参数设置
电池有效面积 A_cell
cm²
膜电极组件 (MEA) 的电极面积
堆栈内电池数 N_cell
单个堆栈内串联堆叠的电池数
堆栈数 N_stack
并联连接的堆栈台数
电解质总体积 V_elec
L
正极+负极液罐合计的电解质体积
钒浓度 c
mol/L
硫酸钒溶液中的 V 浓度（1.6～1.8 为标准）
动作电流密度 j
mA/cm²
提高电流密度→输出↑ 效率↓
SOC 利用率 ΔSOC
%
充电状态的可用范围（典型 80%，例：SOC 10～90%）
计算结果
—
总电池数
—
动作电流 (A)
—
堆栈电压 (V)
—
输出电力 (kW)
—
蓄电容量 (kWh)
—
放电时间 (小时)
—
VRFB 系统示意图 — 堆栈·电解质液罐·循环泵
中央堆栈的正极（黄色）和负极（紫色）电解质通过泵循环。电子（红→黑）流经外部电路产生输出。色相表示 SOC 利用率。
单电池电压 vs SOC（充放电曲线）
能量容量 vs 电解质体积
理论·主要公式
$$E_{stored} = c\,V_{electrolyte}^{half}\cdot F\cdot \Delta SOC \cdot V_{cell}\cdot N_{cell},\quad P = I\cdot V_{stack}$$
蓄电能量 E 和输出电力 P。c=钒浓度(mol/L)、V_electrolyte^half=单侧电解质体积(L)、F=96485 C/mol、ΔSOC=可用 SOC 范围、V_cell=单电池平均电压、N_cell=堆栈内电池数。
$$V_{cell,op} = V_{OCV} - j\cdot R_{\Omega},\quad V_{stack} = V_{cell,op}\cdot N_{cell}$$
单电池动作电压和堆栈电压。V_OCV=1.25 V（标准）、j=电流密度(mA/cm²)、R_Ω=单位面积比电阻(Ω·cm²、典型 0.5)。
$$\eta_{RT} = \eta_{C}\cdot \eta_{V}\cdot \eta_{shunt}\cdot \eta_{pump}$$
往返效率。ηC=库仑效率(≈0.95)、ηV=电压效率=V_op/V_OCV、ηshunt=旁路电流损失(≈0.98)、ηpump=泵动力损失(≈0.97)。