本發(fā)明屬于液流電池技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種液流電池電解液參數(shù)確定方法及其系統(tǒng)、液流電池。

背景技術(shù)：

液流電池具有設(shè)計(jì)靈活(功率和容量可獨(dú)立設(shè)計(jì))、使用壽命長(zhǎng)、充放電性能好、選址自由、能量效率高、安全環(huán)保、維護(hù)費(fèi)用低和易實(shí)現(xiàn)規(guī)模化蓄電等其它常規(guī)電池所不具備的諸多優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，液流電池可以廣泛應(yīng)用于風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)電系統(tǒng)作為儲(chǔ)能系統(tǒng)，使產(chǎn)生的電力能夠連續(xù)穩(wěn)定的輸出；也可以用來(lái)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行削峰填谷，將用電低谷的電力儲(chǔ)存起來(lái)，在用電高峰時(shí)輸出，以此來(lái)平衡電力供需；另外，還可以作為應(yīng)急電源系統(tǒng)和備用電站等，被認(rèn)為是最具商業(yè)化前景的儲(chǔ)能技術(shù)之一。目前，多個(gè)國(guó)家已相繼建成kw～mw級(jí)的液流電池示范系統(tǒng)，配套于太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源發(fā)電系統(tǒng)起到平滑輸出、跟蹤計(jì)劃發(fā)電、平衡負(fù)荷和削峰填谷等作用。

液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)較多，現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)液流電池的電解液流量和體積控制方式較為單一，僅僅考慮輸入及輸出功率的需求進(jìn)而對(duì)循環(huán)泵進(jìn)行控制，并未考慮不同電解液溫度、soc、容量衰減率和充放電功率等多種因素對(duì)電解液反應(yīng)物的需求?，F(xiàn)有技術(shù)采用的方式將導(dǎo)致液流電池運(yùn)行過(guò)程中，無(wú)法根據(jù)用戶側(cè)需求精確控制電解液的流量和體積，大大增加循環(huán)泵及輔助設(shè)備的使用功耗，使得液流電池整體效率下降，影響液流電池的運(yùn)行穩(wěn)定性和壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)以上問題的提出，而研制一種液流電池電解液參數(shù)確定方法及其系統(tǒng)、液流電池。

本發(fā)明的技術(shù)手段如下：

一種液流電池電解液參數(shù)確定方法，包括如下步驟：

獲知液流電池當(dāng)前的電解液溫度、soc、充電功率或放電功率、以及電解液容量衰減率；

確定出液流電池當(dāng)前的電解液溫度所屬的電解液溫度區(qū)間、當(dāng)前soc所屬 的soc區(qū)間、當(dāng)前充電功率所屬的充電功率區(qū)間或當(dāng)前放電功率所屬的放電功率區(qū)間、以及當(dāng)前的電解液容量衰減率所屬的容量衰減率區(qū)間；

根據(jù)確定出的電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、充電功率區(qū)間或放電功率區(qū)間、以及容量衰減率區(qū)間，結(jié)合電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、充電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)電解液流量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，或者結(jié)合電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、放電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)電解液流量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得出最優(yōu)電解液流量參數(shù)；

調(diào)整液流電池當(dāng)前電解液流量為得出的所述最優(yōu)電解液流量；

另外，所述方法還包括如下步驟：

根據(jù)確定出的電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、充電功率區(qū)間或放電功率區(qū)間、以及容量衰減率區(qū)間，結(jié)合電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、充電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，或者結(jié)合電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、放電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得出最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差參數(shù)；

調(diào)整液流電池當(dāng)前正負(fù)極電解液體積差為得出的所述最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差；

進(jìn)一步地，所述電解液容量衰減率通過(guò)如下步驟獲知：

監(jiān)測(cè)液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)；

根據(jù)所監(jiān)測(cè)的液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，結(jié)合所述液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)與電解液容量衰減率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲知液流電池當(dāng)前的電解液容量衰減率；

進(jìn)一步地，在獲知液流電池當(dāng)前的電解液容量衰減率步驟之前還具有如下步驟：

確定液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)與電解液容量衰減率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并存儲(chǔ)；

所述確定液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)與電解液容量衰減率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的步驟具體包括：

