一种液流电池系统的控制方法和装置与流程

本发明实施例涉及电池控制技术，尤其涉及一种液流电池系统的控制方法和装置。

背景技术：

1、在液流电池系统中，电解液传输至电池堆，离子通过交换膜移动以完成电化学反应。为了保证电化学反应的进行，需要电解液达到一定的流量。因此，在液流电池系统运行时，需要对液流电池系统进行可靠控制，以调节液流电池系统的流量，保证系统可靠运行。

2、目前，现有的液流电池系统的控制方法，通常是仅根据液流电池系统的正负极流量对实时流量进行调节，影响系统工作可靠性。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种液流电池系统的控制方法和装置，以保证系统工作可靠性。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种液流电池系统的控制方法，包括：

3、获取液流电池系统的开路电压、正负极流量和正负极压力；

4、根据所述开路电压和开路电压与荷电状态的拟合曲线，确定所述液流电池系统的荷电状态，并根据所述荷电状态确定目标流量；

5、根据所述目标流量、所述正负极流量和所述正负极压力，确定所述液流电池系统中正极变频器的频率增量和负极变频器的频率增量，以对所述液流电池系统的流量和压力进行调节。

6、可选的，所述根据所述目标流量、所述正负极流量和所述正负极压力，确定所述液流电池系统中正极变频器的频率增量和负极变频器的频率增量，包括：

7、根据所述目标流量、所述正负极流量和所述正负极压力，确定流量误差和压力误差；

8、根据所述流量误差和所述压力误差，查表确定各预设控制参数；

9、根据所述预设控制参数、所述流量误差和所述压力误差，确定所述液流电池系统中正极变频器的频率增量和负极变频器的频率增量。

10、可选的，所述根据所述预设控制参数、所述流量误差和所述压力误差，确定所述液流电池系统中正极变频器的频率增量和负极变频器的频率增量，包括：

11、若所述压力误差的绝对值大于预设第一压力阈值，则根据所述压力误差确定压力调节的频率增量；

12、若所述压力误差的绝对值小于预设第二压力阈值且所述液流电池系统中正极变频器频率和负极变频器频率均不为零，则根据所述流量误差确定流量调节的频率增量；所述预设第一压力阈值大于所述预设第二压力阈值；

13、若所述压力误差的绝对值小于等于所述预设第一压力阈值且大于等于所述预设第二压力阈值，则根据所述压力误差确定压力调节的频率增量，并根据所述流量误差确定流量调节的频率增量。

14、可选的，所述根据所述压力误差确定压力调节的频率增量，并根据所述流量误差确定流量调节的频率增量，包括：

15、将所述压力误差带入预设压力公式，得到压力调节的频率增量δup（n），并将所述流量误差带入预设流量公式，得到流量调节的频率增量δuq（n）；

16、若所述正极变频器的频率和所述负极变频器的频率均不为零且所述正极流量小于所述负极流量，则确定所述正极变频器的频率u正（n）= u正（n-1）+δuq（n），所述负极变频器的频率u负（n）= u负（n-1）*（u正（n-1）+δuq（n））/ u正（n-1）+δup（n）；

17、若所述正极变频器的频率和所述负极变频器的频率均不为零且所述正极流量大于等于所述负极流量，则确定所述正极变频器的频率u正（n）= u正（n-1）*（u负（n-1）+δuq（n））/ u负（n-1），所述负极变频器的频率u负（n）= u负（n-1）+δuq（n）+δup（n）。

18、可选的，所述根据所述压力误差确定压力调节的频率增量，并根据所述流量误差确定流量调节的频率增量，包括：

19、将所述压力误差带入预设压力公式，得到压力调节的频率增量δup（n），并将所述流量误差带入预设流量公式，得到流量调节的频率增量δuq（n）；

20、若所述正极变频器的频率和/或所述负极变频器的频率为零，则确定所述正极变频器的频率u正（n）= u正（n-1）+δuq（n），所述负极变频器的频率u负（n）= u负（n-1）+δuq（n）+δup（n）。

