本发明专利技术公开了一种液流电池系统及其停机保护方法和装置。该液流电池系统的停机保护方法包括：检测液流电池系统的运行状态；判断液流电池系统是否停机；以及在液流电池系统停机后，控制液流电池系统进行放电。通过本发明专利技术，在液流电池系统停止运行后，对电池堆内残余电解液进行缓慢放电，使其处于安全的电荷态范围，避免由于长时间停机导致电解液变质或析出沉淀物，从而增加了电池堆的寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液流电池领域，具体而言，涉及一种液流电池系统及其停机保护方法和装置。
技术介绍
液流电池是一种以不同价态的金属离子电解液进行氧化还原的电化学反应装置， 能够高效地实现化学能与电能之间的相互转化。该类电池具有使用寿命长，能量转化效率高，安全性好，环境友好等优点，能用于风能发电和光伏发电配套的大规模储能系统，是电网削峰填谷、平衡负载的主要选择之一。因此，近年来液流电池逐渐成为大容量储能电池研究的重点。以全钒氧化还原液流电池为例，以钒离子V2+/V3+和V4+/V5+作为电池的正负极氧化还原电对，将正负极电解液分别存储于两个储液罐中，由耐酸液体泵驱动活性电解液至反应场所(电池堆)再回至储液罐中形成循环液流回路，以实现充放电过程。在全钒氧化还原液流电池储能系统中，电池堆性能的好坏决定着整个系统的充放电性能，尤其是充放电功率及效率。电池堆是由多片单电池依次叠放压紧，串联而成。其中，传统的单片液流电池的组成如图1所示，单体电池包括液流框1'、集流板2'、电极3'以及隔膜4'，通过 N个单体电池的堆叠组成电池堆5'。液流电池系统在应用过程中，其停机的电解液可能处于较高的电荷状态。因此，在电池系统中的液体泵停止运行后，电池堆内剩余的电解液中的金属离子浓度可能较高，如果长时间停机，容易造成电解液的变质或电池堆内电解液析出沉淀物，堵塞多孔电极、流道及管道等，降低电池堆寿命。针对相关技术中液流电池系统长时间停机时，由于电解液的变质或析出沉淀物导致电池堆寿命降低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种液流电池系统及其停机保护方法和装置，以解决液流电池系统长时间停机时，由于电解液的变质或析出沉淀物导致电池堆寿命降低的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种液流电池系统的停机保护方法。根据本专利技术的液流电池系统的停机保护方法包括检测液流电池系统的运行状态；判断液流电池系统是否停机；以及在液流电池系统停机后，控制液流电池系统进行放 H1^ ο进一步地，在控制液流电池系统进行放电前，该方法还包括检测液流电池系统的电池堆的内部电压；以及判断内部电压是否在预设电压范围之内，其中，该方法中控制液流电池系统进行放电包括在内部电压不在预设电压范围之内时，控制液流电池系统进行放电。进一步地，控制液流电池系统放电包括控制液流电池系统进行连续放电；或控制液流电池系统进行间歇式放电。进一步地，控制液流电池系统进行间歇式放电包括控制液流电池系统按照放电时间和静置时间比大于或等于1 80进行间歇式放电。进一步地，采用以下方式控制液流电池系统进行放电在液流电池系统内连接电阻，以使液流电池系统的电池堆与电阻之间形成回路。进一步地，电阻的阻值大于或等于IO3欧。进一步地，在液流电池系统内连接电阻包括在液流电池系统内的电池堆组、电池堆或单电池中的一处或多处连接电阻。进一步地，控制液流电池系统放电包括控制液流电池系统按照放电电流密度小于或等于10毫安/平方厘米进行放电。为了实现上述目的，根据本专利技术的另一方面，提供了一种液流电池系统的停机保护装置。根据本专利技术的液流电池系统的停机保护装置包括第一检测单元，用于检测液流电池系统的运行状态；第一判断单元，用于判断液流电池系统是否停机；以及控制单元，用于在液流电池系统停机后，控制液流电池系统进行放电。进一步地，该装置还包括第二检测单元，用于检测液流电池系统的电池堆的内部电压；以及第二判断单元，用于判断内部电压是否在预设电压范围之内，其中，该装置的控制单元还用于在内部电压不在预设电压范围之内时，控制液流电池系统进行放电。