电池系统和船体组件

技术领域

本发明涉及用于海运船舶的电池系统、船体组件以及改变海运船舶的姿态的方法。

背景技术

例如集装箱船的海运船舶具有消耗电能的系统，例如海运船舶的控制系统、发动机管理系统、加热和照明系统以及包括液压泵的流体系统，例如用于海运船舶的发动机的燃料系统。用于这种系统的电力通常由海运船舶的发电机提供，在一些示例中通过消耗燃料提供，或者由电网或外部发电机提供，例如在港口停留期间。

发明内容

本发明的第一方面提供了一种用于海运船舶的电池系统，所述海运船舶包括船体，所述电池系统包括：液流电池，所述液流电池包括离子交换元件；以及第一压载舱，所述第一压载舱位于船体中并限定用于储存液流电池的电解质的第一压载舱室。

通过将液流电池的电解质储存在位于船体中的压载舱中，液流电池可以在海运船舶中占据更小的物理占地面积，因为它不需要额外的电解质储存空间。以此方式，可以安装更大的液流电池。电池系统还可以保持海运船舶的低重量，因为电解质可以替代否则可能储存在海运船舶中的压载水。这可以允许海运船舶运载更多货物、降低海运船舶的运营成本和/或减少海运船舶的排放。这在港口停留期间可能特别有益，其中储存在电池系统中的电能可以用于为海运船舶的电气系统供电，而不需要海运船舶的发动机工作。

可选地，第一压载舱包括电绝缘内部，所述电绝缘内部限定用于储存电解质的第一压载舱室。可选地，第一压载舱的电绝缘内部是聚合物内部，或者是第一压载舱的电绝缘内部涂层。以此方式，在使用中存在储存在第一压载舱室中的电解质的情况下，可以降低第一压载舱内部的腐蚀风险。

可选地，电池系统包括第一供给导管，电解质可通过第一供给导管从第一压载舱室流动至离子交换元件。

也就是说，第一供给导管可以流体连接或可流体连接在第一压载舱室与离子交换元件或其一部分之间。

可选地，电池系统包括：第二压载舱，所述第二压载舱位于船体中并限定用于储存液流电池的电解质的第二压载舱室；以及第一导管布置，电解质可通过所述第一导管布置从第一压载舱室流动至第二压载舱室。

以此方式，液流电池可用于储存和提供电能以供海运船舶使用，并通过将电解质从第一压载舱室传递至第二压载舱室来控制海运船舶的姿态或稳定性。也就是说，电池系统可以用于两个目的，并且可以部分地替代海运船舶的压载水系统。以此方式，电池系统可以提供电能储存系统的优点，而不显著影响海运船舶的重量。

可选地，第二压载舱包括电绝缘内部，所述电绝缘内部限定用于储存电解质的第二压载舱室。可选地，第二压载舱的电绝缘内部是聚合物内部，或者是第二压载舱的电绝缘内部涂层。

可选地，第一导管布置包括第一供给导管和第二供给导管，并且离子交换元件通过相应的第一供给导管和第二供给导管流体连接至或可流体连接至第一压载舱室和第二压载舱室。

可选地，离子交换元件流体连接至或可流体连接至第一供给导管和第二供给导管，其方式使得电解质可经由离子交换元件从第一压载舱室和第二压载舱室中的一个流动至第一压载舱室和第二压载舱室中的另一个。

可选地，离子交换元件包括通过离子交换界面彼此分开的第一离子交换室和第二离子交换室，并且其中第一离子交换室通过相应的第一供给导管和第二供给导管流体连接至或可流体连接至第一压载舱室和第二压载舱室。

以此方式，电解质可从第一压载舱室和第二压载舱室中的任一个或两个流过第一离子交换室，以便对储存在相应的第一压载舱室和第二压载舱室中的电解质进行充电或放电。

可选地，第一导管布置包括第一输送导管，所述第一输送导管被配置成使得电解质可从第一压载舱室流动至第二压载舱室而不穿过离子交换元件。

以此方式，电池系统可操作以例如通过在第一压载舱室与第二压载舱室之间重新分配电解质及其重量来改变海运船舶的姿态，而无需操作液流电池来对电解质充电和/或放电。

可选地，电池系统包括第一液流移动装置，所述第一液流移动装置可操作以将电解质沿着第一导管布置从第一压载舱室移动至第二压载舱室。

可选地，第一液流移动装置可操作以将电解质沿着第一导管布置从第一压载舱室可逆地移动至第二压载舱室。以此方式，电池系统可以可逆地改变海运船舶的姿态，和/或可以使电解质多次来回穿过离子交换元件以对电解质充电和/或放电。

