液流电池管路系统技术方案

本发明专利技术公开了一种液流电池管路系统，所述液流电池管路系统包括电池堆组件、第一液罐、第二液罐、第一循环管网、第二循环管网。电池堆组件包括多个电池堆；第一循环管网包括第一泵、第一均流组件和第一汇流组件，第一均流组件用于向多个电池堆均流输送正极电解液，第一汇流组件用于汇流从多个电池堆流出的正极电解液；第二循环管网包括第二泵、第二均流组件和第二汇流组件，第二均流组件用于向多个电池堆均流输送负极电解液，第二汇流组件用于汇流从多个电池堆流出的正极电解液。本发明专利技术的液流电池管路系统保证了流入各电池堆的电解液流量的均衡性，降低了对调节阀的依赖和精度的要求，简化了管网的整体结构。

【技术实现步骤摘要】
液流电池管路系统
本专利技术涉及铁铬液流电池管路布置
，具体地，涉及一种液流电池管路系统。
技术介绍
液流电池是一种能够存储大量电化学能的储能装置，目前，技术较为成熟的液流电池主要有全钒液流电池、锌溴液流电池以及液流电池，虽然液流电池的基本原理相近，但是不同类型的液流电池的管路系统功能和设计却各有不同。相关技术中的液流电池的管路系统设计存在以下问题：1)各电池堆采用串行设计，依次流入各电池堆的电解液荷电状态不一致，使得逻辑复杂、设计难度大，且需要在正负极各布置两个电解液储罐；2)流入各电池堆的电解液流量均采用调节阀控制，阀门的数量较多，另外，为了保持流量的均衡性，对各调节阀的控制精度也要求较高；3)正极电解液罐的液位和负极电解液罐的液位在长期使用后会出现不一致的情况，相关技术中的管路设计不能实现对正极电解液罐的液位和负极电解液罐的液位的校准调节。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提出了一种液流电池管路系统，该液流电池管路系统在不使用调节阀的情况下依然能够对流入各电池堆的电解液流量进行均流控制，降低了对调节阀的依赖和精度的要求，减少了阀门的数量。根据本专利技术实施例的液流电池管路系统包括：电池堆组件，所述电池堆组件包括多个电池堆；第一液罐，所述第一液罐用于存储正极电解液；第二液罐，所述第二液罐用于存储负极电解液；第一循环管网，所述第一循环管网包括第一泵、第一均流组件和第一汇流组件，所述第一均流组件与所述第一液罐连通以用于向多个所述电池堆均流输送所述正极电解液，所述第一汇流组件与所述第一液罐连通以用于汇流从多个所述电池堆流出的所述正极电解液，所述第一泵连接在所述第一均流组件与所述第一液罐之间和/或所述第一汇流组件与所述第一液罐之间；第二循环管网，所述第二循环管网包括第二泵、第二均流组件和第二汇流组件，所述第二均流组件与所述第二液罐连通以用于向多个所述电池堆均流输送所述负极电解液，所述第二汇流组件与所述第二液罐连通以用于汇流从多个所述电池堆流出的所述正极电解液，所述第二泵连接在所述第二均流组件与所述第二液罐之间和/或所述第二汇流组件与所述第二液罐之间。根据本专利技术实施例的液流电池管路系统，电解液(正极电解液或负极电解液)会首先流入均流组件内，均流组件会将正极电解液分隔成多个支流，且各个支流电解液的流量相一致，各个支流电解液随后会被输送至对应的电池堆内，保证了流入各电池堆的电解液流量的均衡性。汇流组件方便了对从各电池堆流出的电解液的统一收集，简化了管网的布置方式。由于本专利技术实施例的液流电池管路系统中未采用调节阀来均衡流入各电池堆的电解液流量，降低了对调节阀的依赖和精度的要求，大大减少了阀门的数量，进一步简化了管网的整体结构。在一些实施例中，所述第一液罐与所述第一均流组件通过第一管路相连，所述第一泵设在所述第一管路上，所述第二液罐与所述第二均流组件通过第二管路相连，所述第二泵设在所述第二管路上；所述液流电池管路系统还包括：第一校准管路，所述第一校准管路的一端与所述第一液罐连通，所述第一校准管路的另一端与所述第二管路连通，所述第一校准管路用于供所述第二液罐内的所述负极电解液流入所述第一液罐内；和第二校准管路，所述第二校准管路的一端与所述第二液罐连通，所述第二校准管路的另一端与所述第一管路连通，所述第二校准管路用于供所述第一液罐内的所述正极电解液流入所述第二液罐内。在一些实施例中，所述第一校准管路的另一端与所述第二管路的连通处位于所述第二泵和所述第二均流组件之间，所述第二校准管路的另一端与所述第一管路的连通处位于所述第一泵和所述第一均流组件之间。在一些实施例中，液流电池管路系统还包括稳压管路，所述稳压管路的一端与所述第一液罐连通，所述稳压管路的另一端与所述第二液罐连通，所述稳压管路用于平衡所述第一液罐和所述第二液罐的压强。在一些实施例中，液流电池管路系统还包括氢气处理装置，所述氢气处理装置用于去除所述第二液罐内聚集的氢气；收气管，所述收气管的一端与所述第二液罐连通，所述收气管的另一端与所述氢气处理装置连通，所述收气管用于将所述第二液罐内的气体输送至所述氢气处理装置内；和回气管，所述回气管的一端与所述氢气处理装置连通，所述回气管的另一端与所述第二液罐连通，所述回气管用于将所述氢气处理装置处理后的气体回排至所述第二液罐内。