專利名稱：一種釩電池充電狀態(tài)的檢測方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于測量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于光譜型表面等離子體共振檢測技術(shù)的釩電池充電狀態(tài)的檢測方法和裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)明于上個世紀八十年代(J. Electrochem. Soc. 1986, 133:1057)的全f凡氧化還原液流電池(vanadium redox flow battery,簡稱VRB或f凡電池)具有易規(guī)?；?、使用壽命長、環(huán)境友好等優(yōu)點，在儲能技術(shù)領(lǐng)域廣受關(guān)注。釩電池中，正負極中的工作物質(zhì)都是含有釩離子的電解液。充電過程中，正極的+4價釩離子轉(zhuǎn)變?yōu)?5價釩離子，負極中的+3價釩離子轉(zhuǎn)變?yōu)?2價釩離子；放電過程反之。釩電池中正負極電解液由一種特殊的離子交換膜隔開。理想狀況下，釩電池正負極電解液的價態(tài)改變相同，平均價態(tài)不變。理論上釩電池具有很長的使用壽命，但是實際使用中，由于存在各種副反應(yīng)和釩離子對離子交換膜的滲透等原因，正負極電解液存在價態(tài)和濃度的失衡，從而導(dǎo)致釩電池的容量越來越小。為了解決這一問題，需要能夠?qū)崟r在線檢測釩電池的充電狀態(tài)(state ofcharge, S0C)的方法，掌握失衡程度，從而能夠在釩電池狀態(tài)不理想時對系統(tǒng)進行調(diào)整?，F(xiàn)有的釩電池的充電狀態(tài)的檢測方法主要有開路電壓法、電位滴定法、色譜法和分光光度計法，但是均不適合實時在線檢測釩電池的充電狀態(tài)開路電壓法不能夠檢測失衡狀態(tài)的釩電池；電位滴定法和色譜法步驟較復(fù)雜，檢測時間長；分光光度計法很難檢測鑰;電池中的高濃度(一般達到2mol/L)電解液(Journal of Power Sources 2011, 196:8822 - 8827)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是彌補上述現(xiàn)有技術(shù)均不適合釩電池的充電狀態(tài)的在線檢測的不足，提出一種釩電池充電狀態(tài)的檢測方法及其裝置。本發(fā)明的構(gòu)思是表面等離子體共振(Surface Plasmon Resonance, SPR)技術(shù)是一種高靈敏的光學(xué)檢測技術(shù)，已經(jīng)應(yīng)用于生物、化學(xué)、環(huán)境等許多領(lǐng)域的(Handbook ofSurface Plasmon Resonance, Royal Society of Chemistry, 2008)。SPR 技術(shù)具有檢測速度快、靈敏度高的優(yōu)點，非常適合各種物質(zhì)含量的在線檢測，但是目前還沒人把SPR技術(shù)應(yīng)用于釩電池的充電狀態(tài)的檢測上。本發(fā)明使用光譜型SPR技術(shù)測量釩電池的電解液，再通過事先建立的電解液的SPR傳感器輸出量(SPR共振波長或電解液折射率)與充電狀態(tài)的關(guān)系確定出釩電池的充電狀態(tài)，具體技術(shù)方案如下
一種釩電池充電狀態(tài)的檢測方法,包括如下步驟
(I)用光譜型表面等離子體共振傳感器檢測所述釩電池的電解液，得到所述電解液的表面等離子體共振光譜信息，并計算得到所述電解液的表面等離子體共振波長和/或折射率;(2)通過預(yù)先 建立的各種參數(shù)下電解液的表面等離子體共振波長和/或折射率與充電狀態(tài)關(guān)系的數(shù)據(jù)庫查詢或計算得到所述釩電池的充電狀態(tài)。優(yōu)選地，所述步驟(2)中的參數(shù)為總釩離子濃度、釩離子種類和酸度中的至少ー種，所述數(shù)據(jù)庫的建立包括如下步驟
