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全钒液流电池离子导电膜的选择性
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作者 张巍 宋权斌 +8 位作者 周运河 董梦瑶 李婕 伍乔 付业昊 梁垚城 尹艳山 成珊 宋健 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期4859-4870,共12页
全钒液流电池(VFB)具有功率大、容量大、效率高、安全性能高的特点,近年来在储能应用方面受到广泛关注。离子导电膜作为VFB的关键组件,存在严重的钒离子交叉污染问题,易造成电池容量损失,降低电池使用寿命,因此深入了解VFB离子导电膜的... 全钒液流电池(VFB)具有功率大、容量大、效率高、安全性能高的特点,近年来在储能应用方面受到广泛关注。离子导电膜作为VFB的关键组件,存在严重的钒离子交叉污染问题,易造成电池容量损失,降低电池使用寿命,因此深入了解VFB离子导电膜的选择性和质子传导对电池性能具有重要意义。本文综述了VFB中阳离子交换膜、阴离子交换膜、两性离子交换膜以及多孔膜等的研究进展,分析了离子导电膜上钒离子的渗透和质子的传输,重点总结了离子导电膜的改性、超薄复合膜设计、膜内微观结构优化及离子基团功能化对提高离子导电膜选择性和电导率的影响,较为全面地阐述了当前VFB离子导电膜选择性和电导率之间的平衡问题,为开发高性能、低成本、长寿命的离子导电膜,促进其商业化发展提供了参考依据,并展望了基于质子传导机制的氢键网络结构、多孔导电膜、低成本的超薄复合膜以及利用分子动力学模拟离子跨膜来提高VFB离子导电膜选择性的研究方向。 展开更多
关键词 全钒液流电池 离子交换膜 多孔膜 离子选择性 渗透率
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全钒液流电池双极板材料研究进展 被引量:2
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作者 戴纹硕 郭骞远 +2 位作者 陈向南 张华民 马相坤 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1310-1325,共16页
全钒液流电池是目前技术成熟度最高的一种液流电池,作为大规模长时储能的首选技术之一,可以实现可再生能源平滑输出,为高比例可再生能源并网应用提供保障。其中,双极板是全钒液流电池的关键部件之一。本文从三种全钒液流电池双极板材料... 全钒液流电池是目前技术成熟度最高的一种液流电池,作为大规模长时储能的首选技术之一,可以实现可再生能源平滑输出,为高比例可再生能源并网应用提供保障。其中,双极板是全钒液流电池的关键部件之一。本文从三种全钒液流电池双极板材料耐腐蚀性、导电性、力学性能及电池特性等角度,首先综述了金属、石墨以及碳塑复合双极板材料的优缺点及其最新研究进展,并根据加工工艺和制造成本两方面,展望了三种双极板材料在全钒液流电池领域的应用前景。然后,结合新型液流电池双极板的结构优化研究,从双极板平板结构扩展到双极板流道和电极-双极板一体化结构,分析介绍了不同新型双极板流道结构设计在不同试验条件下的适用性,并从制备工艺和电池性能等方面分析了电极-双极板一体化结构在全钒液流电池领域中的应用前景。最后,针对全钒液流电池双极板的研究现状,总结展望了相应双极板材料及新型双极板结构设计的技术突破要点,为全钒液流电池双极板的未来发展提供了参考和依据。 展开更多
关键词 全钒液流电池 双极板 碳塑复合双极板 双极板流道结构
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全钒液流电池建模及SOC在线估计研究进展
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作者 张爱芳 魏邦达 +8 位作者 李卓昊 杨洋 杨添强 姚俊 张杰 刘飞 李浩秒 王康丽 蒋凯 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1036-1049,共14页
