一种供液流量可调节的液流电池储能系统技术方案

技术编号:42027685 阅读:14 留言:0更新日期:2024-07-16 23:17
本技术提出了一种供液流量可调节的液流电池储能系统,涉及液流电池的技术领域,用以解决液流电池中流量泵的供液精度差的技术问题。所述液流电池储能系统包括正极储液罐、负极储液罐、电堆,所述负流液回路包括负供液管路和负回流管路,所述正供液管路和负供液管路上均设有供液泵和电子膨胀阀,正供液管路在供液泵和电子膨胀阀之间连接有正平衡管路,正平衡管路与正极储液罐连通;负供液管路在供液泵和电子膨胀阀之间连接有负平衡管路,负平衡管路与负极储液罐连通。本技术其采用电子膨胀阀精确调节流量和压力,在使用过程中。不会产生电堆需求流量和供液流量不匹配的情况,保证了电池系统的性能和循环使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及液流电池的,尤其涉及一种供液流量可调节的液流电池储能系统


技术介绍

1、锌溴液流储能电池(zinc-bromineredoxflowbattery,zbb)是一种低成本、高效率、环境友好型的液流储能电池,具有能量密度和电流效率高、装置简单易操纵、使用寿命长、成本低廉等优点,主要应用于电网调峰、风能和太阳能等可再生能源发电储能领域。

2、传统的锌溴液流电池运行过程中,存在如下问题:

3、1、正负极供液流量通过泵变频调节,该变频调节精度不满足电堆精细供液要求。

4、2、正负极管路存在压差,会增加材料变形率。

5、3、电解液会发生迁移,导致正负极电解液不匹配,影响电池性能,在迁移量较大时,高位侧电解液液位上升至储液罐口处,由于压力可能造成密封失效而使得电解液泄露;低位侧因供液泵的吸程增加,可能导致泵过载而损坏。


技术实现思路

1、针对液流电池中流量泵的供液精度差的技术问题,本技术提出一种供液流量可调节的液流电池储能系统,其采用电子膨胀阀精确调节流量和压力,在使用过程中。不会产生电堆需求流量和供液流量不匹配的情况,保证了电池系统的性能和循环使用寿命。

2、为了达到上述目的,本技术的技术方案是这样实现的:

3、一种供液流量可调节的液流电池储能系统,包括正极储液罐、负极储液罐、电堆,正极储液罐通过正流液回路与电堆连接,负极储液罐通过负流液回路与电堆连接,所述正流液回路包括正供液管路和正回流管路,所述负流液回路包括负供液管路和负回流管路,所述正供液管路和负供液管路上均设有供液泵和电子膨胀阀,正供液管路在供液泵和电子膨胀阀之间连接有正平衡管路,正平衡管路与正极储液罐连通;负供液管路在供液泵和电子膨胀阀之间连接有负平衡管路,负平衡管路与负极储液罐连通。

4、所述正供液管路上的供液泵和电子膨胀阀分别为供液泵ⅰ和电子膨胀阀ⅰ,供液泵ⅰ位于靠近正极储液罐的一端。

5、所述负供液管路上的供液泵和电子膨胀阀分别为供液泵ⅱ和电子膨胀阀ⅱ,供液泵ⅱ位于靠近负极储液罐的一端。

6、所述正平衡管路上安装有球阀ⅰ,负平衡管路上安装有球阀ⅱ。

7、所述正平衡管路的末端与正回流管路连通,负平衡管路的末端与负回流管路连通。

8、所述正平衡管路的末端连接在正极储液罐上,负平衡管路的末端连接在负极储液罐上。

9、所述正极储液罐和负极储液罐之间设有储液罐连通管路进行连通。

10、所述储液罐连通管路上设有球阀ⅲ。

11、所述正极储液罐和负极储液罐中安装有液位监测装置。

12、所述正极储液罐中的电解质从正供液管路流入电堆,从正回流管路流回正极储液罐;所述负极储液罐中的电解质从负供液管路流入电堆,从负回流管路流回负极储液罐。

13、本技术所述液流电池系统可用于锌溴液流储能电池中。

14、本技术的有益效果:与现有技术相比,本专利技术电子膨胀阀相较于供液泵具有更精准的电堆进液流量调节。通过平衡管路的设置,避免管路内憋压。同时,将电子膨胀阀与球阀联用,更好的平衡正负极管路压力。另外,通过设置储液罐连通管路解决了系统运行过程中电解液迁移问题,优化了系统流程。

