一种液流电池系统及控制方法技术方案

本文提供一种液流电池系统及控制方法。液流电池系统包括电堆、两个子单元和支连流路，电堆具有两条流路，每个子单元包括液罐、液泵和具有冷却腔的冷却装置，两个液罐、两个液泵、两条流路和两个冷却腔一一对应连接形成两条主体流路，支连流路连接两条主体流路，位于同一条主体流路的液罐、液泵、流路和冷却装置为一组，两个液罐设置成盛装不同种价态的电解液；基于选择性控制主体流路和支连流路，能够实现任一冷却装置对两种电解液中的任意之一进行冷却，还能够实现两种冷却装置分别对两种电解液进行冷却，此方案能够保证液流电池系统更持久的稳定工作。更持久的稳定工作。更持久的稳定工作。

【技术实现步骤摘要】
一种液流电池系统及控制方法


[0001]本申请涉及但不限于电堆设备
，具体是指一种液流电池系统及控制方法。

技术介绍

[0002]钒液流电池基于电解液流动所产生的氧化还原反应，使钒离子持续转换其价态，达到充放电的目的。由于钒液流电池具有良好的稳定性及安全性，因此被广泛应用于储能行业。
[0003]然而，钒液流电池在工作过程中会产生大量的热量，这些热量如不能及时的排出，则会对电解液产生一定的损害。相关技术采用水冷机组同时对两个液罐内的电解液进行冷却降温，然而一旦冷水机组出现故障，则会造成整个钒液流电池瘫痪而无法继续工作。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种液流电池系统，能够更持久的稳定工作。
[0005]本申请还提供了一种液流电池系统的控制方法。
[0006]本专利技术实施例提供的液流电池系统，包括电堆、两个子单元和支连流路，所述电堆具有两条流路，每个所述子单元包括液罐、液泵和具有冷却腔的冷却装置，两个所述液罐、两个所述液泵、两条所述流路和两个所述冷却腔一一对应连接形成两条主体流路，所述支连流路连接两条所述主体流路，位于同一条所述主体流路的所述液罐、所述液泵、所述流路和所述冷却装置为一组，两个所述液罐设置成盛装不同种价态的电解液；基于选择性控制所述主体流路和所述支连流路，能够实现任一所述冷却装置对两种电解液中的任意之一进行冷却，还能够实现两种冷却装置分别对两种电解液进行冷却。
[0007]在一些示例性实施例中，每个所述冷却装置包括制冷机构和液箱，所述液箱位于所述液罐的上方，所述制冷机构设于所述液箱，所述冷却腔位于所述液箱的内部，所述液箱设有进液接口和第一出液接口，所述进液接口位于所述第一出液接口的下方；其中，所述进液接口与其同组的所述流路、所述液泵和所述液罐的出液口依次相连接，所述第一出液接口与其同组的所述液罐的进液口相连通。
[0008]在一些示例性实施例中，每个所述液箱还设有第二出液接口，所述第二出液接口位于所述进液接口的下方，所述第二出液接口通过常闭的第三开关阀与其同组的所述液罐的进液口相连通，所述第二出液接口还通过常闭的第四开关阀与其不同组的所述液罐的进液口相连通，所述支连流路包括所述第四开关阀，所述第四开关阀属于与其连接的所述液箱所在的一组。
[0009]在一些示例性实施例中，所述第一出液接口与其同组的所述液罐的进液口之间设有常开的第二开关阀，所述第一出液接口与其不同组的所述液罐的进液口之间设有常闭的第七开关阀，同组的所述流路和所述进液接口之间设有常开的第一开关阀，所述支连流路还包括所述第七开关阀，所述第七开关阀属于与其连接的所述液箱所在的一组。
[0010]在一些示例性实施例中，所述支连流路还包括：设有常闭的第五开关阀的第一串接流路，其一端连接在一所述子单元的所述第一开关阀和所述流路之间、另一端连接在另一所述子单元的所述液箱的下部，并设置成属于该一所述子单元所在的一组；设有常闭的第六开关阀的第二串接流路，其一端连接在一所述子单元的所述液箱的上部、另一端连接在另一所述子单元的所述液箱的上部，并设置成属于该一所述子单元所在的一组。