(2. I)配置一定參數(shù)下的釩電池電解液；
(2. 2)用光譜型表面等離子體共振傳感器檢測不同充電狀態(tài)下步驟(2. I)中釩電池電解液的表面等離子體共振光譜信息；
(2. 3)計算并存儲步驟(2. I)中的參數(shù)下釩電池充電狀態(tài)同電解液的表面等離子體共振波長和/或折射率的關(guān)系；
(2. 4)改變電解液的參數(shù)，重復(fù)步驟(2. I) (2. 3)直到檢測并記錄所需的全部參數(shù)下釩電池充電狀態(tài)同電解液的表面等離子體共振波長和/或折射率的關(guān)系。優(yōu)選地，所述光譜型表面等離子體共振傳感器包括含有探測面的表面等離子體共振激發(fā)模塊，所述步驟(I)和/或步驟(2)中電解液的表面等離子體共振波長和/或折射率的獲得包括如下步驟
A、使釩電池的電解液接觸所述表面等離子體共振激發(fā)模塊的探測面；
B、使光源入射到所述探測面上，激發(fā)表面等離子體共振現(xiàn)象，所述光源為具有連續(xù)波段的光源、具有離散波段的光源和波段可調(diào)的光源中的ー種；
C、獲取所述電解液的表面等離子體共振光譜信息；
D、處理所述電解液的表面等離子體共振光譜信息，計算得到電解液的表面等離子體共振波長和/或折射率。優(yōu)選地，所述表面等離子體共振激發(fā)模塊為鍍有金屬膜的棱鏡，所述棱鏡中鍍有金屬膜的一面作為探測面；或者所述表面等離子體共振激發(fā)模塊為具有金屬表面的光柵，該具有金屬表面的光柵整體作為探測面。優(yōu)選地，所述表面等離子體共振激發(fā)模塊為鍍有金屬膜的棱鏡，所述棱鏡中鍍有金屬膜的一面作為探測面，所述步驟B中，所述光源經(jīng)過準直光路變?yōu)槠叫泄馐鴱乃隼忡R的入射面入射或者變?yōu)槠叫泄馐掖怪彼隼忡R的入射面入射，并在所述棱鏡的探測面上發(fā)生內(nèi)全反射后從所述棱鏡的出射面出射。ー種釩電池充電狀態(tài)的檢測裝置，包括光譜型表面等離子體共振傳感器、電解液流池、處理模塊，所述光譜型表面等離子體共振傳感器包括發(fā)光模塊、表面等離子體共振激發(fā)模塊和探測模塊，其中
所述發(fā)光模塊，用于提供光源，使所述光源入射到所述表面等離子體共振激發(fā)模塊的探測面上，所述光源為具有連續(xù)波段的光源、具有離散波段的光源和波段可調(diào)的光源中的ー種；
所述表面等離子體共振激發(fā)模塊，用于在所述表面等離子體共振激發(fā)模塊的探測面上激發(fā)表面等離子體共振現(xiàn)象；
所述探測模塊，用于獲取所述電解液的表面等離子體共振光譜信息；
所述處理模塊，用于根據(jù)所述電解液的表面等離子體共振光譜信息計算得到電解液的表面等離子體共振波長和/或折射率，并在預(yù)先建立的各種參數(shù)下電解液的表面等離子體共振波長和/或折射率與充電狀態(tài)關(guān)系的數(shù)據(jù)庫中查詢或計算得到所述釩電池的充電狀態(tài)；
電解液流池，與所述表面等離子體共振激發(fā)模塊的探測面配合，設(shè)有電解液出入的通道，使釩電池的電解液接觸所述探測面。優(yōu)選地，還包括存儲模塊，用于存儲各種參數(shù)下電解液的表面等離子體共振波長和/或折射率與充電狀態(tài)關(guān)系的數(shù)據(jù)庫，所述電解液的表面等尚子體共振波長和/或折射率是在各種參數(shù)下由所述檢測裝置檢測得到。
