CN110048147B - 一种具备混液功能的全钒液流电池管路*** - Google Patents

一种具备混液功能的全钒液流电池管路*** Download PDF

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CN110048147B CN201910203007.6A CN201910203007A CN110048147B CN 110048147 B CN110048147 B CN 110048147B CN 201910203007 A CN201910203007 A CN 201910203007A CN 110048147 B CN110048147 B CN 110048147B
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Abstract

本发明提供一种具备混液功能的全钒液流电池管路***，包括：正极储液罐、负极储液罐、第一混液管路和第二混液管路；所述第一混液管路包括正极出液管道(3)、正极电解液输送泵(5)、送液阀门(29)、回液阀门(33)和设置在所述负极储液罐内的负极回液管道(14)；所述第二混液管路包括负极出液管道(4)、负极电解液输送泵(6)、送液阀门(30)、回液阀门(34)和设置在所述正极储液罐内的正极回液管道(13)。该管路***能够使得正负极电解液的储液罐中的液位差基本为零，保证了液流电池储能***的容量长时间保持在稳定状态，避免了威胁***安全运行的缺陷。

Description

一种具备混液功能的全钒液流电池管路***
技术领域
本发明涉及液流电池储能技术领域，具体涉及一种具备混液功能的液流电池管路***。
背景技术
液流电池是目前发展势头强劲的绿色环保蓄电池之一，具有大功率、长寿命、可深度大电流密度充放电等明显优势，已成为电池体系中主要的商用化发展方向之一，在风电、光伏发电、电网调峰等领域有着极其广阔的应用前景。
液流电池与其他非液流电池相比，显著的不同在于：液流电池需要分别采用正负极电解液磁力驱动循环泵将正负极电解液储液罐中的电解液沿管路输送至电堆以产生电能，正负极电解液流经电堆后再沿管路输送至正负极电解液储液罐。
目前，液流电池在运行时，出现正、负极电解液储液罐中液面高度不一致的现象。较大的这种液位差导致液流电池储能***容量下降，甚至威胁***安全运行。
发明内容
本发明提供了一种具备混液功能的全钒液流电池管路***，以克服目前液流电池运行时正负电解液的储液罐中液位差过大而导致的储能***容量下降的问题。
本发明提供了一种具备混液功能的全钒液流电池管路***，包括：
正极储液罐、负极储液罐、第一混液管路和第二混液管路；
该第一混液管路包括正极出液管道3、正极电解液输送泵5、送液阀门29、回液阀门33和设置在该负极储液罐内的负极回液管道14；
该第二混液管路包括负极出液管道4、负极电解液输送泵6、送液阀门30、回液阀门34和设置在该正极储液罐内的正极回液管道13；其中，
混液时，正极电解液从该正极储液罐流出，依次流经正极电解液输送泵5、送液阀门29、回液阀门33和负极回液管道14进入负极储液罐；
混液时，负极电解液从该负极储液罐流出，依次流经负极电解液输送泵6、送液阀门30、回液阀门34和正极回液管道13进入正极储液罐。
具体地，该***中，
该送液阀门29的启闭独立受控；
该送液阀门30的启闭独立受控；
该回液阀门33的启闭独立受控；
该回液阀门34的启闭独立受控；
该正极电解液输送泵5的启闭独立受控；
该负极电解液输送泵6的启闭独立受控；
或
该送液阀门29的启闭与该送液阀门30的启闭联动受控；
该回液阀门33的启闭与该回液阀门34的启闭联动受控；
该正极电解液输送泵5的启闭与该负极电解液输送泵6的启闭联动受控。
具体地，该***中，还包括：
