CN110611109A - 电解液的调控方法和***以及液流电池储能*** - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种电解液的调控方法和***以及液流电池储能***。该电解液的调控方法适用于液流电池储能装置，液流电池储能装置包括电解液储罐和电池堆装置，电池堆装置由多条液路管道并联组成，每条液路管道串联连通多个电池堆的电解液，该方法包括：确定电池堆装置中的电解液的荷电状态值；在电池堆装置中的电解液的荷电状态值在第一预设范围内的情况下，确定电解液储罐输送至电池堆装置的目标电解液流量；依据目标电解液流量，调控液流电池储能装置至目标状态。通过本申请，解决了相关技术中针对相互并联的液流管道上有多个电池堆液路串联的储能装置，无法有效地控制电池堆液路流量，实现***稳定充放电的问题。

Description

电解液的调控方法和***以及液流电池储能***
技术领域
本申请涉及氧化还原液流电池及液流电池储能装置的流量控制技术领域，具体而言，涉及一种电解液的调控方法和***以及液流电池储能***的技术。
背景技术
氧化还原液流电池是一类新型电化学储能体系，液流电池通过利用正极电解液中包含的活性离子与负极电解液中包含的活性离子之间的氧化还原反应实现充电和放电。图1表示了全钒液流电池的工作原理图，其原理是不同价态钒离子之间发生氧化还原反应实现电能储存和利用。V5+/V4+钒离子电解液和V2+/V3+钒离子电解液分别储存在正、负极电解液储罐中，并通过泵输送至电池堆内的正、负极反应区，电解液在反应区内发生氧化还原反应。充放电过程中，不同价态的钒离子相互转转换，电池反应如下：
正极：
负极：
在相关技术中，通常通过多个电池堆液路及电路的串联或并联，提高储能装置的输出功率，满足储能装置输出电压、电流等参数要求。针对简单的液路并联或液路串联，相关技术通常在SOC值小于50％时，令电池堆的流量保持恒定，在SOC值大于50％且小于80％时，令电池堆的电解液流量逐渐增加，在SOC值大于80％时，其电解液流量增幅变大。
而对于相互并联的液流管道上有两个或多个电池堆液路串联的储能装置，其充放电过程比电池堆液路全并联模式复杂得多，即，多个电池堆液路串并联时液流电池***的电解液流量不仅与电解液的荷电状态值SOC有关，还与实现储能装置稳定充放电过程中荷电状态值SOC及其变化值(ΔSOC)、电解液化学计量比值(即Stoich值)选择有关。因此，目前的针对简单的液路并联或液路串联的电解液流量控制的技术方案不适用于相互并联的液流管道上有多个电池堆液路串联模式的流量控制计算，也无法有效降低***的泵耗、不能确保储能装置实现稳定充放电。
针对相关技术中针对相互并联的液流管道上有多个电池堆液路串联的储能装置，无法有效地控制电池堆液路流量，实现***稳定充放电的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请提供一种电解液的调控方法和***以及液流电池储能***，以解决相关技术中针对相互并联的液流管道上有多个电池堆液路串联的储能装置，无法有效地控制电池堆液路流量，实现***稳定充放电的问题。
根据本申请的一个方面，提供了一种电解液的调控方法。该方法适用于液流电池储能装置，所述液流电池储能装置包括电解液储罐和电池堆装置，所述电池堆装置由多条液路管道并联组成，每条所述液路管道串联连通多个电池堆的电解液，该方法包括：确定所述电池堆装置中的电解液的荷电状态值；在所述电池堆装置中的电解液的荷电状态值在第一预设范围内的情况下，确定所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的目标电解液流量；依据所述目标电解液流量，调控所述液流电池储能装置至目标状态。
进一步地，确定所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的目标电解液流量包括：确定所述电池堆装置中包含的电池堆总个数；依据所述荷电状态值确定所述电池堆装置单次循环电解液的荷电状态变化值；依据所述荷电状态变化值、所述荷电状态值和所述电池堆总个数，确定第一目标电解液流量；依据所述目标电解液流量，调控所述液流电池储能装置至目标状态包括：依据所述第一目标电解液流量，调控所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的电解液流量；当所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的电解液流量为第一目标电解液流量的情况下，控制所述液流电池储能装置进行充电。
