【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液流电池温度控制，具体涉及基于压缩空气的液流电池冷却和加热系统及其运行方法。
技术介绍
1、随着大规模储能技术的发展，出现了不同电解液介质的液流电池，包括铁铬液流电池、全钒液流电池、锌镍液流电池、锌溴液流电池等，它们的工作原理都是通过液泵将电解液输入电池堆内进行化学反应，温度是影响化学反应的一个重要因素，因此必须将温度控制在一个合理的温度范围，否则会影响充放电和对充电极造成损伤。目前常用的冷却方式是冷水机加板式换热器组合在一起或者冷却塔加换热器的组合，通过冷水和电解液的热交换，达到冷却的目的，但该种方法绝缘性差，电解液带电离子容易和水导电，且功耗大，价格较高，不适合大规模储能；传统的加热方式采用电阻丝或者高频感应加热，需要在冷却装置的基础上，额外增一套加热装置，不仅功耗继续增大，而且造价进一步提高，很难在大规模储能上应用。
2、所以需要寻求一种比较经济、环保、介质绝缘的冷却和加热系统，以较小的功耗和极简单的系统完成液流电池电解液在高温时的冷却和在低温时的加热，使其保持一定的温度范围。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足，本专利技术目的是提供一种能够解决传统加热和冷却系统功耗大、造价高的问题的基于压缩空气的液流电池冷却和加热系统及其运行方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案是：基于压缩空气的液流电池冷却和加热系统，该系统包括托盘，所述托盘上设有循环泵、冷却加热机构、储液罐以及电堆支架，所述储液罐内储存有电解液，所述电堆支
3、所述循环泵通过过滤器与所述储液罐内的电解液相连通，所述循环泵通过第一管路与所述电堆相连通，所述储液罐内的电解液通过第二管路与所述电堆相连通，所述第一管路上依次设有压力表、温度传感器、活接头、流量传感器，所述第二管路上设有手动球阀；
4、所述冷却加热机构与所述储液罐内的电解液相连通，所述冷却加热机构包括能够控制压缩外部空气的压力开关阀，所述压力开关阀连通有涡流管，所述涡流管向两个方向分别连通有两个并联的手动开关阀，其中两个所述手动开关阀共同连通有电动开关阀，所述电动开关阀连通有设置在所述电解液内的环绕钛管，所述环绕钛管连接有压力传感器。
5、进一步地，该方法包括以下步骤：
6、s1：所述循环泵从所述储液罐中吸出电解液，所述电解液通过所述第一管路进入到所述电堆中发生化学反应；
7、s2：在所述电堆充电时，所述储液罐中的电解液处于带电状态，在所述电堆放电时，所述储液罐中的电解液处于失电状态，并从所述电堆的出口流回所述储液罐；
8、s3：由所述冷却加热机构随时保持所述电解液处于预设温度值内；
9、所述冷却加热机构存在三个工作状态：
10、在高温状态下，控制四个所述手动开关阀分别开闭，使得压缩空气流入所述涡流管，冷空气流入到所述环绕钛管中，当冷空气的压力超过所述压力传感器的阈值时，所述压力开关阀关闭压缩空气，同时关闭所述电动开关阀，所述环绕钛管内的冷空气与所述电解液进行热交换；随着热交换的进行，系统内压力降低，重新启动压缩空气，将冷空气送入所述环绕钛管，发热的空气排到户外；
11、在低温状态下，控制四个所述手动开关阀分别开闭，使得压缩空气流入所述涡流管，热空气流入到所述环绕钛管中，当热空气的压力超过所述压力传感器的阈值时，所述压力开关阀关闭压缩空气，同时关闭所述电动开关阀，所述环绕钛管内的热空气与所述电解液进行热交换；随着热交换的进行，系统内压力降低，重新启动压缩空气，将热空气送入所述环绕钛管，冷却的空气排到户外；
12、在常温下，所述温度传感器检测到所述电解液的温度在预设范围内，压缩空气不工作。
13、与现有技术相比，本方案具备的显著优点有：
14、本方案解决了现有液流电池采用冷水机和板式换热器进行冷却以及采用电阻丝加热或者高频感应加热所带来的系统绝缘性能差、功耗大、造价高的问题。本方案所设计的液流电池冷却和加热系统，采用同一套硬件系统，即可实现对液流电池的冷却，也能够在低温环境下实现对液流电池的加热，极大的节约了空间和成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.基于压缩空气的液流电池冷却和加热系统，其特征在于，该系统包括托盘，所述托盘上设有循环泵、冷却加热机构、储液罐以及电堆支架，所述储液罐内储存有电解液，所述电堆支架上架设有与所述储液罐相连通的电堆；
2.根据权利要求1所述的基于压缩空气的液流电池冷却和加热系统的运行方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.基于压缩空气的液流电池冷却和加热系统，其特征在于，该系统包括托盘，所述托盘上设有循环泵、冷却加热机构、储液罐以及电堆支架，所述储液罐内储存有电解液，所述电...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵向飞，常广，李绍，林锥，李伟，王怀喜，
申请(专利权)人：北京京仪仪器仪表研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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