旁路电堆、第一价态检测用管路和第二价态检测用管路；
该第一态检测用管路包括旁路电堆进液阀门31，沿正极电解液的流动方向，该送液阀门29之后的管道上设置有第一分支点A1，该旁路电堆进液阀门31和该回液阀门33分别设置在从该第一分支点A1分出的两条分支管道上；
价态检测时，该回液阀门33为关闭状态，正极电解液依次流经正极电解液输送泵5、送液阀门29、第一分支点A1、旁路电堆进液阀门31进入该旁路电堆；
该第一价态检测用管路还包括旁路电堆出液阀门36；
该正极回液管道13包括第二分支点A2，该旁路电堆出液阀门36与该回液阀门34分别设置在从该第二分支点A2分出的两条分支管道上；
价态检测时，该回液阀门34为关闭状态，从该旁路电堆流出的正极电解液依次流经旁路电堆出液阀门36、第二分支点A2、正极回液管道13进入正极储液罐；
该第二价态检测用管路包括旁路电堆进液阀门32，沿正极电解液的流动方向，该送液阀门30之后的管道上设置有第三分支点A3，该旁路电堆进液阀门32和该回液阀门34分别设置在从该第三分支点A3分出的两条分支管道上；
价态检测时，该回液阀门34为关闭状态，负极电解液依次流经负极电解液输送泵6、送液阀门30、第三分支点A3、旁路电堆进液阀门32进入该旁路电堆；
该第二价态检测用管路还包括旁路电堆出液阀门35；
该负极回液管道14包括第四分支点A4，该旁路电堆出液阀门35与该回液阀门33分设置在从该第四分支点A4分出的两条分支管道上；
价态检测时，该回液阀门33为关闭状态，从该旁路电堆流出的负极电解液依次流经旁路电堆出液阀门35、第四分支点A4、负极回液管道14进入负极储液罐。
具体地，该***中，
该正极电解液输送泵5的启闭与该负极电解液输送泵6的启闭联动受控；
该送液阀门29的启闭与该送液阀门30的启闭联动受控；
该旁路电堆进液阀门32的启闭、与该旁路电堆进液阀门31的启闭联动受控；
该旁路电堆出液阀门35的启闭、与该旁路电堆出液阀门36的启闭联动受控。
本发明提供了的具备混液功能的液流电池管路***，能够克服运行中出现的液流电池正负极电解液储液罐中液面高度不一致的问题，使得正负极电解液的储液罐中的液位差基本为零，保证了液流电池储能***的容量长时间保持在稳定状态，避免了威胁***安全运行的缺陷。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为本实施例中液流电池储能***的拓扑结构图；
图2为本实施例中液流电池储能***正常工作状态时正极电解液通路；
图3为本实施例中液流电池储能***正常工作状态时负极电解液通路；
图4为本实施例中液流电池储能***电解液价态检测状态时正极电解液通路；
图5为本实施例中液流电池储能***电解液价态检测状态时负极电解液通路；
图6为本实施例中液流电池储能***电解液液量检测状态时正极电解液通路；
图7为本实施例中液流电池储能***电解液液量检测状态时负极电解液通路。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
液流电池在正常运行时，电解液一直处于流动状态；因此运行一段时间后，可能会出现正、负极电解液储液罐中液面高度不一致这种液位差将导致液流电池储能***容量下降，甚至威胁***安全运行。
如图6和图7所示，本发明实施例的具备混液功能的全钒液流电池管路***，包括：
正极储液罐、负极储液罐、第一混液管路和第二混液管路；
该第一混液管路包括正极出液管道3、正极电解液输送泵5、送液阀门29、回液阀门33和设置在该负极储液罐内的负极回液管道14；
该第二混液管路包括负极出液管道4、负极电解液输送泵6、送液阀门30、回液阀门34和设置在该正极储液罐内的正极回液管道13；其中，
混液时，正极电解液从该正极储液罐流出，依次流经正极电解液输送泵5、送液阀门29、回液阀门33和负极回液管道14进入负极储液罐；