全钒液流电池(VRFB)具有高安全、长寿命的优势,在大规模电力储能领域中具有广阔的应用前景。高精度的电池模型及准确的电池荷电状态(SOC)估计是全钒液流电池实际应用的重要技术基础,也是其规模应用面临的主要挑战。本文对全钒液流电池... 全钒液流电池(VRFB)具有高安全、长寿命的优势,在大规模电力储能领域中具有广阔的应用前景。高精度的电池模型及准确的电池荷电状态(SOC)估计是全钒液流电池实际应用的重要技术基础,也是其规模应用面临的主要挑战。本文对全钒液流电池仿真模型、模型参数辨识、SOC监测与在线估计,以及全钒液流电池特有的SOC估计影响因素进行综述。首先介绍了电化学模型和等效电路模型2类仿真模型,分析比较了几种用于VRFB的等效电路模型的原理及优缺点。重点综述了全钒液流电池荷电状态监测方法,包括:安时积分法、开路电压法、电位滴定法、电导率法和光学分析法,以及更具工程应用前景的荷电状态在线估计方法。总结了全钒液流电池模型参数离线与在线辨识技术,介绍了基于滤波算法与数据驱动算法的荷电状态在线估计方法。在全钒液流电池SOC估计特异性影响因素方面,讨论了包括钒离子的跨膜迁移、负极氧化副反应、负极析氢反应和温度对参数辨识与荷电状态估计的影响规律,总结展望了全钒液流电池建模及SOC在线估计面临的问题及未来研究方向。 展开更多
关键词 全钒液流电池 仿真模型 模型参数辨识 荷电状态 在线估算
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全钒液流电池用磺化聚芴醚酮质子交换膜的制备及性能
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作者 叶洲麟 熊雷 +1 位作者 林起浪 陈栋阳 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期348-357,380,共11页
首先,将9,9-二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)芴(DMBHF)、9,9-双(4-羟苯基)芴(BHF)和4,4’-二氟二苯甲酮(DFB)在高温下缩聚,得到聚芴醚酮(PFEK-x)(x=30、40、50,x为DMBHF含量,以DFB的物质的量计,下同);接着,利用溴代反应将PFEK-x的甲基功能化... 首先,将9,9-二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)芴(DMBHF)、9,9-双(4-羟苯基)芴(BHF)和4,4’-二氟二苯甲酮(DFB)在高温下缩聚,得到聚芴醚酮(PFEK-x)(x=30、40、50,x为DMBHF含量,以DFB的物质的量计,下同);接着,利用溴代反应将PFEK-x的甲基功能化为溴甲基;然后,通过4-羟基苯磺酸钠的SN2亲核取代制得具有不同离子交换容量的磺化聚芴醚酮(SPFEK-x);最后,通过溶液浇铸法成膜并酸化,制得新型低成本质子交换膜(PEMs)。采用^(1)HNMR、FTIR、TGA对其进行了表征,并对其性能进行了测试。结果表明,SPFEK-40膜具有较高的质子传导率及离子选择性、较低的钒离子渗透率及面电阻,综合性能优异。以SPFEK-40膜组装的全钒液流电池(VRFB)在电流密度为80 m A/cm^(2)时的能量效率为88.2%,高于以Nafion 212膜组装的VRFB的84.8%。此外,以SPFEK-40膜组装的VRFB在30次循环后放电容量保持率为84.3%,远高于以Nafion 212膜组装的VRFB(66.1%)。该合成路线的原料来源广泛,价格低廉,不涉及危险的磺化反应,易于工业放大。制得的SPFEK-x均具有良好的机械性能和氧化稳定性。 展开更多
关键词 全钒液流电池 质子交换膜 聚芴醚酮 质子传导率 能量效率 功能材料
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全钒液流电池多孔电极非均匀压缩的数值模拟
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作者 王庆泰 张赛 王杰敏 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2940-2949,共10页
电极压缩会导致全钒液流电池的多孔电极侵入流道影响电池性能。本文建立了蛇形流道多孔电极非均匀压缩的三维稳态模型,对比研究了多孔电极非均匀压缩和多孔电极矩形压缩的内部压降、电解质流速和过电位分布的不同,发现多孔电极非均匀压... 电极压缩会导致全钒液流电池的多孔电极侵入流道影响电池性能。本文建立了蛇形流道多孔电极非均匀压缩的三维稳态模型,对比研究了多孔电极非均匀压缩和多孔电极矩形压缩的内部压降、电解质流速和过电位分布的不同,发现多孔电极非均匀压缩与实际情况符合程度高。分析了不同压缩比对电极非均匀压缩多孔电极内部压降、电解质速度、反应物质浓度分布、电解质电位、过电位、局部电流密度和浓差过电位的影响。结果表明:在压缩比增大的情况下,电极非均匀压缩多孔电极内部压降和速度增大程度高于电极矩形压缩,电极非均匀压缩侵入部分与流道接触区域处过电位高于电极矩形压缩。电极非均匀压缩多孔电极内部反应物质浓度分布均匀性增大,电解质电位和过电位降低,阴极区域局部电流密度和浓差过电位上升。 展开更多
