掌握全釩液流電池在運(yùn)行工況溫度應(yīng)力作用下的特性響應(yīng)能力,對(duì)提高全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的性能、可靠性和經(jīng)濟(jì)性有著重要的作用。開(kāi)展了溫度應(yīng)力對(duì)全釩液流電池容量、效率和內(nèi)阻等特性影響的實(shí)驗(yàn)研究,分析了全釩液流電池性能隨溫度應(yīng)力變化的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在0～30℃,全釩液流電池系統(tǒng)的容量和效率隨溫度的降低顯著降低,內(nèi)阻隨溫度的上升而呈現(xiàn)二次函數(shù)的下降規(guī)律。在20～30℃,與功率需求相應(yīng)的容量響應(yīng)能力逐漸降低,但能提供50%可用容量,在0～10℃,功率需求增加對(duì)系統(tǒng)的庫(kù)侖效率影響顯著。研究結(jié)果為優(yōu)化全釩液流電池的設(shè)計(jì)方案和運(yùn)行管理策略提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 

【文章來(lái)源】：電源技術(shù). 2020年11期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

圖２?ＶＲＦＢ系統(tǒng)溫度應(yīng)力響應(yīng)特性測(cè)試原理圖??２實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)??為了得到ＶＲＦＢ系統(tǒng)的溫度應(yīng)力響應(yīng)特性，將５?ｋＷ／１０??

采用高低溫箱，溫度范圍為－５０？１３０＇Ｃ，溫度偏差??為±?２．０?＇Ｃ，容積為１２?ｍ３。數(shù)據(jù)采集平臺(tái)采用Ｒｅｍｏｔｅ?Ｉｎｐｕｌ／??Ｏｕｔｐｕｔ終端，通信接口?ＲＳ４８５，５１２路數(shù)據(jù)采集通道。綜合分析??測(cè)試平臺(tái)采用電池測(cè)試系統(tǒng)軟件ＶｉｓｕａＬＣＮ。??圖２?ＶＲＦＢ系統(tǒng)溫度應(yīng)力響應(yīng)特性測(cè)試原理圖??１實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建??２實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)??１．１實(shí)驗(yàn)對(duì)象??本文所研究的對(duì)象是５?ｋＷ／１０?ｋＷｈ?ＶＲＦＢ系統(tǒng)。該ＶＲＦＢ??系統(tǒng)主要由電堆、電解液和循環(huán)系統(tǒng)３部分構(gòu)成，如圖１所示。??圖１?溫度應(yīng)力測(cè)試中的５?ｋＷ／１０?ｋＷｈ?ＶＲＦＢ系統(tǒng)??電堆是提供電化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所，是實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)電能和??化學(xué)能相互轉(zhuǎn)換的平臺(tái)６電解液為釩離子的硫酸溶液，在充放??電過(guò)程中不同價(jià)態(tài)釩離子進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，將電能轉(zhuǎn)化為??化學(xué)能。循環(huán)系統(tǒng)主要包括泵和循環(huán)管路，循環(huán)系統(tǒng)為電池提??供基本的運(yùn)行條件。輔機(jī)控制系統(tǒng)主要包括傳感器和就地監(jiān)??控單元，具有采集數(shù)據(jù)、安全保護(hù)和通訊等功能。??５?ｋＷ／１０?ｋＷｈ的ＶＲＦＢ系統(tǒng)參數(shù)如表１所示。??表?１?５?ｋＷ／１０?ｋＷｈ?ＶＲＦＢ?參數(shù)??參數(shù)??數(shù)值??額定功率／ｋＷ??５??額定能量／ｋＷｈ??１０??電堆數(shù)／個(gè)??１??單體電池?cái)?shù)／個(gè)??３８??單體電池電壓范圍斤??１．００?？１．５５??電解液體積／ｍ３??０．８??通訊接口??ＲＳ４８５??１．２測(cè)試平臺(tái)的搭建??ＶＲＦＢ系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)主體包括功率源、環(huán)境模擬、數(shù)據(jù)采??集和綜合分析測(cè)試平臺(tái)４個(gè)部分，如圖２所示。其中，功率源??為了得到ＶＲＦＢ系統(tǒng)的溫度應(yīng)力響應(yīng)特性，將５?ｋＷ／１０??ｋＷｈ的ＶＲ

等性能影響的實(shí)驗(yàn)研究，分析不同環(huán)境溫度應(yīng)力下ＶＲＦＢ??系統(tǒng)性能的變化規(guī)律。??平臺(tái)為充放電測(cè)試設(shè)備，輸出電壓為５？１００?ＶＤＣ，輸出電流??范圍為±?３００?Ａ?ＤＣ，電流控制精度為滿量程的０．１％。環(huán)境模??擬平臺(tái)采用高低溫箱，溫度范圍為－５０？１３０＇Ｃ，溫度偏差??為±?２．０?＇Ｃ，容積為１２?ｍ３。數(shù)據(jù)采集平臺(tái)采用Ｒｅｍｏｔｅ?Ｉｎｐｕｌ／??Ｏｕｔｐｕｔ終端，通信接口?ＲＳ４８５，５１２路數(shù)據(jù)采集通道。綜合分析??測(cè)試平臺(tái)采用電池測(cè)試系統(tǒng)軟件ＶｉｓｕａＬＣＮ。??圖２?ＶＲＦＢ系統(tǒng)溫度應(yīng)力響應(yīng)特性測(cè)試原理圖??１實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建??２實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)??１．１實(shí)驗(yàn)對(duì)象??本文所研究的對(duì)象是５?ｋＷ／１０?ｋＷｈ?ＶＲＦＢ系統(tǒng)。該ＶＲＦＢ??系統(tǒng)主要由電堆、電解液和循環(huán)系統(tǒng)３部分構(gòu)成，如圖１所示。??圖１?溫度應(yīng)力測(cè)試中的５?ｋＷ／１０?ｋＷｈ?ＶＲＦＢ系統(tǒng)??電堆是提供電化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所，是實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)電能和??化學(xué)能相互轉(zhuǎn)換的平臺(tái)６電解液為釩離子的硫酸溶液，在充放??電過(guò)程中不同價(jià)態(tài)釩離子進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，將電能轉(zhuǎn)化為??化學(xué)能。循環(huán)系統(tǒng)主要包括泵和循環(huán)管路，循環(huán)系統(tǒng)為電池提??供基本的運(yùn)行條件。輔機(jī)控制系統(tǒng)主要包括傳感器和就地監(jiān)??控單元，具有采集數(shù)據(jù)、安全保護(hù)和通訊等功能。??５?ｋＷ／１０?ｋＷｈ的ＶＲＦＢ系統(tǒng)參數(shù)如表１所示。??表?１?５?ｋＷ／１０?ｋＷｈ?ＶＲＦＢ?參數(shù)??參數(shù)??數(shù)值??額定功率／ｋＷ??５??額定能量／ｋＷｈ??１０??電堆數(shù)／個(gè)??１??單體電池?cái)?shù)／個(gè)??３８??單體電池電壓范圍斤??１．００?？１．５５??電解液體積／ｍ３??０．８??通訊接口??ＲＳ４


本文編號(hào)：2927513