優(yōu)選地，所述表面等離子體共振激發(fā)模塊為鍍有金屬膜的棱鏡，所述棱鏡中鍍有金屬膜的一面作為探測面；或者所述表面等離子體共振激發(fā)模塊為具有金屬表面的光柵，該具有金屬表面的光柵整體作為探測面。優(yōu)選地，所述表面等離子體共振激發(fā)模塊為鍍有金屬膜的棱鏡，所述發(fā)光模塊包括沿發(fā)射光路方向依次設(shè)置的光源和準直光路，所述準直光路將所述光源發(fā)送的光變?yōu)槠叫泄馐鴱乃隼忡R的入射面入射或者變?yōu)槠叫泄馐掖怪彼隼忡R的入射面入射。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下獨特優(yōu)點1、SPR技術(shù)作為光學(xué)檢測技術(shù)，檢測速度快，適合實時在線檢測；2、SPR檢測技術(shù)檢測折射率改變，沒有濃度大小和分子間有無相互干擾的限制，只要產(chǎn)生折射率差別就能夠測量。因此，SPR技術(shù)是檢測釩電池充電狀態(tài)的很好選擇，采用本發(fā)明的技術(shù)方案可以對釩電池的充電狀態(tài)進行在線檢測，實時掌握失衡程度，從而能夠在釩電池狀態(tài)不理想時對系統(tǒng)進行調(diào)整。


圖I是本發(fā)明釩電池充電狀態(tài)的檢測方法一種實施例的流程 圖2是本發(fā)明釩電池充電狀態(tài)的檢測方法一種優(yōu)選實施例中，測量釩電池電解液樣品以建立數(shù)據(jù)庫的流程 圖3是本發(fā)明釩電池充電狀態(tài)的檢測裝置一種實施例的原理框圖；圖中發(fā)光模塊1，含有電解液流池6的SPR激發(fā)模塊2，探測模塊3，處理模塊4，釩電池的電解液5 ；
圖4是本發(fā)明釩電池充電狀態(tài)的檢測裝置一種優(yōu)選實施例的裝置示意圖。
具體實施例方式下面對照附圖和結(jié)合優(yōu)選具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細的闡述?；赟PR技術(shù)，本發(fā)明對釩電池的電解液的檢測可以單獨測量正極或負極電解液,也可以同時測量正、負極電解液。本發(fā)明提供一種釩電池充電狀態(tài)的檢測方法，如圖I所示，在一種實施例中，檢測方法包括如下步驟
(1)用光譜型SPR傳感器檢測釩電池的電解液，得到電解液的SPR光譜信息，并計算得到電解液的表面等尚子體共振波長(簡稱為SPR共振波長)和/或折射率；
(2)通過預(yù)先建立的各種參數(shù)下電解液的SPR共振波長和/或折射率與充電狀態(tài)關(guān)系的數(shù)據(jù)庫查詢或計算得到釩電池的充電狀態(tài)。在一些優(yōu)選的實施例中，步驟(2)中的參數(shù)為總釩離子濃度、釩離子種類和酸度中的至少一種。數(shù)據(jù)庫的建立如圖2所示，包括如下步驟
(2. I)配置一定參數(shù)下的釩電池電解液；(2. 2)用光譜型SPR傳感器測量不同充電狀態(tài)下步驟(2. I)中釩電池電解液的SPR光
譜信息；
(2. 3)計算并存儲步驟(2. I)中的參數(shù)下釩電池充電狀態(tài)同電解液的SPR共振波長和/或折射率的關(guān)系，并記錄該電解液的具體參數(shù)(如總釩離子濃度、釩離子種類和酸度);
(2. 4)改變電解液的總釩離子濃度、釩離子種類、酸度等參數(shù)，重復(fù)上述步驟直到檢測并記錄所需的全部參數(shù)下釩電池充電狀態(tài)同電解液的SPR共振波長和/或折射率的關(guān)系。在一些優(yōu)選的實施例中，所述光譜型SPR傳感器包括含有探測面的SPR激發(fā)模塊，步驟(I)和/或步驟(2)中電解液的SPR共振波長和/或折射率的獲得包括如下步驟
A、使釩電池的電解液接觸SPR激發(fā)模塊的探測面；
B、使光源入射到SPR激發(fā)模塊的探測面上，激發(fā)SPR現(xiàn)象，所述光源為具有連續(xù)波段的光源、具有離散波段的光源和波段可調(diào)的光源中的ー種；
C、獲取電解液的SPR光譜信息；