关键词 全钒液流电池 电解液 多孔电极非均匀压缩模型 数值模拟
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3.5价全钒液流电池用电解液研究现状与展望
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作者 王程 王少娜 +3 位作者 祁健 李兰杰 白丽 杜浩 《河北冶金》 2024年第9期8-13,21,共7页
全钒液流电池因其固有的安全性、长达十年以上的服役寿命、适应大规模应用及易于回收利用等优势,作为最具应用前景的大规模储能技术得到空前发展,预计到2030年国内全钒液流电池新增装机规模将达到93 GWh。钒电池主要由电解液、电堆和输... 全钒液流电池因其固有的安全性、长达十年以上的服役寿命、适应大规模应用及易于回收利用等优势,作为最具应用前景的大规模储能技术得到空前发展,预计到2030年国内全钒液流电池新增装机规模将达到93 GWh。钒电池主要由电解液、电堆和输送系统构成,电解液成本占电池总成本40%以上,其低成本高效制备技术是钒电池大规模商业化发展的关键。钒电解液的主要制备方法包括化学还原法、电解法、溶剂萃取法和离子交换法等。化学还原法是以V_(2)O_(5)和钒酸铵为原料经化学还原制备获得电解液的,工艺成熟,但存在还原剂残留和原料成本较高的问题;电解法工艺流程短,但整体能耗高,电解效率低;离子交换法和溶剂萃取法通常以含钒浸出液为原料,无需经过钒产品制备环节,但流程仍较为繁琐,且难以直接获得3.5价钒电解液。总结归纳了近年来3.5价钒电解液的制备方法,概括了各种方法的原理、工艺流程以及优缺点,以期为3.5价钒电解液制备新技术的开发提供参考。 展开更多
关键词 全钒液流电池 3.5价 钒电解液 大规模储能 化学还原 电解
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全钒液流电池储能系统最新研究进展 被引量:1
7
作者 张欢欢 江炜 《化工生产与技术》 CAS 2024年第1期11-15,I0003,共6页
阐述了全钒液流电池结构、工作原理和优缺点,综述了学术圈及产业界针对全钒液流电池的电堆、电解液和电池管理系统等关键系统所开展的技术研究最新进展,指出通过提高电堆电密和电解液短流程制备技术,可有效降低液流电池成本。电解液制... 阐述了全钒液流电池结构、工作原理和优缺点,综述了学术圈及产业界针对全钒液流电池的电堆、电解液和电池管理系统等关键系统所开展的技术研究最新进展,指出通过提高电堆电密和电解液短流程制备技术,可有效降低液流电池成本。电解液制备流程的改进和降本将是下一步重点研究方向。 展开更多
关键词 全钒液流电池 储能系统 电堆 电解液 电池管理系统
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全钒液流电池隔膜Nafion与SPEEK改性研究进展 被引量:1
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作者 白恩瑞 谢小银 +3 位作者 朱昊天 刘冠辰 徐重阳 吴晟 《化工矿物与加工》 CAS 2024年第1期60-68,共9页
Nafion是全钒液流电池(VRFB)中应用最为广泛的隔膜,其具有较高的质子电导率,但对金属钒离子的选择性较差且价格较高。作为Nafion隔膜的有力替代品,磺化聚醚醚酮膜(SPEEK)对金属钒离子的选择性较强,但其稳定性与质子电导率仍需改善,目前... Nafion是全钒液流电池(VRFB)中应用最为广泛的隔膜,其具有较高的质子电导率,但对金属钒离子的选择性较差且价格较高。作为Nafion隔膜的有力替代品,磺化聚醚醚酮膜(SPEEK)对金属钒离子的选择性较强,但其稳定性与质子电导率仍需改善,目前常通过改性的方式来提升电池隔膜的性能。Nafion隔膜改性方法主要包括有机物改性、无机物改性和表面改性,SPEEK隔膜改性方法主要包括有机物改性、无机物改性和交联改性。对各种改性方法的研究进展进行了综述,并对其他常见的非氟类隔膜如磺化聚酰亚胺(SPI)、磺化聚醚砜(SPES)、磺化聚芳醚酮(SPAEK)等的改性研究现状进行了总结。未来,隔膜研究可从成本、性能、技术可行性3个方面寻求突破,为我国全钒液流电池的大规模应用奠定基础。 展开更多
关键词 全钒液流电池 Nafion隔膜 SPEEK隔膜 改性方法 非氟类隔膜 选择性 质子电导率