混液时，负极电解液从该负极储液罐流出，依次流经负极电解液输送泵6、送液阀门30、回液阀门34和正极回液管道13进入正极储液罐。
具体地，该***中，在调整液位差时，
该送液阀门29的启闭独立受控；
该送液阀门30的启闭独立受控；
该回液阀门33的启闭独立受控；
该回液阀门34的启闭独立受控；
该正极电解液输送泵5的启闭独立受控；
该负极电解液输送泵6的启闭独立受控。
从而可以根据液位情况，单独从正极储液罐向负极储液罐输送价位调配一致的电解液。
具体地，该***中，在混液时，也即在使得正极储液罐和负极储液罐内的电解液的价位调配一致的过程中，该送液阀门29的启闭与该送液阀门30的启闭联动受控；
该回液阀门33的启闭与该回液阀门34的启闭联动受控；
该正极电解液输送泵5的启闭与该负极电解液输送泵6的启闭联动受控。
从而可以提高混液的速度，使得电解液的价位在短时间内调配到一致。
具体地，该***中，还包括：
旁路电堆、第一价态检测用管路和第二价态检测用管路；
如图4所示，在旁路电堆的一侧，该第一态检测用管路包括旁路电堆进液阀门31，沿正极电解液的流动方向，该送液阀门29之后的管道上设置有第一分支点A1，该旁路电堆进液阀门31和该回液阀门33分别设置在从该第一分支点A1分出的两条分支管道上；
价态检测时，该回液阀门33为关闭状态，正极电解液依次流经正极电解液输送泵5、送液阀门29、第一分支点A1、旁路电堆进液阀门31进入该旁路电堆；
在旁路电堆的另一侧，该第一价态检测用管路还包括旁路电堆出液阀门36；
该正极回液管道13包括第二分支点A2，该旁路电堆出液阀门36与该回液阀门34分别设置在从该第二分支点A2分出的两条分支管道上；
价态检测时，该回液阀门34为关闭状态，从该旁路电堆流出的正极电解液依次流经旁路电堆出液阀门36、第二分支点A2、正极回液管道13进入正极储液罐；
如图5所示，在旁路电堆的一侧，该第二价态检测用管路包括旁路电堆进液阀门32，沿正极电解液的流动方向，该送液阀门30之后的管道上设置有第三分支点A3，该旁路电堆进液阀门32和该回液阀门34分别设置在从该第三分支点A3分出的两条分支管道上；
价态检测时，该回液阀门34为关闭状态，负极电解液依次流经负极电解液输送泵6、送液阀门30、第三分支点A3、旁路电堆进液阀门32进入该旁路电堆；
在旁路电堆的另一侧，该第二价态检测用管路还包括旁路电堆出液阀门35；
该负极回液管道14包括第四分支点A4，该旁路电堆出液阀门35与该回液阀门33分设置在从该第四分支点A4分出的两条分支管道上；
价态检测时，该回液阀门33为关闭状态，从该旁路电堆流出的负极电解液依次流经旁路电堆出液阀门35、第四分支点A4、负极回液管道14进入负极储液罐。
在管路中设置上述的分支点，实现多条流向确定的支路，提高了管道的利用率，能够减少管路总长度，降低电解液的沿程损失，提高了管路提供的能源效率，也使得管路***在空间更紧凑。
第一价态检测用管路和第二价态检测用管路均使得电解液经过旁路电堆后而返回最初流出的储液罐，保证在旁路电堆内的电化学反应能够真实地模拟在主电堆中的工况，以较小的旁路容量实现价位检测，准确度高，速度快。
应该理解为，第一价态检测用管路和第二价态检测用管路中，
该正极电解液输送泵5的启闭与该负极电解液输送泵6的启闭联动受控；
该送液阀门29的启闭与该送液阀门30的启闭联动受控；
该旁路电堆进液阀门32的启闭、与该旁路电堆进液阀门31的启闭联动受控；
该旁路电堆出液阀门35的启闭、与该旁路电堆出液阀门36的启闭联动受控。
具体地，该***中，还包括：
主电堆、正极电解液充放电管路、和负极电解液充放电管路；
如图2所示，该正极电解液充放电管路包括主电堆进液阀门25；
在主电堆的一侧，该正极出液管道3包括第五分支点A5，该送液阀门29和该主电堆进液阀门25分别设置在从该第五分支点A5分出的两条分支管道上；
