專利名稱：一種釩電池進液流量的均衡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種流量均衡裝置，特別涉及一種釩電池進液流量的均衡裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)階段，釩電池的進液流量控制主要通過循環(huán)泵對于主管路流量進行控制而實現(xiàn)，申請人通過實驗和研究發(fā)現(xiàn)，該方法不能保證所有構(gòu)成釩電池的電堆均工作在額定的進液流量下，特別是對于麗級的釩電池系統(tǒng)，由于其規(guī)模更大、管路更復(fù)雜、電堆數(shù)量更多，電堆流量的不一致性更加難以保持一致，此時會發(fā)生少數(shù)電堆因工作在不同的進液流量狀態(tài)下，造成不良的工作后果，例如:極化嚴重，降低系統(tǒng)的效率。中國專利CN201110209195.7公開了《一種液流電池系統(tǒng)及其控制方法和裝置》，該液流電池系統(tǒng)的控制方法包括:調(diào)節(jié)液流電池系統(tǒng)中電解液的流量以使液流電池系統(tǒng)中電解液的流量均一，其中，液流電池系統(tǒng)包括多個電池堆。申請人經(jīng)過實驗和研究發(fā)現(xiàn)，該發(fā)明是基于電池堆的旁路電流值和/或電池堆的電壓值是否超出預(yù)設(shè)參數(shù)數(shù)值范圍來進行流量調(diào)節(jié)，由于旁路電流的測量具有一定的難度且誤差較大，因而不具有實際操作性。因此，有必要研究開發(fā)一種釩電池堆進液流量均衡裝置，解決電堆進液流量不一致的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，進行改進，提出并研究一種釩電池堆進液流量的均衡裝置，其是一種智能均衡電堆進液流量的裝置。采用該裝置，能確保電堆進液流量的一致，優(yōu)化電堆工作狀態(tài)，降低極化，提高系統(tǒng)效率。本實用新型通過流量計直接測量電堆進液流量，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)與標準流量值比較進而控制所有電堆的進液流量基本一致，該方法具有準確性高，易于實現(xiàn)等優(yōu)點。本實用新型的技術(shù)解決方案是:包括電堆、電解液總管路、電解液進液支管、流量計、比例調(diào)節(jié)閥、緩沖管以及控制系統(tǒng)，其特征在于，流量計和比例調(diào)節(jié)閥按照電解液總管路、流量計、比例調(diào)節(jié)閥、電堆的順序串聯(lián)于電解液進液支管上，緩沖管串聯(lián)于電解液總管路與儲液罐之間，控制系統(tǒng)通過信號線分別與電堆、流量計及比例調(diào)節(jié)閥的配聯(lián)，實現(xiàn)通τΗ ο其特征在于:流量計和比例調(diào)節(jié)閥均內(nèi)襯有聚四氟乙烯。其特征在于:每個電堆的正極和負極的電解液進液支管上分別配置I個流量計和I個比例調(diào)節(jié)閥，流量計的數(shù)量和比例調(diào)節(jié)閥的數(shù)量均分別為電堆數(shù)量的2倍。其特征在于:控制系統(tǒng)采用集中式控制系統(tǒng)。其特征在于:控制系統(tǒng)采用了調(diào)節(jié)控制儀，控制系統(tǒng)通過所采用的調(diào)節(jié)控制儀對比例調(diào)節(jié)閥進行控制。其特征在于:控制系統(tǒng)根據(jù)釩電池堆輸出或輸入功率大小確定預(yù)設(shè)標準進液流量Φ，其能夠在電堆進液流量超過預(yù)設(shè)的標準進液流量Φ的土 n% ( η ( 5)時，開始控制比例調(diào)節(jié)閥進行動作，保證所有電堆的進液流量控制在φ (I土 η%)范圍內(nèi)。本實用新型的優(yōu)點是，結(jié)構(gòu)簡單，準確性高，易于實現(xiàn)。本實用新型通過流量計直接測量電堆的進液流量，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)與標準流量值比較，進而控制所有電堆的進液流
