本發明專利技術公開了一種液流電池系統及其停機保護方法和裝置。該液流電池系統的停機保護方法包括：檢測液流電池系統的運行狀態；判斷液流電池系統是否停機；以及在液流電池系統停機后，控制液流電池系統進行放電。通過本發明專利技術，在液流電池系統停止運行后，對電池堆內殘余電解液進行緩慢放電，使其處于安全的電荷態范圍，避免由于長時間停機導致電解液變質或析出沉淀物，從而增加了電池堆的壽命。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及液流電池領域，具體而言，涉及一種液流電池系統及其停機保護方法和裝置。
技術介紹
液流電池是一種以不同價態的金屬離子電解液進行氧化還原的電化學反應裝置， 能夠高效地實現化學能與電能之間的相互轉化。該類電池具有使用壽命長，能量轉化效率高，安全性好，環境友好等優點，能用于風能發電和光伏發電配套的大規模儲能系統，是電網削峰填谷、平衡負載的主要選擇之一。因此，近年來液流電池逐漸成為大容量儲能電池研究的重點。以全釩氧化還原液流電池為例，以釩離子V2+/V3+和V4+/V5+作為電池的正負極氧化還原電對，將正負極電解液分別存儲于兩個儲液罐中，由耐酸液體泵驅動活性電解液至反應場所(電池堆)再回至儲液罐中形成循環液流回路，以實現充放電過程。在全釩氧化還原液流電池儲能系統中，電池堆性能的好壞決定著整個系統的充放電性能，尤其是充放電功率及效率。電池堆是由多片單電池依次疊放壓緊，串聯而成。其中，傳統的單片液流電池的組成如圖1所示，單體電池包括液流框1'、集流板2'、電極3'以及隔膜4'，通過 N個單體電池的堆疊組成電池堆5'。液流電池系統在應用過程中，其停機的電解液可能處于較高的電荷狀態。因此，在電池系統中的液體泵停止運行后，電池堆內剩余的電解液中的金屬離子濃度可能較高，如果長時間停機，容易造成電解液的變質或電池堆內電解液析出沉淀物，堵塞多孔電極、流道及管道等，降低電池堆壽命。針對相關技術中液流電池系統長時間停機時，由于電解液的變質或析出沉淀物導致電池堆壽命降低的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
技術實現思路
本專利技術的主要目的在于提供一種液流電池系統及其停機保護方法和裝置，以解決液流電池系統長時間停機時，由于電解液的變質或析出沉淀物導致電池堆壽命降低的問題。為了實現上述目的，根據本專利技術的一個方面，提供了一種液流電池系統的停機保護方法。根據本專利技術的液流電池系統的停機保護方法包括檢測液流電池系統的運行狀態；判斷液流電池系統是否停機；以及在液流電池系統停機后，控制液流電池系統進行放 H1^ ο進一步地，在控制液流電池系統進行放電前，該方法還包括檢測液流電池系統的電池堆的內部電壓；以及判斷內部電壓是否在預設電壓范圍之內，其中，該方法中控制液流電池系統進行放電包括在內部電壓不在預設電壓范圍之內時，控制液流電池系統進行放電。進一步地，控制液流電池系統放電包括控制液流電池系統進行連續放電；或控制液流電池系統進行間歇式放電。進一步地，控制液流電池系統進行間歇式放電包括控制液流電池系統按照放電時間和靜置時間比大于或等于1 80進行間歇式放電。進一步地，采用以下方式控制液流電池系統進行放電在液流電池系統內連接電阻，以使液流電池系統的電池堆與電阻之間形成回路。進一步地，電阻的阻值大于或等于IO3歐。進一步地，在液流電池系統內連接電阻包括在液流電池系統內的電池堆組、電池堆或單電池中的一處或多處連接電阻。進一步地，控制液流電池系統放電包括控制液流電池系統按照放電電流密度小于或等于10毫安/平方厘米進行放電。為了實現上述目的，根據本專利技術的另一方面，提供了一種液流電池系統的停機保護裝置。根據本專利技術的液流電池系統的停機保護裝置包括第一檢測單元，用于檢測液流電池系統的運行狀態；第一判斷單元，用于判斷液流電池系統是否停機；以及控制單元，用于在液流電池系統停機后，控制液流電池系統進行放電。進一步地，該裝置還包括第二檢測單元，用于檢測液流電池系統的電池堆的內部電壓；以及第二判斷單元，用于判斷內部電壓是否在預設電壓范圍之內，其中，該裝置的控制單元還用于在內部電壓不在預設電壓范圍之內時，控制液流電池系統進行放電。進一步地，控制單元包括第一控制子單元，用于控制液流電池系統進行連續放電；或第二控制子單元，用于控制液流電池系統進行間歇式放電。