进一步地，确定所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的目标电解液流量包括：分别确定所述电池堆装置中包含的电池堆总个数和每条所述液路管道串联的电池堆个数；依据所述荷电状态值确定所述电池堆装置中电解液的化学计量比，其中，所述化学计量比是单位时间内电池堆装置中电解液中可放电的离子总量与已经发生氧化反应进行放电的离子数量的比值；依据所述电解液的化学计量比、所述荷电状态值、所述电池堆装置中包含的电池堆总个数和每条所述液路管道串联的电池堆个数，确定第二目标电解液流量；依据所述目标电解液流量，调控所述液流电池储能装置至目标状态包括：依据所述第二目标电解液流量，调控所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的电解液流量；当所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的电解液流量为第二目标电解液流量的情况下，控制所述液流电池储能装置进行放电。
进一步地，确定所述电池堆装置中的电解液的荷电状态值包括：确定所述电池堆装置的开路电压值；依据所述开路电压值，确定所述电池堆装置中电解液的荷电状态值。
进一步地，所述第一预设范围的上限为70％至90％，所述第一预设范围的下限为10％至30％。
进一步地，所述荷电状态变化值的取值范围为10％至20％。
进一步地，所述电解液的化学计量比的取值范围为1.8至8.0。
根据本申请的另一方面，提供了一种电解液的调控***。该***配适用于液流电池储能装置，所述液流电池储能装置包括电解液储罐和电池堆装置，所述电池堆装置由多条液路管道并联组成，每条所述液路管道串联连通多个电池堆的电解液，该***包括：第一确定单元，连接所述液流电池储能装置的第一液路总管道和第二液路总管道，用于确定所述电池堆装置中的电解液的荷电状态值，其中，所述第一液路总管道是将所述电解液储罐中的电解液输送至所述电池堆装置的管道，所述第二液路总管道是将所述电池堆装置中的电解液输送至所述电解液储罐的管道；第二确定单元，连接所述第一确定单元，用于在所述电池堆装置中的电解液的荷电状态值在第一预设范围内的情况下，确定所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的目标电解液流量；调控单元，连接所述第二确定单元和所述液流电池储能装置，用于依据所述目标电解液流量，调控所述液流电池储能装置至目标状态。
进一步地，所述第二确定单元包括：第一数据处理器，用于确定所述电池堆装置中包含的电池堆总个数；第二数据处理器，连接所述第一确定单元，用于依据所述荷电状态值确定所述电池堆装置单次循环电解液的荷电状态变化值；第三数据处理器，连接所述第一数据处理器和所述第二数据处理器，用于依据所述荷电状态变化值、所述荷电状态值和所述电池堆总个数，确定第一目标电解液流量；所述调控单元包括：第一调控装置，连接所述第三数据处理器和所述液流电池储能装置，用于依据所述第一目标电解液流量，调控所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的电解液流量；第二调控装置，连接所述第一调控装置和所述液流电池储能装置，用于当所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的电解液流量为第一目标电解液流量的情况下，控制所述液流电池储能装置进行充电。
进一步地，所述第二确定单元包括：第四数据处理器，用于分别确定所述电池堆装置中包含的电池堆总个数和每条所述液路管道串联的电池堆个数；第五数据处理器，连接所述第一确定单元，用于依据所述荷电状态值确定所述电池堆装置中电解液的化学计量比，其中，所述化学计量比是单位时间内电池堆装置中电解液中可放电的离子总量与已经发生氧化反应进行放电的离子数量的比值；第六数据处理器，连接所述第四数据处理器和所述第五数据处理器，用于依据所述电解液的化学计量比、所述荷电状态值、所述电池堆装置中包含的电池堆总个数和每条所述液路管道串联的电池堆个数，确定第二目标电解液流量；所述调控单元包括：第三调控装置，连接所述第六数据处理器和所述液流电池储能装置，用于依据所述第二目标电解液流量，调控所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的电解液流量；第四调控装置，连接所述第三调控装置和所述液流电池储能装置，用于当所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的电解液流量为第二目标电解液流量的情况下，控制所述液流电池储能装置进行放电。