充放电时，该回液阀门33为关闭状态，该送液阀门29为关闭状态，正极电解液依次流经该第五分支点A5、该主电堆进液阀门25进入该主电堆；
在主电堆的另一侧，该正极电解液充放电管路还包括主电堆出液阀门28；
该第二分支点A2与该旁路电堆出液阀门36之间的分支管道上包括第六分支点A6；该主电堆出液阀门28与该旁路电堆出液阀门36设置在从该第六分支点A6分出的两条分支管道上；
充放电时，该回液阀门34为关闭状态，该旁路电堆出液阀门36关闭，从该主电堆流出的正极电解液依次流经主电堆出液阀门28、该第六分支点A6、该第二分支点A2、正极回液管道13进入正极储液罐；
如图3所示，该负极电解液充放电管路包括主电堆进液阀门26；
在主电堆的一侧，该负极出液管道4包括第七分支点A7，该送液阀门30和该主电堆进液阀门26分别设置在从该第七分支点A7分出的两条分支管道上；
充放电时，该回液阀门34为关闭状态，该送液阀门30为关闭状态，正极电解液依次流经该第七分支点A7、该主电堆进液阀门26进入该主电堆；
在主电堆的另一侧，该负极电解液充放电管路还包括主电堆出液阀门27；
该第四分支点A4与该旁路电堆出液阀门35之间的分支管道上包括第八分支点A8；该主电堆出液阀门27与该旁路电堆出液阀门35设置在从该第八分支点A8分出的两条分支管道上；
充放电时，该回液阀门33为关闭状态，该旁路电堆出液阀门35关闭，从该主电堆流出的负极电解液依次流经主电堆出液阀门27、该第八分支点A8、该第四分支点A4、负极回液管道14进入负极储液罐。
正极电解液充放电管路和负极电解液充放电管路均使得电解液不经过旁路电堆而经过主电堆后流入对应的储液罐，并在主电堆内完成电化学反应。
在管路中设置上述的分支点，实现多条流向确定的支路，提高了管道的利用率，能够减少管路总长度，降低电解液的沿程损失，提高了管路提供的能源效率，也使得管路***在空间更紧凑。
具体地，正极电解液充放电管路和负极电解液充放电管路中，
该正极电解液输送泵5的启闭与该负极电解液输送泵6的启闭联动受控；
该主电堆进液阀门26的启闭与主电堆进液阀门25的启闭联动受控；
该主电堆出液阀门27的启闭、与该主电堆出液阀门28的启闭联动受控。
正极电解液充放电管路和负极电解液充放电管路同时联动受控可以保证电解液在主电堆内的电化学反应充分、均衡，有利于减少液面高度不一致的现象。
具体地，该***中，还包括：
设置于该负极电解液储液罐、实时采集液面高度的液位传感器21；
设置于该正极电解液储液罐、实时采集液面高度的液位传感器22。
具体地，该***中，
该旁路电堆的容量为该主电堆容量的5％—10％。
具体地，该***中，还包括：
电池管理***37，其与该液位传感器21、液位传感器22电连接，用于计算负极电解液储液罐与正极电解液储液罐的液位差，并在液位差不小于预先设定的第一阈值时，
在控制该回液阀门33关闭和该回液阀门34关闭之后，控制该第一价态检测用管路和该第二价态检测用管路同时投入。
具体地，该***中，
该电池管理***BMS还用于计算负极电解液储液罐与正极电解液储液罐的液位差，并在液位差不大于预先设定的第二阈值时，
在控制该进液阀门29关闭和该进液阀门30关闭之后，在控制该回液阀门33关闭和该回液阀门34关闭之后，在控制该旁路电堆出液阀门35和该旁路电堆出液阀门36关闭之后，控制该负极电解液充放电管路和该负正极电解液充放电管路同时投入；其中，该第二阈值小于该第一阈值。
本发明实施例的具备混液功能的液流电池管路***，能够克服运行中出现的液流电池正负极电解液储液罐中液面高度不一致的问题，使得正负极电解液的储液罐中的液位差基本为零，保证了液流电池储能***的容量长时间保持在稳定状态，避免了威胁***安全运行的缺陷。
