本發明涉及液流電池領域,具體涉及一種液流電池系統結構。
背景技術:
1、液流電池(flow?battery,簡稱fb)因具有系統容量和功率相互解耦、響應速度快、安全可靠、循環壽命長、電解液可回收再利用等特性優勢,以全釩液流電池為代表的儲能技術在大規模長時電化學儲能領域中更具應用前景,可在保障新能源消納、電網調峰和用電安全等方面發揮重要支撐作用。
2、fb的開路電壓(open?circuit?voltage,簡稱ocv)可直接反映fb正、負極電解液之間的電勢差,與正、負極電解液中活性物質的離子價態和濃度密切相關,是實際工程中最常用于估算電池系統荷電狀態(state?of?charge,簡稱soc)的方法,同時也是管理和控制電池系統進行充放電的關鍵依據。當前,實際工程中是通過在fb電解液輸送管路上配置單節(兩電極腔體)ocv電池來實時監測電池電解液的狀態,以表征、估算fb系統的soc值。但以技術最為成熟的全釩液流電池為例,兩腔體設計結構的ocv電池測量值并不能準確反映出電解液因釩離子遷移或副反應導致的失衡狀態,即使電解液失衡非常嚴重,但ocv顯示的數值仍有可能是正常的。因此這種結構的ocv電池無法準確評估正、負極電解液的具體狀態是否處于正常,影響評估fb系統長期運行的soc、性能和穩定性的準確度,不利于調度和運維準確判斷儲能系統的狀態。
技術實現思路
1、有鑒于此,本發明提供了一種液流電池系統結構,以解決如何利用多腔體ocv電池對液流電池進行監測的問題。
2、本發明提供了一種液流電池系統結構,包括:多腔體ocv電池模塊、第一儲罐、第二儲罐、電堆、正極電解液輸出管路、正極電解液回流管路、負極電解液輸出管路及負極電解液回流管路,其中,第一儲罐的第一端通過正極電解液輸出管路與電堆的正極電解液輸入端連接,第一儲罐的第二端通過正極電解液回流管路與電堆的正極電解液輸出端連接;第二儲罐的第一端通過負極電解液輸出管路與電堆的負極電解液輸入端連接,第二儲罐的第二端通過負極電解液回流管路與電堆的負極電解液輸出端連接;多腔體ocv電池模塊的第一端、第二端分別與正極電解液輸出管路、正極電解液回流管路對應連接,多腔體ocv電池模塊的第三端、第四端分別與負極電解液輸出管路、負極電解液回流管路對應連接;多腔體ocv電池模塊將第一儲罐泵出的正極電解液液流、第二儲罐泵出的負極電解液液流降壓后輸送至其內部的多腔體ocv電池。
3、本發明通過有效減壓,實現降低循環泵的功耗,提高電池系統整體效率,并降低投資和運行成本。能夠實現多腔室ocv電池的可靠應用,同時增加減壓裝置還有益于延長多腔室ocv電池的使用壽命,工藝簡單、便于操作,能夠保證電池長期地高效穩定運行,易于后期運維檢修。
4、在一種可選的實施方式中,多腔體ocv電池模塊包括:多腔體ocv電池、第一降壓裝置、第二降壓裝置、第三儲罐及第一磁力泵,其中,多腔體ocv電池的第一端與第一降壓裝置的第一端連接,多腔體ocv電池的第二端與正極電解液回流管路連接,多腔體ocv電池的第三端與第二降壓裝置的第一端連接,多腔體ocv電池的第四端與負極電解液回流管路連接;第一降壓裝置的第二端與正極電解液輸出管路連接;第二降壓裝置的第二端與負極電解液輸出管路連接。
5、在一種可選的實施方式中,第一降壓裝置包括第一減壓閥。
6、在一種可選的實施方式中,第二降壓裝置包括第二減壓閥。
7、在一種可選的實施方式中,正極電解液輸出管路包括第一正極電解液輸出管路及第二正極電解液輸出管路,正極電解液輸出管路上設置第一加壓裝置,其中,第一儲罐通過第一正極電解液輸出管路與第一加壓裝置的第一端連接;第一加壓裝置的第二端通過第二正極電解液輸出管路分別與電堆的正極電解液輸入端、第一降壓裝置的第二端連接。
8、在一種可選的實施方式中,第一加壓裝置包括:第二磁力泵。
9、在一種可選的實施方式中,負極電解液輸出管路包括第一負極電解液輸出管路及第二負極電解液輸出管路,負極電解液輸出管路上設置第二加壓裝置,其中,第二儲罐通過第一負極電解液輸出管路與第二加壓裝置的第一端連接;第二加壓裝置的第二端通過第二負極電解液輸出管路分別與電堆的負極電解液輸入端、第二降壓裝置的第二端連接。
10、在一種可選的實施方式中,第二加壓裝置包括:第三磁力泵。
11、在一種可選的實施方式中,電堆包括:多個串聯連接的電池電堆,其中,每個電池電堆的正極電解液輸入端與正極電解液輸出管路的輸出端連接,每個電池電堆的正極電解液輸出端與正極電解液回流管路的輸入端連接;每個電池電堆的負極電解液輸入端與負極電解液輸出管路的輸出端連接,每個電池電堆的負極電解液輸出端與負極電解液回流管路的輸入端連接。
1.一種液流電池系統結構,其特征在于,包括:多腔體ocv電池模塊、第一儲罐、第二儲罐、電堆、正極電解液輸出管路、正極電解液回流管路、負極電解液輸出管路及負極電解液回流管路,其中,
2.根據權利要求1所述的液流電池系統結構,其特征在于,所述多腔體ocv電池模塊包括:多腔體ocv電池、第一降壓裝置、第二降壓裝置、第三儲罐及第一磁力泵,其中,
3.根據權利要求2所述的液流電池系統結構,其特征在于,所述第一降壓裝置包括第一減壓閥。
4.根據權利要求2所述的液流電池系統結構,其特征在于,所述第二降壓裝置包括第二減壓閥。
5.根據權利要求2所述的液流電池系統結構,其特征在于,所述正極電解液輸出管路包括第一正極電解液輸出管路及第二正極電解液輸出管路,所述正極電解液輸出管路上設置第一加壓裝置,其中,
6.根據權利要求5所述的液流電池系統結構,其特征在于,所述第一加壓裝置包括:第二磁力泵。
7.根據權利要求2所述的液流電池系統結構,其特征在于,所述負極電解液輸出管路包括第一負極電解液輸出管路及第二負極電解液輸出管路,所述負極電解液輸出管路上設置第二加壓裝置,其中,
8.根據權利要求7所述的液流電池系統結構,其特征在于,所述第二加壓裝置包括:第三磁力泵。
9.根據權利要求1-8任一項所述的液流電池系統結構,其特征在于,所述電堆包括:多個串聯連接的電池電堆,其中,