在一些实施例中，液流电池管路系统还包括荷电平衡装置，所述荷电平衡装置用于在所述正极电解液的荷电偏移时平衡所述正极电解液的荷电；引液管，所述引液管的一端与所述荷电平衡装置连通，所述引液管的另一端和所述第一液罐连通，所述引液管用于将所述第一液罐内的正极电解液引流至所述荷电平衡装置内；和回液管，所述回液管的一端与所述荷电平衡装置连通，所述回液管的另一端和所述第一液罐连通，所述回液管用于将经所述荷电平衡装置平衡后的所述正极电解液回排至所述第一液罐内。在一些实施例中，液流电池管路系统还包括温控装置，所述温控装置用于制冷或加热所述第一液罐内的所述正极电解液和/或所述第二液罐内的所述负极电解液。在一些实施例中，液流电池管路系统还包括第一温控循环管路和第二温控循环管路，所述第一温控循环管路连通所述第一液罐和所述温控装置，所述第一温控循环管路用于将所述第一液罐内的所述正极电解液引流至所述温控装置内和/或将所述温控装置内的调温介质引流至所述第一液罐内，所述第二温控循环管路连通所述第二液罐和所述温控装置，所述第二温控循环管路用于将所述第二液罐内的所述负极电解液引流至所述温控装置内和/或将所述温控装置内的调温介质引流至所述第二液罐内。在一些实施例中，所述第一循环管网的容积和所述第二循环管网的容积差小于所述第一循环管网的容积和所述第二循环管网的容积的平均值的20％。在一些实施例中，所述第一循环管网的流动阻力和所述第二循环管网的流动阻力的差值为0kPa-50kPa。在一些实施例中，所述第一循环管网上设有第一阀门，所述第一阀门用于控制所述第一循环管网的开合，所述第一阀门的通流断面面积和所述第一循环管网的通流断面面积相同，所述第二循环管网上设有第二阀门，所述第二阀门用于控制所述第二循环管网的开合，所述第二阀门的通流断面面积和所述第二循环管网的通流断面面积相同。附图说明图1是根据本专利技术实施例的液流电池管路系统的整体结构示意图。图2是图1中第一均流组件的一个示例性示意图。图3是图1中第一均流组件的另一个示例性示意图。图4是图1中第一均流组件的再一个示例性示意图。图5是图1中第一均流组件的又一个示意图。附图标记：电池堆组件1；第一液罐2；第二液罐3；第一循环管网4；第一泵41；第一均流组件42；第一汇流组件43；第一管路44；第二循环管网5；第二泵51；第二均流组件52；第二汇流组件53；第二管路54；第一校准管路6；第二校准管路7；稳压管路8；氢气处理装置9；收气管10；回气管11；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液流电池管路系统，其特征在于，包括：/n电池堆组件，所述电池堆组件包括多个电池堆；/n第一液罐，所述第一液罐用于存储正极电解液；/n第二液罐，所述第二液罐用于存储负极电解液；/n第一循环管网，所述第一循环管网包括第一泵、第一均流组件和第一汇流组件，所述第一均流组件与所述第一液罐连通以用于向多个所述电池堆均流输送所述正极电解液，所述第一汇流组件与所述第一液罐连通以用于汇流从多个所述电池堆流出的所述正极电解液，所述第一泵连接在所述第一均流组件与所述第一液罐之间和/或所述第一汇流组件与所述第一液罐之间；/n第二循环管网，所述第二循环管网包括第二泵、第二均流组件和第二汇流组件，所述第二均流组件与所述第二液罐连通以用于向多个所述电池堆均流输送所述负极电解液，所述第二汇流组件与所述第二液罐连通以用于汇流从多个所述电池堆流出的所述正极电解液，所述第二泵连接在所述第二均流组件与所述第二液罐之间和/或所述第二汇流组件与所述第二液罐之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种液流电池管路系统，其特征在于，包括：
电池堆组件，所述电池堆组件包括多个电池堆；
第一液罐，所述第一液罐用于存储正极电解液；
第二液罐，所述第二液罐用于存储负极电解液；
第一循环管网，所述第一循环管网包括第一泵、第一均流组件和第一汇流组件，所述第一均流组件与所述第一液罐连通以用于向多个所述电池堆均流输送所述正极电解液，所述第一汇流组件与所述第一液罐连通以用于汇流从多个所述电池堆流出的所述正极电解液，所述第一泵连接在所述第一均流组件与所述第一液罐之间和/或所述第一汇流组件与所述第一液罐之间；
第二循环管网，所述第二循环管网包括第二泵、第二均流组件和第二汇流组件，所述第二均流组件与所述第二液罐连通以用于向多个所述电池堆均流输送所述负极电解液，所述第二汇流组件与所述第二液罐连通以用于汇流从多个所述电池堆流出的所述正极电解液，所述第二泵连接在所述第二均流组件与所述第二液罐之间和/或所述第二汇流组件与所述第二液罐之间。