可选地，第一导管布置可配置成使得电解质可经由离子交换元件从第一压载舱室和第二压载舱室中的一个流动至第一压载舱室和第二压载舱室中的另一个。

可选地，电池系统包括：第三压载舱和第四压载舱，每个压载舱位于船体中并限定用于储存液流电池的电解质的相应的第三压载舱室和第四压载舱室。可选地，电池系统包括第二导管布置，电解质可通过第二导管布置在第三压载舱室与第四压载舱室之间流动。可选地，第二导管布置包括第二输送导管，所述第二输送导管被配置成使得电解质可在第三压载舱室与第四压载舱室之间移动而不穿过离子交换元件。

可选地，电池系统包括第二液流移动装置，所述第二液流移动装置可操作以将电解质沿着第二输送导管从第三压载舱室移动至第四压载舱室。

可选地，第二导管布置包括第三供给导管和第四供给导管，并且离子交换元件通过相应的第三供给导管和第四供给导管流体连接至或可流体连接至第三压载舱室和第四压载舱室。可选地，离子交换元件流体连接至或可流体连接至第三供给导管和第四供给导管，其方式使得电解质可经由离子交换元件从第三压载舱室和第四压载舱室中的一个流动至第三压载舱室和第四压载舱室中的另一个。

可选地，第二离子交换室通过相应的第三供给导管和第四供给导管流体连接至或可流体连接至第三压载舱室和第四压载舱室。

本发明的第二方面提供一种用于海运船舶的船体组件，所述船体组件包括船体和第一方面的电池系统，其中第一压载舱位于船体中。

通过将电解质储存在船体中而不是其他地方，例如海运船舶中的竖直较高位置，海运船舶可以维持较低的质心，从而维持或提高船舶的稳定性。

可选地，电池系统包括第二压载舱，并且所述第二压载舱位于船体中，并且第一压载舱和第二压载舱位于船体的相对横向侧处或位于船体的相对纵向端部处。

以此方式，电解质可以从船体的一侧/端部移动至船体的相对侧/端部，以重新分配海运船舶的重量并控制海运船舶的姿态。这可以是为了例如在航行期间，或者在港口停留期间装载和/或卸载货物的过程中，校正或设置海运船舶的纵倾。

可选地，船体具有在船体的相对侧/端部上限定第一船体空间和第二船体空间的内蒙皮和外蒙皮，并且第一压载舱和第二压载舱位于相应的第一船体空间和第二船体空间中。

以此方式，第一压载舱和第二压载舱可以利用船体中未用于储存货物的空间，这可以允许海运船舶运载更多货物。

可选地，船体组件包括多于一个此种液流电池。

本发明的第三方面提供一种海运船舶，所述海运船舶包括根据第一方面的电池系统和/或根据第二方面的船体组件。

本发明的第四方面提供一种改变海运船舶的姿态的方法，所述海运船舶包括船体、液流电池以及位于所述船体中的第一压载舱室和第二压载舱室，所述方法包括将液流电池的电解质从第一压载舱室移动至第二压载舱室。

可选地，液流电池包括离子交换元件。可选地，所述方法包括通过将离子交换元件电连接至电气负载，例如海运船舶的电气系统来使液流电池放电。可选地，所述方法包括例如在港口停留期间，通过将离子交换元件电连接至电源(例如海运船舶的发电机)或电网来对液流电池充电。可选地，离子交换元件包括电极，并且所述方法包括将电气负载和/或电源连接至电极。

可选地，所述方法包括将电解质从第一压载舱室和第二压载舱室中的一个或两个移动至离子交换元件并返回到第一压载舱室和第二压载舱室中相应的一个或两个。这可以是对液流电池进行充电和/或放电。