D、處理電解液的SPR光譜信息，計算得到電解液的SPR共振波長和/或折射率。優(yōu)選SPR激發(fā)模塊為鍍有金屬膜的棱鏡，所述棱鏡中鍍有金屬膜的一面作為探測面；或者所述SPR激發(fā)模塊為具有金屬表面的光柵，該具有金屬表面的光柵整體作為探測面。光源(可以是具有連續(xù)波段的光源、具有離散波段的光源和波段可調(diào)的光源中的ー種)可以直接入射，在一些實施例中，根據(jù)需要還可以在光源與棱鏡之間增加具有準直、會聚、濾光、傳導(dǎo)等功能的光路中的至少之一。在一個優(yōu)選的實施例中，當(dāng)SPR激發(fā)模塊為鍍有金屬膜的棱鏡吋，步驟B中，光源經(jīng)過準直光路變?yōu)槠叫泄馐鴱睦忡R的入射面入射，可以使得測量結(jié)果更加準確，或者更佳的是，步驟B中，光源經(jīng)過準直光路變?yōu)槠叫泄馐掖怪崩忡R的入射面入射，以減小光的色散造成的影響。為實現(xiàn)上述方法，本發(fā)明還提供ー種釩電池充電狀態(tài)的檢測裝置，如圖3所示，在一個實施例中，檢測裝置包括光譜型SPR傳感器、電解液流池和處理模塊，光譜型SPR傳感器包括發(fā)光模塊I、SPR激發(fā)模塊2和探測模塊3，其中
發(fā)光模塊1，用于提供光源，使所述光源入射到SPR激發(fā)模塊2的探測面上，所述光源為具有連續(xù)波段的光源、具有離散波段的光源和波段可調(diào)的光源中的ー種；
SPR激發(fā)模塊2，用于在所述表面等離子體共振激發(fā)模塊的探測面上激發(fā)SPR現(xiàn)象；
探測模塊3，用于獲取電解液的SPR光譜信息；
處理模塊4，用于根據(jù)電解液的SPR光譜信息計算得到電解液的SPR共振波長和/或折射率，并在預(yù)先建立的各種參數(shù)下電解液的SPR共振波長和/或折射率與充電狀態(tài)關(guān)系的數(shù)據(jù)庫中查詢或計算得到釩電池的充電狀態(tài)；
電解液流池6，與SPR激發(fā)模塊2的探測面配合，設(shè)有電解液5出入的通道，使釩電池的電解液接觸探測面。在一個優(yōu)選的實施例中，檢測裝置還包括存儲模塊(未圖示)，可供處理模塊讀寫數(shù)據(jù)，用于存儲各種參數(shù)下電解液的SPR共振波長和/或折射率與充電狀態(tài)關(guān)系的數(shù)據(jù)庫，與待測的釩電池一祥，數(shù)據(jù)庫中的電解液的SPR共振波長和/或折射率是在電解液的各種參數(shù)下由所述的檢測裝置檢測得到。在一些優(yōu)選的實施例中，發(fā)光模塊I包括沿發(fā)射光路方向依次設(shè)置的光源和具有必要功能的光路(例如準直、會聚、濾光、傳導(dǎo)、掃描等)，光源為具有連續(xù)波段的光源、具有離散波段的光源和波段可調(diào)的光源中的一種，可以但不限于采用白熾燈、鹵鎢燈、氙燈、LED(發(fā)光二極管)、激光、LD (激光二極管)、SLD (超激光二極管)等；SPR激發(fā)模塊2為鍍有金屬膜的棱鏡或具有金屬表面的光柵；探測模塊3包括沿出射光路方向依次設(shè)置的分光光路和探測器，分光光路包含一定的色散元件(如棱鏡、光柵等)把經(jīng)SPR激發(fā)模塊后出射的光中的不同波長分量分開，探測器(如光電二極管等點探測器和CCD等線陣、面陣探測器等)獲取從SPR激發(fā)模塊中發(fā)出的光譜信息，并把結(jié)果傳輸?shù)教幚砟K4中。
如圖I和4所示，在更優(yōu)選的實施例中，發(fā)光模塊I包括沿發(fā)射光路方向依次設(shè)置的白光點光源11和消色差準直透鏡12(如f = 60mm)。本例中SPR激發(fā)模塊2為鍍有金屬膜的棱鏡，具體的一塊玻璃棱鏡21 (如折射率I. 75的重火石玻璃制成的60度等邊棱鏡)的一個斜面上鍍一層金屬膜(如40nm厚的金膜22)，鍍金膜22的一面即為探測面，電解液流池6設(shè)置在金膜22外側(cè)，例如可以是一個覆蓋在金膜22上的密閉空間，設(shè)有電解液5出入的通道，使釩電池的電解液5能流過并接觸金膜22。白光點光源11發(fā)出的光經(jīng)過消色差準直透鏡12后變?yōu)槠叫泄馐虬坠恻c光源11發(fā)出的光經(jīng)過消色差準直透鏡12后變?yōu)槠叫泄馐掖怪比肷涞嚼忡R的入射面，本例中，來自消色差準直透鏡12的入射光為平行光束且垂直從棱鏡21的一個面(入射面)入射，探測面上發(fā)生全反射，激發(fā)SPR現(xiàn)象，反射光從棱鏡21的另一個面(出射面)出射進入一臺光譜儀31 (如Acton Research SpectraProl50,光柵300線)的入射狹縫被分光，再被探測器32 (如Qimaging Retiga Exi, 12位，1392X1040像素)探測光譜信息，傳入處理模塊的41 (如一臺計算機)中，計算處理得到被測電解液5的SPR光譜曲線42 (反射率R對波長λ的曲線)。