本发明实施例的管路***可根据实现液流电池***正负极电解液储液罐液面差，启动混液管理，调节价位，并在调节价位后，再次启动主电堆内的电化学反应；混液过程通过旁路电堆来检测电解液离子价态，减少了混液过程中对主电堆影响。
图1为本实施例中具备混液功能的液流电池管路***拓扑结构。主电堆23，用于通过电解液电化学反应产生直流电能；该正极电解液入主电堆管路电磁阀25位于正极电解液出泵管路7与正极电解液入主电堆管路9之间，用于控制正极电解液出泵管路7与正极电解液入主电堆管路9之间的通断；该负极电解液入负极电解液入罐管路电磁阀27位于负极电解液出主电堆管路12与负极电解液入罐管路14之间，用于控制负极电解液出主电堆管路12与负极电解液入罐管路14之间的通断；
该正极电解液入旁路电堆管路1号电磁阀29位于正极电解液出泵管路7与正极电解液入旁路电堆管路15之间，用于控制正极电解液出泵管路7与正极电解液入旁路电堆管路15之间的通断；
该正极电解液入旁路电堆管路2号电磁阀31位于正极电解液入旁路电堆管路15与旁路电堆24之间，用于控制正极电解液入旁路电堆管路15与旁路电堆24之间的通断；
该正极电解液入负极电解液入罐管路电磁阀33位于正极电解液入负极电解液入罐管路19与负极电解液入罐管路14之间，用于控制正极电解液入负极电解液入罐管路19与负极电解液入罐管路14之间的通断；
该负极电解液出旁路电堆管路电磁阀35位于负极电解液出旁路电堆管路18与负极电解液入罐管路14之间，用于控制负极电解液出旁路电堆管路18与负极电解液入罐管路14之间的通断；
该正极电解液入旁路电堆管路15与正极电解液入负极电解液入罐管路19直接连接；
该负极电解液出旁路电堆管路18与旁路电堆24直接连接；
该负极电解液入主电堆管路电磁阀26位于负极电解液出泵管路8与负极电解液入主电堆管路10之间，用于控制负极电解液出泵管路8与负极电解液入主电堆管路10之间的通断；
该正极电解液入正极电解液入罐管路电磁阀28位于正极电解液出主电堆管路11与正极电解液入罐管路13之间，用于控制正极电解液出主电堆管路11与正极电解液入罐管路13之间的通断；
该负极电解液入旁路电堆管路1号电磁阀30位于负极电解液出泵管路8与负极电解液入旁路电堆管路16之间，用于控制负极电解液出泵管路8与负极电解液入旁路电堆管路16之间的通断；
该负极电解液入旁路电堆管路2号电磁阀32位于负极电解液入旁路电堆管路16与旁路电堆24之间，用于控制负极电解液入旁路电堆管路16与旁路电堆24之间的通断；
该负极电解液入正极电解液入罐管路电磁阀34位于负极电解液入正极电解液入罐管路20与正极电解液入罐管路13之间，用于控制负极电解液入正极电解液入罐管路20与正极电解液入罐管路13之间的通断；
该正极电解液出旁路电堆管路电磁阀36位于正极电解液出旁路电堆管路17与正极电解液入罐管路13之间，用于控制正极电解液出旁路电堆管路17与正极电解液入罐管路13之间的通断；
该负极电解液入旁路电堆管路16与负极电解液入正极电解液入罐管路20直接连接；
该正极电解液出旁路电堆管路17与旁路电堆24直接连接。
该旁路电堆24，用于通过电解液电化学反应产生直流电压，该直流电压值用于电池管理***判断电解液价态；
该正极电解液储液罐液位传感器21，用于测量正极电解液储液罐1中的正极电解液液位高度；
该负极电解液储液罐液位传感器22，用于测量负极电解液储液罐2中的负极电解液液位高度；
该电池管理***37，用于判断正负极储液罐液位差，以及控制电磁阀开启关闭，以及控制电解液磁力驱动循环泵。
如图2所示，液流电池储能***处于正常工作状态，正极电解液磁力驱动循环泵5，将正极电解液储液罐1中的正极电解液沿正极电解液出罐管路3输送至正极电解液出泵管路7，之后流经正极电解液入主电堆管路电磁阀25后再沿正极电解液入主电堆管路9输送至主电堆23，流经主电堆23后再沿正极电解液出主电堆管路11、正极电解液入正极电解液入罐管路电磁阀28、正极电解液入罐管路13输送至正极电解液储液罐1。