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基于全钒液流电池的构网型储能建模与研究
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作者 窦艳 王传艺 +2 位作者 陈子晖 王辰 李鑫 《电器与能效管理技术》 2024年第11期29-37,共9页
为解决高比例新能源并网的间歇性与不稳定性问题,同时提高其利用效率,针对基于全钒液流电池(VRFB)的构网型储能系统展开研究。采用多物理场耦合的VRFB混合模型,全面模拟其动态运行特性;设计基于直流母线电压外环的柔性充放电控制策略,... 为解决高比例新能源并网的间歇性与不稳定性问题,同时提高其利用效率,针对基于全钒液流电池(VRFB)的构网型储能系统展开研究。采用多物理场耦合的VRFB混合模型,全面模拟其动态运行特性;设计基于直流母线电压外环的柔性充放电控制策略,并集成虚拟同步发电机(VSG)控制技术,实现对VRFB充放电的精确控制;最后,通过MATLAB/Simulink建模仿真验证策略的有效性。结果表明,所提策略长时放电能稳定输出端电压,在光伏/VRFB并网运行、调频调压及维持直流母线电压稳定等方面性能优异,验证了VRFB在构网型储能领域的应用潜力。 展开更多
关键词 全钒液流电池 构网型储能 混合模型 柔性充放电 虚拟同步发电机
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全钒液流电池的容量恢复与保持
10
作者 王晓颖 杨霖霖 +1 位作者 李林德 魏冬 《电池》 CAS 北大核心 2024年第1期82-85,共4页
电解液的性能和充放电期间的行为会影响全钒液流电池的性能和系统成本。电池运行时,正负极电解液穿过离子交换膜的迁移会导致电解液体积失衡,引起电解液容量损失,限制放电容量、削弱循环稳定性、减少寿命。通过实验探索电解液在充放电... 电解液的性能和充放电期间的行为会影响全钒液流电池的性能和系统成本。电池运行时,正负极电解液穿过离子交换膜的迁移会导致电解液体积失衡,引起电解液容量损失,限制放电容量、削弱循环稳定性、减少寿命。通过实验探索电解液在充放电过程中的迁移规律,使用二水合草酸作为还原剂还原正极侧过量的VO_(2)^(+),将衰减失效电解液的容量恢复至初始容量的94.33%。改善储液罐设计,当电解液体积向正极侧偏移5%时,进行手动溢流操作,以100 mA/cm~2在1.0~1.7 V循环100次后,电池的放电容量保持率为88.08%。 展开更多
关键词 全钒液流电池 电解液迁移 二水合草酸 容量恢复 溢流设计
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全钒液流电池在储能领域的应用与展望
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作者 李振鹏 颜东梅 +1 位作者 李军 黄福川 《电池》 CAS 北大核心 2024年第3期422-426,共5页
随着可再生能源发电量的迅速提高,快速增长的储能需求使全钒氧化还原液流电池逐渐成为行业的热点之一。虽然全钒液流电池存在能量效率低、成本高等问题,但是在储能领域应用前景广阔。从全钒液流电池的主要运行特点出发,分析和综述全钒... 随着可再生能源发电量的迅速提高,快速增长的储能需求使全钒氧化还原液流电池逐渐成为行业的热点之一。虽然全钒液流电池存在能量效率低、成本高等问题,但是在储能领域应用前景广阔。从全钒液流电池的主要运行特点出发,分析和综述全钒液流电池运行中主要性能损失、经济性和环保性的研究现状,介绍全钒液流电池的应用现状及未来展望,为后续的工程应用研究决策提供参考。 展开更多
关键词 全钒氧化还原液流电池(全钒液流电池) 储能 能量效率 经济性分析
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杂原子掺杂电极用于全钒液流电池中的研究进展
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作者 徐冉 王宝冬 +3 位作者 王绍亮 张琦 张磊 冯子洋 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1849-1860,共12页
