新能源储能电解液在线再生循环的动态监测核心

为提升新能源储能系统的经济性与环保性，电解液在线再生与循环利用技术逐渐成为行业研究热点。该技术通过在储能系统运行过程中，对性能衰减的电解液进行实时净化、成分修复与浓度调整，实现电解液的“边用边再生”，大幅延长其使用寿命。在线再生过程中，电解液处于动态流动状态，且成分、浓度、粘度等参数实时变化，液位监测需满足动态响应快、多参数协同、抗干扰能力强等要求。传统液位传感器难以适应这种复杂动态工况，而电容式液位传感器凭借非接触测量、高精度、快速响应等优势，成为电解液在线再生循环系统的关键监测组件。本文将从净化单元液位控制、成分修复精准计量、再生液回流协同等场景展开解析。

  星科创非接触式液位传感器

一、净化单元的动态液位监测：保障杂质高效去除

电解液在线再生的首要环节是净化去除杂质（如金属离子、颗粒物、分解产物），净化单元（如离子交换柱、超滤膜组件）的液位稳定直接影响净化效率。动态运行中，电解液流入流出速率波动会导致液位变化，若控制不当易造成净化不彻底或设备过载。电容式液位传感器可实现净化单元的动态液位精准调控。

在某100MWh全钒液流储能系统的在线再生装置中，离子交换柱的进液端与出液端均安装了电容式液位传感器，测量范围0-1.2m，响应时间≤30ms，精度达±0.5%FS。传感器实时采集进出液端液位数据，传输至再生控制系统。当进液速率增大导致进液端液位上升至0.8m时，系统自动调节进液阀开度，降低流入速率；当出液端液位因膜组件轻微堵塞下降至0.4m时，提升出液泵转速，维持液位差稳定在0.3-0.5m区间，确保电解液与离子交换树脂充分接触。该监测方案实施后，电解液中金属杂质离子含量从50ppm降至5ppm以下，颗粒物去除率达99%，净化效率较传统静态液位控制提升了20%。此外，传感器还能检测净化单元的液位脉动频率，当脉动频率异常时，判断为内部构件松动，及时发出维护预警。

二、成分修复环节的液位精准计量：恢复电解液性能

电解液性能衰减多因关键组分（如钒离子、添加剂）浓度下降，成分修复环节需精准补充缺失组分，补充量的精度直接决定再生后电解液的性能。电容式液位传感器可实现修复剂加注量的动态精准计量。

在成分修复罐的修复剂储罐与加注管路中，安装了微型电容式液位传感器，测量范围0-500mm，精度达±0.2%FS。当在线检测到电解液中钒离子浓度下降0.1mol/L时，控制系统根据修复罐内电解液液位，计算所需修复剂（高浓度钒酸盐溶液）的加注量，通过加注管路传感器实时监测液位变化，当达到预设加注量时，立即关闭加注阀。某储能系统集成商采用该方案后，再生电解液的钒离子浓度偏差控制在±0.02mol/L以内，充放电效率恢复至新液水平的95%以上，单次再生成本较更换新液降低了60%。针对不同类型的修复剂（如液体添加剂、固体溶解液），传感器可通过软件切换测量模式，适配不同粘度与介电特性的修复剂，满足多组分修复需求。

三、再生液回流的液位协同控制：实现系统闭环运行

在线再生后的电解液需回流至储能系统的主电解液储罐，回流过程中再生液液位与主储罐液位的协同控制是实现系统闭环运行的关键，避免因回流不均导致主储罐液位波动或再生液浪费。电容式液位传感器的网络化通信能力，为回流协同控制提供了高效解决方案。

再生液储罐与主电解液储罐外壁均安装了电容式液位传感器，通过工业以太网接入储能管理系统（EMS）。回流时，系统根据主储罐液位数据调节回流泵转速：当主储罐液位低于80%时，全速回流；当液位达到90%时，降低回流速率至50%；当液位达到95%时，停止回流。同时，再生液储罐传感器实时监测液位下降速率，确保回流流量稳定。在某储能电站的闭环运行测试中，通过该协同控制方案，主储罐液位波动幅度控制在±2%以内，再生液回流利用率达100%，未出现溢流或回流不足问题。此外，系统可通过对比再生液储罐液位下降量与主储罐液位上升量，计算回流过程中的电解液损耗，当损耗率超过0.5%时，发出泄漏预警，保障系统闭环运行的安全性。

四、动态工况下的多参数联动监测：优化再生策略

电解液在线再生过程中，液位与温度、浓度、电导率等参数相互影响，单一参数监测难以实现再生效果的最优控制。电容式液位传感器与其他传感器联动，可实现多参数协同监测，优化再生策略。

在再生系统中，电容式液位传感器与温度传感器、浓度传感器组成多参数监测网络。当监测到再生液温度升高导致液位膨胀时，系统结合浓度数据判断是否因温度升高导致组分挥发，若浓度下降则增加修复剂补充量；当液位稳定但电导率异常时，判断为电解液成分失衡，调整净化单元运行参数。某研发机构通过多参数联动监测，建立了电解液再生效果预测模型，可根据实时监测数据提前调整再生参数，使再生电解液的循环寿命延长了30%，进一步提升了储能系统的经济性。

五、结语

电解液在线再生与循环利用是新能源储能行业降本增效、绿色发展的重要方向，而动态、精准的液位监测是该技术规模化应用的关键支撑。电容式液位传感器通过在净化单元控制、成分修复计量、回流协同、多参数联动等场景的创新应用，有效解决了在线再生过程中的动态监测难题，为电解液“边用边再生”提供了可靠保障。随着在线再生技术的不断成熟，电容式液位传感器将进一步向智能化、多参数集成方向发展，与AI算法深度融合，实现再生过程的自主优化调控，推动新能源储能行业迈向更高效、更环保的发展新阶段。

深圳市星科创科技有限公司是一家专注于传感技术研发与应用的高新技术企业，深耕新能源、工业自动化等领域多年，致力于为客户提供精准、可靠的液位监测解决方案。公司凭借在电容式传感技术领域的深厚积累，针对新能源储能电解液行业的特殊需求，研发出一系列耐腐蚀、抗干扰、高精度的电容式液位传感器产品。产品采用全密封防护设计，适配电解液的强腐蚀环境，同时具备快速响应与动态监测能力，可满足电解液存储、循环、在线再生等多场景的监测需求。

星科创科技始终以技术创新为核心驱动力，拥有一支由资深工程师组成的研发团队，持续投入研发资源，不断优化产品性能与解决方案。公司建立了完善的质量控制体系，从原材料采购到生产制造、成品检测，每一个环节都严格把控，确保产品质量稳定可靠。凭借优质的产品与专业的服务，星科创科技已与多家新能源储能企业建立了长期合作关系，为储能系统的安全高效运行提供了有力支持。未来，公司将继续聚焦新能源行业发展需求，不断推出更具竞争力的传感产品与解决方案，为新能源储能产业的发展贡献力量。（如有需要。联系：刘先生-19210042892）

审核编辑 黄宇