[實用新型]一種液流電池析出氣體在線實時反饋裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821803307.5
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN209119234U
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發(fā)明（設計）人: 孫建勝;李佰青
• 申請（專利權）人: 孫建勝;李佰青
• 主分類號: H01M8/18
• 分類號: H01M8/18;H01M8/0444;H01M8/04858;H01M8/04276
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 毛薇;李馨

本實用新型涉及一種液流電池析出氣體在線實時反饋裝置，所述析出氣體在線反饋裝置，包括液流電池、電解液驅動裝置、管路、電解液儲罐、氣體流量調節(jié)裝置、惰性壓縮氣體儲存裝置、干燥裝置、待測氣體檢測裝置、吸收尾排裝置、電池管理系統(tǒng)等，電池電解液儲罐上設有惰性壓縮氣體存儲裝置和待測氣體檢測裝置，壓縮氣體存儲裝置后端設有氣體流量調節(jié)裝置，待測氣體檢測裝置前后分別設有干燥裝置及吸收尾排裝置。通過本實用新型，能夠準確實時檢測液流電池運行過程中析出氣體的組分及濃度，同時將檢測值反饋給電池管理系統(tǒng)，實時對系統(tǒng)運行狀態(tài)進行調整，從根本上降低析出氣體的產生速率，提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。

技術領域

本實用新型涉及液流電池應用領域，特別是涉及一種液流電池析出氣體在線實時反饋裝置。

背景技術

隨著經濟的發(fā)展，人類對儲能的需求會越來越大。在各種儲能體系中，液流電池由于其充放電響應速度快、電池結構簡單、容量大且可調節(jié)、無固相反應、價格便宜、壽命長、環(huán)境友好等特點，在能源存儲方面尤其是再生能源的固定存儲具有突出的優(yōu)勢，得到快速發(fā)展。

液流電池在運行過程中是在一定的電壓窗口范圍內運行，當電壓窗口過寬時，就存在氣體析出的副反應的發(fā)生(常見的析出氣體如氫氣、氧氣、氯氣等)，進而影響電池性能，影響電池壽命。因此就需要對電池運行過程中的氣體析出進行分析，以判斷副反應的發(fā)生速率及對電池性能的影響。

實用新型專利ZL201620845366.3公開了一種氣體在線監(jiān)測裝置，可對電解液儲罐內的氣體進行監(jiān)測，但是該實用新型所監(jiān)測的對象是儲罐內部氣體的累積量，并非是氣體的瞬時產生量，同時，并沒有從根源上對產生的氣體進行控制，當析出氣體量過大時，既降低了電池系統(tǒng)的穩(wěn)定性，又存在一定的安全隱患。

實用新型專利ZL201720652309.8公開了一種氣體在線控制裝置，通過通入保護性氣體將電解液儲罐內的析出氣體濃度降低，但是該實用新型同樣沒有從根源上對產生的氣體進行控制，當析出氣體量過大時，既降低了電池系統(tǒng)的穩(wěn)定性，又存在一定的安全隱患。

因此準確實時檢測液流電池運行過程中析出氣體的組分及濃度，同時將檢測值實時反饋給電池管理系統(tǒng)，實時對析出氣體速率進行調整，對液流電池系統(tǒng)穩(wěn)定運行有著重要意義。本實用新型將公開一種液流電池氣體在線反饋裝置，準確實時的監(jiān)測液流電池運行過程中析出氣體的組分及濃度，并且將檢測值反饋給電池管理系統(tǒng)，實時對系統(tǒng)運行狀態(tài)進行調整，從根本上降低析出氣體的產生速率，保證液流電池系統(tǒng)正常運行。

實用新型內容：

為了提高液流電池系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，本發(fā)明的目的在于提供一種流電池析出氣體在線反饋裝置，以準確實時的監(jiān)測析出氣體的組分及濃度，并且將檢測結果實時反饋給電池管理系統(tǒng)，以實時調整液流電池控制策略。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案如下，一種液流電池析出氣體在線實時反饋裝置，所述裝置包括液流電池、電解液驅動裝置、管路、兩個電解液儲罐、電池管理系統(tǒng)；所述電池管理系統(tǒng)設有充電功能模塊，所述充電功能模塊用于調節(jié)液流電池(1)的充電電流；所述電解液驅動裝置將電解液通過管路由電解液儲罐送至液流電池，再通過管路返回至同一電解液儲罐中，完成循環(huán)過程；所述的兩個電解液儲罐分別設有一個獨立的氣體監(jiān)測機構，所述氣體監(jiān)測機構包括氣體流量調節(jié)裝置、惰性壓縮氣體儲存裝置、干燥裝置、待測氣體檢測裝置、尾排吸收裝置；電解液儲罐的上部分別設有進氣口、排氣口；所述惰性壓縮氣體存儲裝置、氣體流量調節(jié)裝置、電解液儲罐的進氣口，依次經管路連通；所述電解液儲罐的排氣口、干燥裝置、待測氣體檢測裝置、尾排吸收裝置，依次經管路連通；所述待測氣體檢測裝置、液流電池分別與電池管理系統(tǒng)經電路連接。待測氣體檢測裝置將采集到的氣體含量信號轉換為電信號反饋給電池管理系統(tǒng)；電池管理系統(tǒng)將采集到的電信號(檢測值)與設定的待測氣體含量閾值進行比較；當待測氣體檢測裝置的檢測值超過設定氣體濃度值時，電池管理系統(tǒng)對充電功能模塊發(fā)出指令，降低液流電池的充電電流，以降低電池電壓，從而降低待測氣體的析出速率。