可选地，将液流电池的电解质从第一压载舱室移动至第二压载舱室包括例如使用第一液流移动装置将电解质经由输送导管从第一压载舱室移动至第二压载舱室，所述输送导管被配置成使得电解质可从第一压载舱室流动至第二压载舱室而不穿过离子交换元件。可选地，将液流电池的电解质从第一压载舱室移动至第二压载舱室包括将电解质经由离子交换元件从第一压载舱室移动至第二压载舱室。

可选地，所述方法包括从第一压载舱室和/或第二压载舱室对电解质进行加注和/或卸注。

可选地，所述方法包括关于第一方面的电池系统执行的任何上述动作。可选地，电池系统是第一方面的电池系统。可选地，船体是包括在第二方面的船体组件中的船体。可选地，海运船舶是第三方面的海运船舶。

附图说明

现在只通过示例的方式参考附图来描述本发明的实施方案，在附图中：

图1示出了海运船舶的示例的示意性平面图；

图2示出了海运船舶的示例的示意性横截面图；

图3示出了示例电池系统的示意图；以及

图4示出了示例方法的示意性流程图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的示例的海运船舶10的示例的示意性平面图。在此示例中，海运船舶10是集装箱船。在其他示例中，海运船舶10是另一种形式的货船，例如油轮、干散货船或冷藏船，或者客船。在其他示例中，海运船舶是任何其他水上船舶，例如拖船，或休闲船，例如游艇。

海运船舶1包括船体10和在船体10中的电池系统100。船体10和电池系统100一起形成船体组件的至少一部分。电池系统100包括液流电池110和位于船体10中的多个压载舱30a-30b。具体地，在图示的示例中，电池系统100包括第一至第四压载舱30a、30b、30c、30d。第一压载舱30a和第三压载舱30c位于船体10的船头(前端)，并且第二压载舱30b和第四压载舱30d位于船体10的船尾(后端)。换句话说，在所示的示例中，电池系统100包括在船体10的纵向方向上位于船体10的相对端部的压载舱30a-30d。

压载舱30a-30d各自流体连接至或可流体连接至液流电池110。如将在下文中参考图3和图4更详细地描述，电池系统100被配置成以包含在压载舱30a-30d中的带电电解质的形式储存电能。带电电解质可流过液流电池110，具体地流过液流电池110的离子交换元件(下文更详细地描述)，从而为海运船舶1的电气系统提供电能。

在所示的示例中，第一压载舱30a流体连接至或可流体连接至第二压载舱30b，使得电解质可在第一压载舱30a与第二压载舱30b之间流动。同样，第三压载舱30c流体连接至或可流体连接至第四压载舱30d，使得电解质可在第三压载舱30c与第四压载舱30d之间流动。以此方式，电解质可在相应的压载舱30a-30d之间通过，以控制海运船舶1的稳定性，例如改变所述海运船舶的姿态。

具体地，在本示例中，电解质可在第一压载舱30a与第二压载舱30b之间和/或第三压载舱30c与第四压载舱30d之间通过，以使电解质在海运船舶1的前后移动。以此方式，电池系统100可以用于控制海运船舶1的俯仰。在其他示例中，电解质储存在位于船体10的相对横向侧的压载舱中并且可在压载舱之间通过。以此方式，电池系统100可以用于控制海运船舶1的横倾。也就是说，在一些示例中，电池系统100用于通过使电解质在船体20的相对横向和/或纵向侧上在压载舱30a-30d之间通过来调整海运船舶1，以控制海运船舶1的俯仰和/或横倾。

图2示出了沿着图1中标记为A-A的虚线的海运船舶1的横截面示意图。如图2所示，船体10包括用于储存货物的货物空间200。在所示的示例中，船体10包括双船体结构，所述双船体结构包括内蒙皮21和外蒙皮22。内蒙皮21和外蒙皮22一起限定船体中的多个压载空间或空隙空间。具体地，本示例的船体10包括在船体10的左舷侧上的左舷压载空间23和在船体10的右舷侧上的右舷压载空间24。船体10还包括在船体下侧的左舷和右舷双压载空间25、26，以及在船体10上侧的左舷和右舷顶部空隙空间27、28。在一些示例中，空隙空间27、28是船体的未被压载舱、货物或海运船舶1的部件以其他方式占据的空间，但在其他示例中，其可以包括压载舱或用压载舱改装。