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【技术保护点】

1.一种供液流量可调节的液流电池储能系统,包括正极储液罐(1)、负极储液罐(2)、电堆(3),正极储液罐(1)通过正流液回路与电堆(3)连接,负极储液罐(2)通过负流液回路与电堆(3)连接,其特征在于,所述正流液回路包括正供液管路(11)和正回流管路(15),所述负流液回路包括负供液管路(12)和负回流管路(16),所述正供液管路(11)和负供液管路(12)上均设有供液泵和电子膨胀阀,正供液管路(11)在供液泵和电子膨胀阀之间连接有正平衡管路(13),正平衡管路(13)与正极储液罐(1)连通;负供液管路(12)在供液泵和电子膨胀阀之间连接有负平衡管路(14),负平衡管路(14)与负极储液罐(2)连通。

2.根据权利要求1所述的供液流量可调节的液流电池储能系统,其特征在于,所述正供液管路(11)上的供液泵和电子膨胀阀分别为供液泵Ⅰ(4)和电子膨胀阀Ⅰ(6),供液泵Ⅰ(4)位于靠近正极储液罐(1)的一端。

3.根据权利要求1所述的供液流量可调节的液流电池储能系统,其特征在于,所述负供液管路(12)上的供液泵和电子膨胀阀分别为供液泵Ⅱ(5)和电子膨胀阀Ⅱ(7),供液泵Ⅱ(5)位于靠近负极储液罐(2)的一端。

4.根据权利要求1-3任一项所述的供液流量可调节的液流电池储能系统,其特征在于,所述正平衡管路(13)上安装有球阀Ⅰ(8),负平衡管路(14)上安装有球阀Ⅱ(9)。

5.根据权利要求4所述的供液流量可调节的液流电池储能系统,其特征在于,所述正平衡管路(13)的末端与正回流管路(15)连通,负平衡管路(14)的末端与负回流管路(16)连通。

6.根据权利要求4所述的供液流量可调节的液流电池储能系统,其特征在于,所述正平衡管路(13)的末端连接在正极储液罐(1)上,负平衡管路(14)的末端连接在负极储液罐(2)上。

7.根据权利要求1所述的供液流量可调节的液流电池储能系统,其特征在于,所述正极储液罐(1)和负极储液罐(2)之间设有储液罐连通管路(17)进行连通。

8.根据权利要求7所述的供液流量可调节的液流电池储能系统,其特征在于,所述储液罐连通管路(17)上设有球阀Ⅲ(10)。

9.根据权利要求8所述的供液流量可调节的液流电池储能系统,其特征在于,所述正极储液罐(1)和负极储液罐(2)中安装有液位监测装置。

10.根据权利要求1所述的供液流量可调节的液流电池储能系统,其特征在于,所述正极储液罐(1)中的电解质从正供液管路(11)流入电堆(3),从正回流管路(15)流回正极储液罐(1);所述负极储液罐(2)中的电解质从负供液管路(12)流入电堆(3),从负回流管路(16)流回负极储液罐(2)。

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【技术特征摘要】

1.一种供液流量可调节的液流电池储能系统,包括正极储液罐(1)、负极储液罐(2)、电堆(3),正极储液罐(1)通过正流液回路与电堆(3)连接,负极储液罐(2)通过负流液回路与电堆(3)连接,其特征在于,所述正流液回路包括正供液管路(11)和正回流管路(15),所述负流液回路包括负供液管路(12)和负回流管路(16),所述正供液管路(11)和负供液管路(12)上均设有供液泵和电子膨胀阀,正供液管路(11)在供液泵和电子膨胀阀之间连接有正平衡管路(13),正平衡管路(13)与正极储液罐(1)连通;负供液管路(12)在供液泵和电子膨胀阀之间连接有负平衡管路(14),负平衡管路(14)与负极储液罐(2)连通。

2.根据权利要求1所述的供液流量可调节的液流电池储能系统,其特征在于,所述正供液管路(11)上的供液泵和电子膨胀阀分别为供液泵ⅰ(4)和电子膨胀阀ⅰ(6),供液泵ⅰ(4)位于靠近正极储液罐(1)的一端。

3.根据权利要求1所述的供液流量可调节的液流电池储能系统,其特征在于,所述负供液管路(12)上的供液泵和电子膨胀阀分别为供液泵ⅱ(5)和电子膨胀阀ⅱ(7),供液泵ⅱ(5)位于靠近负极储液罐(2)的一端。

4.根据权利要求1-3任一项所述的供液流量可调节的液流电池储能系统,其特征在于,所述正平衡管路(13)上安装有球阀...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡迎军闫利坤王涛霍锋王钧锐郑淮阳李林林闫杰杰张海涛
申请(专利权)人:郑州中科新兴产业技术研究院
类型:新型
国别省市:

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