一种全钒液流电池低温保护方法及系统与流程

本发明涉及电池，尤其涉及一种全钒液流电池低温保护方法及系统。

背景技术：

1、全钒液流电池储能系统是一种氧化还原电池储能系统，其活性物质是循环流动的钒。在这种电池储能系统中，电能以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中。通过外接泵，电解液被压入电池堆体内，在机械动力作用下，使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动。电池组使用质子交换膜作为隔膜，电解质溶液平行流过电极表面并发生电化学反应。双电极板用于收集和传导电流，从而使储存在电解液中的化学能转换成电能。

2、在低温环境下，电池中的化学反应速度会变慢，电池的内阻会增加，电池的放电能力也会下降。如果电池在低温环境下长时间使用或充电，可能会导致电池内部产生钒枝晶，从而损坏电池。

3、因此，提出一种全钒液流电池低温保护方法及系统。

技术实现思路

1、本说明书提供一种全钒液流电池低温保护方法及系统，具有自动化、实时性和有效性等有益效果，有助于延长电池的使用寿命、提高安全性，并确保在各种温度条件下的可靠运行。

2、本说明书提供一种全钒液流电池低温保护方法，包括：

3、获取全钒液流电池的当前温度信息；

4、判断所述当前温度信息是否超过温度阈值；

5、当所述当前温度信息超过所述温度阈值时，将所述当前温度信息输入低温等级分类模型，得到所述当前温度信息的低温等级；

6、当所述当前温度信息的低温等级为一级低温等级时，基于所述一级低温等级与液体管道阀门开度值的映射关系，确定所述液体管道阀门开度值；

7、基于所述液体管道阀门开度值调整所述液体管道阀门的开度，所述全钒液流电池的电解液流速从而加速，实现所述全钒液流电池的低温保护。

8、可选的，所述获取全钒液流电池的当前温度信息的方式包括实时通过设置于所述全钒液流电池的温度传感器获取、按照设定时间间隔通过设置于所述全钒液流电池的温度传感器获取。

9、可选的，构建所述低温等级分类模型，包括：

10、获取全钒液流电池的历史温度信息、全钒液流电池的历史运行情况；

11、统计相同的历史运行情况下的所述历史温度信信息，基于统计结果确定温度等级分类，并打上标签；

12、将标签化的所述历史温度信息与所述历史运行情况分割为训练集、验证集、测试集；

13、基于训练集进行模型构建，分别利用所述验证集、所述测试集调整模型参数，得到所述低温等级分类模型。

14、可选的，所述低温等级分类模型包括决策树模型、支持向量机、knn模型、神经网络模型。

15、可选的，还包括：

16、当所述当前温度信息的低温等级为二级低温等级时，自动启动所述全钒液流电池的内部加热系统，实现所述全钒液流电池的低温保护。

17、可选的，还包括：

18、当所述当前温度信息的低温等级为三级低温等级时，自动启动所述全钒液流电池的内部加热系统、外部加热系统，实现所述全钒液流电池的低温保护。

19、可选的，还包括：

20、当所述当前温度信息的低温等级为四级低温等级时，自动停止所述全钒液流电池的运作，并对所述全钒液流电池进行检修和维护，实现所述全钒液流电池的保护。

21、可选的，所述基于所述液体管道阀门开度值调整所述液体管道阀门的开度，所述全钒液流电池的电解液流速从而加速，包括：所述全钒液流电池的电解液流速与所述液体管道阀门开度呈正比。

22、本说明书提供一种全钒液流电池低温保护系统，包括：

23、获取模块，用于获取全钒液流电池的当前温度信息；

24、判断模块，用于判断所述当前温度信息是否超过温度阈值；

25、分类模块，用于当所述当前温度信息超过所述温度阈值时，将所述当前温度信息输入低温等级分类模型，得到所述当前温度信息的低温等级；

26、映射模块，用于当所述当前温度信息的低温等级为一级低温等级时，基于所述一级低温等级与液体管道阀门开度值的映射关系，确定所述液体管道阀门开度值；

27、保护模块，用于基于所述液体管道阀门开度值调整所述液体管道阀门的开度，所述全钒液流电池的电解液流速从而加速，实现所述全钒液流电池的低温保护。

28、可选的，所述获取全钒液流电池的当前温度信息的方式包括实时通过设置于所述全钒液流电池的温度传感器获取、按照设定时间间隔通过设置于所述全钒液流电池的温度传感器获取。

29、可选的，构建所述低温等级分类模型，包括：

30、获取全钒液流电池的历史温度信息、全钒液流电池的历史运行情况；

31、统计相同的历史运行情况下的所述历史温度信信息，基于统计结果确定温度等级分类，并打上标签；

32、将标签化的所述历史温度信息与所述历史运行情况分割为训练集、验证集、测试集；

33、基于训练集进行模型构建，分别利用所述验证集、所述测试集调整模型参数，得到所述低温等级分类模型。

34、可选的，所述低温等级分类模型包括决策树模型、支持向量机、knn模型、神经网络模型。

35、可选的，还包括：

36、当所述当前温度信息的低温等级为二级低温等级时，自动启动所述全钒液流电池的内部加热系统，实现所述全钒液流电池的低温保护。

37、可选的，还包括：

38、当所述当前温度信息的低温等级为三级低温等级时，自动启动所述全钒液流电池的内部加热系统、外部加热系统，实现所述全钒液流电池的低温保护。

39、可选的，还包括：

40、当所述当前温度信息的低温等级为四级低温等级时，自动停止所述全钒液流电池的运作，并对所述全钒液流电池进行检修和维护，实现所述全钒液流电池的保护。

41、可选的，所述基于所述液体管道阀门开度值调整所述液体管道阀门的开度，所述全钒液流电池的电解液流速从而加速，包括：所述全钒液流电池的电解液流速与所述液体管道阀门开度呈正比。

42、本发明中，至少具备以下优点：

43、1.实时监测和温度分类：通过获取全钒液流电池的当前温度信息，并判断其是否超过预设的温度阈值，能够实时了解电池的温度状态。当温度信息超过阈值时，通过使用低温等级分类模型，可以快速准确地确定电池的当前低温等级。

44、2.分级保护措施：根据不同的低温等级，系统可以采取分级保护措施。对于一级低温等级，通过调整液体管道阀门的开度，可以加速电解液的流速，从而提高电池的温度。这种分级保护策略确保了在不同温度情况下采取适当的措施，有效地保护电池免受损坏。

45、3.自动化和实时性：该方法和系统实现了全自动化操作，能够根据实时监测的温度信息及时作出反应。自动化调整液体管道阀门的开度，无需人工干预，提高了操作的效率和准确性。

46、4.延长使用寿命：通过实时监测和采取有效的低温保护措施，可以防止电池在过低温度下受损或性能下降。这有助于延长全钒液流电池的使用寿命，并提高其在各种温度条件下的可靠性。

47、5.提高安全性：在严寒条件下或环境温度较低的情况下，电池系统可能面临损坏或安全风险。本发明通过实时监测和分级保护措施，确保了电池系统的正常运行和安全性。