在所示的示例中，船体10包括分隔左舷和右舷双压载空间25、26的围堰29。在一些示例中，围堰29包括海运船舶1的部件，例如液流电池110的部件，例如流体导管、过滤器、泵和/或用于在压载舱30a-30d之间移动电解质的其他部件，如下所述。

左舷压载空间23和右舷压载空间24中的每一个限定相应的压载室23a、24a。换句话说，在本示例中，左舷压载空间23和右舷压载空间24的壁限定了包围相应压载舱室23a、24a的相应压载舱23、24。在其他示例中，尽管此处未示出，但左舷压载空间23和右舷压载空间24中的每一个包括位于其中的单独的压载舱，并且单独的压载舱限定相应的压载舱室23a、24a。类似地，左舷和右舷双压载空间25、26限定或包括相应的左舷和右舷双压载舱，所述相应的左舷和右舷双压载舱限定相应的左舷和右舷双压载舱室25a、26a。在一些示例中，顶部左舷空隙空间27和右舷空隙空间28包括相应的左舷顶部压载舱和右舷顶部压载舱，所述左舷顶部压载舱和右舷顶部压载舱限定相应的左舷和右舷顶部压载舱室27a。

应当理解，图2所示和描述的压载室23a-28a中的任一个可以流体连接或可流体连接至压载室23a-28a中的任何另一个。还应当理解，在一些示例中，电池系统100包括图2中示出和描述的压载舱23a-28a中的任一个。例如，第一压载舱30a和第三压载舱30c可以替代地或另外地由左舷压载空间23和右舷压载空间24中的一个限定或位于其中，并且第二压载舱30b和第四压载舱30d可以替代地或另外由左舷压载空间23和右舷压载空间24中的另一个限定或位于其中。在其他示例中，第一至第四压载舱30a-30d中的任一个由左舷和右舷双压载空间25、26或左舷和右舷空隙空间27、28中的任一个限定或位于其中。在其他示例中，船体10包括在船体10的船头(前端)处的前压载空间(未示出)，所述前压载空间限定和/或包括第一压载舱30a和第三压载舱30c。在一些此类示例中，船体10包括在船体10的船尾(后端)处的后压载空间(未示出)，所述后压载空间限定和/或包括第二压载舱30b和第四压载舱30d。换句话说，电池系统100的压载舱30a-30d可以位于船体10的任何合适的部分中，以便提供海运船舶1的期望的稳定性和/或姿态控制。

现在参考图3和图4更详细地描述电池系统100的示例配置。

图3示出了电池系统100的第一示例的示意图。电池系统100的压载舱30a、30b、30c、30d限定相应的压载舱室121a、121b、131a、131b。具体地，第一压载舱30a限定第一压载舱室121a，第二压载舱30b限定第二压载舱室121b，第三压载舱30c限定第三压载舱室131a，并且第四压载舱30d限定第四压载舱室131b。在一些示例中，第一至第四压载舱室121a、121b、131a、131b可以是参考图2示出和描述的压载舱室23a-26a中的任一个。

使用时储存在第一至第四压载舱室121a、121b、131a、131b中的电解质包括钒，例如硫酸溶液中的钒。因此，压载舱30a-30d中的每一个包括限定用于储存电解质的相应压载舱室121a、121b、131a、131b的电绝缘内部。这可以降低电解质与相应压载舱30a-30d的内部之间产生电荷的风险，和/或降低相应压载舱30a-30d的内部腐蚀的风险。在本示例中，相应压载舱30a-30d的电绝缘内部是聚合物内部。具体地，压载舱30a-30d中的每一个由聚合物材料构造并且位于上文参考图2描述的压载空间23-26或空隙空间27-28中的任一个中。在其他示例中，每个压载舱30a-30d由相应的压载空间23-26限定，并且压载空间23-26包括电绝缘内部涂层，例如环氧树脂涂层或任何其他合适的涂层。在其他示例中，压载舱30a-30d中的每一个包括导电内表面。在其他示例中，电解质是用于液流电池的任何其他合适的电解质，例如基于锌和/或溴的电解质。

