一種全釩液流電池故障快速檢測定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及儲能電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全銀液流電池故障快速檢測定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]全釩液流電池與普通蓄電池具有明顯的區(qū)別，普通蓄電池的活性物質(zhì)被包容在固態(tài)電極之內(nèi)，而全釩液流電池的正、負極活性物質(zhì)主要存在于電解液中，其使用的含有正、負極活性物的電解液分別裝在兩個儲液罐中。全釩液流電池以釩離子溶液為正、負極活性物質(zhì)，正極是V (IV) /V (V)電對，負極則是V (III) /V (II)電對，其采用的溶劑為稀硫酸，正極電解液是v(v)和V(IV)的硫酸溶液，負極電解液是V(III)/V(II)硫酸溶液。理想情況下，電池充滿電后，正極溶液全部為V(V)硫酸離子溶液，負極溶液全部為V(II)硫酸溶液，開路電位越為1.6V。全釩液流電池工作時，通過送液栗循環(huán)流過全釩液流電池，全釩液流電池內(nèi)的正、負極電解液由離子交換膜隔開。
[0003]目前，電池故障檢測方法主要針對蓄電池、車載動力電池、燃料電池、鈉硫電池等普通電池，還沒有專門針對全釩液流電池故障檢測的方法。中國專利申請?zhí)?3133008.8公開的燃料電池系統(tǒng)故障檢測方法和裝置，是把多個燃料電池測量值與多個范圍界限的相應界限進行比較以產(chǎn)生多個范圍標記；微分燃料電池測量值以產(chǎn)生多個燃料電池變化率；燃料電池變化率與多個變化率界限的相應界限進行比較以產(chǎn)生多個變化率標記；和把范圍標記和變化率標記進行分類以產(chǎn)生故障檢測判定。中國專利申請?zhí)?01010000234.8公開的蓄電池故障監(jiān)控維護的方法和裝置，是檢測蓄電池單體的容量、充放電及溫度參數(shù)；根據(jù)參數(shù)，判斷出現(xiàn)故障的單體蓄電池的故障類型；根據(jù)故障結(jié)果，進行告警并處理。中國專利申請?zhí)?01010202486.9公開的動力電池故障檢測方法及檢測系統(tǒng)，是通過電壓檢測電路，分另IJ檢測單獨電池的電壓值，再通過窗口比較電路，分別對所測電壓值比較，判斷是否落在第一閾值范圍內(nèi)，當任意一節(jié)單獨電池的電壓值不在第一閾值范圍內(nèi)，則控制執(zhí)行元件切斷充放電電路或報警；當電壓值在第一閾值范圍內(nèi)時，將該電壓值轉(zhuǎn)換成電壓數(shù)字信號輸入暫存模塊，MCU 二次比較單元，從暫存模塊中挑出電壓值中的最大電壓值和最小電壓值進行第二次比較，判斷兩者的差值是否在第二閾值范圍內(nèi)，當差值不在第二閾值范圍內(nèi)，控制執(zhí)行元件切斷充放電電路或報警。
[0004]上述的現(xiàn)有技術(shù)都是以電壓變化率、容量變化率、溫度變化率等為參數(shù)，通過單一參數(shù)變化情況判斷普通電池故障，然而，全釩液流電池與普通電池不同，其反應場所和活性物質(zhì)是分開的，僅憑單一參數(shù)變化，無法快速檢測全釩液流電池故障類型。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種全釩液流電池故障快速檢測定位方法，以全釩液流電池自有監(jiān)控系統(tǒng)采集的參數(shù)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過與特征標準曲線進行比較，經(jīng)分析即可快速得出全釩液流電池故障位置及類型。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種全釩液流電池故障快速檢測定位方法，包括如下步驟:制定全釩液流電池充放電參數(shù)的特征標準曲線；通過自有監(jiān)控系統(tǒng)采集參數(shù)數(shù)據(jù)；根據(jù)采集的參數(shù)數(shù)據(jù)偏離所述特征標準曲線的情況，判斷全釩液流電池是否出現(xiàn)故障以及故障位置和類型。
[0008]根據(jù)以上方案，所述特征標準曲線包括電壓曲線、電流曲線、內(nèi)阻曲線、容量曲線、效率曲線、壓力曲線、溫度曲線以及流量曲線等。
[0009]根據(jù)以上方案，所述特征標準曲線以充放電中正極或負極氧化還原電位值為橫坐標。
[0010]根據(jù)以上方案，所述故障類型包括外漏、內(nèi)漏、結(jié)晶、堵塞、失衡、老化。
[0011 ] 根據(jù)以上方案，所述采集的參數(shù)數(shù)據(jù)與所述特征標準曲線偏離值小于5 %時，認定全釩液流電池沒有出現(xiàn)故障；當偏離值大于或等于5%時，即斷定全釩液流電池出現(xiàn)了故障，進而判斷故障位置和類型。
[0012]根據(jù)以上方案，所述故障類型的具體判斷方法為:若充電過程中出現(xiàn)采集電壓增大，或放電過程中采集電壓下降，且容量下降，而其他參數(shù)正常，則為失衡；若充電過程中出現(xiàn)采集電壓增大，或放電過程中采集電壓下降，且容量下降，同時流速下降，則為堵塞；若充電過程中出現(xiàn)采集電壓增大，或放電過程中采集電壓下降，且容量下降，同時內(nèi)阻增大，則為老化；若充電過程中出現(xiàn)采集電壓增大，或放電過程中采集電壓下降，且容量下降，同時內(nèi)阻增大，且流速下降，溫度升高或降低，則為結(jié)晶；若容量下降，電池外部有液體，則為外漏；若充電過程中出現(xiàn)采集電壓下降，或放電過程中采集電壓下降，則為內(nèi)漏。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
[0014]1)本發(fā)明的檢測方法簡單、方便、容易操作控制；
[0015]2)本發(fā)明提供的檢測方法不需要在原有全釩液流電池中添加新設(shè)備，只需在原有監(jiān)控系統(tǒng)中新加分析軟件，大大節(jié)約了成本；
[0016]3)本發(fā)明的檢測方法，可快速定位全釩液流電池故障位置及類型，為全釩液流電池故障預警提供技術(shù)支持。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行說明。
[0018]本發(fā)明提供一種全釩液流電池故障快速檢測定位方法，包括如下步驟:
[0019]1)制定全f凡液流電池充放電參數(shù)的特征標準曲線；
[0020]通過全釩液流電池監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)取全釩液流電池運行過程參數(shù)值，整理記錄全釩液流電池運行過程參數(shù)相關(guān)數(shù)據(jù)得到“數(shù)據(jù)庫”，該數(shù)據(jù)庫包括但不限于:電壓、電流、內(nèi)阻、容量、效率、壓力、溫度、流量、正極氧化還原電位及負極氧化還原電位。
[0021 ] 分析處理全釩液流電池運行“數(shù)據(jù)庫”，得出全釩液流電池充放電每個參數(shù)的兩條特征標準曲線:每個參數(shù)的兩條特征標準曲線中一條曲線是以充放電中正極氧化還原電位值為橫坐標，對應參數(shù)值為縱坐標；一條曲