液流电池因其本质安全、超长寿命等特性,是大规模储能的关键技术之一。电极材料作为全钒液流电池的核心部件,其与电解液的界面特性会对液流电池的性能产生重要影响。通过电极表面改性处理方法能够实现其在高电流密度下的电化学活性提升... 液流电池因其本质安全、超长寿命等特性,是大规模储能的关键技术之一。电极材料作为全钒液流电池的核心部件,其与电解液的界面特性会对液流电池的性能产生重要影响。通过电极表面改性处理方法能够实现其在高电流密度下的电化学活性提升,而电极表面杂原子掺杂技术是目前的研究热点。本文归纳了以石墨毡为基体的杂原子掺杂机理及其研究进展,着重介绍了碳骨架的原位掺杂和电极表面的杂原子催化剂两种掺杂策略,并总结了两种掺杂策略的掺杂类型和性能差异。其中,依据杂原子的电负性和原子尺寸,阐述了电极材料原位掺杂的机理,讨论了杂原子对碳纤维电子结构的影响方式;根据碳基材料催化剂的种类,介绍了多孔炭材料、碳纳米管和石墨烯三种碳基催化剂的杂原子掺杂对电极材料电化学性能的影响规律。综合分析表明,通过电极表面的原子掺杂不仅可以增加电极反应的活性位点,促进活性离子的迁移,还可以改善其亲水性,增大电极与电解液接触的有效面积。基于此,提出了采用调控电极表面电荷分布、官能团种类、构建缺陷位点等方法有效增强电极材料的稳定性和电化学性能,并有望在实现高电流密度下电化学活性提高的同时获得较高的电导率。 展开更多
关键词 全钒液流电池 电极 原子掺杂 杂原子催化
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基于自适应无迹卡尔曼滤波和经济模型预测控制的全钒液流电池SOC/SOP联合估计方法
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作者 张宇 姚尧 +4 位作者 刘睿 金雷 薛斐 周鹏 熊斌宇 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4089-4101,共13页
荷电状态(state of charge,SOC)和峰值功率(state of peak power,SOP)的精确估计对保障电池安全稳定运行具有重要意义。为解决传统估计算法误差高、鲁棒性差等问题,本文提出了一种基于自适应无迹卡尔曼滤波(adaptive unscented Kalman f... 荷电状态(state of charge,SOC)和峰值功率(state of peak power,SOP)的精确估计对保障电池安全稳定运行具有重要意义。为解决传统估计算法误差高、鲁棒性差等问题,本文提出了一种基于自适应无迹卡尔曼滤波(adaptive unscented Kalman filtering,AUKF)和经济模型预测控制(economic model predictive control,EMPC)的全钒液流电池(all-vanadium redox batteries,VRB)SOC/SOP联合估计方法。首先,为了提高传统模型的建模精度,本文综合考虑了VRB的电化学场和流体力学场的耦合特性,建立了一个能够全面刻画VRB运行过程的综合等效电路模型,并采用人工蜂群算法(artificial bee colony algorithm,ABC)对模型参数进行离线辨识。随后,考虑到传统的UKF算法无法适应系统噪声,收敛性差,且忽略电池参数变化等缺点,本文提出了基于AUKF的在线参数辨识和SOC估计算法,通过自适应调整UKF算法的参数来提高模型的精度。结合SOC的估计结果,采用EMPC算法估计VRB的SOP,并综合考虑了电压、电流、SOC和电解液流速等约束条件。最后,设计了多种实验工况验证了本文提出的SOC/SOP联合估计算法的精度。文章研究内容能够为液流电池不同运行状态下峰值功率预测和储能电站的精准调度提供依据。 展开更多
关键词 全钒液流电池 荷电状态 峰值功率 在线参数辨识 自适应无迹卡尔曼滤波 经济模型预测控制
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全钒液流电池用质子交换膜的研究进展
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作者 肖伟 孟昭函 宋云东 《辽宁大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第1期16-23,共8页
作为高效率的大型储能系统,全钒液流电池(VFB)系统可满足新能源领域的大规模储能需求,显示出优越的发展前景.质子交换膜(PEMs)是VFB系统的关键组成材料,在一定程度上直接影响VFB的充放电性能、使用寿命及成本.开发兼具良好质子传导性、... 作为高效率的大型储能系统,全钒液流电池(VFB)系统可满足新能源领域的大规模储能需求,显示出优越的发展前景.质子交换膜(PEMs)是VFB系统的关键组成材料,在一定程度上直接影响VFB的充放电性能、使用寿命及成本.开发兼具良好质子传导性、阻钒性和价格低廉的质子交换膜材料显得尤为重要.基于质子交换膜的组成材料和制备方法,本文对近年国内外VFB用质子交换膜的研究进展进行了分类总结,并进一步阐述了未来质子交换膜的研究重点和发展方向. 展开更多
