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液流電池為什么要有單片電壓巡檢器,這篇文章告訴你!

來源:武漢海億新能源科技有限公司   2025年08月15日 09:28  

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液流電池是一種新型電化學儲能技術,液流電池的正、負極電解液分布儲存在2個液罐中,利用循環泵將電解液推入電堆,活性物質在電堆的離子隔膜兩側的多孔電極上發生電化學反應。


液流電池具有循環壽命長(>10000次),可深度充放電、無燃燒爆炸風險、良好的本征安全性等優點,在大容量長時儲能場景應用廣泛。隨著“混合儲能”技術的發展,液流電池將發揮重要的能源支撐作用。


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液流電池的總能量存儲取決于系統的荷電狀態(SOC)和活性化學物質數量。


釩電池在標準理論狀態下平衡電勢為1.26V,但受濃度、酸度、溫度等因素影響,液流電池在不同荷電狀態(SOC)下電壓變化范圍很大,影響到儲能效率、運行穩定性和電池壽命。


在液流電池中,電壓分布隨著位置趨近于中心單體。如果堆內的電壓波動較大,電壓差會引起電解液中的離子定向遷移,形成旁路電流,導致電荷損失,降低庫倫效率和電池容量。為了盡可能抑制減小旁路電流造成的電池能量損耗,減少單電池的電壓差非常關鍵。


單片電壓巡檢器(CVM)就是及時發現處理電壓差問題的“火眼金睛”,實時巡檢分析單片電壓狀態,避免電壓分布不均造成整個電池系統破壞。


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在實際工況下,單電池的充電截止電壓上限需要嚴格控制,主要是避免過充帶來的風險。


因為電池過充會導致沉淀和析氫等副反應,對整個液流電池系統模塊造成不可逆的損害。在充放電過程中,科學估算電池的SOC非常重要。


在液流電池SOC估算方法研究中,無論是開路電壓法,擴展卡爾曼濾波(EKF)與無跡卡爾曼濾波(UKF)聯合算法(EBKF-UKF),還是AI算法,都需要采集、辨識高精度的電壓、電流等數據,從而幫助液流電池管理系統(FBMS)做出更準確的SOC估算結果。


因此,通過單片電壓巡檢器(CVM)對液流電池單電池進行全面精準的電壓檢測,做出優化控制策略,對于保障系統安全運行,延長使用壽命,具有重要意義。


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單片電壓巡檢器(CVM)采集的電池實時運行數據,液流電池管理系統(FBMS)可以快速展開SOC估算、安全控制、故障診斷、警報處理、均衡管理等處理,保障系統運行。


當液流電池系統工作時,上位機PC中的操作程序向單片機發送工作信號,然后isoSPI總線至數據采集模塊進行電池電壓、電流采集,數據回傳到單片機內部處理,再上傳至上位機,通過軟件分析進行數據校驗、儲存、顯示等操作,從而實現對液流電池系統的單片電壓巡檢情況的實時監控。


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縱觀人類歷史,從鉆木取火、煤炭蒸汽、石油內燃機,再到如今的液流電池。每一次能源技術重大變革都將推動人類文明向前發展。


當前,我國可再生清潔能源消費比重越來越大,以液流電池為代表的新型儲能技術迎來爆發,單片電壓巡檢器(CVM)助力液流電池系統行穩致遠。


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