獲得初始液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)；

對(duì)液流電池進(jìn)行充放電實(shí)驗(yàn)，獲取充放電實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的不同液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)；

隨著液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)在充放電實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的變化，進(jìn)行多次正極電解液和負(fù)極電解液的取樣，并獲知取樣的正極電解液和負(fù)極電解液的釩離子濃度；

根據(jù)獲知的正極電解液和負(fù)極電解液的釩離子濃度情況，計(jì)算出相應(yīng)的電解液容量衰減率情況；

得出液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)與電解液容量衰減率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

一種液流電池電解液參數(shù)確定系統(tǒng)，包括：

第一監(jiān)測(cè)單元，用于檢測(cè)電解液溫度；

第二監(jiān)測(cè)單元，用于檢測(cè)液流電池soc；

第一獲取單元，用于獲知液流電池當(dāng)前的充電功率或放電功率；

第二獲取單元，用于獲知液流電池當(dāng)前的電解液容量衰減率；

與第一監(jiān)測(cè)單元、第二監(jiān)測(cè)單元、第一獲取單元和第二獲取單元相連接的第一處理單元；所述第一處理單元用于確定出液流電池當(dāng)前的電解液溫度所屬的電解液溫度區(qū)間、當(dāng)前soc所屬的soc區(qū)間、當(dāng)前充電功率所屬的充電功率區(qū)間或當(dāng)前放電功率所屬的放電功率區(qū)間、以及當(dāng)前的電解液容量衰減率所屬的容量衰減率區(qū)間；

與第一處理單元相連接的第二處理單元；所述第二處理單元用于根據(jù)確定出的電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、充電功率區(qū)間或放電功率區(qū)間、以及容量衰減率區(qū)間，結(jié)合電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、充電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)電解液流量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，或者結(jié)合電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、放電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)電解液流量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得出最優(yōu)電解液流量參數(shù)；

與第二處理單元相連接的控制單元；所述控制單元用于調(diào)整液流電池當(dāng)前電解液流量為得出的所述最優(yōu)電解液流量；

進(jìn)一步地，所述第二處理單元還用于根據(jù)確定出的電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、充電功率區(qū)間或放電功率區(qū)間、以及容量衰減率區(qū)間，結(jié)合電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、充電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，或者結(jié)合電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、放電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得出最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差參數(shù)；所述控制單元還用于調(diào)整液流電池當(dāng)前正負(fù)極電解液體積差為得出的所述最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差；

進(jìn)一步地，所述第二獲取單元包括：

監(jiān)測(cè)模塊，用于監(jiān)測(cè)液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)；

存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)與電解液容量衰減率之間的對(duì) 應(yīng)關(guān)系；

處理模塊，用于根據(jù)所述監(jiān)測(cè)模塊所監(jiān)測(cè)的液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，結(jié)合存儲(chǔ)模塊所存儲(chǔ)的所述液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)與電解液容量衰減率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲知液流電池當(dāng)前的電解液容量衰減率。

一種液流電池，具有上述所述的液流電池電解液參數(shù)確定系統(tǒng)。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的液流電池電解液參數(shù)確定方法及其系統(tǒng)，根據(jù)液流電池當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)來(lái)配置正極電解液和負(fù)極電解液之間的體積差、以及控制相應(yīng)的電解液流量，能夠保證液流電池在最優(yōu)條件下持續(xù)運(yùn)行，滿足液流電池的流量需求，以及實(shí)現(xiàn)循環(huán)泵功耗的降低，提高了液流電池整體效率，保證液流電池的運(yùn)行穩(wěn)定性和壽命長(zhǎng)久。

附圖說(shuō)明

圖1、圖2是本發(fā)明所述方法的流程圖；

圖3是本發(fā)明所述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明所述第二獲取單元的結(jié)構(gòu)框圖。

圖中：1、液體輸送管路，2、電動(dòng)閥，3、正極電解液儲(chǔ)罐，4、負(fù)極電解液儲(chǔ)罐，5、循環(huán)泵，6、電堆，61、正極電解液出口，62、負(fù)極電解液出口，63、正極電解液入口，64、負(fù)極電解液入口。

