[发明专利]一种全钒液流电池故障检测方法及系统

权利要求书

1.一种全钒液流电池故障检测方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

步骤S1：在预设时间内连续采样多次，测量得到正极电解液体积、负极电解液体积、负极电解液氢气浓度、正极管道液压、负极管道液压、箱体内氢气浓度、箱体内温度、电解液漏液电导率、电堆漏液电导率、电堆电压和电堆温度；

步骤S2：根据电解液漏液电导率、电堆漏液电导率、正极电解液体积、负极电解液体积、正极管道液压和负极管道液压计算漏液参数；根据正极电解液体积、负极电解液体积、正极管道液压、负极管道液压和电堆电压计算液路参数；根据负极电解液氢气浓度、箱体内氢气浓度、电堆电压和电堆温度计算电芯参数；

步骤S3：分别对所述漏液参数、所述液路参数和所述电芯参数进行归一化处理；并根据归一化后的漏液参数、液路参数和电芯参数进行计算，获取故障参数；

步骤S4：利用所述故障参数判断全钒液流电池的故障状态；

步骤S5：根据所述故障状态定位故障发生区域；

其中：步骤S2中，根据电解液漏液电导率、电堆漏液电导率、正极电解液体积、负极电解液体积、正极管道液压和负极管道液压计算漏液参数的具体方式为：

其中，L为漏液参数，为电解液漏液电导率，为电堆漏液电导率，为正极电解液体积，为负极电解液体积，a=10~500为漏液体积系数，为正极管道液压，为负极管道液压，b=100~1000为漏液液压系数；

其中：步骤S2中，根据正极电解液体积、负极电解液体积、正极管道液压、负极管道液压和电堆电压计算液路参数的具体方式为：

其中，Y为液路参数，为正极电解液体积，为负极电解液体积，c=100~500为液路电压系数，为电堆中第n个电芯的电堆电压，为电堆中单个电芯的预设电压，为正极管道液压，负极管道液压，d=20~300为液路液压系数；

其中：步骤S2中，根据负极电解液氢气浓度、箱体内氢气浓度、电堆电压和电堆温度计算电芯参数的具体方式为：

其中，D为电芯参数，为负极电解液氢气浓度，为箱体内氢气浓度，k=1~10为电芯氢气浓度系数，电堆中第n个电芯的电堆电压，为电堆中单个电芯的预设电压，m=1~10为电芯电压系数，电堆中第n个电芯的电堆温度，为电堆中n个电芯的平均温度；

其中：步骤S3中，使用线性归一化法对数据进行归一化处理，根据归一化后的漏液参数、液路参数和电芯参数进行计算，获取故障参数的具体方式为：

其中，G为故障参数，为归一化后的漏液参数，为归一化后的液路参数，为归一化后的电芯参数，为漏液系数，为液路系数，为电芯系数。

2.根据权利要求1所述的一种全钒液流电池故障检测方法，其特征在于，步骤S4中，利用所述故障参数判断全钒液流电池的故障状态的具体方法为：

当故障参数为正值时，则表示全钒液流电池存在故障；

当故障参数为零或负值时，则表示全钒液流电池不存在故障。

3.根据权利要求1所述的一种全钒液流电池故障检测方法，其特征在于，步骤S5中，根据所述故障状态定位故障发生区域的具体方法为：

当漏液参数大于等于800且电解液漏液电导率大于等于50，则电解液区域存在故障；

当漏液参数大于等于800且电堆漏液电导率大于等于50，则电堆区域存在故障；

当液路参数大于等于30且正极管道液压大于等于0.6，则说明正极管路存在故障；

当液路参数大于等于30且负极管道液压大于等于0.6，则说明负极管路存在故障；

当电芯参数大于等于3且电堆中第n个电芯的电堆电压大于等于1.75，则当前电堆中电芯存在故障；

反之，不存在故障。

4.一种用于实现权利要求1-3任一项所述的一种全钒液流电池故障检测方法的系统，其特征在于，至少包括：

计算机终端，所述计算机终端的两端分别与电解液模块和电堆模块电连接；

电解液模块，所述电解液模块的一端与所述计算机终端电连接，所述电解液模块的另一端与电堆模块通过管道连接；

电堆模块，所述电堆模块的一端与所述计算机终端电连接，所述电堆模块的另一端与所述电解液模块通过管道连接；

箱体，用于安装计算机终端、电解液模块和电堆模块。