关键词 全钒液流电池 质子交换膜 组成材料 制备方法 电池性能
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全钒液流电池热管理研究进展
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作者 代仕豪 曾义凯 《制冷与空调(四川)》 2024年第4期484-490,共7页
制定合理的热管理策略,是全钒液流电池长时、高效运行的重要保障。分析了全钒液流电池中电化学反应热、过电位热、交叉反应热以及旁路电流热的特点,介绍了不同场景下的热管理方案,对比了运行参数、主动散热和被动散热三种热管理方式的... 制定合理的热管理策略,是全钒液流电池长时、高效运行的重要保障。分析了全钒液流电池中电化学反应热、过电位热、交叉反应热以及旁路电流热的特点,介绍了不同场景下的热管理方案,对比了运行参数、主动散热和被动散热三种热管理方式的优缺点,分析了全钒液流电池运行时电流、电解液流动状态和环境温度对电池产热的影响,阐述了主动散热和被动散热研究现状,对待机状态时电堆产热特点和热管理方案进行了介绍。 展开更多
关键词 全钒液流电池 热管理 运行参数 散热
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T/CES 300-2024《全钒液流电池用电解液前驱体技术要求》
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《电气技术》 2024年第11期9-9,共1页
中国电工技术学会团体标准《全钒液流电池用电解液前驱体技术要求》于2024年9月4日起实施。该标准规定了全钒液流电池用电解液前驱体的成分、试验方法、检验规则等方面的技术要求,主要适用于萃取-反萃取制备路线。全钒液流电池用电解液... 中国电工技术学会团体标准《全钒液流电池用电解液前驱体技术要求》于2024年9月4日起实施。该标准规定了全钒液流电池用电解液前驱体的成分、试验方法、检验规则等方面的技术要求,主要适用于萃取-反萃取制备路线。全钒液流电池用电解液中水组分可达1/8至1/7,工艺浓缩是降低转运成本的核心手段。在制备与浓缩过程中,工艺和浓度标准化对保证产品组分稳定、性能一致和生产环节安全都有重要意义。 展开更多
关键词 全钒液流电池 团体标准 检验规则 电解液 浓缩过程 T/C 标准化 前驱体
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全钒液流电池电解液的制备及性能优化进展
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作者 严雪阳春 《四川化工》 CAS 2024年第1期28-31,共4页
全钒液流电池以其本质安全等优点成为大规模长时储能的优选,电解液作为全钒液流电池的关键组成部分,对电池性能起着至关重要的作用。对全钒液流电池电解液产业化制备方法以及钒电解液性能优化之电解液支持体系与添加剂对电解液性能的影... 全钒液流电池以其本质安全等优点成为大规模长时储能的优选,电解液作为全钒液流电池的关键组成部分,对电池性能起着至关重要的作用。对全钒液流电池电解液产业化制备方法以及钒电解液性能优化之电解液支持体系与添加剂对电解液性能的影响进行综述。并指出,目前全钒液流电池电解液产业化制备方法以化学还原法和化学还原联合电解法为主,在钒电解液性能优化方面,混酸支持电解质体系优化,以及电解液添加剂的理论研究和经济分析,是今后产业研究者应重点关注的方向。 展开更多
关键词 全钒液流电池电解液 产业化 化学还原法 电解法 化学还原联合电解法 热稳定性 化学活性 添加剂
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全钒液流电池管理系统的设计与实现
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作者 周杰 《自动化应用》 2024年第7期109-111,共3页
