一种可持续工作的金属空气电池系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种可持续工作的金属空气电池系统，包括壳体、第一电池堆、第二电池堆、第一电解液箱、第二电解液箱、第一电解液循环装置、第二电解液循环装置、散热装置、报警装置、电能变换单元、电导率仪、电流检测装置、电压检测装置、控制单元；第一电池堆和第一电解液箱通过第一电解液循环装置连通，第二电池堆和第二电解液箱通过第二电解液循环装置连通；第一电解液箱和第二电解液箱之间通过散热装置连通；第一电池堆以及第二电池堆的输出端分别通过开关器件连接至电能变换单元的输入端。采用本实用新型专利技术可以实现金属空气电池系统对负载持续供电。负载持续供电。负载持续供电。

【技术实现步骤摘要】
一种可持续工作的金属空气电池系统


[0001]本技术属于金属空气电池发电领域，特别涉及一种可持续工作的金属空气电池系统。

技术介绍

[0002]现有金属空气电池一次运行时间随着燃料和电解液的消耗，一般不超过20h，需要中断供电，更换燃料和电解液，无法做到持续供电。例如公开号为CN206789665U的中国技术专利说明书中公开的一种金属空气电池，该金属空气电池的电池堆的一个单体出现堵塞时，其它电池单体仍然正常发电工作，减少了相互之间的干扰，在一定程度上延长了电池的该金属空气电池的供电时间，但是该金属空气电池仍然不能持续供电，当电池堆电量耗尽时，需要暂停对负载供电，更换电池堆。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种可持续工作的金属空气电池系统，从而实现在更换电池堆或者电解液时，仍然能够对负载持续供电。
[0004]本技术的技术方案为：
[0005]本技术公开了一种可持续工作的金属空气电池系统，包括电池堆、与电池堆相连通的电解液循环配送装置以及对电解液进行散热的散热装置，电解液循环配送装置包括电解液箱和电解液循环泵，其特征在于，所述的电池堆和所述电解液循环配送装置均有两个，组成两个供电单元，两个供电单元交替工作；每个所述电解液箱上均开设有两个入液口和两个出液口，电解液箱的第一出液口通过管道连接至电解液循环泵的入液口，电解液循环泵的出液口通过管道连接至电池堆的入液口，电池堆的出液口通过管道连接至电解液箱的第一入液口，在电解液箱和电解液循环泵之间的管道上设置有电磁阀；所述的散热装置包括散热泵和散热器，两个电解液箱的第二出液口通过三通电磁阀和管道连接至散热泵的入液口，散热泵的出液口通过管道连接至散热器的入液口，散热器的出液口通过管道和三通电磁阀连接至两个电解液箱的第二入液口；所述的电解液循环泵的受控端和三通电磁阀的受控端均电连接至控制单元。
[0006]进一步地，还包括报警装置、分别与两个电池堆的输出端连接的电能变换单元，所述的电能变换单元包括整流模块和电能变换模块，电池堆的输出端通过开关器件连接至整流模块的输入端，整流模块的输出端连接至电能变换模块的输入端，电能变换模块的输出端连接至负载，所述开关器件的受控端以及报警装置的受控端与控制单元电连接。
[0007]进一步地，在电池堆的输出端还设置有电流检测装置和电压检测装置，在电解液箱内还设置有电导率检测装置，所述的电流检测装置、电压检测装置以及电导率检测装置的信号输出端均与控制单元电连接。
[0008]进一步地，还包括柜体，所述柜体内部从上到下共有三层，所述电解液箱置于最下层，所述电池堆置于中间层，所述控制单元、电流检测装置、电压检测装置、开关器件、整流
模块、电能变换模块均置于最上层组成电气层。
[0009]所述中间层上设置有凸形导轨，所述电池堆底部设置有与之适配的凹形导槽，以便将电池堆抽出或放入所述柜体。
[0010]进一步地，在所述中间层还设置有用于检测电池堆是否安装到位的传感装置，所述传感装置的信号输出端与控制单元电连接。
[0011]进一步地，所述控制单元采用可编程控制器，所述开关器件采用接触器，所述整流模块采用二极管，所述电能变换模块采用斩波模块或逆变模块，所述电流检测装置采用电流表，所述电压检测装置采用电压表，所述传感装置采用光电开关，所述电导率检测装置采用电导率仪。
[0012]本技术的有益效果为：
[0013]通过设置两个电池堆和两个电解液循环配送装置组成两个供电单元，当其中一个电池堆电量过低时，控制单元自动切换到另外一个电池堆对负载供电，同时断开电量过低电池堆与负载的连接，对电解液或者电池堆进行更换，从而实现对负载的持续供电；通过设置散热装置，可以防止电解液温度过高，更利于本技术的发电效率。
[0014]通过设置报警装置，可以及时的提醒工作人员对电解液或者电池堆进行更换；通过设置电能变换单元，可以使电池堆输出稳定的直流电或交流电。