SPR光譜曲線42中存在一個凹陷，凹陷的光強最小值位置(即SPR共振波長)同被測電解液的折射率相關(guān)，折射率改變，凹陷最小值位置隨之左右移動。處理模塊41還可以通過分析計算SPR光譜曲線42的最小值位置，得到被測電解液的折射率信息。這樣，通過SPR光譜的檢測結(jié)果(電解液的SPR共振波長和/或折射率)，結(jié)合上述數(shù)據(jù)庫(通過查表法查詢，或者插值法計算)就能夠確定被測釩電池的充電狀態(tài)。需要說明的是，由于除了充電狀態(tài)以外，SPR光譜檢測信號也會受到釩電池電解液的其他參數(shù)(如總釩離子濃度、釩離子種類、酸度等)的影響，因此，不排除出現(xiàn)不同參數(shù)下的不同充電狀態(tài)的釩電池對應(yīng)相同SPR光譜信號的可能，對于這種情況，為了使結(jié)果更加準確，還可以在其他參數(shù)(如釩電池的開路電壓、充電電量等)的輔助下對釩電池的充電狀態(tài)進行判斷。以上各個實施例中，具有連續(xù)波段的光源是指波長范圍彡50nm的單一光源；具有離散波段的光源，是指至少兩個波段的光源合成的光源；波段可調(diào)的光源是指中心波長的變化范圍在彡50nm內(nèi)可調(diào)。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種釩電池充電狀態(tài)的檢測方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)用光譜型表面等離子體共振傳感器檢測所述釩電池的電解液，得到所述電解液的表面等離子體共振光譜信息，并計算得到所述電解液的表面等離子體共振波長和/或折射率； (2)通過預(yù)先建立的各種參數(shù)下電解液的表面等離子體共振波長和/或折射率與充電狀態(tài)關(guān)系的數(shù)據(jù)庫查詢或計算得到所述釩電池的充電狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求I所述的釩電池充電狀態(tài)的檢測方法，其特征在于所述步驟(2)中的參數(shù)為總釩離子濃度、釩離子種類和酸度中的至少一種，所述數(shù)據(jù)庫的建立包括如下步驟 (2. I)配置一定參數(shù)下的釩電池電解液； (2. 2)用光譜型表面等離子體共振傳感器檢測不同充電狀態(tài)下步驟(2. I)中釩電池電解液的表面等離子體共振光譜信息； (2. 3)計算并存儲步驟(2. I)中的參數(shù)下釩電池充電狀態(tài)同電解液的表面等離子體共振波長和/或折射率的關(guān)系； (2. 4)改變電解液的參數(shù)，重復(fù)步驟(2. I) (2. 3)直到檢測并記錄所需的全部參數(shù)下釩電池充電狀態(tài)同電解液的表面等離子體共振波長和/或折射率的關(guān)系。
3.如權(quán)利要求I或2所述的釩電池充電狀態(tài)的檢測方法，其特征在于所述光譜型表面等離子體共振傳感器包括含有探測面的表面等離子體共振激發(fā)模塊，所述步驟(I)和/或步驟(2)中電解液的表面等離子體共振波長和/或折射率的獲得包括如下步驟 A、使釩電池的電解液接觸所述表面等離子體共振激發(fā)模塊的探測面； B、使光源入射到所述探測面上，激發(fā)表面等離子體共振現(xiàn)象，所述光源為具有連續(xù)波段的光源、具有離散波段的光源和波段可調(diào)的光源中的一種； C、獲取所述電解液的表面等離子體共振光譜信息； D、處理所述電解液的表面等離子體共振光譜信息，計算得到電解液的表面等離子體共振波長和/或折射率。