进一步地，第一处理器包括：监测装置，连接所述液流电池储能装置的第一液路总管道和第二液路总管道，用于确定所述电池堆装置的开路电压值，其中，所述第一液路总管道是将所述电解液储罐中的电解液输送至所述电池堆装置的管道，所述第二液路总管道是将所述电池堆装置中的电解液输送至所述电解液储罐的管道；第七数据处理器，连接所述监测装置，用于依据所述开路电压值，确定所述电池堆装置中电解液的荷电状态值。
进一步地，所述第一预设范围的上限为70％至90％，所述第一预设范围的下限为10％至30％。
进一步地，所述荷电状态变化值的取值范围为10％至20％。
进一步地，所述电解液的化学计量比的取值范围为1.8至8.0。
进一步地，所述开路电压值与所述电池堆装置中电解液的荷电状态值的关系式为：OCV＝1.2046+0.88×SOC-1.399×SOC2+0.919×SOC3，其中，所述开路电压值表示为OCV，所述荷电状态值表示为SOC。
根据本申请的另一方面，提供了一种液流电池储能***。所述液流电池储能***包括电解液的调控***，其中，所述电解液的调控***为上述任意一项所述的电解液的调控***。
本申请适用于液流电池储能装置，所述液流电池储能装置包括电解液储罐和电池堆装置，所述电池堆装置由多条液路管道并联组成，每条所述液路管道串联连通多个电池堆的电解液，通过本申请采用以下步骤：确定所述电池堆装置中的电解液的荷电状态值；在所述电池堆装置中的电解液的荷电状态值在第一预设范围内的情况下，确定所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的目标电解液流量；依据所述目标电解液流量，调控所述液流电池储能装置至目标状态，解决了相关技术中针对相互并联的液流管道上有多个电池堆液路串联的储能装置，无法有效地控制电池堆液路流量，实现***稳定充放电的问题。进而达到了针对相互并联的液流管道上有多个电池堆液路串联的储能装置，有效地控制电池堆液路流量，实现***稳定充放电的效果。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是相关技术中全钒液流电池的工作原理图；
图2是根据本申请实施例提供的电解液的调控方法的流程图；以及
图3是根据本申请实施例提供的一种可选的电解液的调控方法的液路管道示意图一；
图4是根据本申请实施例提供的一种可选的电解液的调控方法的液路管道示意图二；
图5是根据本申请实施例提供的电解液的调控***的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本申请的实施例，提供了一种电解液的调控方法。
图2是根据本申请实施例的电解液的调控方法的流程图。如图2所示，该方法包括以下步骤：
步骤S102，确定电池堆装置中的电解液的荷电状态值。
步骤S104，在电池堆装置中的电解液的荷电状态值在第一预设范围内的情况下，确定电解液储罐输送至电池堆装置的目标电解液流量。
步骤S106，依据目标电解液流量，调控液流电池储能装置至目标状态。
需要说明的是：在相关技术中通常是将多个电池堆简单的串联或并联，而对于液路管道将多个电池堆的电解液串联的储能装置，其充放电过程比电池堆液路全部并联的模式复杂得多，而此时相关技术中适用于多个电池堆液路简单的并联或串联的流量控制方法不再适用，同时还无法保证液路管道将多个电池堆液路串联的储能装置的稳定充放电，但是储能装置的稳定充放电又是最基本也是最重要的要求。
而本申请公开的电解液的调控方法是适用于液流电池储能装置的，其中，液流电池储能装置包括电解液储罐和电池堆装置，电池堆装置由多条液路管道并联组成，每条液路管道串联连通多个电池堆的电解液。也即本申请公开的电解液的调控方法适用于液路管道将多个电池堆液路串联的储能装置。
需要说明的是：相关技术中通常在SOC值小于50％时，令电池堆的流量保持恒定，在SOC值大于50％且小于80％时，令电池堆的电解液流量逐渐增加，在SOC值大于80％时，其电解液流量增幅变大。
而储能装置在充电时，其充电电压要高于同状态下***的开路电压(OCV，OpenCircuit Voltage，指电池断路时正极电解液和负极电解液的电势差)，而放电时，其放电电压要比相同状态下***的开路电压(OCV)低。充放电过程中实际电压值与相同状态下***开路电压之差即是极化电压。电解液荷电状态SOC接近完全放电(SOC＝0％)或者接近完全充满(SOC＝100％)时，电池堆的极化电压急剧增大，极化电压造成储能装置电池堆的充放电效率急剧下降。
为了避免极化电压造成储能装置的充放电效率急剧下降，可选地，在本申请实施例提供的电解液的调控方法中，第一预设范围的上限为70％至90％，第一预设范围的下限为10％至30％，以此保证充放电能保持较高的效率。