2.根据权利要求1所述的液流电池管路系统，其特征在于，所述第一液罐与所述第一均流组件通过第一管路相连，所述第一泵设在所述第一管路上，所述第二液罐与所述第二均流组件通过第二管路相连，所述第二泵设在所述第二管路上；
所述液流电池管路系统还包括：
第一校准管路，所述第一校准管路的一端与所述第一液罐连通，所述第一校准管路的另一端与所述第二管路连通，所述第一校准管路用于供所述第二液罐内的所述负极电解液流入所述第一液罐内；和
第二校准管路，所述第二校准管路的一端与所述第二液罐连通，所述第二校准管路的另一端与所述第一管路连通，所述第二校准管路用于供所述第一液罐内的所述正极电解液流入所述第二液罐内。


3.根据权利要求2所述的液流电池管路系统，其特征在于，所述第一校准管路的另一端与所述第二管路的连通处位于所述第二泵和所述第二均流组件之间，所述第二校准管路的另一端与所述第一管路的连通处位于所述第一泵和所述第一均流组件之间。


4.根据权利要求1所述的液流电池管路系统，其特征在于，还包括稳压管路，所述稳压管路的一端与所述第一液罐连通，所述稳压管路的另一端与所述第二液罐连通，所述稳压管路用于平衡所述第一液罐和所述第二液罐的压强。


5.根据权利要求1所述的液流电池管路系统，其特征在于，还包括：
氢气处理装置，所述氢气处理装置用于去除所述第二液罐内聚集的氢气；
收气管，所述收气管的一端与所述第二液罐连通，所述收气...

【专利技术属性】
技术研发人员：李京浩，杨林，赵钊，左元杰，王含，
申请(专利权)人：北京和瑞储能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11