一种全钒液流电池的测试方法及测试系统与流程

专利检索2025-05-30  14


本发明属于储能电池测试,具体涉及一种全钒液流电池的测试方法及测试系统。


背景技术:

1、随着全球能源需求不断增长,能源储存成为维持可靠能源供应并将可再生能源与电网整合的关键点。在此背景下,液流电池作为一种具有高能量密度、长寿命、环保等优点的储能技术,逐渐受到行业内的推广使用。

2、全钒液流电池在安全性、生命周期内容量恢复、循环寿命、系统集成和规模放大、过载能力以及深放电能力等方面具有优势,是一种安全可靠的能源存储技术。液流电池的测试作为其关键组成部分,对于电堆性能的评估、安全性的检测以及寿命的预测等具有重要意义。因此,对液流电池测试方法的技术研究背景进行深入探讨,对于理解液流电池的工作原理、优化电池设计、提高电堆性能等方面都具有重要的意义。

3、全钒液流电池在使用前,或者在出厂前,需要进行测试,测试全钒液流电池的稳定性。现有技术中存在对全钒液流电池进行测试的方式,比如一种全钒液流电池系统运行过程中soc精度测试方法,该文件公开了一种全钒液流电池系统运行过程中soc精度测试方法,该文件在运行过程中对液流电池系统进行放电测试,每隔5%或者10%soc值记录当前soc值及放电容量等数值,通过公示计算得到soc值与soc偏移值,在进行充电测试,重复上述步骤,得到soc偏移平均值,最后对电池系统进行纠偏。可以看出该文件主要是测试电池的soc值,而无法全面的对全钒液流电池的电压、电流、功率、温度、压力、泄漏等参数进行全面检查,造成测试方式单一,无法满足测试要求,对全钒液流电池的使用带来安全隐患。


技术实现思路

1、本发明提供一种测试方法,测试方法可以对全钒液流电池基于出厂前测试,实现对全钒液流电池的全面测试,并优化全钒液流电池性能,满足测试需求。

2、方法包括:

3、s1:对电堆进行标准充放电测试及快速充电测试;

4、s2:测试电堆的初始内阻;

5、向电堆进行充电,充电达到预设电量阈值后,在交流ac 1khz状态下测量电堆的交流阻抗;

6、s3:测试电堆的初始容量;

7、s4:测试电堆的倍率性能;

8、其中,相对电堆进行标准放电至截止电压,搁置预设放电后时长后,再用标准充电充至最高工作电压,搁置预设充电后时长,再以设定的大倍率放电至截止电压;

9、s5:对电堆进行高低温性能测试;

10、s6:在预设测试温湿度下,对电堆进行标准充放电,并重复标准充放过程,记录循环次数;

11、s7:对电堆进行跌落实验;电堆经过标准充电至充满后,将电推部分从2m至3m高度处自由跌落至水泥地上,并进行观测。

12、进一步需要说明的是,步骤s1具体包括:测试时,通过设置充放电参数以及电解液循环泵控制电堆充放电。

13、进一步需要说明的是,步骤s3具体包括:充电前,电堆恒流放电至截止电压,休息10分钟;

14、再次进行标准充电,并以小倍率放电至截止电压,并测试其容量,此测试允许重复三次。

15、进一步需要说明的是,步骤s4具体包括:

16、充电前,让电堆应以0.5c的恒流放电至截止电压,休息10分钟,再0.5c恒流充电至最高工作电压,以恒压充电至电流小于0.05c,搁置10分钟,再以1c放电至截止电压,要求容量≥96%标称容量。

17、进一步需要说明的是,步骤s5具体包括:低温测试和高温测试;

18、低温测试包括:电堆充电达到预设电量后,放入低温箱中,并调整低温箱的温度至预设低温测试阈值,进行放电测试;

19、高温测试包括:充电后,再将电堆放入高温箱中,并调整高温箱的温度至预设高温测试阈值,进行放电测试。

20、进一步需要说明的是,低温测试还包括:电堆充电达到预设电量后,放入-30℃±2℃低温箱中恒温4h,并在此条件下1c放电至截止电压,满足放电容量≥80%标称容量时,低温测试通过;

21、高温测试还包括:电堆充电达到预设电量后,放入60℃±2℃高温箱中恒温4h,在此条件下1c放电至截止电压,满足放电容量≥96%标称容量时,高温测试通过。

22、进一步需要说明的是,在步骤s6中,电堆充电后,以1c电流放电90分钟,观察1小时,不爆炸、不起火、不漏液即为合格;

23、再对电堆进行放电后,以1c电流充电90分钟,观察1小时,不爆炸、不起火即为合格。

24、本发明还提供一种全钒液流电池的测试系统,系统包括:测试主机、低温箱、高温箱、温湿度传感器、参数检测装置以及计时装置;

25、测试主机通过与温湿度传感器连接,获取环境的温度信息和湿度信息,并进行显示和保存;

26、测试主机通过与参数检测装置连接,获取测试过程中,电堆的充电电压、充电电流、截止电压、放电电压、放电电流以及最高工作电压,并进行显示和保存;

27、计时装置用于对测试过程中进行计时,且在达到预设时间点时,发出提示音;

28、低温箱用于执行低温测试过程;

29、高温测试用于执行高温测试过程。

30、从以上技术方案可以看出,本发明具有以下优点:

31、本发明提供的全钒液流电池的测试方法及测试系统,可以对全钒液流电池的充放电测试,快速充电测试,初始内阻测试,交流阻抗测量,初始容量测试,电堆的倍率性能测试,高低温性能测试,跌落实验等多种方式测试,测试参数可根据测试需要及测试条件进行单独设定,能够全面评估全钒液流电池的性能,了解全钒液流电池的状态,如出现异常,或者不符合项,可以进行标记,并进行后续处理,防止异常或不合格全钒液流电池使用,进而提升了全钒液流电池的安全性和可靠性,降低全钒液流电池的使用风险,对于全钒液流电池的安全可靠使用有积极作用。



技术特征:

1.一种全钒液流电池的测试方法,其特征在于,方法包括:

2.根据权利要求1所述的全钒液流电池的测试方法,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的全钒液流电池的测试方法,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的全钒液流电池的测试方法,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的全钒液流电池的测试方法,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的全钒液流电池的测试方法,其特征在于,

7.根据权利要求1所述的全钒液流电池的测试方法,其特征在于,

8.一种全钒液流电池的测试系统,其特征在于,系统应用于如权利要求1至7任意一项所述的全钒液流电池的测试方法;


技术总结
本发明提供一种全钒液流电池的测试方法及测试系统,属于储能电池测试技术领域,方法包括:对电堆进行标准充放电测试及快速充电测试;测试初始内阻;向电堆进行充电,充电达到预设电量阈值后,在交流AC 1kHz状态下测量电堆的交流阻抗;测试电堆的初始容量;测试电堆的倍率性能;对电堆进行高低温性能测试;在预设测试温湿度下,对电堆进行标准充放电,并重复标准充放过程,记录循环次数;对电堆进行过充过放测试;对电堆进行跌落实验;电堆经过标准充电至充满后,将电推部分从2m至3m高度处自由跌落至水泥地上,并进行观测。本发明可以对全钒液流电池电化学性能进行全面测试,满足测试要求,提升全钒液流电池的安全性。

技术研发人员:于建斌,穆宝峰,周庆庆,石天宇,张阳阳,察苗,陈廷荣,杨园园
受保护的技术使用者:山东电工时代能源科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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