需要说明的是：由于储能装置的各个参数可能不一致，可能导致第一预设范围的上限较大，也可能导致第一预设范围的上限较小，因此第一预设范围的上限和下限的具体取值，需要具体情况具体分析，例如，由于电池堆中正反应区和负反应区之间的隔膜材质不同，因此导致不同储能装置的第一预设范围不同。
由于电池堆装置中的电解液的荷电状态值无法直接获取，可选地，在本申请实施例提供的电解液的调控方法中，确定电池堆装置中的电解液的荷电状态值包括：确定电池堆装置的开路电压值；依据开路电压值，确定电池堆装置中电解液的荷电状态值。
也即在本申请中，电池堆装置中的电解液的荷电状态是通过电池堆装置的开路电压值获取的，需要说明的是：电解液中的荷电量越大，其开路电压值也越高，经大量测试，可得开路电压值与电池堆装置中电解液的荷电状态值的关系式为：
OCV＝1.2046+0.88×SOC-1.399×SOC2+0.919×SOC3。
其中，开路电压值表示为OCV，荷电状态值表示为SOC，而电池堆装置的开路电压值也可以通过电池管理***BMS监测而得。
针对上述本实施例中液流电池储能装置的目标状态，其液流电池储能装置的目标状态主要包括充电状态和放电状态，其中，充电状态是指液流电池储能装置进行充电，也即对液流电池储能装置进行充电处理，放电状态是指液流电池储能装置进行放电，也即液流电池储能装置对其他装置进行充电处理。
需要说明的是：多个电池堆液路串并联时液流电池***的电解液流量不仅与电解液的荷电状态SOC有关，还与实现储能装置稳定充放电过程中荷电状态SOC及其变化值(ΔSOC)、电解液化学计量比值(即Stoich值)选择有关。
因此，目前的技术方案不适用于液路管道将多个电池堆液路串联的模式的流量控制计算，无法有效降低***的泵耗，也不能确保储能装置实现稳定充放电。
基于上述与储能装置稳定充放电相关的参数，为了在液流电池储能装置为充电状态时，保证储能装置稳定充放电，可选地，在本申请实施例提供的电解液的调控方法中，确定电解液储罐输送至电池堆装置的目标电解液流量包括：确定电池堆装置中包含的电池堆总个数；依据荷电状态值确定电池堆装置单次循环电解液的荷电状态变化值；依据荷电状态变化值、荷电状态值和电池堆总个数，确定第一目标电解液流量；依据目标电解液流量，调控液流电池储能装置至目标状态包括：依据第一目标电解液流量，调控电解液储罐输送至电池堆装置的电解液流量；当电解液储罐输送至电池堆装置的电解液流量为第一目标电解液流量的情况下，控制液流电池储能装置进行充电。
也即，本申请实施例通过控制电解液的流量使进出分支的液流管道电解液荷电状态变化值ΔSOC在合理范围内，实现储能装置的稳定充电。
具体而言，进出分支的液流管道电解液荷电状态变化值ΔSOC的合理范围为10％至20％。
进一步地，在进出分支的液流管道电解液荷电状态变化值ΔSOC在合理范围内，也即进出分支的液流管道电解液荷电状态变化值ΔSOC在10％至20％范围内的情况下，通过依据荷电状态值确定电池堆装置单次循环电解液的荷电状态变化值，不仅仅能使荷电状态变化值处于合理范围内，同时降低电池堆充电过程的极化电压，以及降低各电池堆单节电池因荷电状态差别引起的电势差，保证液流电池储能装置稳定充电，提高***整体效率。
具体而言，在电解液荷电状态值趋向上限或趋向下限时，令电解液的荷电状态变化值的取值趋向低值；在电解液荷电状态值位于上限和下限之间时，令电解液的荷电状态变化值的取值趋向高值。
针对上述结论需要说明的是：通过电池管理***监测进出电池堆电解液的开路电压OCV，计算出进出电解液的SOC，进而得到ΔSOC值。而维持ΔSOC的变化范围在10％～20％之间，充电过程接近SOC下限或上限的范围内，极化电压随SOC的变化而显著增大；而中间过程，极化电压随SOC的变化不显著。因此，申请人得出在电解液荷电状态值趋向上限或趋向下限时，令电解液的荷电状态变化值的取值趋向低值；在电解液荷电状态值位于上限和下限之间时，令电解液的荷电状态变化值的取值趋向高值的结论，进而降低电池堆充电过程的极化电压，以及降低各电池堆单节电池因荷电状态差别引起的电势差，保证液流电池储能装置稳定充电，提高***整体效率。
此外，储能装置的液路管道将多个电池堆串联时，同一时刻进入各个液路管道的电解液荷电状态均相同。也即，经电池堆充放电后电解液的SOC值发生变化，液路管道将两个电池堆串联(如图3所示)时，第n个电池堆的出液即是第2n个电池堆的进液。电解液经第n个和第2n个电池堆充放电，其SOC变化值分别为ΔSOCn和ΔSOC2n，进出液路管道电解液荷电状态变化值ΔSOC＝ΔSOCn+ΔSOC2n。三个电池堆串联(如图4所示)时，进出液路管道电解液荷电状态变化值为ΔSOC＝ΔSOCn+ΔSOC2n+ΔSOC3n。通常情况下，每个液路管道进出液荷电状态变化值ΔSOC几乎相同。基于此可以得出储能装置泵输送的总电解液流量F与循环中电解液荷电状态变化值ΔSOC的关系式如下：