如图3所示，第一压载舱室121a和第二压载舱室121b通过第一导管布置120流体连接至或可流体连接至液流电池110。类似地，第三压载舱室131a和第四压载舱室131b通过第二导管布置130流体连接至或可流体连接至液流电池110。

液流电池110包括离子交换元件111，所述离子交换元件包括通过离子交换界面113彼此分开的第一离子交换室112a和第二离子交换室112b。在本示例中，离子交换界面113是离子交换膜，所述离子交换膜被配置成允许带电离子从第一室112a和第二室112b中的一个中的电解质流动至使用中的第一离子交换室112a和第二离子交换室112b中的另一个中的电解质。在其他示例中，离子交换界面113是以层流状态流过离子交换元件111的两种电解质之间的流体-流体界面。

在本示例中，第一压载舱室121a和第二压载舱室121b在使用中包括带正电的电解质或“阴极电解质”，并且第三压载舱室131a和第四压载舱室131b在使用中包括带负电的电解质或“阳极电解质”。在其他示例中，第一压载舱室121a和第二压载舱室121b储存阳极电解质，并且第三压载舱室131a和第四压载舱室131b储存阴极电解质。

储存在电池系统100中的阴极电解质可例如经由第一导管布置120和第二导管布置130中的相应一个流过第一离子交换室112a和第二离子交换室112b中的一个，并且储存在电池系统110中的阳极电解质可例如经由第一导管布置120和第二导管布置130中的另一个流过第一离子交换室112a和第二离子交换室112b中的另一个。当带正电的电解质和带负电的电解质在使用中的相应的第一离子交换室112a和第二离子交换室112b中流动时，来自相应电解质的离子穿过离子交换界面113进行交换。带电离子穿过离子交换界面113的交换使得带电的阳极电解质和阴极电解质放电，从而产生电力。

离子交换元件111包括暴露于使用中的第一离子交换室112a和其中包含的阴极电解质的第一电极140a，例如阴极，以及暴露于使用中的第二离子交换室112b和其中包含的阳极电解质的第二电极140b，例如阳极。第一电极140a和第二电极140b电连接至或可电连接至海运船舶1的电气系统。以此方式，第一电极140a和第二电极140b被配置成传递由离子穿过离子交换界面113交换至电气系统而产生的电能。也就是说，储存在电池系统100中的带电电解质可以由液流电池110放电以向电气系统提供电力。在其他示例中，电极140a、140b被配置成在其他方向上传递电能，例如从连接至电极140a、140b的电源传递至正穿过离子交换元件111的未带电或部分带电的电解质。以此方式，电池系统100，特别是其中包含的电解质可以通过将离子交换元件分别电连接至电气负载和/或电源来充电和/或放电。

在所示的示例中，第一导管布置120和第二导管布置130是镜像的。因此，向第一导管布置120和第二导管布置130中的每一个中的相同部件提供相同的附图标记，不同之处在于第二导管布置130中的每个附图标记比第一导管布置120中的对应附图标记高10个整数。因此，本文主要仅参考第一导管布置120来描述电池系统100，其中对应描述也适用于第二导管布置120。

在所示的示例中，第一导管布置120包括第一连接导管122c和经由第一连接导管122c流体连接至第一离子交换室112a的第一阀125a。在其他示例中，第一阀125a直接设置在第一离子交换室112a的端部处。例如，离子交换元件111可包括第一歧管(未示出)，所述第一歧管包括第一阀125a和/或第一连接导管122c。第一导管布置120还包括经由第一阀125a流体连接或可流体连接在第一压载舱室121a与第一离子交换室112a之间的第一供给导管122a。第一导管布置120还包括经由第一阀125a流体连接或可流体连接在第二压载舱室121b与第一离子交换室112a之间的第二供给导管122b。换句话说，电解质可经由第一供给导管122a和第一阀125a从第一压载舱室121a流动至离子交换元件111，和/或经由第二供给导管122b和第一阀125a从第二压载舱室121b流动至离子交换元件111。也就是说，第一阀125a可操作以将第一压载舱室121a和/或第二压载舱室121b流体耦合至第一离子交换室112a。