為了實現上述目的，根據本專利技術的另一方面，提供了一種液流電池系統。根據本專利技術的液流電池系統包括本專利技術提供的任一種液流電池系統的停機保護裝置。通過本專利技術，采用包括以下步驟的液流電池系統的停機保護方法首先檢測液流電池系統的運行狀態；然后判斷系統是否停機；以及在系統停機后，控制液流電池系統進行放電，使得系統在長期的停機過程中，電解液處于適宜的電荷狀態，避免電解液的變質或析出沉淀物，進而達到了提高液流電池系統使用壽命的效果。附圖說明構成本申請的一部分的附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，本專利技術的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的不當限定。在附圖中圖1是根據相關技術的單片液流電池及電池堆的組成示意圖；圖2是根據本專利技術第一實施例的液流電池系統的停機保護方法流程圖；圖3是根據本專利技術第二實施例的液流電池系統的停機保護方法流程圖；圖4是根據本專利技術實施例的液流電池系統放電電流和外接電阻的關系曲線圖；圖5是根據本專利技術實施例的液流電池系統的停機保護裝置框圖；以及圖6是根據本專利技術實施例的液流電池系統的示意圖。具體實施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本專利技術。首先，介紹液流電池系統的停機保護方法的具體實施方式。圖2是根據本專利技術第一實施例的液流電池系統的停機保護方法流程圖，如圖2所示，該方法包括如下的步驟S102至步驟S106 步驟S102 檢測液流電池系統的運行狀態，此處的運行狀態僅指系統處于開機狀態或處于停機狀態，并不涉及系統運行情況的好壞。步驟S104 判斷液流電池系統是否停機，在系統停機時，執行步驟S106，否則執行步驟S102。在判斷液流電池系統是否停機時，需要兼顧兩個方面，第一系統中的液體泵是否停止運行；第二 系統的放電電流是否為零。通過檢測裝置或傳感器測得液體泵停止運行， 且放電電流為零時，判斷電池系統處于停機狀態。步驟S106 在液流電池系統停機后，控制液流電池系統進行放電，其中，液流電池系統停機是指外接負載和液體泵均停止工作。由于電解液在停機后較短時間內的性能變化不明顯，優選地，在液流電池系統停機后，并不馬上控制液流電池系統進行放電。而是在系統停機后啟動計時器，在計時器顯示系統停機一段時間后(如半小時后)，接通放電電路以控制液流電池系統進行放電，能夠避免電池停機開機時間間隔過短時造成的能量浪費。在該實施例中，檢測液流電池系統的運行狀態，如果該系統處于停機狀態，那么控制系統進行放電，能夠在系統停機后，降低系統電池堆內的殘余電解液中電荷量，使得電解液處于適宜的電荷狀態，避免電解液的變質或析出沉淀物而導致的電極、流道及管道堵塞， 也避免電解液自放電而導致不可預測的副反應發生，從而提高液流電池系統使用壽命。以全釩液流氧化電池系統為例，在系統停機狀態下，使得電池堆內剩余的電解液中五價釩離子濃度處于合理安全的范圍，避免停機過程中電解液析出沉淀以堵塞多孔電極及降低電池堆壽命。圖3是根據本專利技術第二實施例的液流電池系統的停機保護方法流程圖，如圖3所示，該方法包括如下的步驟S202至步驟S210 步驟S202 檢測液流電池系統的運行狀態。步驟S204 判斷液流電池系統是否停機，在系統停機時，執行步驟S206，否則執行步驟S202。步驟S206 在確認系統已經停機后，檢測電池堆的內部電壓，之所以能夠通過判斷電池堆的內部電壓來判斷系統是否需要進行本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．一種液流電池系統的停機保護方法，其特征在于，包括：檢測所述液流電池系統的運行狀態；判斷所述液流電池系統是否停機；以及在所述液流電池系統停機后，控制所述液流電池系統進行放電。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：湯浩，殷聰，謝光有，練勇，王榮貴，胡蘊成，
申請(專利權)人：中國東方電氣集團有限公司，
類型：發明
國別省市：90
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