如图3所示，液流电池储能***处于正常工作状态，负极电解液磁力驱动循环泵6，将负极电解液储液罐2中的负极电解液沿负极电解液出罐管路4输送至负极电解液出泵管路8，之后流经负极电解液入主电堆管路电磁阀26后再沿负极电解液入主电堆管路10输送至主电堆23，流经主电堆23后再沿负极电解液出主电堆管路12、负极电解液入负极电解液入罐管路电磁阀27、负极电解液入罐管路14输送至负极电解液储液罐2。
如图4所示，液流电池储能***处于电解液价态检测状态，正极电解液磁力驱动循环泵5，将正极电解液储液罐1中的正极电解液沿正极电解液出罐管路3输送至正极电解液出泵管路7，之后流经正极电解液入旁路电堆管路1号电磁阀29、正极电解液入旁路电堆管路15、正极电解液入旁路电堆管路2号电磁阀31输送至旁路电堆24，流经旁路电堆24后沿正极电解液出旁路电堆管路17、正极电解液出旁路电堆管路电磁阀36、正极电解液入罐管路13输送至正极电解液储液罐1。
如图5所示，液流电池储能***处于电解液价态检测状态，负极电解液磁力驱动循环泵6，将负极电解液储液罐2中的负极电解液沿负极电解液出罐管路4输送至负极电解液出泵管路8，之后流经负极电解液入旁路电堆管路1号电磁阀30、负极电解液入旁路电堆管路16、负极电解液入旁路电堆管路2号电磁阀32输送至旁路电堆24，流经旁路电堆24后沿负极电解液出旁路电堆管路18、负极电解液出旁路电堆管路电磁阀35、负极电解液入罐管路14输送至负极电解液储液罐2。
如图6所示，液流电池储能***处于电解液液量检测状态，正极电解液磁力驱动循环泵5，将正极电解液储液罐1中的正极电解液沿正极电解液出罐管路3输送至正极电解液出泵管路7，之后流经正极电解液入旁路电堆管路1号电磁阀29、正极电解液入旁路电堆管路15、正极电解液入负极电解液入罐管路19、正极电解液入负极电解液入罐管路电磁阀33、负极电解液入罐管路14输送至负极电解液储液罐2。
如图7所示，液流电池储能***处于电解液液量检测状态，负极电解液磁力驱动循环泵6，将负极电解液储液罐2中的负极电解液沿负极电解液出罐管路4输送至负极电解液出泵管路8，之后流经负极电解液入旁路电堆管路1号电磁阀30、负极电解液入旁路电堆管路16、负极电解液入正极电解液入罐管路20、负极电解液入正极电解液入罐管路电磁阀34、正极电解液入罐管路13输送至正极电解液储液罐1。
在一个完整的液位差调整循环中，管路***先工作在图6和图7的状态，进行混液，而不进行液位差的调整；随后，管路***工作在图4和图5的状态，通过监测旁路电堆的电压判断混液是否使得价态一致；若已经价态一致，则再次使得管路***先工作在图6或图7的状态，进行液位差的调整；液位差满足要求后，管路***工作在图2和图3的状态，实现储能***的预充电功能。
以上已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/该/该[装置、组件等]”都被开放地解释为该装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

Claims (9)

1.一种具备混液功能的全钒液流电池管路***，其特征在于，包括：
正极储液罐、负极储液罐、第一混液管路、第二混液管路，旁路电堆、第一价态检测用管路和第二价态检测用管路；
所述第一混液管路包括正极出液管道(3)、正极电解液输送泵(5)、第一送液阀门(29)、第一回液阀门(33)和设置在所述负极储液罐内的负极回液管道(14)；
所述第二混液管路包括负极出液管道(4)、负极电解液输送泵(6)、第二送液阀门(30)、第二回液阀门(34)和设置在所述正极储液罐内的正极回液管道(13)；其中，
混液时，正极电解液从所述正极储液罐流出，依次流经正极电解液输送泵(5)、第一送液阀门(29)、第一回液阀门(33)和负极回液管道(14)进入负极储液罐；
