液流電池的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種液流電池的控制方法，包括：確定液流電池的電解液的實(shí)時(shí)體積流速；判斷實(shí)時(shí)體積流速是否與電解液的預(yù)設(shè)體積流速相等；當(dāng)實(shí)時(shí)體積流速與預(yù)設(shè)體積流速相等時(shí)，控制液流電池繼續(xù)工作；否則，將預(yù)設(shè)體積流速替換為實(shí)時(shí)體積流速。本發(fā)明將確定的實(shí)時(shí)體積流速與預(yù)設(shè)體積流速進(jìn)行比較，若兩者相等，使液流電池繼續(xù)工作即可，否則，將預(yù)設(shè)體積流速替換為實(shí)時(shí)體積流速。這樣，可以使得液流電池的充放電時(shí)的控制參數(shù)逐漸接近液流電池實(shí)際工作時(shí)所需的體積流速，從而優(yōu)化液流電池的控制方案，進(jìn)一步地減緩液流電池在充放電時(shí)的存在濃差極化的現(xiàn)象。
【專利說明】液流電池的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及控制領(lǐng)域，更具體地，涉及一種液流電池的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，為了減緩濃差極化的現(xiàn)象，將液流電池的多孔電極設(shè)置為非對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，使得多孔電極的電解液的進(jìn)口端的橫截面積大于電解液的出口端的橫截面積，進(jìn)而使電解液經(jīng)過多孔電極的進(jìn)口端的線速度小于出口端的線速度，從而減緩由于進(jìn)口端的電解液的濃度大于出口端的電解液的濃度而使得液流電池的反應(yīng)速率不均的情況。
[0003]然而，上述的改進(jìn)方法只能在一定程度上緩解濃差極化的現(xiàn)象，需要與改進(jìn)后的液流電池的相適應(yīng)的控制方法來進(jìn)一步減緩濃差極化的現(xiàn)象；另外，對(duì)多孔電極的形狀改進(jìn)后，以前的控制方法對(duì)于改進(jìn)后的液流電池存在一定的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種液流電池的控制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的液流電池在充放電時(shí)存在濃差極化的問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種液流電池的控制方法，包括:確定液流電池的電解液的實(shí)時(shí)體積流速；判斷實(shí)時(shí)體積流速是否與電解液的預(yù)設(shè)體積流速相等；當(dāng)實(shí)時(shí)體積流速與預(yù)設(shè)體積流速相等時(shí)，控制液流電池繼續(xù)工作；否則，將預(yù)設(shè)體積流速替換為實(shí)時(shí)體積流速。
[0006]進(jìn)一步地，確定液流電池的實(shí)時(shí)體積流速包括:獲取液流電池的電解液的充放電狀態(tài)；檢測(cè)流過液流電池的電流強(qiáng)度；根據(jù)下式計(jì)算得出液流電池的實(shí)施體積流速:Q=I/{FXCOXSOCX [1- (S2/Sl)m]}，其中，Q為電解液的實(shí)時(shí)體積流速，SOC為液流電池的充放電狀態(tài)，I為流過液流電池的電流強(qiáng)度，F(xiàn)為每摩爾電子的電量，CO為液流電池的電解液在充滿電的情況下的濃度值，SI為液流電池中的多孔電極的進(jìn)口端的橫截面積，S2為液流電池中的多孔電極的出口端的橫截面積，m為權(quán)重系數(shù)。
[0007]進(jìn)一步地，獲取電解液的充放電狀態(tài)包括:檢測(cè)電解液的電位；根據(jù)電解液的電位獲取液流電池的電解液充放電狀態(tài)。
[0008]進(jìn)一步地，每隔一個(gè)預(yù)定的時(shí)間段檢測(cè)一次電解液的電位。
[0009]進(jìn)一步地，m的取值范圍為0.5至2.0。
[0010]進(jìn)一步地，權(quán)重系數(shù)是電解液經(jīng)過多孔電極的線速度對(duì)于充放電反應(yīng)速度的影響程度與電解液的濃度對(duì)于充放電反應(yīng)速度的影響程度的比值關(guān)系。
[0011]本發(fā)明將確定的實(shí)時(shí)體積流速與預(yù)設(shè)體積流速進(jìn)行比較，若兩者相等，使液流電池繼續(xù)工作即可，否則，將預(yù)設(shè)體積流速替換為實(shí)時(shí)體積流速。這樣，可以使得液流電池的充放電時(shí)的控制參數(shù)逐漸接近液流電池實(shí)際工作時(shí)所需的體積流速，從而優(yōu)化液流電池的控制方案，進(jìn)一步地減緩液流電池在充放電時(shí)的存在濃差極化的現(xiàn)象?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0012]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0013]圖1示意性示出了本發(fā)明中的液流電池的控制方法的流程示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0015]本發(fā)明提供了一種液流電池的控制方法，請(qǐng)參考圖1，該液流電池的控制方法包括:確定液流電池的電解液的實(shí)時(shí)體積流速；判斷實(shí)時(shí)體積流速是否與電解液的預(yù)設(shè)體積流速相等；當(dāng)實(shí)時(shí)體積流速與預(yù)設(shè)體積流速相等時(shí)，控制液流電池繼續(xù)工作；否則，將預(yù)設(shè)體積流速替換為實(shí)時(shí)體積流速。
