[实用新型]一种外接的测试液流电池荷电状态的装置

说明书

本实用新型提供一种外接的测试液流电池荷电状态的装置，所述液流电池包括电池、置于电池外的电解液罐，所述电解液罐和电池通过管路连接，所述管路上设置有电解液泵；在所述管路上接出测试支管，所述测试支管上设置电磁阀，所述电磁阀由继电器组控制；所述测试支管伸入测试瓶内，测试瓶内放置有测试电极，所述测试电极连接于电位计或pH计；所述测试瓶的底部通过回液支路连接所述电解液罐，在所述回液支路上设置有电磁阀。本实用新型提出的外接的测试液流电池荷电状态的装置，把电解液置于电池外部测试电位值，就可以在电池运行的过程中获得开路电压，测完开路电压，样品流回电解液罐，电解液总体积不变，不需要补充电解液。

技术领域

本实用新型属于储能技术领域，具体涉及一种外接的测试液流电池荷电状态的装置。

背景技术

电池的荷电状态，即SOC （State of Charge），指电池在一定的放电倍率下，剩余电量与相同条件下额定容量的比值。电池的荷电状态估算方法主要有放电实验法、开路电压法、安时积分法、卡尔曼滤波法、神经网络法等。其中，放电实验法是以恒定的电流使电池处于不间断的放电状态，当放电到达截止电压时对所放电量进行计算。放电电量值为放电时所采用的恒定电流值与放电时间的乘积值。开路电压法是在电池长时间充分静置后测开路电压，此时的开路电压与电池荷电状态间的函数关系也是相对比较稳定的。若想获得电池的荷电状态值，只需测得电池两端的开路电压，并对照OCV-SOC曲线来获取相应信息。安时积分法是根据电池运行的电流、时间、温度参数等，通过对时间和电流进行积分，有时还会加上某些补偿系数，来计算流入流出电池的总电量，从而估算电池的荷电状态。

上述的测试方法主要是锂离子电池的测试方法。液流电池的结构和性质和锂离子电池均有较多不同，对测得参数的修正也和已有的方法不同。例如采用开路电压法时，可以利用电极活性物质是液体这个特征，在电池运行的过程中获取电解液的实际电位值。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足之处，本实用新型的目的是提出一种外接的测试液流电池荷电状态的装置，使开路电压的测试实现自动化操作。

实现本实用新型上述目的的技术方案为：

一种外接的测试液流电池荷电状态的装置，所述液流电池包括电池、置于电池外的电解液罐，所述电解液罐和电池通过管路连接，所述管路上设置有电解液泵；

在所述管路上接出测试支管，所述测试支管上设置第一电磁阀，所述电磁阀由继电器组控制；所述测试支管伸入测试瓶内，测试瓶内放置有测试电极，所述测试电极连接于电位计或pH计；所述测试瓶的底部通过回液支路连接所述电解液罐，在所述回液支路上设置有第二电磁阀，所述第二电磁阀也由所述继电器组控制。

其中，所述测试支管的管径是管路管径的0.1~0.3倍。

其中，所述继电器组为两个单计时时间继电器及普通继电器的组合。

继电器组同时控制测试支管和回液支路上的电磁阀，实现循环测试目的。

进一步地，所述测试瓶为密封的，内部充有氮气。

进一步优选地，所述测试瓶的顶部连接有氮气管路，所述氮气管路和电解液罐也联通。

氮气管路用于保持电解液罐和瓶内气体压力一致。

其中，所述回液支路连接于所述电解液罐的顶部。本装置中继电器组控制电磁阀采用闭环自循环控制。

在电池运行过程中，电解液泵驱动电解液流动，打开测试支管的阀门并关闭回液支路上的阀门，电解液就会流入测试瓶。测得电位后，回液支路上的电磁阀开启，测试支管上的电磁阀关闭，电解液样品在重力作用下流回电解液罐。测试一次电位值只需50~100mL电解液，可设定继电器控制支管上电磁阀开启10s，即可获得足够电解液样品。采样的间隔可以是5~20min。正负极电解液电位值的差即为开路电压。