[發明專利]液流電池系統及其控制方法、電子設備

有效

• 申請號: 202211655624.8
• 申請日: 2022-12-21
• 公開（公告）號: CN115763885B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 王鑫
• 申請（專利權）人: 寰泰儲能科技股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04029
• 分類號: H01M8/04029;H01M8/04746;H01M8/04537;H01M8/18
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張輝

本發明提供了一種液流電池系統及其控制方法、裝置和電子設備，系統包括：循環泵進液口連接儲罐的出液口，循環泵的出液口連接有電堆支路和冷卻支路；電堆支路上連接有電堆，冷卻支路上連接有冷卻器，電堆支路和冷卻支路都連接至儲罐的進液口；流量調節件，對循環泵出口的總流量在電堆支路和冷卻支路之間進行流量調節。控制方法包括：獲取液流電池系統的初始開路電壓，根據初始開路電壓、輸出電流與電堆支路中電堆的需求流量之間的關系，獲取電堆所需的第一流量；對總流量進行分配，將電堆支路的流量控制在第一流量，冷卻支路的流量控制在第二流量。本發明使循環泵工作在最佳工作點，采用更高熱效率的冷卻方式，節約電能，提高系統的運行效率。

技術領域

本發明主要涉及液流電池技術領域，尤其涉及一種液流電池系統及其控制方法、裝置和電子設備。

背景技術

隨著全世界范圍內化石能源的不斷枯竭以及人們環境保護意識的不斷增強，可再生能源發電技術越來越受到人們的青睞。可再生能源主要包括風能、太陽能、生物質能和海洋能等，它們通常被轉化成電能使用。但這些可再生能源的間歇不連續、波動較大等缺點惡化了配電網的電能質量和可靠性。液流電池作為一種新興的電化學儲能技術因具有使用靈活方便、儲能容量與功率獨立設計等優點而在可再生能源的利用中發揮著越來越重要的作用。

全釩液流電池是一種新型大容量儲能電池，具有能量轉換效率高、運行安全可靠、功率和容量可獨立設計、使用壽命長以及對環境友好無污染等優點，是大規模儲能技術的首選之一。全釩液流電池可以很好地解決可再生能源發電不穩定的問題，實現平滑輸出及有效調節發電與用電的時差矛盾，保證連續穩定供電。

目前液流電池系統的電堆與冷卻器(冷卻系統)是串聯方式，循環泵通過變頻器控制輸出功率的方式調整流入電堆的電解液容量，如此便會產生三個問題：1、如冷卻器串聯在電堆前，冷卻器的溫度無法精準控制電解液進入電堆的溫度，溫度可能會高低起伏，影響液流電池系統的整體性能。2、若冷卻器串聯在電堆后，因冷卻器自身存在一定的壓降，同時電堆前的壓力需要小于0.2MPa，否則會對電堆造成不可逆破壞。布置在電堆后的所有會產生壓降的設備和結構均會增加電堆前的壓力，故為了保證電堆前的壓力小于0.2MPa，只能選擇壓降較低的冷卻器，如此必然會導致冷卻器的換熱效率較低，最終導致液流電池系統整體性能下降。3、目前的流量調節方式是通過變頻器調整泵的工作點狀態來調節循環泵的輸出流量，但在不同工作點，循環泵的效率變化為20％～65％，且效率最高、流量最大的循環泵輸出狀態只占液流電池系統總放電時間的20～30％，長時間的低效率運行也是一種較大的浪費。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種液流電池系統及其控制方法、裝置和電子設備，能夠使循環泵工作在最佳工作點，采用更高熱效率的冷卻方式，節約電能，提高了液流電池系統的運行效率。

為解決上述技術問題，第一方面，本發明提供了一種液流電池系統，包括：儲罐，所述儲罐具有進液口和出液口；循環泵，所述循環泵進液口連接所述儲罐的出液口；所述循環泵的出液口連接有電堆支路和冷卻支路；所述電堆支路上連接有電堆，所述冷卻支路上連接有冷卻器，所述電堆支路和所述冷卻支路都連接至所述儲罐的進液口；流量調節件，所述流量調節件用于對所述循環泵出口的總流量在所述電堆支路和所述冷卻支路之間進行流量調節。

可選地，所述流量調節件包括連接在所述循環泵出液口、所述電堆支路和所述冷卻支路的三通閥門。

可選地，所述流量調節件包括在所述電堆支路和/或所述冷卻支路上設置的流量調節閥。

可選地，所述冷卻器的進液端和出液端都連接有溫度傳感器。

可選地，所述電堆支路和/或所述冷卻支路上連接有流量計。