本发明涉及液流电池,特别涉及全钒液流电池的温控系统。
背景技术:
1、全钒液流电池(vfb)又称钒电池,一般由两组装有钒溶液的储罐,一个作为正极,一个作为负极,两极之间有电堆,通过液流流动在电堆中以隔膜分隔交互,以钒离子的价态的变化来实现电能的储存和释放。液流电池在大型储能领域具有较广的应用前景,但是其存在温度窗口窄,电解液温度超出范围造成结晶析出,阻塞液流管路,容量衰减的问题,因此在全钒液流电池工作时,需要对其工作温度进行控制。
2、如公开号为cn114824374a的一种用于全钒液流电池的温控装置,包括用于控制全钒液流电池工况的外部控制器,所述外部控制器依据产热量对不同工况下的所述全钒液流电池实行轮作式的换热调节,且所述外部控制器通过比较正、负极电解液温度值和电池系统适宜启动温度的差异,确定所述电池系统所需的启动时间及温度调节方式。所述外部控制器将依据热量启动相应的换热设备对不同反应工况下的液流电池作针对性的热量调节及回收利用。通过温控装置使得全钒液流电池适用于各种温度和各种载荷下,从而使得全钒液流电池的适用范围更加广泛,使用周期性更长。
3、上述技术方案在实际应用中存在一些问题,该技术方案在对液流电池的温度进行控制时,其控温方式单一,难以实现液流电池中电解液与外界温度的高效换热,因而在外界温度发生快速变化时,难以保证电解液温度的快速调控;并且低温环境中由于电解液温度较低,导致液流电池无法正常使用,还需要考虑全钒液流电池在低温环境下使用的需求。
4、因此,发明全钒液流电池的温控系统来解决上述问题很有必要。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供全钒液流电池的温控系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:全钒液流电池的温控系统,包括电池储罐、电池反应箱与回液管,所述电池储罐为两个,且分别通过所述回液管与所述电池反应箱连通,还包括温控组件,其置于两个所述电池储罐之间,用于对电池储罐散热;连接管,其分别置于所述电池储罐的上端,且与所述电池储罐连通,用于抽取所述电池储罐内溶液;进液管,其分别固定连接在所述电池反应箱的两侧,且与所述电池反应箱连通;换热组件,其分别置于对应的所述电池储罐的一侧,且分别与对应的所述连接管、进液管连通,用于对流经的溶液进行温度控制;导气组件,其置于温控组件的下端,且与所述温控组件与换热组件连通,用于提升换热效率。
3、优选的,所述温控组件包括导热板,其为左右对称设置,每个所述导热板均置于对应的所述电池储罐的一侧;
4、导热管,其数量为两组,且分别置于对应的所述电池储罐内,每组所述导热管分别贯穿对应的所述电池储罐与对应的所述导热板固定连接;
5、换热板,其数量为多个,且固定连接在两个所述导热板之间;
6、固定板,其固定连接在两个所述导热板之间,所述固定板与所述导热板组成贯穿的桶状结构,每个所述固定板的中部均开设有多个散热通孔。
7、优选的,所述温控组件还包括循环风扇,其数量为多个,且固定连接在两个所述电池储罐之间,所述循环风扇置于换热板的上方;
8、加热丝,其设置在所述循环风扇与所述换热板之间,用于提升所述电池储罐内的温度;
9、活动挡板,其与所述固定板滑动连接,且中部开设有多个导风槽,所述导风槽与所述散热通孔一一对应;
10、切换组件,其设置在所述活动挡板的下端。
11、优选的,每个所述换热组件均包括换热管,其与对应的所述连接管、进液管连通;
12、固定散热片,其设置有多个,且均匀分布在所述换热管的外侧,每个所述固定散热片均与对应的所述换热管固定连接;
13、翻转簧片,其固定套装在所述固定散热片的外侧,且具有韧性;
14、翻转散热片,其固定套装在所述翻转簧片的外侧;
15、封堵组件,其设置在所述换热管的一侧,且套接在每个所述翻转散热片的外侧。
16、优选的,所述封堵组件包括导风罩,其固定连接在对应的所述电池储罐的一侧,其中部开设有多个排风孔;
17、密封板,其上下滑动设置在导风罩的内侧,且中部开设有多个排气孔;
18、扣板,其固定连接在密封板的内侧,且端部呈c形缺口,每个所述翻转散热片均置于对应的c形缺口内;
19、风动挡板,其设置在对应所述导气组件的位置,且与所述密封板固定连接;
20、复位簧片,其固定连接在所述密封板的上端,所述复位簧片的另一端与所述导风罩的内壁固定连接。
21、优选的,所述导气组件包括排风罩,其固定设置在温控组件的下端;
22、导风管,其中部与排风罩连通,且左右两侧分别与贯穿对应侧的导风罩。
