[发明专利]一种铝空气电池系统和控制方法

权利要求书

1.一种铝空气电池系统，其特征在于，包括分别通过管道与物料混匀装置相连的添加剂储存罐、电解质储存罐和水储存罐，所述物料混匀装置还与电解液储存罐相连，所述电解液储存罐分别通过管路与固液分离装置和铝空气电池组相连，所述铝空气电池组通过管道与所述固液分离装置相连，所述电解液储存罐、所述铝空气电池组以及所述固液分离装置形成循环回路；所述铝空气电池组还分别通过管道与所述水储存罐和清洗液储存罐相连。

2.如权利要求1所述的铝空气电池系统，其特征在于，所述添加剂储存罐和所述物料混匀装置相连的管路、所述电解质储存罐和所述物料混匀装置相连的管路、所述水储存罐和所述物料混匀装置相连的管路、所述物料混匀装置与所述电解液储存罐相连的管路、所述电解液储存罐与所述铝空气电池组相连的管路、所述水储存罐与所述铝空气电池组相连的管路、所述清洗液储存罐与所述铝空气电池组相连的管道，沿着流动方向设有控制阀和流量计；所述固液分离装置与所述电解液储存罐相连的管道设有流量计，所述铝空气电池与所述固液分离装置相连的管道，沿流动方向依次设有控制阀、水泵以及热交换器，所述控制阀、所述流量计和所述水泵分别与PLC控制器电连接。

3.如权利要求2所述的铝空气电池系统，其特征在于，所述水储存罐内部设有电热丝和温度传感器与所述PLC控制器电连接，所述电热丝在水体温度低于10℃时启动，所述水储存罐内水体温度恒定在20～60℃内。

4.如权利要求3所述的铝空气电池系统，其特征在于，所述铝空气电池组内部设有若干个铝空气电池单体，所述铝空气电池单体内部设有温度传感器、液位传感器以及pH值传感器分别与所述PLC控制器电连接。

5.如权利要求4所述的铝空气电池系统，其特征在于，所述固液分离装置为旋流器。

6.如权利要求5所述的铝空气电池系统，其特征在于，所述添加剂储存罐内的添加剂为三水锡酸钠或聚丙烯酸钠；所述电解液储存罐内的电解质为氢氧化钾或氢氧化钠。

7.一种使用如权利要求6所述铝空气电池系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：所述铝空气电池系统需要启动，所述PLC控制器分别控制各自与所述添加剂储存罐、所述电解质储存罐和所述水储存罐相连的控制阀打开，存储于所述添加剂储存罐、所述电解质储存罐和所述水储存罐的溶液通过管路汇聚于所述物料混匀装置内并搅拌混匀后以完成配液程序；

步骤S2：经所述物料混匀装置混匀的溶液经管路进入至所述电解液储存罐内，再经过管路进入至所述铝空气电池组内使其启动并发生氧化还原反应；

步骤S3：所述铝空气电池组单体内的所述温度传感器、所述液位传感器以及所述pH值传感器将检测到的温度值、液位高度以及pH值发送至所述PLC控制器以进行相应调控；

步骤S4：所述铝空气电池系统停止工作后，所述铝空气电池组单体内的废液经管道输送至所述固液分离装置中进行滤液和滤渣分离，滤液再通过管道进入至所述电解液储存罐内再次储存。

8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S1的所述添加剂储存罐、所述电解质储存罐和所述水储存罐向所述物料混匀装置输送溶液时，输送管道设有流量计与所述PLC控制器相连以监控溶液流量。

9.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S1的配液程序包括以下步骤：

S11：设置于所述水储存罐内的温度传感器检测所述水储存罐内水体温度，若所述水储存罐内温度低于设定值，所述PLC控制器控制所述电热丝发热以提高水体温度并直至水体温度高于设定值；

S12：所述PLC控制器控制分别与所述水储存罐、所述电解质储存罐、所述添加剂储存罐的控制阀门打开，不同种溶液经管道进入至所述物料混匀装置内混匀1～5min。

10.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S3的所述温度传感器检测所述铝空气电池温度超过设定值，所述PLC控制器控制所述散热风扇并配合热交换器换热降温，当电解液温度低于设定温度后，散热风扇关闭以及热交换器冷却液流动减慢；所述步骤S3的所述液位传感器检测液位低于预设定值，所述PLC控制器控制所述水储存罐内水体进入至所述铝空气电池；所述步骤S3的所述pH传感器检测铝空气电池的pH值超过预设值，所述PLC控制器控制所述添加剂储存罐、所述电解质储存罐和所述水储存罐的溶液进入所述物料混匀装置混匀再进入所述铝空气电池内。