第一导管布置120还包括第二连接导管123c和经由第二连接导管123c流体连接至第一离子交换室112a的第二阀125b。在其他示例中，第二阀125b直接设置在第一离子交换室112a的端部处。例如，离子交换元件111可包括第二歧管(未示出)，所述第二歧管包括第二阀125b和/或第二连接导管123c。第一导管布置120还包括经由第二阀125b流体连接或可流体连接在第一离子交换室112a与第一压载舱室121a之间的第一回流导管123a。第一导管布置120还包括流体连接或可流体连接在第一离子交换室112a与第二压载舱室121b之间的第二回流导管123b。换句话说，电解质可经由第二阀125b和第一回流导管123a从离子交换元件111流动至第一压载舱室121a，和/或经由第二阀125b和第二回流导管123b从离子交换元件111流动至第二压载舱室121b。也就是说，第二阀125b可操作以将第一压载舱室121a和/或第二压载舱室121b流体耦合至第一离子交换室112a。

以此方式，第一压载舱室121a和第二压载舱室121b与离子交换元件111以平行流体回路独立地连接或可连接。第一导管布置120包括流体泵126，所述流体泵可操作以使电解质从第一压载舱室121a和第二压载舱室121b中的一个或两个流过第一离子交换室112a，并返回到第一压载舱室121a和第二压载舱室121b中的同一个和/或另一个。也就是说，在一些示例中，电解质可经由离子交换元件111从第一压载舱室121a和第二压载舱室121b中的一个流动至第一压载舱室和第二压载舱室中的另一个，以便控制海运船舶1的姿态和/或稳定性，如上所述。流体泵126是可逆流体泵126，使得电解质可在任一方向上流过第一导管布置120。在所示的示例中，流体泵126位于第二连接导管123c中，但在其他示例中，泵126可替代地位于第一连接导管122c中。或者，一个或多个泵126可位于第一导管布置120中的其他位置，例如位于第一供给导管122a、第二供给导管122b、第一回流导管123a和/或第二回流导管123b中。

在操作中，电解质可在环路中连续地从第一压载舱室121a和第二压载舱室121b中的任一个或两个通过离子交换元件111并返回第一压载舱室121a和第二压载舱室121b。这可引起第一压载舱室121a和/或第二压载舱室121b中的电解质逐渐放电(或充电)。

第一导管布置120还包括流体连接或可流体连接在第一压载舱室121a与第二压载舱室121b之间的输送导管124。第一导管布置120还包括输送泵127，所述输送泵可操作以沿着输送导管泵送电解质。也就是说，电解质可经由输送导管124在第一压载舱室121a与第二压载舱室121b之间流动，以便控制海运船舶1的姿态和/或稳定性。输送泵127是可逆输送泵127，使得电解质可在第一压载舱室121a与第二压载舱室121b之间在任一方向上流动。

在一些示例中，未提供输送导管124和/或输送泵127。在此类示例中，电解质能够以任何其他合适的方式在第一压载舱室121a与第二压载舱室121b之间通过，例如经由如上所述的离子交换元件111，或者经由第一阀125a和第二阀125b中的一个或两个。

在其他示例中，不存在第一供给导管122a和第二供给导管122b中的任一个。在一些此类示例中，不存在第一阀125a和/或第一连接导管122c。这可以减少系统的重量和/或复杂性，同时确保电解质仍然可从压载舱室121a、121b中的一个传递至另一个，以及从压载舱室121a、121b中的每一个传递至离子交换元件111。

在其他示例中，不存在第一回流导管122a和第二回流导管122b中的任一个。在一些此类示例中，不存在第二阀125a和/或第二连接导管122c。

在其他示例中，第一导管布置120可被配置成：没有第一供给导管122a并且没有第二回流导管123b；或者没有第二供给导管122b并且没有第一回流导管123a。在此示例中，可以省略第一阀125a和第二阀125b中的一个或两个。以此方式，第一压载舱室121a和第二压载舱室121b经由输送导管124与第一离子交换室112a串联连接或可串联连接。这可以例如通过减少所需的导管工程量而进一步降低电池系统100的复杂性和重量。在此种构造中，电池系统100可被配置成在使用中平衡经由输送导管124在第一压载舱室121a与第二压载舱室121b之间传送的电解质的量与经由离子交换元件111在第一压载舱室121a与第二压载舱室121b之间传送的电解质的量。这是为了降低储存在第一压载舱室121a中的电解质与储存在第二压载舱室121中的电解质的电荷不平衡的风险。