23、优选的,所述换热板设置为倾斜结构,水平方向上的多个所述换热板倾斜方向一致,垂直方向上的多个所述换热板倾斜方向交错设置,且相邻两个垂直方向上的所述换热板呈搭接设置。
24、优选的,所述切换组件包括传动杆,其设置在所述活动挡板的下端,且与所述固定板转动连接;
25、凸轮,其固定套装在所述传动杆的外侧,且与所述活动挡板对应;
26、舵机,其固定连接在固定板的一侧,且输出轴与所述传动杆固定连接。
27、优选的,所述换热板的中部开设有多个凹槽,用于提升控温效果。
28、优选的,所述导热板的中部固定连接有温度传感器,且温度传感器的探头设置于电池储罐的内部。
29、本发明的技术效果和优点:
30、1、本发明通过在两个电池储罐之间设置温控组件,使用时,导热板通过其外侧的导热管可以实现电池储罐内电解液的换热,通过其内侧的换热板实现与外界的换热,通过循环风扇可以实现对换热板的加快散热,以达到控制电解液温度的效果,通过将多个换热板设置为倾斜结构,空气在经过多个换热板时受到换热板倾斜结构的影响而往复折返,从而可以有效的提升换热板与空气之间的换热效率,以达到提升电解液换热效率的目的。
31、2、本发明通过设置换热组件与封堵组件,通过进入到换热组件内的气流量控制封堵组件移动,并使换热管外侧的翻转簧片改变状态,在进行散热时使翻转散热片置于固定散热片的上方,气流通过换热组件的速度增加,提升散热效果,在进行加温时使翻转散热片置于固定散热片的下方,同时封堵组件关闭,使气流在换热组件内停留时间更长,更好的利用热空气,提上加温效果。
32、3、本发明通过在电池储罐与电池反应箱之间设置换热组件,换热组件可以实现对电解液的流动引导,通过在换热管的外侧设置固定散热片、翻转簧片与翻转散热片将温控组件排出的热风或冷风引导至换热管的外侧,并与换热管外侧的固定散热片、翻转簧片与翻转散热片实现热交换,以达到对即将进入电池反应箱的电解液温度的控制,进而可以保证电池反应箱内部电解液的温度稳定,以保证液流电池的稳定运行。
33、4、本发明通过设置固定板与活动挡板,活动挡板设置为可以上下运动方式,通过控制活动挡板上下运动使得散热通孔与导风槽重合或交错,以达到控制外界空气直接进出温控箱的效果,在散热时可以提高温控箱内部的热风排出,而在加热时可以避免温控箱内的热量浪费,以达到提升装置温控效率的目的。
1.全钒液流电池的温控系统,包括电池储罐(1)、电池反应箱(2)与回液管(3),所述电池储罐(1)为两个,且分别通过所述回液管(3)与所述电池反应箱(2)连通,其特征在于:还包括温控组件(4),其置于两个所述电池储罐(1)之间,用于对电池储罐(1)散热;
2.根据权利要求1所述的全钒液流电池的温控系统,其特征在于:所述温控组件(4)包括导热板(40),其为左右对称设置,每个所述导热板(40)均置于对应的所述电池储罐(1)的一侧;
3.根据权利要求2所述的全钒液流电池的温控系统,其特征在于:所述温控组件(4)还包括循环风扇(45),其数量为多个,且固定连接在两个所述电池储罐(1)之间,所述循环风扇(45)置于换热板(42)的上方;
4.根据权利要求1所述的全钒液流电池的温控系统,其特征在于:每个所述换热组件(7)均包括换热管(70),其与对应的所述连接管(5)、进液管(6)连通;
5.根据权利要求4所述的全钒液流电池的温控系统,其特征在于:所述封堵组件(74)包括导风罩(740),其固定连接在对应的所述电池储罐(1)的一侧,其中部开设有多个排风孔(741);
6.根据权利要求5所述的全钒液流电池的温控系统,其特征在于:所述导气组件(8)包括排风罩(80),其固定设置在温控组件(4)的下端;
7.根据权利要求2所述的全钒液流电池的温控系统,其特征在于:所述换热板(42)设置为倾斜结构,水平方向上的多个所述换热板(42)倾斜方向一致,垂直方向上的多个所述换热板(42)倾斜方向交错设置,且相邻两个垂直方向上的所述换热板(42)呈搭接设置。
8.根据权利要求3所述的全钒液流电池的温控系统,其特征在于:所述切换组件(49)包括传动杆(490),其设置在所述活动挡板(47)的下端,且与所述固定板(43)转动连接;
9.根据权利要求3所述的全钒液流电池的温控系统,其特征在于:所述换热板(42)的中部开设有多个凹槽,用于提升控温效果。
10.根据权利要求2所述的全钒液流电池的温控系统,其特征在于:所述导热板(40)的中部固定连接有温度传感器(50),且温度传感器(50)的探头设置于电池储罐(1)的内部。
