储能技术主要分为物理储能和化学储能两大块，物理储能对空间要求比较大，并 不像化学储能那么灵活，所以其研究价值没有化学储能来的大。而化学储能中的液流 电池体系，由于其具有可大规模储能、充放电的转换速率快、循环使用寿命长等优点

[2]。这些优点可以很好的解决在研究开发太阳能、风能时存在的不能稳定供能的缺点 [3]。因此液流电池在众多的储能体系中脱颖而出，受到了许多的研究人员和学者的关

注[4]。北京防化研究院基于传统的锌镍二次电池与铅酸单液流电池的特点，研制出的 锌镍单液流电池体系由于不需要隔膜，大大的降低了生产成本，具有很大的研究价值， 成为液流电池体系中较为有前景的电池[5]。

1。2 国内外液流电池研究现状

1。2。1 国外液流电池研究现状

1。2。2 国内液流电池研究现状

1。3   电池建模的主要方法和研究现状

为了能够描述电池在充放电过程的反应情况，我们往往会对该电池建立一个合适 的模型。一个准确的模型能够很好的表征出电池在充放电过程参数的变化，帮助我们 计算得到一些相关的参数，对电池性能的调试以及改进有着巨大的作用。建立模型主 要的方法有：

1）等效电路模型 等效电路模型是用一些电器元件如：电容、电阻、电压，来代替电池工作时出现

的一些变化。例如：用电容代替开路上的电压变化；用电阻代替欧姆内阻；用 RC 并 联电路代替极化电压。由此来模拟出电池充放电时的工作特性。该模型具有简洁明了、 物理意义明确、模型关系式方便推导等优点，在许多领域，特别是电气领域上等到了 广泛的应用。其主要包括了 Rint 模型、Thevenin 模型、PNGV 模型。Rint 模型主要 是用一个电压源等效开路电压，用电阻等效欧姆内阻，结构简单、模型数学式容易推 导，但由于其是一种理想模型误差比较大，很少被应用。Thevenin 模型则在其之上加 入了 RC 响应电路，用来等效电池工作时出现的极化，准确度得到了一定的提高。而 PNGV 模型在此基础上为了等效电池在工作时开路电压的变化，又加入了一个电容， 准确度得到了进一步提高。

2）电化学模型 电化学模型是通过分析电池反应时内部的物质传递、扩散方程和电极动力方程，

用复杂的非线性方程表征电池工作特性[11]。因此这种模型能很好地反应电池内部的反 应机理。但是由于搭建该模型需要研究者竟可能详尽的了解电化学机理，同时电池内 部的化学反应并不像理想状态，还会出现一些副反应，所以搭建电化学模型难度比较 大，而且之后的参数辨识也会很困难。因此这种方法没有被推广应用。

3）高级算法模型 该模型是将电池看成是一个“黑盒子”，然后用高级算法（如：神经网络法）分

析计算电池的电气特性，从而模拟出电池的工作特性[12]。这种模型算法比较复杂，计 算量庞大。

总的来说，相比与其他模型，等效电路模型具有以下优点：1）数学方程式容易 推导，通过用等效电路模型推导的数学方程同时也容易分析电池的工作特性；2）其 可以通过添加电气元件如：电压源、电阻、电容等，来等效新发现的影响因素，模型 方便改进提高；3）等效模型在接下来的参数辨识中相对于其他模型也会比较容易。 因此等效电路模型在许多研究储能电池的领域中得到了广泛的应用。

1。4 MATLAB 软件