[发明专利]液流电池容量衰减在线确定方法及其系统、容量衰减调控方法及其系统

说明书

本发明公开了一种液流电池容量衰减在线确定方法及其系统、容量衰减调控方法及其系统；所述在线确定方法包括如下步骤：在电解液温度变化某一温度区间、SOC变化某一SOC区间后，获知液流电池的当前充电容量或当前放电容量；得出与某一温度区间和某一SOC区间相对应的液流电池基准充电容量或液流电池基准放电容量；根据获知的液流电池当前充电容量和得出的液流电池基准充电容量、或者根据获知的液流电池当前放电容量和得出的液流电池基准放电容量，获得液流电池当前的电解液容量衰减率。本发明实现了容量衰减程度的在线监测和调控，能够即时获知液流电池任意时刻和状态下的容量衰减情况，省略了液流电池现场繁琐的电解液取样和分析工作。

技术领域

本发明属于液流电池技术领域，具体为一种液流电池容量衰减在线确定方法及其系统、容量衰减调控方法及其系统。

背景技术

液流电池是大规模储能应用的首选技术之一，现有技术中的液流电池通常包括由电池单体或多个电池单体串联组成的电堆、正极电解液储罐、负极电解液储罐、循环泵和液体输送管路，其中电池单体包括正极、负极、正极电解液和负极电解液；正极电解液储罐经循环泵通过液体输送管路与电堆的正极电解液入口相连，电堆的正极电解液出口经液体输送管路与正极电解液储罐相连，负极电解液储罐经循环泵通过液体输送管路与电堆的负极电解液入口相连，电堆的负极电解液出口经液体输送管路与负极电解液储罐相连；所述液体输送管路上设置有电动阀；现有技术中的这种液流电池存在如下问题：在液流电池充放电循环过程中，由于正负极之间的离子和水迁移，会导致电解液逐渐失衡，使得电池效率及容量降低，现有技术中对于液流电池的容量衰减程度的检测手段，通常通过暂停液流电池的运行，然后进行电解液取样，进而得出电解液的钒离子浓度状态，从而获知液流电池的容量衰减程度，进一步地，对于出现容量衰减程度后液流电池的容量调控方案，国内的现有技术还存在一定的空白，美国专利US6764789提出了两种替代方法：分批液体调整法和溢流法，但需要额外的电能和/或设备来重新分配混合电解液；美国专利US20110300417提出了正负极电解液储罐联通的方法，长时间保持液面的水平使得液流电池容量保持长时间稳定，但是研究发现，长期保持正负极联通会造成漏电的产生，降低系统效率，而且在不同的运行时间后，对于获得最好的液流电池性能和容量稳定性来说，正负极电解液液面差是变化的，通过上述内容可知，现有技术中无法实现容量衰减程度的在线确定和调控，影响系统运行效率，同时对于针对不同的容量衰减程度来采用不同的调控方式，现有技术中尚未存在有效的解决方案。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种液流电池容量衰减在线确定方法及其系统、容量衰减调控方法及其系统。

本发明的技术手段如下：

一种液流电池容量衰减在线确定方法，在液流电池正处于充电过程或放电过程中时，所述方法包括如下步骤：

步骤A1：在电解液温度变化某一温度区间、SOC变化某一SOC区间后，获知液流电池的当前充电容量或当前放电容量，执行步骤A2；

步骤A2：根据所述某一温度区间和所述某一SOC区间，结合各温度区间、各SOC区间、以及液流电池基准充电容量之间的对应关系，或者结合各温度区间、各SOC区间、以及液流电池基准放电容量之间的对应关系，得出与所述某一温度区间和所述某一SOC区间相对应的液流电池基准充电容量或液流电池基准放电容量，执行步骤A3；

步骤A3：根据获知的液流电池当前充电容量和得出的液流电池基准充电容量、或者根据获知的液流电池当前放电容量和得出的液流电池基准放电容量，获得液流电池当前的电解液容量衰减率；

进一步地，在液流电池完成满充或满放操作后，所述方法包括如下步骤：

步骤B1：检测电解液温度，同时获知液流电池当前充电容量或当前放电容量，执行步骤B2；