[0011]在一些示例性实施例中，所述液流电池系统还包括：检测装置，设置成检测两个所述制冷机构的工作状态以及两种电解液的温度；和控制装置，同所述检测装置、所述制冷机构、所述第一开关阀、所述第二开关阀、所述第三开关阀、所述第四开关阀、所述第五开关阀、第六开关阀和所述液泵电连接。
[0012]在一些示例性实施例中，两个所述液罐中的之一盛装正极电解液、另一盛装负极电解液。
[0013]本专利技术实施例提出的液流电池系统的控制方法，包括：根据所述冷却装置的工作状态以及电解液的温度，对所述主体流路、所述支连流路和所述液泵进行控制，实现至少一所述冷却装置对两种电解液进行冷却。
[0014]在一些示例性实施例中，所述根据所述冷却装置的工作状态以及电解液的温度，对所述主体流路、所述支连流路和所述液泵进行控制的步骤包括：
[0015]根据制冷机构的工作状态以及电解液的温度，对制冷机构、第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀、第四开关阀、第五开关阀、第六开关阀、第七开关阀和所述液泵进行控制。
[0016]在一些示例性实施例中，所述根据制冷机构的工作状态以及电解液的温度，对制冷机构、第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀、第四开关阀、第五开关阀、第六开关阀、第七开关阀和所述液泵进行控制的步骤包括：
[0017]获取两个所述制冷机构的工作状态；
[0018]基于两个所述制冷机构的工作状态中的任意之一为异常工作、另一为正常工作，则控制该异常工作的所述制冷机构停止运行；
[0019]获取异常工作的所述制冷机构同组的所述液罐盛装种类的电解液的温度；
[0020]基于异常工作的所述制冷机构同组的所述液罐盛装种类的电解液的温度≥第一设定温度，则控制与正常工作的所述制冷机构同组的所述液泵停止、与正常工作的所述制冷机构同组的所述第一开关阀关闭、与正常工作的所述制冷机构同组的所述第三开关阀开启；
[0021]基于与正常工作的所述制冷机构同组的液箱内的电解液被排空，则控制与正常工作的所述制冷机构同组的所述第二开关阀关闭、与正常工作的所述制冷机构同组的所述第三开关阀关闭、与异常工作的所述制冷机构同组的所述第一开关阀关闭、与异常工作的所述制冷机构同组的所述第五开关阀开启、与异常工作的所述制冷机构同组的所述第六开关阀开启。
[0022]在一些示例性实施例中，所述根据制冷机构的工作状态以及电解液的温度，对制冷机构、第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀、第四开关阀、第五开关阀、第六开关阀、第七开关阀和所述液泵进行控制的步骤还包括：
[0023]再次获取异常工作的所述制冷机构同组的所述液罐盛装种类的电解液的温度；
[0024]基于异常工作的所述制冷机构同组的所述液罐盛装种类的电解液的温度≤第二
设定温度，第二设定温度小于第一设定温度，则控制与异常工作的所述制冷机构同组的所述第一开关阀开启、与异常工作的所述制冷机构同组的所述第五开关阀关闭、与异常工作的所述制冷机构同组的所述第六开关阀关闭、与正常工作的所述制冷机构同组的所述第四开关阀开启、与正常工作的所述制冷机构同组的所述第七开关阀开启；
[0025]基于与正常工作的所述制冷机构同组的所述液箱内的电解液被排空，则控制与正常工作的所述制冷机构同组的所述第四开关阀关闭、与正常工作的所述制冷机构同组的所述第七开关阀关闭、与正常工作的所述制冷机构同组的所述第二开关阀开启、与正常工作的所述制冷机构同组的所述第一开关阀开启、与正常工作的所述制冷机构同组的所述液泵运行，然后执行获取异常工作的所述制冷机构同组的所述液罐盛装种类的电解液的温度的步骤。