[0016]本發(fā)明將確定的實(shí)時(shí)體積流速與預(yù)設(shè)體積流速進(jìn)行比較，若兩者相等，使液流電池繼續(xù)工作即可，否則，將預(yù)設(shè)體積流速替換為實(shí)時(shí)體積流速。這樣，可以使得液流電池的充放電時(shí)的控制參數(shù)逐漸接近液流電池實(shí)際工作時(shí)所需的體積流速，從而優(yōu)化液流電池的控制方案，進(jìn)一步地減緩液流電池在充放電時(shí)的存在濃差極化的現(xiàn)象。
[0017]優(yōu)選地，確定液流電池的實(shí)時(shí)體積流速包括:獲取液流電池的電解液的充放電狀態(tài)；檢測(cè)流過液流電池的電流強(qiáng)度；根據(jù)下式計(jì)算得出液流電池的實(shí)施體積流速:Q=I/{FXCOXSOCX [1- (S2/Sl)m]}，其中，Q為電解液的實(shí)時(shí)體積流速，SOC為液流電池的充放電狀態(tài)，I為流過液流電池的電流強(qiáng)度，F(xiàn)為每摩爾電子的電量，CO為液流電池的電解液在充滿電的情況下的濃度值，SI為液流電池中的多孔電極的進(jìn)口端的橫截面積，S2為液流電池中的多孔電極的出口端的橫截面積，m為權(quán)重系數(shù)。優(yōu)選地，利用電流表檢測(cè)電流強(qiáng)度。優(yōu)選地，電流表連接在靠近電源負(fù)載的位置。
[0018]優(yōu)選地，獲取電解液的充放電狀態(tài)包括:檢測(cè)電解液的電位；根據(jù)電解液的電位獲取液流電池的電解液充放電狀態(tài)。優(yōu)選地，利用電位檢測(cè)器檢測(cè)電解液的電位。
[0019]優(yōu)選地，每隔一個(gè)預(yù)定的時(shí)間段檢測(cè)一次電解液的電位。這樣，可以使得液流電池在充放電時(shí)的控制參數(shù)根據(jù)液流電池的實(shí)際工作狀態(tài)逐漸改變。
[0020]優(yōu)選地，m的取值范圍為0.5至2.0。
[0021]優(yōu)選地，權(quán)重系數(shù)是電解液經(jīng)過多孔電極的線速度對(duì)于充放電反應(yīng)速度的影響程度與電解液的濃度對(duì)于充放電反應(yīng)速度的影響程度的比值關(guān)系。
[0022]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種液流電池的控制方法，其特征在于，包括: 確定所述液流電池的電解液的實(shí)時(shí)體積流速； 判斷所述實(shí)時(shí)體積流速是否與所述電解液的預(yù)設(shè)體積流速相等； 當(dāng)所述實(shí)時(shí)體積流速與所述預(yù)設(shè)體積流速相等時(shí)，控制所述液流電池繼續(xù)工作；否則，將所述預(yù)設(shè)體積流速替換為所述實(shí)時(shí)體積流速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液流電池的控制方法，其特征在于，確定所述電解液的實(shí)時(shí)體積流速包括: 獲取所述電解液的充放電狀態(tài)； 檢測(cè)流過所述液流電池的電流強(qiáng)度； 根據(jù)下式計(jì)算得出所述液流電池的實(shí)施體積流速: Q=I/{FXC0X SOCX [1- (?/?)°1]}，其中， Q為所述電解液的實(shí)時(shí)體積流速， SOC為所述液流電池的充放電狀態(tài)， I為流過所述液流電池的電流強(qiáng)度， F為每摩爾電子的電量， Ctl為所述液流電池的所述電解液在充滿電的情況下的濃度值， S1為所述液流電池中的多孔電極的進(jìn)口端的橫截面積， S2為所述液流電池中的所述多孔電極的出口端的橫截面積， m為權(quán)重系數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液流電池的控制方法，其特征在于，所述獲取所述電解液的充放電狀態(tài)包括: 檢測(cè)所述電解液的電位； 根據(jù)所述電解液的電位獲取所述電解液的充放電狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液流電池的控制方法，其特征在于，每隔一個(gè)預(yù)定的時(shí)間段檢測(cè)一次所述電解液的電位。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液流電池的控制方法，其特征在于，所述m的取值范圍為0.5至 2.0。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液流電池的控制方法，其特征在于，所述權(quán)重系數(shù)是所述電解液經(jīng)過所述多孔電極的線速度對(duì)于充放電反應(yīng)速度的影響程度與所述電解液的濃度對(duì)于充放電反應(yīng)速度的影響程度的比值關(guān)系。
【文檔編號(hào)】H01M8/04GK103647094SQ201310654874
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】殷聰, 湯浩, 宋彥彬, 楊春華 申請(qǐng)人:中國東方電氣集團(tuán)有限公司