具體實(shí)施方式

如圖1和圖2所示的一種液流電池電解液參數(shù)確定方法，包括如下步驟：

獲知液流電池當(dāng)前的電解液溫度、soc、充電功率或放電功率、以及電解液容量衰減率；

確定出液流電池當(dāng)前的電解液溫度所屬的電解液溫度區(qū)間、當(dāng)前soc所屬的soc區(qū)間、當(dāng)前充電功率所屬的充電功率區(qū)間或當(dāng)前放電功率所屬的放電功率區(qū)間、以及當(dāng)前的電解液容量衰減率所屬的容量衰減率區(qū)間；

根據(jù)確定出的電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、充電功率區(qū)間或放電功率區(qū)間、以及容量衰減率區(qū)間，結(jié)合電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、充電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)電解液流量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，或者結(jié)合電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、放電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)電解液流量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得出最優(yōu)電解液流量參數(shù)；

調(diào)整液流電池當(dāng)前電解液流量為得出的所述最優(yōu)電解液流量；

另外，所述方法還包括如下步驟：

根據(jù)確定出的電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、充電功率區(qū)間或放電功率區(qū)間、以及容量衰減率區(qū)間，結(jié)合電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、充電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，或者結(jié)合電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、放電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得出最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差參數(shù)；

調(diào)整液流電池當(dāng)前正負(fù)極電解液體積差為得出的所述最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差；

進(jìn)一步地，所述電解液容量衰減率通過(guò)如下步驟獲知：

監(jiān)測(cè)液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)；

根據(jù)所監(jiān)測(cè)的液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，結(jié)合所述液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)與電解液容量衰減率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲知液流電池當(dāng)前的電解液容量衰減率；

進(jìn)一步地，在獲知液流電池當(dāng)前的電解液容量衰減率步驟之前還具有如下步驟：

確定液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)與電解液容量衰減率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并存儲(chǔ)；

所述確定液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)與電解液容量衰減率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的步驟具體包括：

獲得初始液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)；

對(duì)液流電池進(jìn)行充放電實(shí)驗(yàn)，獲取充放電實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的不同液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)；

隨著液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)在充放電實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的變化，進(jìn)行多次正極電解液和負(fù)極電解液的取樣，并獲知取樣的正極電解液和負(fù)極電解液的釩離子濃度；

根據(jù)獲知的正極電解液和負(fù)極電解液的釩離子濃度情況，計(jì)算出相應(yīng)的電解液容量衰減率情況；

得出液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)與電解液容量衰減率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

如圖3和圖4所示的一種液流電池電解液參數(shù)確定系統(tǒng)，包括：第一監(jiān)測(cè)單元，用于檢測(cè)電解液溫度；第二監(jiān)測(cè)單元，用于檢測(cè)液流電池soc；第一獲取單元，用于獲知液流電池當(dāng)前的充電功率或放電功率；第二獲取單元，用于獲知液流電池當(dāng)前的電解液容量衰減率；與第一監(jiān)測(cè)單元、第二監(jiān)測(cè)單元、第一獲取單元和第二獲取單元相連接的第一處理單元；所述第一處理單元用于確定出液流電池當(dāng)前的電解液溫度所屬的電解液溫度區(qū)間、當(dāng)前soc所屬的soc 區(qū)間、當(dāng)前充電功率所屬的充電功率區(qū)間或當(dāng)前放電功率所屬的放電功率區(qū)間、以及當(dāng)前的電解液容量衰減率所屬的容量衰減率區(qū)間；與第一處理單元相連接的第二處理單元；所述第二處理單元用于根據(jù)確定出的電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、充電功率區(qū)間或放電功率區(qū)間、以及容量衰減率區(qū)間，結(jié)合電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、充電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)電解液流量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，或者結(jié)合電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、放電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)電解液流量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得出最優(yōu)電解液流量參數(shù)；與第二處理單元相連接的控制單元；所述控制單元用于調(diào)整液流電池當(dāng)前電解液流量為得出的所述最優(yōu)電解液流量；進(jìn)一步地，所述第二處理單元還用于根據(jù)確定出的電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、充電功率區(qū)間或放電功率區(qū)間、以及容量衰減率區(qū)間，結(jié)合電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、充電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，或者結(jié)合電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、放電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得出最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差參數(shù)；所述控制單元還用于調(diào)整液流電池當(dāng)前正負(fù)極電解液體積差為得出的所述最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差；進(jìn)一步地，所述第二獲取單元包括：監(jiān)測(cè)模塊，用于監(jiān)測(cè)液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)；存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)與電解液容量衰減率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；處理模塊，用于根據(jù)所述監(jiān)測(cè)模塊所監(jiān)測(cè)的液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，結(jié)合存儲(chǔ)模塊所存儲(chǔ)的所述液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)與電解液容量衰減率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲知液流電池當(dāng)前的電解液容量衰減率。