量趨于一致。本實用新型的有益效果是:能確保釩電池系統(tǒng)中的所有電堆的進液流量的一致，本實用新型能夠優(yōu)化釩電池系統(tǒng)中的電堆工作狀態(tài)，降低極化，提高釩電池系統(tǒng)的效率，延長電池壽命。

圖1、是本實用新型的基本結(jié)構(gòu)示意圖。圖2、是本實用新型的工作流程圖。
具體實施方式下面，結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作進一步詳細描述。如圖1所示，本實用新型包括電堆、電解液進液支管、流量計、比例調(diào)節(jié)閥、緩沖管以及控制系統(tǒng)，流量計和比例調(diào)節(jié)閥按照電解液總管路、流量計、比例調(diào)節(jié)閥、電堆的順序通過UPVC法蘭和氟橡膠串聯(lián)于所對應(yīng)的電解液進液支管上。電堆包括有第I電堆、第2電堆、第3電堆、……第N電堆；流量計包括有第I流量計、第2流量計、第3流量計、……第N流量計；比例調(diào)節(jié)閥包括有第I比例調(diào)節(jié)閥、第2比例調(diào)節(jié)閥、第3比例調(diào)節(jié)閥、……第N比例調(diào)節(jié)閥；在正極，采用的電解液進液支管構(gòu)成的一條電解液流通通道上，本實用新型的各個部件串聯(lián)順序如下:(正極)電解液總管路通過一個電解液進液支管與第I流量計連接，第I流量計連通過下一個電解液進液支管與第I比例調(diào)節(jié)閥連接，第I比例調(diào)節(jié)閥通過再下一個電解液進液支管與第I電堆相連接；在采用的電解液進液支管構(gòu)成的另一條電解液流通通道上，正極電解液總管路通過一個電解液進液支管與下一個第2流量計連接，下一個第2比例調(diào)節(jié)閥再通過又電解液進液支管與第2電堆；，以此類推，通過又一個電解液進液支管，使第N條電解液流通通道上的各個部件串接在一起，……正極電解液總管通過下一個電解液進液支管與第N流量計相接，第N流量計再通過再下一個電解液進液支管與第N比例調(diào)節(jié)閥相接，第N比例調(diào)節(jié)閥通過一個電解液進液支管與第N電堆相連接。在負極的電解液支管上，采用的各個組件安裝同正極電解液進液支管上的各個組件安裝一致。此夕卜，第I電堆、第2電堆、第3電堆……第N電堆依次通過電纜或銅片進行串聯(lián)或并聯(lián)。緩沖管串聯(lián)于電解液總管路與儲液罐之間，用于緩沖比例調(diào)節(jié)閥動作時電解液流量的變化，多余的電解液會通過緩沖管流入儲液罐中循環(huán)再利用?？刂葡到y(tǒng)采用了調(diào)節(jié)控制儀，控制系統(tǒng)通過所采用的調(diào)節(jié)控制儀對比例調(diào)節(jié)閥進行控制。圖1中，虛線帶箭頭線條為信號線?？刂葡到y(tǒng)采用集中式控制系統(tǒng)。所有的流量計和比例調(diào)節(jié)閥通過集中式控制系統(tǒng)進行統(tǒng)一控制。每個電堆的正極和負極的電解液進液支管上分別配置I個流量計和I個比例調(diào)節(jié)閥，流量計的數(shù)量和比例調(diào)節(jié)閥的數(shù)量均分別為電堆數(shù)量的2倍?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)釩電池系統(tǒng)的電堆輸出或輸入功率大小確定預(yù)設(shè)標準進液流量Φ，其能夠在電堆進液流量超過預(yù)設(shè)的標準進液流量φ的土 n% ( η ^ 5)時，開始控制比例調(diào)節(jié)閥進行動作，從而保證所有電堆的進液流量控制在Φ (I土 η%)范圍內(nèi)。