在其他示例中，第一导管布置120可以被设置或配置成：没有第一供给导管122a、没有第二回流导管123b并且没有输送导管124；或者没有第二供给导管122b、没有第一回流导管123a并且没有输送导管124。以此方式，第一压载舱室121a和第二压载舱室121b仅经由离子交换元件111彼此流体连接或可流体连接。在此示例中，电解质可例如通过流体泵126来回穿过离子交换元件111，以对电解质充电或放电，和/或改变船舶的姿态。应当理解，在此示例中，如果电解质用于设置海运船舶1的纵倾，则可能不期望或不可能使电解质穿过离子交换元件111以对电池系统100充电或放电。

应当理解，第一导管布置120可以以任何其他合适的方式配置。还应当理解，在一些示例中，第一导管布置120可以与第二导管布置130不同。例如，第一导管布置120可如图3所示配置，而第二导管布置130被配置成不具有上文所述的各种导管中的一个或多个。在一些示例中，电解质可在不同方向或相同方向上流过第一导管布置120和第二导管布置130。也就是说，电解质可以在相反方向上流过第一离子交换室112a和第二离子交换室112b。

图3所示的电池系统100还包括通信地耦合至电池系统100的部件的控制器150。在一些示例中，控制器150被配置成引起第一导管布置120的第一阀125a和第二阀125b和/或流体泵126和/或输送泵127的操作，以使电解质以前述任何方式穿过第一导管布置120。控制器150可以类似地引起第二导管布置130的相应部件的操作。在一些示例中，控制器150被配置成例如通过将第一电极140a和第二电极140b连接至电气负载(例如，海运船舶1的电气系统)来使电池系统100放电。在其他示例中，控制器150被配置成例如通过将第一电极140a和第二电极140b连接至电源(例如，海运船舶1上的发电机)和/或在海运船舶1停靠的港口处的电网连接来使电池系统100充电。

在一些示例中，电池系统100包括一个或多个连接件，用于将压载舱30a-30d中的一个或多个和/或相应的压载舱室121a、121b、131a、131b流体连接至加注系统，用于将电解质加注至压载舱室121a、121b、131a、131b和/或从所述压载舱室卸注。以此方式，电池系统100可以通过用来自加注系统的预充电电解质替换放电的电解质来充电。加注系统可以例如是岸基加注系统，例如海运船舶1停靠的港口处的加注系统，或者它可以是海基加注系统，例如，例如加注驳船的另一海运船舶1的加注系统和/或液流电池。

图4示出了改变海运船舶1的姿态的示例方法400。方法400包括将液流电池110的电解质从第一压载舱室121a移动410至第二压载舱室121b。在一些示例中，方法400包括使电解质移动420通过离子交换元件111以对电解质充电或放电。应当理解，图4所示的两个框410、420可以以任何顺序或同时执行。

在一些示例中，方法400包括通过将离子交换元件电连接至电气负载，例如海运船舶的电气系统，使液流电池放电。在一些示例中，方法400包括例如在港口停留期间，通过将离子交换元件电连接至电源(例如海运船舶的发电机)或电网来对液流电池充电。在一些示例中，离子交换元件包括电极，并且方法400包括将电气负载和/或电源连接至电极。在一些示例中，对液流电池进行充电和/或放电包括将电解质从第一压载舱室和第二压载舱室中的一个或两个移动至离子交换元件并返回到第一压载舱室和第二压载舱室中相应的一个或两个。

在一些示例中，方法400包括例如通过将压载舱30a-30d中和/或相应的压载舱室121a、121b、131a、131b的一个或多个连接至上述加注系统，对来自第一压载舱室和/或第二压载舱室的电解质进行加注和/或卸注。

在其他示例中，方法400包括由上文描述的电池系统100执行的任何其他功能。在一些示例中，方法400由电池系统100的控制器150或本文讨论的其任何变体执行。

应当理解，可以组合两个或更多个上述示例，并且一个示例的特征可以与一个或多个其他示例的特征组合。

已具体参考所示的示例讨论了本发明的示例。然而，应当理解，在如所附权利要求定义的本发明的范围内，可以对所描述的示例进行改变和修改。