本發(fā)明還提供了一種液流電池，具有上述所述的液流電池電解液參數(shù)確定系統(tǒng)。

具體地，本發(fā)明電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、充電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)電解液流量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、放電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)電解液流量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系事先確定并存儲(chǔ)；具體地，可以將電解液溫度按照1～50℃進(jìn)行分區(qū)間劃分，將soc區(qū)間按照1～50％進(jìn)行分區(qū)間劃分，充電功率或放電功率以20～125kw進(jìn)行分區(qū)間劃分，容量衰減率以5～15％進(jìn)行分區(qū)間劃分，電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、充電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)電解液流量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的具體確定過(guò)程如下：分別在不同的電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、充電功率區(qū)間下進(jìn)行充電實(shí)驗(yàn)，以確定相應(yīng)條件下的最優(yōu)電解液流量，每一電解液溫 度區(qū)間、soc區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、充電功率區(qū)間條件下的最優(yōu)電解液流量的獲得是在該電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、充電功率區(qū)間下，進(jìn)行不同的電解液流量設(shè)定，則能量效率和電解液利用率最優(yōu)的那組充電實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的電解液流量為最優(yōu)電解液流量，電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、放電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)電解液流量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的具體確定過(guò)程如下：分別在不同電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、放電功率區(qū)間下進(jìn)行放電實(shí)驗(yàn)，以確定相應(yīng)條件下的最優(yōu)電解液流量，每一電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、放電功率區(qū)間條件下的最優(yōu)電解液流量的獲得是在該電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、放電功率區(qū)間下，進(jìn)行不同的電解液流量設(shè)定，能量效率和電解液利用率最優(yōu)的那組放電實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的電解液流量為最優(yōu)電解液流量，具體地，電解液流量與電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與充電功率區(qū)間或放電功率區(qū)間之間對(duì)應(yīng)的關(guān)系如下表，其中，[t1，t2]、[t2，t3]為電解液溫度區(qū)間示例，[soc1，soc2]、[soc2，soc3]和[soc3，soc4]為soc區(qū)間示例，[r1，r2]、[r2，r3]為容量衰減率區(qū)間示例，[p1，p2]、[p2，p3]和[p3，p4]為充電功率區(qū)間或放電功率區(qū)間的示例，f1至f36為電解液流量的示例。

表1.電解液流量、電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與充電功率區(qū)間或放電功率區(qū)間之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的示例表。

因?yàn)樵谝毫麟姵剡\(yùn)行過(guò)程中，不同的電解液溫度、soc、容量衰減率和充放電功率對(duì)電解液反應(yīng)物的需求量是不同的，本發(fā)明能夠根據(jù)不同的液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)來(lái)控制相應(yīng)的電解液流量，能夠保證液流電池在最優(yōu)條件下持續(xù) 運(yùn)行，滿足液流電池的流量需求，以及實(shí)現(xiàn)循環(huán)泵功耗的降低。