21、可选的，所述根据所述目标流量、所述正负极流量和所述正负极压力，确定流量误差和压力误差，包括：

22、若正极流量小于负极流量，则确定所述流量误差为所述目标流量与所述正极流量的差值；

23、若正极流量大于等于负极流量，则确定所述流量误差为所述目标流量与所述负极流量的差值；

24、将正极压力与负极压力的差值作为所述压力误差。

25、可选的，所述根据所述荷电状态确定目标流量，包括：

26、根据所述荷电状态查表确定目标流量。

27、可选的，所述流量和压力与所述频率增量相关。

28、第二方面，本发明实施例提供了一种液流电池系统的控制装置，包括：

29、参数获取模块，用于获取液流电池系统的开路电压、正负极流量和正负极压力；

30、流量确定模块，用于根据所述开路电压和开路电压与荷电状态的拟合曲线，确定所述液流电池系统的荷电状态，并根据所述荷电状态确定目标流量；

31、增量确定模块，用于根据所述目标流量、所述正负极流量和所述正负极压力，确定所述液流电池系统中正极变频器的频率增量和负极变频器的频率增量，以对所述液流电池系统的流量和压力进行调节。

32、可选的，所述增量确定模块包括：

33、误差确定单元，用于根据所述目标流量、所述正负极流量和所述正负极压力，确定流量误差和压力误差；

34、参数确定单元，用于根据所述流量误差和所述压力误差，查表确定各预设控制参数；

35、增量确定单元，用于根据所述预设控制参数、所述流量误差和所述压力误差，确定所述液流电池系统中正极变频器的频率增量和负极变频器的频率增量。

36、本发明实施例提供的液流电池系统的控制方法和装置，包括：获取液流电池系统的开路电压、正负极流量和正负极压力；根据开路电压和开路电压与荷电状态的拟合曲线，确定液流电池系统的荷电状态，并根据荷电状态确定目标流量；根据目标流量、正负极流量和正负极压力，确定液流电池系统中正极变频器的频率增量和负极变频器的频率增量，以对液流电池系统的流量和压力进行调节。本发明实施例提供的液流电池系统的控制方法和装置，根据目标流量、正负极流量和正负极压力，确定液流电池系统中正极变频器的频率增量和负极变频器的频率增量，以对液流电池系统的流量和压力进行调节，将流量和压力结合对流量和压力进行调节，防止流量调节未考虑压力使得系统中交换膜两侧压力差过大导致交换膜寿命降低甚至损坏，以及电解质泄漏或渗透到不应该到达的区域而影响系统的性能和稳定性，从而保证系统工作可靠性。

技术特征：

1.一种液流电池系统的控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述目标流量、所述正负极流量和所述正负极压力，确定所述液流电池系统中正极变频器的频率增量和负极变频器的频率增量，包括：

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述预设控制参数、所述流量误差和所述压力误差，确定所述液流电池系统中正极变频器的频率增量和负极变频器的频率增量，包括：

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述压力误差确定压力调节的频率增量，并根据所述流量误差确定流量调节的频率增量，包括：

5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述压力误差确定压力调节的频率增量，并根据所述流量误差确定流量调节的频率增量，包括：

6.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述目标流量、所述正负极流量和所述正负极压力，确定流量误差和压力误差，包括：

7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述荷电状态确定目标流量，包括：

8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述流量和压力与所述频率增量相关。

9.一种液流电池系统的控制装置，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述增量确定模块包括：

技术总结本发明实施例公开了一种液流电池系统的控制方法和装置。控制方法包括：获取液流电池系统的开路电压、正负极流量和正负极压力；根据开路电压和开路电压与荷电状态的拟合曲线，确定液流电池系统的荷电状态，并根据荷电状态确定目标流量；根据目标流量、正负极流量和正负极压力，确定液流电池系统中正极变频器的频率增量和负极变频器的频率增量，以对液流电池系统的流量和压力进行调节。本发明实施例提供的液流电池系统的控制方法和装置，能够保证系统工作可靠性。技术研发人员：周伟强,周昂锐,程浩楠受保护的技术使用者：杭州协能科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29