[0015]通过设置电流检测装置和电压检测装置，控制单元可以根据电池堆输出端的电压和电流实时判断电池堆的剩余电量；通过设置电导率检测装置，可以实时检测出电解液箱内电解液的电导率。
[0016]通过将电解液箱置于最下层，电池堆置于中间层，更有利于电池堆内的电解液回流到电解液箱；通过在中间层上设置有凸形导轨，在电池堆底部设置与之适配的凹形导槽，便于将电池堆抽出或放入柜体。
[0017]通过设置传感装置，可以检测电池堆是否安装到位，从而使本技术的工作更加稳定可靠。
附图说明
[0018]图1为本技术的柜体内部布置图；
[0019]图2为本技术的电解液循环回路示意图；
[0020]图3为本技术的散热系统回路示意图；
[0021]图4为本技术的一次回路电路原理图；
[0022]图5为本技术的检测与控制回路电路原理图。
具体实施方式
[0023]如图1所示，本技术的一种可持续工作的金属空气电池系统，包括柜体、电能变换单元、两个电池堆、分别与两个电池堆相连通的两个电解液循环配送装置、对电解液进行散热的散热装置、报警装置以及用于对电池堆、电解液循环配送装置和散热装置的工作进行控制的控制单元；电解液循环配送装置包括电解液箱和电解液循环泵；两个电池堆和两个电解液循环配送装置组成两个供电单元，两个供电单元交替工作，在两个电解液循环配送装置的电解液箱内分别设置有第一电导率仪和第二电导率仪。通过设置报警装置，可
以及时地提醒工作人员对电解液或者电池堆进行更换。如图2所示，所述电解液箱上开设有两个入液口和两个出液口，电解液箱的第一出液口通过管道连接至电解液循环泵的入液口，电解液循环泵的出液口通过管道连接至电池堆的入液口，电池堆的出液口通过管道连接至电解液箱的入液口，电解液箱和电解液循环泵之间的管道上设置有电磁阀；在第一电解液箱和第一电解液循环泵之间的管道上设置有第一电磁阀，在第二电解液箱和第二电解液循环泵之间的管道上设置有第二电磁阀。如图3所示，所述的散热装置包括散热泵和散热器，两个电解液箱的出液口通过第一三通电磁阀和管道连接至散热泵的入液口，散热泵的出液口通过管道连接至散热器的入液口，散热器的出液口通过管道和第二三通电磁阀连接至两个电解液箱的入液口；通过设置散热装置，可以防止电解液温度过高，更利于保障本技术的发电效率。柜体内部从上到下共有三层，电解液箱置于最下层，电池堆置于中间层，控制单元、电流检测装置、电压检测装置、开关器件、整流模块、电能变换模块均置于最上层构成电气层；中间层上设置有凸形导轨，电池堆底部设置有与之适配的凹形导槽，以便将电池堆抽出或放入所述柜体；在中间层还设置有用于检测电池堆是否安装到位的传感装置；通过设置传感装置，可以检测电池堆是否安装到位，从而使本技术的工作更加稳定可靠。通过将电解液箱置于最下层，电池堆置于中间层，更有利于电池堆内的电解液回流到电解液箱。
[0024]电流检测装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可持续工作的金属空气电池系统，包括电池堆、与电池堆相连通的电解液循环配送装置以及对电解液进行散热的散热装置，电解液循环配送装置包括电解液箱和电解液循环泵，其特征在于，所述的电池堆和所述电解液循环配送装置均有两个，组成两个供电单元，两个供电单元交替工作；每个所述电解液箱上均开设有两个入液口和两个出液口，电解液箱的第一出液口通过管道连接至电解液循环泵的入液口，电解液循环泵的出液口通过管道连接至电池堆的入液口，电池堆的出液口通过管道连接至电解液箱的第一入液口，在电解液箱和电解液循环泵之间的管道上设置有电磁阀；所述的散热装置包括散热泵和散热器，两个电解液箱的第二出液口通过三通电磁阀和管道连接至散热泵的入液口，散热泵的出液口通过管道连接至散热器的入液口，散热器的出液口通过管道和三通电磁阀连接至两个电解液箱的第二入液口；所述的电解液循环泵的受控端和三通电磁阀的受控端均电连接至控制单元。2.如权利要求1所述的可持续工作的金属空气电池系统，其特征在于，还包括报警装置、分别与两个电池堆的输出端连接的电能变换单元，所述的电能变换单元包括整流模块和电能变换模块，电池堆的输出端通过开关器件连接至整流模块的输入端，整流模块的输出端连接至电能变换模块的输入端，电能变换模块的输出端连接至负载，所述开关器件的受控端以及报警装置的受控端与控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟兆岩，孔敏，王朝阳，李小丽，张玉彬，
申请(专利权)人：郑州佛光发电设备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：