本發(fā)明電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、充電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、放電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系事先確定并存儲(chǔ)；具體地，可將電解液溫度按照1～50℃進(jìn)行分區(qū)間劃分，將soc區(qū)間按照1～50％進(jìn)行分區(qū)間劃分，充電功率或放電功率以20～125kw進(jìn)行分區(qū)間劃分，容量衰減率以5～15％進(jìn)行分區(qū)間劃分，電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、充電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的具體確定過(guò)程如下：分別在不同電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、充電功率區(qū)間下進(jìn)行充電實(shí)驗(yàn)，以確定相應(yīng)條件下的最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差，每一電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、充電功率區(qū)間條件下的最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差的獲得是在該電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、充電功率區(qū)間下，設(shè)定不同的正負(fù)極電解液體積差(正極電解液儲(chǔ)罐內(nèi)的電解液與負(fù)極電解液儲(chǔ)罐內(nèi)的電解液之間的體積差)，能量效率和電解液利用率最優(yōu)的那組充電實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的正負(fù)極電解液體積差為最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差，電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、放電功率區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、與最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的具體確定過(guò)程如下：分別在不同電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、放電功率區(qū)間下進(jìn)行放電實(shí)驗(yàn)，以確定相應(yīng)條件下的最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差，每一電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、放電功率區(qū)間條件下的最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差的獲得是在該電解液溫度區(qū)間、soc區(qū)間、容量衰減率區(qū)間、放電功率區(qū)間下，設(shè)定不同的正負(fù)極電解液體積差，能量效率和電解液利用率最優(yōu)的那組放電實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的正負(fù)極電解液體積差為最優(yōu)正負(fù)極電解液體積差；因?yàn)樵谝毫麟姵剡\(yùn)行過(guò)程中，不同的電解液溫度、soc、容量衰減率和充放電功率對(duì)電解液反應(yīng)物的需求量是不同的，本發(fā)明能夠根據(jù)不同的液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)來(lái)配置正極電解液和負(fù)極電解液之間的體積差，能夠保證液流電池在最優(yōu)條件下持續(xù)運(yùn)行，滿足液流電池的流量需求，以及實(shí)現(xiàn)循環(huán)泵功耗的降低；提高了液流電池整體效率，提高了液流電池整體效率，保證液流電池的運(yùn)行穩(wěn)定性和壽命長(zhǎng)久。

現(xiàn)有技術(shù)中的液流電池通常包括電堆6、正極電解液儲(chǔ)罐3、負(fù)極電解液儲(chǔ)罐4、循環(huán)泵5和液體輸送管路1；正極電解液儲(chǔ)罐3經(jīng)循環(huán)泵5通過(guò)液體輸送管路1與電堆6的正極電解液入口63相連，電堆6的正極電解液出口61經(jīng)液 體輸送管路1與正極電解液儲(chǔ)罐3相連，負(fù)極電解液儲(chǔ)罐4經(jīng)循環(huán)泵5通過(guò)液體輸送管路1與電堆6的負(fù)極電解液入口64相連，電堆6的負(fù)極電解液出口62經(jīng)液體輸送管路1與負(fù)極電解液儲(chǔ)罐4相連；所述液體輸送管路1上設(shè)置有電動(dòng)閥2，本發(fā)明所述電解液參數(shù)包括電解液流量和正負(fù)極電解液體積差，電解液流量為循環(huán)泵5所在的液體輸送管路1流經(jīng)的正極電解液或負(fù)極電解液的流量，正負(fù)極電解液體積差為正極電解液儲(chǔ)罐3內(nèi)的電解液與負(fù)極電解液儲(chǔ)罐4內(nèi)的電解液之間的體積差。