其中，J为电堆电流密度，mA/cm2；A为电池堆反应区面积，单位cm2；ni为单个电池堆节数；C为电解液中活性物质的摩尔浓度，单位mol/L；F为法拉第常数，96485c/mol；ΔSOC是单次循环中电解液总管路进液与返液的荷电状态变化值。电池管理***监测进出电池堆电解液的开路电压OCV，可计算出进出电解液的SOC，即可得到ΔSOC值。
同理基于与储能装置稳定充放电相关的参数，为了在液流电池储能装置为放电状态时，保证储能装置稳定充放电，可选地，在本申请实施例提供的电解液的调控方法中，确定电解液储罐输送至电池堆装置的目标电解液流量包括：分别确定电池堆装置中包含的电池堆总个数和每条液路管道串联的电池堆个数；依据荷电状态值确定电池堆装置中电解液的化学计量比，其中，化学计量比是单位时间内电池堆装置中电解液中可放电的离子总量与已经发生氧化反应进行放电的离子数量的比值；依据电解液的化学计量比、荷电状态值、电池堆装置中包含的电池堆总个数和每条液路管道串联的电池堆个数，确定第二目标电解液流量；依据目标电解液流量，调控液流电池储能装置至目标状态包括：依据第二目标电解液流量，调控电解液储罐输送至电池堆装置的电解液流量；当电解液储罐输送至电池堆装置的电解液流量为第二目标电解液流量的情况下，控制液流电池储能装置进行放电。
也即，本申请通过控制电解液的流量使进出分支的液流管道电解液的化学计量比在合理范围内，以实现储能装置的稳定放电。
具体而言，其进出分支的液流管道电解液的化学计量比的合理范围为1.8至8.0。
进一步，在进出分支的液流管道电解液的化学计量比在合理范围内，也即进出分支的液流管道电解液的化学计量比在1.8至8.0的范围内的情况下，通过依据荷电状态值确定电池堆装置中电解液的化学计量比，不仅仅能使电解液流量处于合理范围内，同时还可以保证液流电池储能装置在稳定放电的条件下，避免电解液流量出现剧烈变化。
具体而言，在电解液荷电状态值趋向上限时，令电解液的化学计量比的取值趋向高值；在电解液荷电状态值趋向下限时，令电解液的化学计量比的取值趋向低值。
针对上述结论需要说明的是：通常情况下，为了维持电池堆的稳定放电，电池堆中电解液流量的化学计量比不能小于1.6，当电解液的化学计量比小于1.6时，电池堆不能实现稳定的放电。
但是，在本申请中，令化学计量比的经济范围取值于1.8至8.0之间，可以达到最佳放电状态，即放电稳定，且放电效率高。
此外，化学计量比的选择值越大，其电解液流量越大，泵好越大。基于此可得在放电过程中进入单个电池堆的电解液流量Fi，其计算公式如下：
单位m3/s。
其中，J为电堆电流密度，mA/cm2；A为电池堆反应区面积，单位cm2；ni为单个电池堆节数；Stoich为电解液化学计量比，推荐的经济范围1.8～8.0。C为电解液中活性物质的摩尔浓度，单位mol/L；F为法拉第常数，96485c/mol；SOC为电解液的荷电状态，运行区间是(10％～30％)至(70％～90％)。
基于上述计量公式可得在放电过程储能装置通过泵输送至各电池堆总电解液流量F，其计算公式如下：
其中，J为电堆电流密度，mA/cm2；A为电池堆反应区面积，单位cm2；ni为单个电池堆节数；Stoich为电解液化学计量比，推荐的经济范围1.8～8.0；n串为每个并联液路管道上串联的电池堆个数；C为电解液中活性物质的摩尔浓度，单位mol/L；F为法拉第常数，96485c/mol；SOC为电解液的荷电状态，运行区间是(10％～30％)至(70％～90％)。
其中，每个并联液路管道上串联的电池堆个数的最佳选择值为2或3，其每个并联液路管道上串联的电池堆个数为2的液流电池储能装置的液流管道连接示意图如图3所示，其每个并联液路管道上串联的电池堆个数为3的液流电池储能装置的液流管道连接示意图如图4所示。
通过建立电解液化学计量比Stoich、电解液的荷电状态SOC以及储能装置通过泵输送至各电池堆总电解液流量相关联的公式，达到了不仅仅能使电解液流量处于合理范围内，同时还可以保证液流电池储能装置在稳定放电的条件下，避免电解液流量出现剧烈变化，减少输送电解液的泵耗的技术效果。