[0026]本专利技术实施例提出的技术方案，在两个冷却装置均能够正常工作时，通过第一种控制方式选择性控制主体流路以及选择性控制支连流路，实现两个冷却装置分别对两种电解液进行冷却；在其中一个冷却装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液流电池系统，其特征在于，包括电堆、两个子单元和支连流路，所述电堆具有两条流路，每个所述子单元包括液罐、液泵和具有冷却腔的冷却装置，两个所述液罐、两个所述液泵、两条所述流路和两个所述冷却腔一一对应连接形成两条主体流路，所述支连流路连接两条所述主体流路，位于同一条所述主体流路的所述液罐、所述液泵、所述流路和所述冷却装置为一组，两个所述液罐设置成盛装不同种价态的电解液；基于选择性控制所述主体流路和所述支连流路，能够实现任一所述冷却装置对两种电解液中的任意之一进行冷却，还能够实现两种冷却装置分别对两种电解液进行冷却。2.根据权利要求1所述的液流电池系统，其特征在于，每个所述冷却装置包括制冷机构和液箱，所述液箱位于所述液罐的上方，所述制冷机构设于所述液箱，所述冷却腔位于所述液箱的内部，所述液箱设有进液接口和第一出液接口，所述进液接口位于所述第一出液接口的下方；其中，所述进液接口与其同组的所述流路、所述液泵和所述液罐的出液口依次相连接，所述第一出液接口与其同组的所述液罐的进液口相连通。3.根据权利要求2所述的液流电池系统，其特征在于，每个所述液箱还设有第二出液接口，所述第二出液接口位于所述进液接口的下方，所述第二出液接口通过常闭的第三开关阀与其同组的所述液罐的进液口相连通，所述第二出液接口还通过常闭的第四开关阀与其不同组的所述液罐的进液口相连通，所述支连流路包括所述第四开关阀，所述第四开关阀属于与其连接的所述液箱所在的一组。4.根据权利要求3所述的液流电池系统，其特征在于，所述第一出液接口与其同组的所述液罐的进液口之间设有常开的第二开关阀，所述第一出液接口与其不同组的所述液罐的进液口之间设有常闭的第七开关阀，同组的所述流路和所述进液接口之间设有常开的第一开关阀，所述支连流路还包括所述第七开关阀，所述第七开关阀属于与其连接的所述液箱所在的一组。5.根据权利要求4所述的液流电池系统，其特征在于，所述支连流路还包括：设有常闭的第五开关阀的第一串接流路，其一端连接在一所述子单元的所述第一开关阀和所述流路之间、另一端连接在另一所述子单元的所述液箱的下部，并设置成属于该一所述子单元所在的一组；设有常闭的第六开关阀的第二串接流路，其一端连接在一所述子单元的所述液箱的上部、另一端连接在另一所述子单元的所述液箱的上部，并设置成属于该一所述子单元所在的一组。6.根据权利要求5所述的液流电池系统，其特征在于，还包括：检测装置，设置成检测两个所述制冷机构的工作状态以及两种电解液的温度；和控制装置，同所述检测装置、所述制冷机构、所述第一开关阀、所述第二开关阀、所述第三开关阀、所述第四开关阀、所述第五开关阀、第六开关阀和所述液泵电连接。7.根据权利要求5所述的液流电池系统，其特征在于，两个所述液罐中的之一盛装正极电解液、另一盛装负极电解液。8.一种如权利要求1至7中任一项所述的液流电池系统的控制方法，其特征在于，包括：根据所述冷却装置的工...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩永凯，董帅，王德浩，段志伟，刘会超，葛启明，
申请(专利权)人：北京普能世纪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：