全钒液流电池是一种新型的电化学储能电池。为了保证电池安全运行,需要对其进行有效管理。首先,介绍了全钒液流电池的工作原理,提出了全钒液流电池管理系统整体设计方案;其次,介绍了全钒液流电池管理系统硬件的选型方案,开发了基于PLC... 全钒液流电池是一种新型的电化学储能电池。为了保证电池安全运行,需要对其进行有效管理。首先,介绍了全钒液流电池的工作原理,提出了全钒液流电池管理系统整体设计方案;其次,介绍了全钒液流电池管理系统硬件的选型方案,开发了基于PLC的全钒液流电池管理系统。该电池管理系统实现了电池实时数据采集、状态监测、故障保护、SOC估算、充放电控制及混液等功能。在10 kW全钒液流电池储能系统上进行了长期运行,验证了该电池管理系统的可行性与稳定性。 展开更多
关键词 全钒液流电池 电池管理系统 SOC 可编程逻辑控制器
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基于HCOAG算法优化KELM的全钒液流电池SOC估计 被引量:6
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作者 陆鹏 付华 +2 位作者 卢万杰 张慧峰 郑翔宇 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期135-145,共11页
针对直流微电网储能系统中全钒液流电池SOC难以精确估计的问题,提出一种基于郊狼算法(coyote optimization algorithm,COA)与灰狼算法(grey wolf optimization,GWO)的混合算法(hybrid COA with gwo,HCOAG)优化核极限学习机(kernel extre... 针对直流微电网储能系统中全钒液流电池SOC难以精确估计的问题,提出一种基于郊狼算法(coyote optimization algorithm,COA)与灰狼算法(grey wolf optimization,GWO)的混合算法(hybrid COA with gwo,HCOAG)优化核极限学习机(kernel extreme learning machine,KELM)的全钒液流电池SOC估计方法。首先将改进的郊狼算法(improved COA,ICOA)与简化操作的灰狼算法(simplified GWO,SGWO)采用正弦交叉策略融合组成HCOAG算法,利用HCOAG算法对KELM模型的参数进行寻优。然后利用基准函数对HCOAG算法进行测试,并与其他智能算法对比寻优能力。最后通过CEC-VRB-5 kW型号电池进行仿真和实验,验证了该估计方法的准确性与可行性。结果表明,所提HCOAG-KELM方法估计精度优于GWO-KELM、ICOA-KELM、KELM、扩展卡尔曼滤波(extended kalman filter,EKF)和无迹卡尔曼滤波(unscented kalman filter,UKF)算法模型,同时估计误差在2%之内,满足实际需求。 展开更多
关键词 灰狼算法 郊狼算法 核极限学习机 全钒液流电池 荷电状态
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基于A-SA-WOA算法的直流微电网全钒液流电池储能系统功率分配策略 被引量:6
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作者 付华 陆鹏 张俊男 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期1826-1837,共12页
全钒液流储能系统能够平抑直流微电网中光伏、风力发电引起的功率波动,该系统中功率的合理分配问题可以通过有效的控制策略去解决,进而实现提高储能系统运行效率的目的。首先,在荷电状态和功率平衡的约束条件下,建立以储能系统总成本及... 全钒液流储能系统能够平抑直流微电网中光伏、风力发电引起的功率波动,该系统中功率的合理分配问题可以通过有效的控制策略去解决,进而实现提高储能系统运行效率的目的。首先,在荷电状态和功率平衡的约束条件下,建立以储能系统总成本及平均损耗率最低,荷电状态均衡度最好的优化目标函数;然后,提出基于自适应权重和模拟退火策略的鲸鱼优化算法(A-SA-WOA)功率分配策略;最后,将分配策略应用在场景1和场景2算例下运行仿真,并与传统策略进行对比分析。结果表明,该优化分配策略有效地降低了储能电池单元的运行成本和折损率,电池充放电次数明显减少,且荷电状态一致性较好。A-SA-WOA分配策略比传统策略下的目标值收敛速度快,验证了所提优化方法的准确性和模型的适用性。 展开更多
关键词 自适应权重和模拟退火策略的鲸鱼优化算法(A-SA-WOA) 全钒液流电池 储能 系统 功率分配策略 多目标优化
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