负极电解液从所述负极储液罐流出，依次流经负极电解液输送泵(6)、第二送液阀门(30)、第二回液阀门(34)和正极回液管道(13)进入正极储液罐；
所述第一价态检测用管路包括第一旁路电堆进液阀门(31)，沿正极电解液的流动方向，所述第一送液阀门(29)之后的管道上设置有第一分支点(A1)，所述第一旁路电堆进液阀门(31)和所述第一回液阀门(33)分别设置在从所述第一分支点(A1)分出的两条分支管道上；
价态检测时，所述第一回液阀门(33)为关闭状态，正极电解液依次流经正极电解液输送泵(5)、第一送液阀门(29)、第一分支点(A1)、第一旁路电堆进液阀门(31)进入所述旁路电堆；
所述第一价态检测用管路还包括第二旁路电堆出液阀门(36)；
所述正极回液管道(13)包括第二分支点(A2)，所述第二旁路电堆出液阀门(36)与所述第二回液阀门(34)分设置在从所述第二分支点(A2)分出的两条分支管道上；
价态检测时，所述第二回液阀门(34)为关闭状态，从所述旁路电堆流出的正极电解液依次流经第二旁路电堆出液阀门(36)、第二分支点(A2)、正极回液管道(13)进入正极储液罐；
所述第二价态检测用管路包括第二旁路电堆进液阀门(32)，沿正极电解液的流动方向，所述第二送液阀门(30)之后的管道上设置有第三分支点(A3)，所述第二旁路电堆进液阀门(32)和所述第二回液阀门(34)分别设置在从所述第三分支点(A3)分出的两条分支管道上；
价态检测时，所述第二回液阀门(34)为关闭状态，负极电解液依次流经负极电解液输送泵(6)、第二送液阀门(30)、第三分支点(A3)、第二旁路电堆进液阀门(32)进入所述旁路电堆；
所述第二价态检测用管路还包括第一旁路电堆出液阀门(35)；
所述负极回液管道(14)包括第四分支点(A4)，所述第一旁路电堆出液阀门(35)与所述第一回液阀门(33)分设置在从所述第四分支点(A4)分出的两条分支管道上；
价态检测时，所述第一回液阀门(33)为关闭状态，从所述旁路电堆流出的负极电解液依次流经第一旁路电堆出液阀门(35)、第四分支点(A4)、负极回液管道(14)进入负极储液罐。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，
所述第一送液阀门(29)的启闭独立受控；
所述第二送液阀门(30)的启闭独立受控；
所述第一回液阀门(33)的启闭独立受控；
所述第二回液阀门(34)的启闭独立受控；
所述正极电解液输送泵(5)的启闭独立受控；
所述负极电解液输送泵(6)的启闭独立受控；
或
所述第一送液阀门(29)的启闭与所述第二送液阀门(30)的启闭联动受控；
所述第一回液阀门(33)的启闭与所述第二回液阀门(34)的启闭联动受控；
所述正极电解液输送泵(5)的启闭与所述负极电解液输送泵(6)的启闭联动受控。
3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，
所述正极电解液输送泵(5)的启闭与所述负极电解液输送泵(6)的启闭联动受控；
所述第一送液阀门(29)的启闭与所述第二送液阀门(30)的启闭联动受控；
所述第二旁路电堆进液阀门(32)的启闭、与所述第一旁路电堆进液阀门(31)的启闭联动受控；
所述第一旁路电堆出液阀门(35)的启闭、与所述第二旁路电堆出液阀门(36)的启闭联动受控。
4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：
主电堆、正极电解液充放电管路、和负极电解液充放电管路；
所述正极电解液充放电管路包括第一主电堆进液阀门(25)；
所述正极出液管道(3)包括第五分支点(A5)，所述第一送液阀门(29)和所述第一主电堆进液阀门(25)分别设置在从所述第五分支点(A5)分出的两条分支管道上；
