保持液流电池储液罐内电解液恒温的装置的制作方法

本实用新型属于化学储能电池制造领域，特别涉及一种保持液流电池储液罐内电解液恒温的装置。

背景技术：

液流电池技术由于安全、环保、均一性好、使用寿命长等优点而成为兆瓦级大规模电化学储能的重要技术而用于新能源储能和储能电站中。液流电池中的储能活性物质以溶液状态储存于储液罐中，并由液流泵将罐体中的电解液输送至电堆进行充放电反应，以实现电能和化学能的相互转换。

液流电池在充放电过程中会产生大量的欧姆热传递给流动的电解液使电解液温度升高。与此同时，电解液温度还会受环境温度的影响，使电解液电堆运行过程温度发生变化。液流电池的最佳工作温度往往有一个区间范围，在此温度范围内一方面电池的电化学反应效率高，另一方面可以保持电解液的稳定性。因此，将液流电池的电解液保持在恒定的温度区间对于电池的稳定高效运行和保持电池的寿命十分重要。常用的电解液恒温系统常将商用散热装置集成在输送电解液的管路上，设计较为复杂，散热效率较低，成本较高。

技术实现要素：

本实用新型提出了一种保持液流电池储液罐内电解液恒温的装置，结构简单，制作和安装方便，无需再占用过多的空间对电解液单独进行循环降温处理，降低了液流电池中的散热装置成本，安全有效且控制简单。

本实用新型采用的技术方案是这样实现的：一种保持液流电池储液罐内电解液恒温的装置，包括热交换管和循环机构，所述热交换管置于储液罐内部并浸入电解液中，热交换管通过热交换连接管与循环机构连接，热交换管内流通热交换液与储液罐中电解液进行第一次热交换，并在循环机构的动力作用下实现连续循环，同时通过循环机构实现热交换液的第二次热交换，以持续保证储液罐内的电解液达到恒温状态；所述储液罐还包括用于固定热交换管的固定机构和自动测量电解液温度的测温探头。

本实用新型所述的保持液流电池储液罐内电解液恒温的装置，所述没入电解液中的热交换管为螺旋盘状结构，

本实用新型所述的保持液流电池储液罐内电解液恒温的装置，所述螺旋盘状的热交换管为多组并联后再与热交换连接管连接。

本实用新型所述的保持液流电池储液罐内电解液恒温的装置，所述螺旋盘状的热交换管的管径大于热交换连接管的管径。

本实用新型所述的保持液流电池储液罐内电解液恒温的装置，所述固定机构包括半固定柱和全固定柱，所述半固定柱为两根，分别将位于储液罐内的热交换连接管的进出两端固定在储液罐的单侧内壁上，全固定柱的两端分别固定在储液罐的相对的两内侧壁，用于通过固定连接件固定住所述螺旋盘状的热交换管。

本实用新型所述的保持液流电池储液罐内电解液恒温的装置，所述热交换管为耐电解液腐蚀的聚乙烯管、聚丙稀管、聚氯乙烯管、聚四氟乙烯管、聚偏氟乙烯管或包含以上基材的复合高分子管。

本实用新型所述的保持液流电池储液罐内电解液恒温的装置，所述热交换液为水、乙醇、乙二醇或包含以上冷却液剂的复合冷却液。

本实用新型所述的保持液流电池储液罐内电解液恒温的装置，循环机构在热交换连接管的回液管路上连接有回输加压泵，回输加压泵与第一自动三通阀的进口连接，第一自动三通阀的两个出口分别连接冷却通路和加热通路，冷却通路和加热通路再分别和第二自动三通阀的两个入口连接，第二自动三通阀的出口与热交换连接管的出液管路连接。

本实用新型所述的保持液流电池储液罐内电解液恒温的装置，所述热交换连接管的出液管路上还连接有送液加压泵。

本实用新型所述的保持液流电池储液罐内电解液恒温的装置，所述测温探头、回输加压泵、送液加压泵、第一自动三通阀和第二自动三通阀均由PLC自动控制。

本实用新型的有益效果为：有效解决了传统的液流电池电解液恒温系统设计中设计复杂和恒温效果差的问题，制作和安装方便，降低了成本。

附图说明

图1为本实用新型恒温装置的示意图；

图2为本实用新型系统连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细说明。以下实施实例只是为了更好地将本实用新型技术原理阐释清楚，并不代表本实用新型只能限制使用以下实施实例。

如图1所示，保持液流电池储液罐内电解液恒温的装置，包括热交换管1和循环机构3，所述热交换管1为螺旋盘状结构，并置于储液罐4内部并浸入电解液中，热交换管1通过热交换连接管11与循环机构3连接，热交换管1内流通热交换液与储液罐4中电解液进行第一次热交换，并在循环机构3的动力作用下实现连续循环，同时通过循环机构3实现热交换液的第二次热交换，以持续保证储液罐内的电解液达到恒温状态；所述储液罐4还包括用于固定热交换管1的固定机构和自动测量电解液温度的测温探头5。

所述螺旋盘状的热交换管1可为多组并联后再与热交换连接管11连接，以加强热交换效果。所述螺旋盘状的热交换管1的管径大于热交换连接管11的管径，热交换管1的管径加大有利于增大换热面积，也可起到加强换热效果的目的。

所述固定机构包括半固定柱21和全固定柱22，所述半固定柱21为两根，分别将位于储液罐4内的热交换连接管11的进出两端固定在储液罐4的单侧内壁上，全固定柱22的两端分别固定在储液罐4的相对的两内侧壁，用于通过固定连接件23固定住所述螺旋盘状的热交换管1。固定柱21和全固定柱22的同时使用可以加强热交换管1在储液罐4内的固定效果，避免晃动。

所述热交换管1为耐电解液腐蚀的聚乙烯管、聚丙稀管、聚氯乙烯管、聚四氟乙烯管、聚偏氟乙烯管或包含以上基材的复合高分子管；所述热交换液为水、乙醇、乙二醇或包含以上冷却液剂的复合冷却液。

如图2所示，循环机构3在热交换连接管11的回液管路上连接有回输加压泵31，回输加压泵31与第一自动三通阀32的进口连接，第一自动三通阀32的两个出口分别连接冷却通路和加热通路，冷却通路和加热通路再分别和第二自动三通阀34的两个入口连接，第二自动三通阀34的出口与热交换连接管11的出液管路连接；所述热交换连接管11的出液管路上还连接有送液加压泵33。所述测温探头5、回输加压泵31、送液加压泵33、第一自动三通阀32和第二自动三通阀34均由PLC自动控制。当测温探头5测得电解液的温度低于设定的下限值时，PLC收到相关信号，并通过控制第一自动三通阀32和第二自动三通阀34，使得加热通路打开，冷却通路关闭，并且回输加压泵31也立即启动，开始对系统电解液的加温操作，以使得电解液重新回到设定温度范围，达到恒温效果。当测温探头5测得电解液的温度高于设定的上限值时，PLC收到相关信号，并通过控制第一自动三通阀32和第二自动三通阀34，使得冷却通路打开，加热通路关闭，并且回输加压泵31也立即启动，开始对系统电解液的加温操作，以使得电解液重新回到设定温度范围，达到恒温效果。当回输加压泵31的动力不能满足系统云状需求是，还可以同时启动送液加压泵33，使得系统的动力和温度都能同时得到有效平衡。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。