一种电解液检测方法、装置及存储介质与流程

本发明涉及储能电池，具体而言，涉及一种电解液检测方法、装置及存储介质。

背景技术：

1、液流电池是一种新型的可再生能源储存技术，近年来在能源领域备受关注，液流电池通过将正负极材料溶解在电解液中，利用电解质在电极间流动来储存和释放能量，这种技术具有高效、可持续、安全等优点，因此在电动汽车、储能系统、微网等领域有着广泛的应用前景。

2、液流电池的性能直接受电解液质量的影响，对电解液进行定期检测是确保液流电池正常运行和延长其使用寿命的关键，目前，液流电池电解液的检测主要依赖于周期性的离线采样和实验室分析。但是，这种方法存在着显著的局限性，不能实时检测电池的健康状态，检测结果存在着滞后性和不准确性，因此，最终得到的检测结果与电解液实际状态存在一定差异。

技术实现思路

1、本发明解决的问题是如何改善电解液检测结果的准确性。

2、为解决上述问题，本发明提供一种电解液检测方法、装置及存储介质。

3、第一方面，本发明提供了一种电解液检测方法，包括：

4、对液流电池的电解液进行线性伏安扫描，确定所述液流电池的电极处于浓差极化控制状态下时的响应电流；

5、在预设对应关系中确定所述响应电流对应的当前离子浓度，所述预设对应关系包括所述电解液的离子浓度和与所述电解液的离子浓度对应的扫描电流；

6、将所述当前离子浓度与所述电解液在前一检测周期的历史离子浓度进行对比确定所述电解液的储能量，将所述当前离子浓度和标准电解液的标准离子浓度进行对比确定所述电解液的健康状态值。

7、可选地，所述对液流电池的电解液进行线性伏安扫描，确定所述液流电池的电极处于浓差极化控制状态时的响应电流，包括：

8、对所述电解液进行线性伏安扫描得到所述电解液的电化学扫描曲线，所述电化学扫描曲线包括所述扫描电流与电极电位之间的对应关系；

9、根据所述电化学扫描曲线确定所述液流电池的电极的浓差极化控制状态以及所述浓差极化控制状态下的所述响应电流。

10、可选地，所述根据所述电化学扫描曲线确定所述液流电池的电极的浓差极化控制状态以及所述浓差极化控制状态下的所述响应电流，包括：

11、将所述电化学扫描曲线的斜率小于0的区间确定为响应区间，确定在所述响应区间时所述液流电池的电极处于浓差极化控制状态，并将所述响应区间中的所述扫描电流和对应的所述电极电位确定为响应数据点；

12、对全部所述响应数据点进行线性拟合得到所述响应电流。

13、可选地，所对全部所述响应数据点进行所述线性拟合得到所述响应电流，包括：

14、根据全部所述扫描电流和对应的电极电位构建拟合直线，并通过最小二乘法确定所述拟合直线的斜率和截距；

15、根据所述响应数据点与所述拟合直线的距离得到所述响应数据点的对应的相关系数；

16、将最小的所述相关系数对应的扫描电流确定为所述响应电流。

17、可选地，所述相关系数满足：

18、

19、其中，d为所述相关系数，m为所述斜率，b为所述截距，x为所述响应数据点的所述电极电位，y为所述响应数据点的所述扫描电流。

20、可选地，所述当前离子浓度包括第一离子在当前检测周期的第一离子当前浓度和第四离子在当前检测周期的第四离子当前浓度；所述历史离子浓度包括所述第一离子在前一检测周期充电后的第一离子充电历史浓度和放电后的第一离子放电历史浓度，以及所述第四离子在前一检测周期充电后的第四离子充电历史浓度和放电后的第四离子放电历史浓度；

21、所述将所述当前离子浓度与所述电解液在前一检测周期的历史离子浓度进行对比确定所述电解液的储能量，包括：

22、根据所述第一离子当前浓度、所述第四离子当前浓度、所述第一离子充电历史浓度、所述第一离子放电历史浓度、所述第四离子充电历史浓度和所述第四离子放电历史浓度，通过储能关系得到所述储能量；

23、所述储能关系满足：

24、

25、其中，soc为所述储能量，c(v2+)r为所述第一离子当前浓度、c(v5+)r为所述第四离子当前浓度，c(v2+)p,ac为所述第一离子充电历史浓度，c(v5+)p,ac为所述第四离子充电历史浓度，c(v2+)p,ad为所述第一离子放电历史浓度，c(v5+)p,ad为所述第四离子放电历史浓度。

