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专利号: 2019103160503
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种在线测量液流电池电解液电阻的方法,其特征在于:包括测量装置,所述测量装置包括电解液储槽(1)、电解液管道(2)、电化学分析仪(3)、石墨电极(4)和记录设备(5),所述电解液管道(2)两端分别与电解液储槽(1)连接,形成电解液回路,所述石墨电极(4)设置为两个且分别设置于液流电池外部的一节电解液管道(2)两端内部,所述石墨电极(4)通过导线(6)与电化学分析仪(3)连接,所述石墨电极(4)远离电解液管道(2)的一端固定连接有电动缸(7),所述电解液管道(2)内部设有流量计(8),所述电解液管道(2)上连接有压力泵(9);

测量装置的具体使用方法如下:

步骤S1、线路铺设;首先分别从液流电池的正、负极电解液储槽(1)引出电解液管道(2),将石墨电极(4)与电动缸(7)连接,取正、负极电解液储槽(1)引出至液流电池外部的两个电解液管道(2),两端分别安装石墨电极(4)和电动缸(7),两组石墨电极(4)分别通过导线(6)与电化学分析仪(3)连接,然后将电动缸(7)、流量计(8)和压力泵(9)分别与记录设备(5)连接;

步骤S2、测量电阻;分别实时测量正、负极电解液的电阻和计算电阻率,具体包括以下步骤:

步骤S2.1、记录设备(5)控制压力泵(9)工作,将电解液储槽(1)内的电解液通过电解液管道(2)输送至液流电池内部的每个单电池内,进而使液流电池进行充放电工作;

步骤S2.2、两个石墨电极(4)通电,与电解液管道(2)内输送的电解液以及电化学分析仪(3)形成一个电阻测量回路,电化学分析仪(3)测量后得到电解液电阻,并将测量结果发送给记录设备(5),进行存储;

步骤S2.3、两个石墨电极(4)之间通过的电解液长度确定后,流量计(8)实时监测电解液的流量,并将流量值发送给记录设备(5),计算出电解液的横截面积,记录设备(5)再根据上述步骤中得到的电解液电阻计算电阻率,计算公式为:其中,R代表电阻,ρ代表电阻率,L代表两个石墨电极(4)之间通过的电解液长度,S代表两个石墨电极(4)之间通过电解液的横截面积;

步骤S2.4、记录设备(5)得到初始电阻值后,控制电动缸(7)进行伸缩工作,电动缸(7)带动两个石墨电极(4)来回移动工作,从而改变两个石墨电极(4)之间通过的电解液长度,多次改变长度测量电阻,计算电阻率,进而得出电堆内电解液回路各部分的电阻值,最后根据放电时长和电阻控制调节液流电池的截止电压。

2.根据权利要求1所述的一种在线测量液流电池电解液电阻的方法,其特征在于:所述液流电池内部的每个单电池两端均通过公共输液总管与电解液管道(2)连接。

3.根据权利要求1所述的一种在线测量液流电池电解液电阻的方法,其特征在于:所述电化学分析仪(3)通过数据线与记录设备(5)信号连接,所述记录设备(5)具体为计算机。

4.根据权利要求1所述的一种在线测量液流电池电解液电阻的方法,其特征在于:所述电动缸(7)一端传动连接有推杆(10),所述推杆(10)一端贯穿电解液管道(2)外壁且延伸至电解液管道(2)内部与石墨电极(4)固定连接,所述推杆(10)与电解液管道(2)活动卡接。

5.根据权利要求4所述的一种在线测量液流电池电解液电阻的方法,其特征在于:所述推杆(10)靠近石墨电极(4)的一端内部设有空腔(11),所述空腔(11)顶端以及推杆(10)与石墨电极(4)连接端面上均设有通孔(12),所述导线(6)设置于空腔(11)内部,所述导线(6)一端贯穿推杆(10)端面上的通孔(12)与石墨电极(4)连接以及另一端贯穿推杆(10)顶端的通孔(12)与电化学分析仪(3)连接。

6.根据权利要求1所述的一种在线测量液流电池电解液电阻的方法,其特征在于:所述流量计(8)通过A/D转换器与记录设备(5)连接,所述记录设备(5)通过D/A转换器与压力泵(9)和电动缸(7)连接。