进一步地，控制单元包括第一控制子单元，用于控制液流电池系统进行连续放电；或第二控制子单元，用于控制液流电池系统进行间歇式放电。为了实现上述目的，根据本专利技术的另一方面，提供了一种液流电池系统。根据本专利技术的液流电池系统包括本专利技术提供的任一种液流电池系统的停机保护装置。通过本专利技术，采用包括以下步骤的液流电池系统的停机保护方法首先检测液流电池系统的运行状态；然后判断系统是否停机；以及在系统停机后，控制液流电池系统进行放电，使得系统在长期的停机过程中，电解液处于适宜的电荷状态，避免电解液的变质或析出沉淀物，进而达到了提高液流电池系统使用寿命的效果。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中图1是根据相关技术的单片液流电池及电池堆的组成示意图；图2是根据本专利技术第一实施例的液流电池系统的停机保护方法流程图；图3是根据本专利技术第二实施例的液流电池系统的停机保护方法流程图；图4是根据本专利技术实施例的液流电池系统放电电流和外接电阻的关系曲线图；图5是根据本专利技术实施例的液流电池系统的停机保护装置框图；以及图6是根据本专利技术实施例的液流电池系统的示意图。具体实施例方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。首先，介绍液流电池系统的停机保护方法的具体实施方式。图2是根据本专利技术第一实施例的液流电池系统的停机保护方法流程图，如图2所示，该方法包括如下的步骤S102至步骤S106 步骤S102 检测液流电池系统的运行状态，此处的运行状态仅指系统处于开机状态或处于停机状态，并不涉及系统运行情况的好坏。步骤S104 判断液流电池系统是否停机，在系统停机时，执行步骤S106，否则执行步骤S102。在判断液流电池系统是否停机时，需要兼顾两个方面，第一系统中的液体泵是否停止运行；第二 系统的放电电流是否为零。通过检测装置或传感器测得液体泵停止运行， 且放电电流为零时，判断电池系统处于停机状态。步骤S106 在液流电池系统停机后，控制液流电池系统进行放电，其中，液流电池系统停机是指外接负载和液体泵均停止工作。由于电解液在停机后较短时间内的性能变化不明显，优选地，在液流电池系统停机后，并不马上控制液流电池系统进行放电。而是在系统停机后启动计时器，在计时器显示系统停机一段时间后(如半小时后)，接通放电电路以控制液流电池系统进行放电，能够避免电池停机开机时间间隔过短时造成的能量浪费。在该实施例中，检测液流电池系统的运行状态，如果该系统处于停机状态，那么控制系统进行放电，能够在系统停机后，降低系统电池堆内的残余电解液中电荷量，使得电解液处于适宜的电荷状态，避免电解液的变质或析出沉淀物而导致的电极、流道及管道堵塞， 也避免电解液自放电而导致不可预测的副反应发生，从而提高液流电池系统使用寿命。以全钒液流氧化电池系统为例，在系统停机状态下，使得电池堆内剩余的电解液中五价钒离子浓度处于合理安全的范围，避免停机过程中电解液析出沉淀以堵塞多孔电极及降低电池堆寿命。图3是根据本专利技术第二实施例的液流电池系统的停机保护方法流程图，如图3所示，该方法包括如下的步骤S202至步骤S210 步骤S202 检测液流电池系统的运行状态。步骤S204 判断液流电池系统是否停机，在系统停机时，执行步骤S206，否则执行步骤S202。步骤S206 在确认系统已经停机后，检测电池堆的内部电压，之所以能够通过判断电池堆的内部电压来判断系统是否需要进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种液流电池系统的停机保护方法，其特征在于，包括：检测所述液流电池系统的运行状态；判断所述液流电池系统是否停机；以及在所述液流电池系统停机后，控制所述液流电池系统进行放电。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：汤浩，殷聪，谢光有，练勇，王荣贵，胡蕴成，
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：90
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