4.如權(quán)利要求3所述的釩電池充電狀態(tài)的檢測方法，其特征在于所述表面等離子體共振激發(fā)模塊為鍍有金屬膜的棱鏡，所述棱鏡中鍍有金屬膜的一面作為探測面；或者所述表面等離子體共振激發(fā)模塊為具有金屬表面的光柵，該具有金屬表面的光柵整體作為探測面。
5.如權(quán)利要求3所述的釩電池充電狀態(tài)的檢測方法，其特征在于所述表面等離子體共振激發(fā)模塊為鍍有金屬膜的棱鏡，所述棱鏡中鍍有金屬膜的一面作為探測面，所述步驟B中，所述光源經(jīng)過準直光路變?yōu)槠叫泄馐鴱乃隼忡R的入射面入射或者變?yōu)槠叫泄馐掖怪彼隼忡R的入射面入射，并在所述棱鏡的探測面上發(fā)生內(nèi)全反射后從所述棱鏡的出射面出射。
6.一種釩電池充電狀態(tài)的檢測裝置，其特征在于包括光譜型表面等離子體共振傳感器、電解液流池、處理模塊，所述光譜型表面等離子體共振傳感器包括發(fā)光模塊、表面等離子體共振激發(fā)模塊和探測模塊，其中 所述發(fā)光模塊，用于提供光源，使所述光源入射到所述表面等離子體共振激發(fā)模塊的探測面上，所述光源為具有連續(xù)波段的光源、具有離散波段的光源和波段可調(diào)的光源中的一種；所述表面等離子體共振激發(fā)模塊，用于在所述表面等離子體共振激發(fā)模塊的探測面上激發(fā)表面等離子體共振現(xiàn)象； 所述探測模塊，用于獲取所述電解液的表面等離子體共振光譜信息； 所述處理模塊，用于根據(jù)所述電解液的表面等離子體共振光譜信息計算得到電解液的表面等離子體共振波長和/或折射率，并在預(yù)先建立的各種參數(shù)下電解液的表面等離子體共振波長和/或折射率與充電狀態(tài)關(guān)系的數(shù)據(jù)庫中查詢或計算得到所述釩電池的充電狀態(tài)； 電解液流池，與所述表面等離子體共振激發(fā)模塊的探測面配合，設(shè)有電解液出入的通道，使釩電池的電解液接觸所述探測面。
7.如權(quán)利要求6所述的釩電池充電狀態(tài)的檢測裝置，其特征在于還包括存儲模塊，用于存儲各種參數(shù)下電解液的表面等離子體共振波長和/或折射率與充電狀態(tài)關(guān)系的數(shù)據(jù)庫，所述電解液的表面等離子體共振波長和/或折射率是在各種參數(shù)下由所述檢測裝置檢 測得到。
8.如權(quán)利要求6或7所述的釩電池充電狀態(tài)的檢測裝置，其特征在于所述表面等離子體共振激發(fā)模塊為鍍有金屬膜的棱鏡，所述棱鏡中鍍有金屬膜的一面作為探測面；或者所述表面等離子體共振激發(fā)模塊為具有金屬表面的光柵，該具有金屬表面的光柵整體作為探測面。
9.如權(quán)利要求8所述的釩電池充電狀態(tài)的檢測裝置，其特征在于所述表面等離子體共振激發(fā)模塊為鍍有金屬膜的棱鏡，所述發(fā)光模塊包括沿發(fā)射光路方向依次設(shè)置的光源和準直光路，所述準直光路將所述光源發(fā)送的光變?yōu)槠叫泄馐鴱乃隼忡R的入射面入射或者變?yōu)槠叫泄馐掖怪彼隼忡R的入射面入射。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種釩電池充電狀態(tài)的檢測方法，包括如下步驟(1)用光譜型表面等離子體共振傳感器檢測所述釩電池的電解液，得到所述電解液的表面等離子體共振光譜信息，并計算得到所述電解液的表面等離子體共振波長和/或折射率；(2)通過預(yù)先建立的各種參數(shù)下電解液的表面等離子體共振波長和/或折射率與充電狀態(tài)關(guān)系的數(shù)據(jù)庫查詢或計算得到所述釩電池的充電狀態(tài)。本發(fā)明可以對釩電池的充電狀態(tài)進行在線檢測，能實時掌握失衡程度，從而能夠在釩電池狀態(tài)不理想時對系統(tǒng)進行調(diào)整。
文檔編號G01N21/25GK102621078SQ20121009731
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月5日
發(fā)明者劉樂, 席靖宇, 武增華, 邱新平 申請人:清華大學(xué)深圳研究生院