综上所述，本申请实施例提供的技术方案实现了以下技术效果：1、液流电池装置放电过程，通过选择化学计量比Stoich，计算并提供经济合理的电解液流量，实现装置稳定放电，并减少输送电解液的泵耗。2、液流电池装置充电过程，通过控制进出电解液荷电状态变化值ΔSOC，计算并通过泵提供相应流量的电解液，实现装置稳定充电，并提高装置的能量效率。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本申请实施例还提供了一种电解液的调控***，需要说明的是，本申请实施例的电解液的调控***可以用于执行本申请实施例所提供的用于电解液的调控方法。以下对本申请实施例提供的电解液的调控***进行介绍。
图5是根据本申请实施例的电解液的调控***的示意图。如图5所示，该***包括：第一确定单元51、第二确定单元53和调控单元55。
第一确定单元51，连接液流电池储能装置的第一液路总管道和第二液路总管道，用于确定电池堆装置中的电解液的荷电状态值，其中，第一液路总管道是将电解液储罐中的电解液输送至电池堆装置的管道，第二液路总管道是将电池堆装置中的电解液输送至电解液储罐的管道。
第二确定单元53，连接第一确定单元51，用于在电池堆装置中的电解液的荷电状态值在第一预设范围内的情况下，确定电解液储罐输送至电池堆装置的目标电解液流量。
调控单元55，连接第二确定单元53和液流电池储能装置，用于依据目标电解液流量，调控液流电池储能装置至目标状态。
需要说明的是：该***配适用于液流电池储能装置，液流电池储能装置包括电解液储罐和电池堆装置，电池堆装置由多条液路管道并联组成，每条液路管道串联连通多个电池堆的电解液。
进一步地，在本申请实施例提供的电解液的调控***中，第二确定单元53包括：第一数据处理器，用于确定电池堆装置中包含的电池堆总个数；第二数据处理器，连接第一确定单元51，用于依据荷电状态值确定电池堆装置单次循环电解液的荷电状态变化值；第三数据处理器，连接第一数据处理器和第二数据处理器，用于依据荷电状态变化值、荷电状态值和电池堆总个数，确定第一目标电解液流量；调控单元55包括：第一调控装置，连接第三数据处理器和液流电池储能装置，用于依据第一目标电解液流量，调控电解液储罐输送至电池堆装置的电解液流量；第二调控装置，连接第一调控装置和液流电池储能装置，用于当电解液储罐输送至电池堆装置的电解液流量为第一目标电解液流量的情况下，控制液流电池储能装置进行充电。
进一步地，在本申请实施例提供的电解液的调控***中，第二确定单元53包括：第四数据处理器，用于分别确定电池堆装置中包含的电池堆总个数和每条液路管道串联的电池堆个数；第五数据处理器，连接第一确定单元51，用于依据荷电状态值确定电池堆装置中电解液的化学计量比，其中，化学计量比是单位时间内电池堆装置中电解液中可放电的离子总量与已经发生氧化反应进行放电的离子数量的比值；第六数据处理器，连接第四数据处理器和第五数据处理器，用于依据电解液的化学计量比、荷电状态值、电池堆装置中包含的电池堆总个数和每条液路管道串联的电池堆个数，确定第二目标电解液流量；调控单元55包括：第三调控装置，连接第六数据处理器和液流电池储能装置，用于依据第二目标电解液流量，调控电解液储罐输送至电池堆装置的电解液流量；第四调控装置，连接第三调控装置和液流电池储能装置，用于当电解液储罐输送至电池堆装置的电解液流量为第二目标电解液流量的情况下，控制液流电池储能装置进行放电。
进一步地，在本申请实施例提供的电解液的调控***中，第一处理器包括：监测装置，连接液流电池储能装置的第一液路总管道和第二液路总管道，用于确定电池堆装置的开路电压值，其中，第一液路总管道是将电解液储罐中的电解液输送至电池堆装置的管道，第二液路总管道是将电池堆装置中的电解液输送至电解液储罐的管道；第七数据处理器，连接监测装置，用于依据开路电压值，确定电池堆装置中电解液的荷电状态值。
进一步地，在本申请实施例提供的电解液的调控***中，第一预设范围的上限为70％至90％，第一预设范围的下限为10％至30％。
进一步地，在本申请实施例提供的电解液的调控***中，荷电状态变化值的取值范围为10％至20％。
进一步地，在本申请实施例提供的电解液的调控***中，电解液的化学计量比的取值范围为1.8至8.0。
进一步地，在本申请实施例提供的电解液的调控***中，开路电压值与电池堆装置中电解液的荷电状态值的关系式为：
OCV＝1.2046+0.88×SOC-1.399×SOC2+0.919×SOC3，其中，开路电压值表示为OCV，荷电状态值表示为SOC。
本申请实施例提供的电解液的调控***，通过第一确定单元51连接液流电池储能装置的第一液路总管道和第二液路总管道，用于确定电池堆装置中的电解液的荷电状态值，其中，第一液路总管道是将电解液储罐中的电解液输送至电池堆装置的管道，第二液路总管道是将电池堆装置中的电解液输送至电解液储罐的管道；第二确定单元53连接第一确定单元51，用于在电池堆装置中的电解液的荷电状态值在第一预设范围内的情况下，确定电解液储罐输送至电池堆装置的目标电解液流量；调控单元55连接第二确定单元53和液流电池储能装置，用于依据目标电解液流量，调控液流电池储能装置至目标状态，解决了相关技术中针对相互并联的液流管道上有多个电池堆液路串联的储能装置，无法有效地控制电池堆液路流量，实现***稳定充放电的问题，进而达到了针对相互并联的液流管道上有多个电池堆液路串联的储能装置，有效地控制电池堆液路流量，实现***稳定充放电的效果。
