Raman spectroscopy studies of concentrated vanadium redox battery positive electrolytes

Spectroscopic changes in highly concentrated vanadium(V)-sulfate solutions to be used in the vanadium redox battery are consistent with the presence of more than one V(V)-sulfate species. The results of Raman spectroscopy indicate that the major species in highly acidic conditions are VO₂SO₄ ^–, VO₂(SO₄)₂ ^3–, VO₂(HSO₄)₂ ^–, VO₃ ^–, V(V) dimers with V₂O₃ ⁴⁺ and V₂O₄ ²⁺ central units. The nature and amount of these species depends upon the V(V) and total sulfate concentrations as well as on S to V and H⁺ to V ratios in the positive half-cell electrolyte. V(V) forms V₂O₃ ⁴⁺, VO₂(SO₄)₂ ^3– and their copolymer species at higher total sulfate concentrations, which tends to stabilize the vanadium (V) positive electrolyte in the vanadium redox battery. The V(V) and V(IV) species show the least interaction with each other. Ageing of concentrated V(V) solutions at elevated temperature (50 °C) produces decomposition of species causing formation of V₂O₅ precipitates with a decrease in the amount of vanadium polymer.     

电解液流动方式对全钒液流电池性能的影响

研究了两种不同电解液流动方式(平流和穿流)对全钒液流电池(VRB)充放电电压和电流、U-I曲线及效率的影响.在20 mA/cm2的充放电电流密度下,采用穿流方式的单体VRB的能量效率较采用平流方式提高4%～10%,电流效率提高10%,电压效率提高5%～8%.     

LTE系统DVRB和DPRB映射的研究与实现

通过对分布式虚拟资源块(Distributed Virtual Resource Block,DVRB)与物理资源块(Distributed Physical Resource Block,PRB)的研究,结合LTE系统特性,提出了一种适用于LTE系统的分布式虚拟资源块映射到物理资源块的DSP实现方案。该算法可直接计算出已排好序的物理资源块索引,最后将多个虚拟资源块映射模块的结果进行级联得到所需的物理资源块的索引,算法简单,计算量小,且便于在TMS320C64x DSP中实现。将该方案应用于TD-LTE射频一致性测试系统的开发中,实际运行验证了该方案的可行性、高效性。     

独立风力发电系统中VRB的控制设计

随着风力发电规模的不断增大,为提高独立风电系统运行的稳定性,本文在该系统中增加了新型环保钒氧化还原液流电池(VRB)储能系统,以有效减少功率波动给系统带来的不利影响。根据VRB等效数学模型,分析了VRB荷电状态(SOC)与端电压之间的变化特点,设计了VRB SOC的控制方法,并对具有VRB储能系统的独立风电系统进行建模和仿真。仿真结果表明,在含有VRB储能系统的独立风电系统中,通过控制VRB SOC可以使系统在风速及负荷瞬变的情况下保证对负荷的稳定供应。     

VRB电解液的高锰酸钾电位滴定分析

分析钒离子的状态及浓度,可检测全钒氧化还原液流电池(VRB)的荷电状态、容量和充放电效率.采用KMnO4(NH4)2Fe(SO4)2体系为滴定剂的电位滴定法来分析钒电解液,可测定电解液中V(Ⅱ)、V(Ⅲ)、V(Ⅳ)和V(Ⅴ)的单一价态、混合价态离子浓度及电解液的总钒浓度.结果表明:测得的各价态钒及总钒的相对标准偏差(N...     

流道结构与电解液流动状态对VRB性能的影响

设计了两种不同的流道结构,考察了在平流和穿流情况下,电解液流动状态对全钒液流电池(VRB)性能的影响。改变电解液的循环流量,考察了活性物质的供应量和流动状态对充放电电压的影响。穿流结构的流道可增加电极的有效面积,改善电解液流动的均匀性,提高能量效率1.5%~5.0%。电解液流动状态对能量效率的影响约在1.5%以内,弱于流动方式和流道结构的影响。     

Operation modes for partially failed vanadium redox battery (VRB) energy storage systems

围绕全钒电池系统在部分失效条件下如何保持正常运行全面展开实验验证与理论分析.从电池系统结构组成角度分析了导致全钒电池系统失效的若干情况,并借助实验模拟和实验数据统计分析,总结归纳出全钒电池系统在部分失效条件下的运行特性,从而提出采用降额定功率与倍额定功率两种部分失效运行模式.研究证实该两种运行模式对系统运行效率无显著影响,是实现全钒电池储能系统在部分失效紧急情况下仍能保持正常运转的合理操作.     

全钒液流电池用碳毡电极的改性研究

分别采用普鲁士蓝(Prussianblue,PB)和草酸对聚丙稀腈基(PAN)碳毡进行修饰处理,通过循环伏安法研究了修饰后材料在钒溶液中的电化学性能。结果表明PB修饰碳毡电极对V(Ⅳ)/V(Ⅴ)电对具有良好的电催化性能,V(Ⅱ)/V(Ⅲ)电对在草酸修饰碳毡电极上的活性相比处理前也有较大改善。分别以这两种修饰电极为正负极组装全钒氧化还原液流电池(VRB),通过电池性能测试获得了最适宜的修饰条件。使用修饰电极的静态钒电池在电流密度为35mA·cm-2时电压效率可达83.28%。     

DOVR VRB－52D设备安装过程中电缆的匹配方法

目的：：掌握AWA VRB－52D设备的安装步骤及测试方法。方法：以中小机场全向信标机的安装过程为例，将传输线理论应用到电缆的修剪和匹配当中，利用失量电压表测试数据，根据数据结合史密斯阻抗圆图能够快速完成多根电缆的修剪和匹配，满足设备的正常开机条件以及达到最后天线辐射信号符合飞行校验标准。结果：理论数据和实际结论相符，开机正常，满足设备工作要求。结论：中小机场的专业技术人员能够结合设备手册和失量电压表完成设备的快速安装调式，为今后的日常维护提供指导。     

全钒液流电池等效电路模型的分类和比较

随着风力发电、光伏发电等可再生能源的规模利用,规模化储能技术研究也越来越深入。作为规模化储能电池,全钒液流电池(VRB)以其功率容量相互独立、环境友好、效率高等优势具有广阔的应用前景。VRB等效电路模型是开展电池系统设计、放大、控制和优化的基础。根据VRB等效电路模型的复杂程度,介绍了VRB的四种等效电路模型,对比分析了其优缺点;综合考虑仿真目的与实验条件,提出了一种改进的RC等效电路模型。