本發(fā)明所述液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)為荷電狀態(tài)soc和/或正負(fù)極液位差正極儲(chǔ)罐內(nèi)的電解液與負(fù)極儲(chǔ)罐內(nèi)的電解液之間的液位差，下面以液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)為荷電狀態(tài)soc來(lái)對(duì)確定液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)與電解液容量衰減率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系步驟作具體說(shuō)明：首先獲得初始荷電狀態(tài)soc0(液流電池未進(jìn)行下面的充放電實(shí)驗(yàn)之前的soc，通常初始荷電狀態(tài)可以為100％或0％)，然后對(duì)液流電池以額定功率進(jìn)行連續(xù)充放電實(shí)驗(yàn)，在充放電實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的不同soc狀態(tài)下截止充放電，并分別進(jìn)行多次正極電解液和負(fù)極電解液的取樣，同時(shí)獲知取樣的正極電解液和負(fù)極電解液的釩離子濃度；根據(jù)獲知的正極電解液和負(fù)極電解液的釩離子濃度情況，計(jì)算出相應(yīng)的電解液容量衰減率r；進(jìn)一步地，得出在充放電實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的不同soc與電解液容量衰減率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，具體地，能夠電解液容量衰減率r＝(xi-soc0)/(1-soc0)，這里的xi為電解液不同取樣時(shí)刻i所對(duì)應(yīng)的荷電狀態(tài)soc(多次截止充放電實(shí)驗(yàn)時(shí)的不同soc)；下面以液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)為正負(fù)極液位差來(lái)對(duì)確定液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)與電解液容量衰減率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系步驟作具體說(shuō)明：首先獲得正極儲(chǔ)罐內(nèi)的電解液與負(fù)極儲(chǔ)罐內(nèi)的電解液的初始液位高度l0；然后對(duì)液流電池以額定功率進(jìn)行連續(xù)充放電實(shí)驗(yàn)，并獲取在充放電實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的不同正負(fù)極液位差；隨著正負(fù)極液位差在充放電實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的變化，分別進(jìn)行多次正極電解液和負(fù)極電解液的取樣，并獲知取樣的正極電解液和負(fù)極電解液的釩離子濃度；根據(jù)獲知的正極電解液和負(fù)極電解液的釩離子濃度情況，計(jì)算出相應(yīng)的電解液容量衰減率r；進(jìn)一步地，得出在充放電實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的不同正負(fù)極液位差與電解液容量衰減率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，具體地，得出電解液容量衰減率r＝y(tǒng)i/2l0，這里的yi為電解液不同取樣時(shí)刻i所對(duì)應(yīng)的正負(fù)極液位差；下面以液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)為荷電狀態(tài)soc和正負(fù)極液位差來(lái)對(duì)確定液流電池運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)與電解液容量衰減率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系步驟作具體說(shuō)明：首先獲得初始荷電狀態(tài)soc0(液流電池未進(jìn)行 下面的充放電實(shí)驗(yàn)之前的soc，通常初始荷電狀態(tài)可以為100％或0％)、正極儲(chǔ)罐內(nèi)的電解液與負(fù)極儲(chǔ)罐內(nèi)的電解液的初始液位高度l0；然后對(duì)液流電池以額定功率進(jìn)行連續(xù)充放電實(shí)驗(yàn)，在充放電實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的不同soc狀態(tài)下截止充放電，同時(shí)獲取截止充放電時(shí)的正負(fù)極液位差，并分別進(jìn)行多次正極電解液和負(fù)極電解液的取樣，以及獲知取樣的正極電解液和負(fù)極電解液的釩離子濃度；根據(jù)獲知的正極電解液和負(fù)極電解液的釩離子濃度情況，計(jì)算出相應(yīng)的電解液容量衰減率r；進(jìn)一步地，得出在充放電實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的不同的荷電狀態(tài)soc和正負(fù)極液位差與電解液容量衰減率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，具體地，得出電解液容量衰減率r＝(xi-soc0)/(1-soc0)+yi/2l0，這里的xi為電解液不同取樣時(shí)刻i所對(duì)應(yīng)的荷電狀態(tài)soc(多次截止充放電實(shí)驗(yàn)時(shí)的不同soc)，yi為電解液不同取樣時(shí)刻i所對(duì)應(yīng)的正負(fù)極液位差；這里提到的初始荷電狀態(tài)soc0和充放電實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的不同soc的獲得可以通過(guò)soc檢測(cè)裝置直接獲取，也可以通過(guò)本申請(qǐng)人于2014年11月3日申請(qǐng)的主題名稱為《液流電池系統(tǒng)荷電狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法及其系統(tǒng)》、申請(qǐng)?zhí)枮?01410613631.0的專利申請(qǐng)文件中記載的荷電狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)間接獲取。本發(fā)明通過(guò)容量衰減程度的在線監(jiān)測(cè)和調(diào)控，能夠獲知液流電池任意時(shí)刻和狀態(tài)下的容量衰減情況，省略了前往液流電池項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行電解液取樣并分析步驟，操作便捷，實(shí)用性強(qiáng)，大幅度節(jié)省液流電池運(yùn)行維護(hù)階段的人力、物力和財(cái)力。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。