本申请实施例还提供了一种液流电池储能***，需要说明的是，本申请实施例的液流电池储能***可以用于执行本申请实施例所提供的用于电解液的调控方法。本申请实施例的液流电池储能***还包括上述本申请实施例所提供的任意一种电解液的调控***。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种电解液的调控方法，其特征在于，适用于液流电池储能装置，所述液流电池储能装置包括电解液储罐和电池堆装置，所述电池堆装置由多条液路管道并联组成，每条所述液路管道串联连通多个电池堆的电解液，所述方法包括：
确定所述电池堆装置中的电解液的荷电状态值；
在所述电池堆装置中的电解液的荷电状态值在第一预设范围内的情况下，确定所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的目标电解液流量；
依据所述目标电解液流量，调控所述液流电池储能装置至目标状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
确定所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的目标电解液流量包括：确定所述电池堆装置中包含的电池堆总个数；依据所述荷电状态值确定所述电池堆装置单次循环电解液的荷电状态变化值；依据所述荷电状态变化值、所述荷电状态值和所述电池堆总个数，确定第一目标电解液流量；
依据所述目标电解液流量，调控所述液流电池储能装置至目标状态包括：依据所述第一目标电解液流量，调控所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的电解液流量；当所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的电解液流量为第一目标电解液流量的情况下，控制所述液流电池储能装置进行充电。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
确定所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的目标电解液流量包括：分别确定所述电池堆装置中包含的电池堆总个数和每条所述液路管道串联的电池堆个数；依据所述荷电状态值确定所述电池堆装置中电解液的化学计量比，其中，所述化学计量比是单位时间内电池堆装置中电解液中可放电的离子总量与已经发生氧化反应进行放电的离子数量的比值；依据所述电解液的化学计量比、所述荷电状态值、所述电池堆装置中包含的电池堆总个数和每条所述液路管道串联的电池堆个数，确定第二目标电解液流量；
依据所述目标电解液流量，调控所述液流电池储能装置至目标状态包括：依据所述第二目标电解液流量，调控所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的电解液流量；当所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的电解液流量为第二目标电解液流量的情况下，控制所述液流电池储能装置进行放电。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述电池堆装置中的电解液的荷电状态值包括：
确定所述电池堆装置的开路电压值；
依据所述开路电压值，确定所述电池堆装置中电解液的荷电状态值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设范围的上限为70％至90％，所述第一预设范围的下限为10％至30％。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述荷电状态变化值的取值范围为10％至20％。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电解液的化学计量比的取值范围为1.8至8.0。
8.一种电解液的调控***，其特征在于，配适用于液流电池储能装置，所述液流电池储能装置包括电解液储罐和电池堆装置，所述电池堆装置由多条液路管道并联组成，每条所述液路管道串联连通多个电池堆的电解液，所述***包括：