如圖2所示，本實用新型工作流程如下:1、控制系統(tǒng)根據(jù)釩電池系統(tǒng)的電堆的輸出功率或輸入功率大小確定預(yù)設(shè)標準進液流量Φ ;2、控制系統(tǒng)通過流量計檢測所有電堆的進液流量；3、判斷進液流量就是否在Φ (I ±5%)范圍內(nèi)，若流量超出上述流預(yù)設(shè)的標準進液流量Φ范圍，則控制系統(tǒng)通過所采用的調(diào)節(jié)控制儀對比例調(diào)節(jié)閥進行控制，使電堆進液流量維持在標準進液流量Φ (I 土 5%)正常范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種釩電池進液流量的均衡裝置，包括電堆、電堆電解液總管路、電堆電解液進液支管、流量計、比例調(diào)節(jié)閥、緩沖管以及控制系統(tǒng)，其特征在于，流量計和比例調(diào)節(jié)閥按照電解液總管路、流量計、比例調(diào)節(jié)閥、電堆的順序串聯(lián)于電解液進液支管上，緩沖管串聯(lián)于電解液總管路與儲液罐之間，控制系統(tǒng)通過信號線分別與電堆、流量計及比例調(diào)節(jié)閥的配聯(lián)，實現(xiàn)通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釩電池進液流量的均衡裝置，其特征在于:流量計和比例調(diào)節(jié)閥均內(nèi)襯有聚四氟乙烯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釩電池進液流量的均衡裝置，其特征在于:每個電堆的正極和負極的電解液進液支管上分別配置I個流量計和I個比例調(diào)節(jié)閥，流量計的數(shù)量和比例調(diào)節(jié)閥的數(shù)量均分別為電堆數(shù)量的2倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釩電池進液流量的均衡裝置，其特征在于:控制系統(tǒng)采用集中式控制系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釩電池進液流量的均衡裝置，其特征在于:控制系統(tǒng)采用了調(diào)節(jié)控制儀，控制系統(tǒng)通過所采用的調(diào)節(jié)控制儀對比例調(diào)節(jié)閥進行控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釩電池進液流量的均衡裝置，其特征在于:控制系統(tǒng)根據(jù)釩電池堆輸出或輸入功率大小確定預(yù)設(shè)標準進液流量Φ，其能夠在電堆進液流量超過預(yù)設(shè)的標準進液流量φ的土 n% ( η ( 5)時，開始控制比例調(diào)節(jié)閥進行動作，保證所有電堆的進液流量控制在φ (i± n%)范圍內(nèi)。
專利摘要本實用新型涉及一種釩電池進液流量的均衡裝置，包括電堆、電堆電解液總管路、電堆電解液進液支管、流量計、比例調(diào)節(jié)閥、緩沖管以及控制系統(tǒng)，流量計和比例調(diào)節(jié)閥按照電解液總管路、流量計、比例調(diào)節(jié)閥、電堆的順序串聯(lián)于電堆電解液進液支管上，緩沖管串聯(lián)于電解液總管路與儲液罐之間，控制系統(tǒng)通過信號線分別與電堆、流量計及比例調(diào)節(jié)閥的配聯(lián)，實現(xiàn)通訊。控制系統(tǒng)根據(jù)釩電池堆輸出或輸入功率大小確定預(yù)設(shè)標準進液流量Φ，其能夠在電堆進液流量超過預(yù)設(shè)的標準進液流量Φ的±η%(η≤5)時，開始控制比例調(diào)節(jié)閥進行動作，保證所有電堆的進液流量控制在Φ(1±η%)范圍內(nèi)。本實用新型的優(yōu)點是，結(jié)構(gòu)簡單，準確性高，易于實現(xiàn)。
文檔編號H01M8/24GK202917586SQ20122060960
公開日2013年5月1日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者李愛魁, 馬軍, 楊祥軍, 劉飛, 陳家宏 申請人:國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司, 國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)電力科學(xué)研究院