单元还用于控制所述第二阀门关闭并开启所述第三阀门，当所述金属空气电池加满电解液时，所述控制单元还用于关闭所述第四阀门。进一步地，所述循环管路上设有流量计，所述控制单元通过所述流量计检测所述金属空气电池是否加满电解液。进一步地，还包括第三进液管路；所述恒温箱上设有太阳能加热件；所述第三进液管路的一端接入海水，所述第三进液管路的另一端与所述恒温箱连通，所述第三进液管路上设有第二液泵和第五阀门，所述第五阀门设置在所述恒温箱和所述第二液泵之间；所述控制单元还用于获取所述恒温箱内的液位高度；当所述恒温箱内的液位高度低于第一设定高度时，所述控制单元用于控制所述第二液泵和所述第五阀门开启，海水通过所述第三进液管路注入所述恒温箱；当所述恒温箱内的液位高度高于第二设定高度时，所述控制单元用于关闭所述第二液泵和所述第五阀门；所述控制单元还用于获取所述恒温箱内的温度；当所述恒温箱内的温度低于第三设定温度时，所述控制单元用于控制所述太阳能加热件开启，所述太阳能加热件对所述恒温箱进行加热；当所述恒温箱内的温度高于第四设定温度时，所述控制单元用于控制所述太阳能加热件关闭。本专利技术第二方面提供了一种金属空气电池系统控制方法，包括：获取金属空气电池的温度；当所述金属空气电池的温度高于第一设定温度时，控制电池单元工作在散热模式，当所述金属空气电池的温度低于第二设定温度时，控制所述电池单元工作在蓄热模式；所述电池单元工作在散热模式时，所述金属空气电池的进液口和所述金属空气电池的排液口分别接入海水，所述金属空气电池和海水连通形成循环回路；所述电池单元工作在蓄热模式时，所述金属空气电池的进液口和所述金属空气电池的排液口连通形成循环回路。进一步地，还包括获取所述金属空气电池的电导率；当所述金属空气电池的电导率低于设定电导率时，控制恒温箱向所述金属空气电池输送电解液。本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术提供的金属空气电池系统省去了现有的散热装置，通过控制电池单元工作在散热模式，直接将金属空气电池与海水连通，能够利用低温的海水带走金属空气电池的热量，达到降温的目的，避免了能源本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属空气电池系统，用于海上设施，其特征在于，包括控制单元(1)和一个或多个电池单元(2)；/n所述电池单元(2)包括金属空气电池(26)；/n所述控制单元(1)用于获取所述金属空气电池(26)的温度；/n当所述金属空气电池(26)的温度高于第一设定温度时，所述控制单元(1)还用于控制所述电池单元(2)工作在散热模式，当所述金属空气电池(26)的温度低于第二设定温度时，所述控制单元(1)还用于控制所述电池单元(2)工作在蓄热模式；/n所述电池单元(2)工作在散热模式时，所述金属空气电池(26)的进液口和所述金属空气电池(26)的排液口分别接入海水，所述金属空气电池(26)和海水连通形成循环回路；/n所述电池单元(2)工作在蓄热模式时，所述金属空气电池(26)的进液口和所述金属空气电池(26)的排液口连通形成循环回路。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属空气电池系统，用于海上设施，其特征在于，包括控制单元(1)和一个或多个电池单元(2)；
所述电池单元(2)包括金属空气电池(26)；
所述控制单元(1)用于获取所述金属空气电池(26)的温度；
当所述金属空气电池(26)的温度高于第一设定温度时，所述控制单元(1)还用于控制所述电池单元(2)工作在散热模式，当所述金属空气电池(26)的温度低于第二设定温度时，所述控制单元(1)还用于控制所述电池单元(2)工作在蓄热模式；
所述电池单元(2)工作在散热模式时，所述金属空气电池(26)的进液口和所述金属空气电池(26)的排液口分别接入海水，所述金属空气电池(26)和海水连通形成循环回路；
所述电池单元(2)工作在蓄热模式时，所述金属空气电池(26)的进液口和所述金属空气电池(26)的排液口连通形成循环回路。


2.根据权利要求1所述的金属空气电池系统，其特征在于，所述电池单元(2)还包括第一进液管路(21)、排液管路(22)和循环管路(23)；
所述第一进液管路(21)的一端接入海水，所述第一进液管路(21)的另一端与金属空气电池(26)的进液口连通，所述第一进液管路(21)上设有第一液泵(211)和第一阀门(212)，所述第一液泵(211)设置在所述第一阀门(212)和所述金属空气电池(26)之间；
所述排液管路(22)的一端接入海水，所述排液管路(22)的另一端与金属空气电池(26)的排液口连通，所述排液管路(22)上设有第二阀门(221)；
所述循环管路(23)的一端与第一进液管路(21)连通，所述循环管路(23)的另一端与金属空气电池(26)的排液口连通，所述循环管路(23)与第一进液管路(21)的连接点位于所述第一液泵(211)和所述第一阀门(212)之间，所述循环管路(23)上设有第三阀门(231)；
所述电池单元(2)工作在散热模式时，所述控制单元(1)用于控制所述第一液泵(211)、所述第一阀门(212)和所述第二阀门(221)开启，并控制所述第三阀门(231)关闭，金属空气电池(26)和海水通过所述第一进液管路(21)和所述排液管路(22)形成循环回路；
所述电池单元(2)工作在蓄热模式时，所述控制单元(1)用于控制所述第一液泵(211)、和所述第二阀门(221)关闭，并控制所述第一阀门(212)和所述第三阀门(231)开启，金属空气电池(26)通过所述第一进液管路(21)和所述循环管路(23)形成循环回路。


3.根据权利要求2所述的金属空气电池系统，其特征在于，所述循环管路(23)上设有单向阀(232)，所述单向阀(232)用于限制电解液从所述循环管路(23)靠近所述金属空气电池(26)的一端向所述循环管路(23)靠近所述第一进液管路(21)的一端单向通过。


4.根据权利要求2所述的金属空气电池系统，其特征在于，所述金属空气电池系统启动时，所述控制单元(1)用于控制所述电池单元(2)工作在启动模式；
所述电池单元(2)工作在启动模式时，所述控制单元(1)用于控制所述第一液泵(211)、所述第一阀门(212)和所述第二阀门(221)开启，并控制所述第三阀门(231)关闭，金属空气电池(26)和海水通过所述第一进液管路(21)和所述排液管路(22)形成循环回路。


5.根据权利要求2-4任一项所述的金属空气电池系统，其特征在于，还包括恒温箱(3)，所述恒温箱(3)用于存储电解液；
所述控制单元(1)还用于获取所述金属空气电池(26)的电导率；
当所述金属空气电池(26)的电导率低于设定电导率时，所述控制单元(1)还用于控制所述恒温箱(3)向所述金属空气电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷红红，雷新望，王瑞智，张志刚，张艳娜，
申请(专利权)人：郑州佛光发电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41