第一确定单元，连接所述液流电池储能装置的第一液路总管道和第二液路总管道，用于确定所述电池堆装置中的电解液的荷电状态值，其中，所述第一液路总管道是将所述电解液储罐中的电解液输送至所述电池堆装置的管道，所述第二液路总管道是将所述电池堆装置中的电解液输送至所述电解液储罐的管道；
第二确定单元，连接所述第一确定单元，用于在所述电池堆装置中的电解液的荷电状态值在第一预设范围内的情况下，确定所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的目标电解液流量；
调控单元，连接所述第二确定单元和所述液流电池储能装置，用于依据所述目标电解液流量，调控所述液流电池储能装置至目标状态。
9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，
所述第二确定单元包括：
第一数据处理器，用于确定所述电池堆装置中包含的电池堆总个数；
第二数据处理器，连接所述第一确定单元，用于依据所述荷电状态值确定所述电池堆装置单次循环电解液的荷电状态变化值；
第三数据处理器，连接所述第一数据处理器和所述第二数据处理器，用于依据所述荷电状态变化值、所述荷电状态值和所述电池堆总个数，确定第一目标电解液流量；
所述调控单元包括：
第一调控装置，连接所述第三数据处理器和所述液流电池储能装置，用于依据所述第一目标电解液流量，调控所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的电解液流量；
第二调控装置，连接所述第一调控装置和所述液流电池储能装置，用于当所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的电解液流量为第一目标电解液流量的情况下，控制所述液流电池储能装置进行充电。
10.根据权利要求8所述的***，其特征在于，
所述第二确定单元包括：
第四数据处理器，用于分别确定所述电池堆装置中包含的电池堆总个数和每条所述液路管道串联的电池堆个数；
第五数据处理器，连接所述第一确定单元，用于依据所述荷电状态值确定所述电池堆装置中电解液的化学计量比，其中，所述化学计量比是单位时间内电池堆装置中电解液中可放电的离子总量与已经发生氧化反应进行放电的离子数量的比值；
第六数据处理器，连接所述第四数据处理器和所述第五数据处理器，用于依据所述电解液的化学计量比、所述荷电状态值、所述电池堆装置中包含的电池堆总个数和每条所述液路管道串联的电池堆个数，确定第二目标电解液流量；
所述调控单元包括：
第三调控装置，连接所述第六数据处理器和所述液流电池储能装置，用于依据所述第二目标电解液流量，调控所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的电解液流量；
第四调控装置，连接所述第三调控装置和所述液流电池储能装置，用于当所述电解液储罐输送至所述电池堆装置的电解液流量为第二目标电解液流量的情况下，控制所述液流电池储能装置进行放电。
11.根据权利要求8所述的***，其特征在于，第一处理器包括：
监测装置，连接所述液流电池储能装置的第一液路总管道和第二液路总管道，用于确定所述电池堆装置的开路电压值，其中，所述第一液路总管道是将所述电解液储罐中的电解液输送至所述电池堆装置的管道，所述第二液路总管道是将所述电池堆装置中的电解液输送至所述电解液储罐的管道；
第七数据处理器，连接所述监测装置，用于依据所述开路电压值，确定所述电池堆装置中电解液的荷电状态值。
12.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述第一预设范围的上限为70％至90％，所述第一预设范围的下限为10％至30％。
13.根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述荷电状态变化值的取值范围为10％至20％。
14.根据权利要求10所述的***，其特征在于，所述电解液的化学计量比的取值范围为1.8至8.0。
15.根据权利要求11所述的***，其特征在于，所述开路电压值与所述电池堆装置中电解液的荷电状态值的关系式为：
OCV＝1.2046+0.88×SOC-1.399×SOC2+0.919×SOC3，其中，所述开路电压值表示为OCV，所述荷电状态值表示为SOC。
16.一种液流电池储能***，其特征在于，所述液流电池储能***包括电解液的调控***，其中，所述电解液的调控***为权利要求8至15任意一项所述的电解液的调控***。
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