充放电时，所述第一回液阀门(33)为关闭状态，所述第一送液阀门(29)为关闭状态，正极电解液依次流经所述第五分支点(A5)、所述第一主电堆进液阀门(25)进入所述主电堆；
所述正极电解液充放电管路还包括第二主电堆出液阀门(28)；
所述第二分支点(A2)与所述第二旁路电堆出液阀门(36)之间的分支管道上包括第六分支点(A6)；所述第二主电堆出液阀门(28)与所述第二旁路电堆出液阀门(36)设置在从所述第六分支点(A2)分出的两条分支管道上；
充放电时，所述第二回液阀门(34)为关闭状态，所述第二旁路电堆出液阀门(36)关闭，从所述主电堆流出的正极电解液依次流经第二主电堆出液阀门(28)、所述第六分支点(A6)、所述第二分支点(A2)、正极回液管道(13)进入正极储液罐；
所述负极电解液充放电管路包括第二主电堆进液阀门(26)；
所述负极出液管道(4)包括第七分支点(A7)，所述第二送液阀门(30)和所述第二主电堆进液阀门(26)分别设置在从所述第七分支点(A7)分出的两条分支管道上；
充放电时，所述第二回液阀门(34)为关闭状态，所述第二送液阀门(30)为关闭状态，正极电解液依次流经所述第七分支点(A7)、所述第二主电堆进液阀门(26)进入所述主电堆；
所述负极电解液充放电管路还包括第一主电堆出液阀门(27)；
所述第四分支点(A4)与所述第一旁路电堆出液阀门(35)之间的分支管道上包括第八分支点(A8)；所述第一主电堆出液阀门(27)与所述第一旁路电堆出液阀门(35)设置在从所述第八分支点(A8)分出的两条分支管道上；
充放电时，所述第一回液阀门(33)为关闭状态，所述第一旁路电堆出液阀门(35)关闭，从所述主电堆流出的负极电解液依次流经第一主电堆出液阀门(27)、所述第八分支点(A8)、所述第四分支点(A4)、负极回液管道(14)进入负极储液罐。
5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，
所述正极电解液输送泵(5)的启闭与所述负极电解液输送泵(6)的启闭联动受控；
所述第二主电堆进液阀门(26)的启闭与第一主电堆进液阀门(25)的启闭联动受控；
所述第一主电堆出液阀门(27)的启闭、与所述第二主电堆出液阀门(28)的启闭联动受控。
6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：
设置于所述负极储液罐、实时采集液面高度的第一液位传感器(21)；
设置于所述正极储液罐、实时采集液面高度的第二液位传感器(22)。
7.根据权利要求4所述的***，其特征在于，
所述旁路电堆的容量为所述主电堆容量的5％—10％。
8.根据权利要求6所述的***，其特征在于，还包括：
电池管理***(37)，其与所述第一液位传感器(21)、第二液位传感器(22)电连接，用于计算负极储液罐与正极储液罐的液位差，并在液位差不小于预先设定的第一阈值时，
在控制所述第一回液阀门(33)关闭和所述第二回液阀门(34)关闭之后，控制所述第一价态检测用管路和所述第二价态检测用管路投入。
9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，
所述电池管理***(37)还用于计算负极储液罐与正极储液罐的液位差，并在液位差不大于预先设定的第二阈值时，
在控制所述进液阀门(29)关闭和所述进液阀门(30)关闭之后，
在控制所述第一回液阀门(33)关闭和所述第二回液阀门(34)关闭之后，
在控制所述第一旁路电堆出液阀门(35)和所述第二旁路电堆出液阀门(36)关闭之后，
控制所述负极电解液充放电管路和所述正极电解液充放电管路同时投入；其中，所述第二阈值小于所述第一阈值。
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