26、可选地，所述当前离子浓度包括所述液流电池的所述电解液在当前检测周期放电后的第一离子放电浓度、第二离子放电浓度、第三离子放电浓度和第四离子放电浓度；所述标准离子浓度包括所述标准电解液放电后的第一离子标准浓度、第二离子标准浓度、第三离子标准浓度和第四离子标准浓度；所述健康状态包括正极电解液健康状态和负极电解液健康状态；

27、所述将所述当前离子浓度和标准电解液的标准离子浓度进行对比确定所述电解液的健康状态值，包括：

28、获取标准电解液的标准正极电解液体积和标准负极电解液体积，以及所述液流电池的所述电解液的当前正极电解液体积和当前负极电解液体积；

29、根据所述第三离子放电浓度、所述第四离子放电浓度、所述第三离子标准浓度、所述第四离子标准浓度、所述标准正极电解液体积和所述当前正极电解液体积，通过正极健康关系确定所述正极电解液健康状态值；

30、根据所述第一离子放电浓度、所述第二离子放电浓度、所述第一离子标准浓度、所述第二离子标准浓度、所述标准负极电解液体积和所述当前负极电解液体积，通过负极健康关系确定所述负极电解液健康状态值；

31、所述正极健康关系满足：

32、

33、所述负极健康关系满足：

34、

35、其中，sohp为所述正极电解液健康状态值，c(v4+)r,ad为所述第三离子放电浓度，c(v5+)r,ad为所述第四离子放电浓度，c(v4+)m,ad为所述第三离子标准浓度，c(v5+)m,ad为所述第四离子标准浓度，vm,p为所述标准正极电解液体积，vr,p所述当前正极电解液体积，f为法拉第常数，sohn为所述负极电解液健康状态值，c(v2+)r,ad为所述第一离子放电浓度，c(v2+)r,ad为所述第二离子放电浓度，c(v2+)m,ad为所述第一离子标准浓度，c(v3+)m,ad为所述第二离子标准浓度，vm,n为所述标准负极电解液体积，vr,n所述当前负极电解液体积。

36、第二方面，一种电解液检测装置，包括：

37、扫描模块，用于对液流电池的电解液进行线性伏安扫描，确定所述液流电池的电极处于浓差极化控制状态下时的响应电流；

38、确定模块，用于在预设对应关系中确定所述响应电流对应的当前离子浓度，所述预设对应关系包括所述电解液的离子浓度和与所述电解液的离子浓度对应的扫描电流；

39、对比模块，用于将所述当前离子浓度与所述电解液在前一检测周期的历史离子浓度进行对比确定所述电解液的储能量，将所述当前离子浓度和标准电解液的标准离子浓度进行对比确定所述电解液的健康状态值。

40、第三方面，一种电子设备，包括存储器和处理器；

41、所述存储器，用于存储计算机程序；

42、所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如第一方面所述的电解液检测方法。

43、第四方面，一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如第一方面所述的电解液检测方法。

44、本发明的电解液检测方法和方法的有益效果是：通过对液流电池的电解液进行线性伏安扫描，得到液流电池的电极处于浓差极化控制状态下的响应电流，根据该响应电流和预先通过检测得到的预设对应关系，确定该响应电流对应的当前离子浓度，由于电极在浓度极化控制状态时电极处产生的响应电流为与电解液中离子浓度高度相关的极限扩散电流，因此通过响应电流结合预设对应关系能够准确得到液流电池的电解液在当前检测周期的当前离子浓度，相较于现有技术，能够降低电解液检测的滞后性。将当前离子浓度与前一检测周期的历史离子浓度和标准电解液的标准离子浓度进行比较，可以得到电解液中各检测周期的离子浓度变化信息，通过离子浓度相对变化的信息可准确的得到该电解液的离子浓度的变化趋势，可结合历史离子浓度和标准离子浓度对应的电解液检测结果，根据该变化趋势得到当前检测周期中该液流电池电解液的当前实时的储能量和健康状态值。相较于现有技术，本发明提高了检测当前检测周期的当前离子浓度的实时性，进而提高了依据当前离子浓度确定的电解液的储能量和健康状态值的实时性，使得到的储能量和健康状态值更接近电解液当前实际的状态信息，准确性更高。