随着工业化进程的不断推进,大规模储能技术日益成熟,全钒液流电池（Vanadium Redox Battery,VRB）作为电化学储能技术的一种,因其安全可靠、寿命长、系统设计灵活等优点而得到了广泛的应用。但是VRB储能系统运行效率是影响其规模化发展的关键因素,因此如何建立准确且全面的VRB模型并提高其系统效率是亟待解决的关键问题之一。因此文章基于VRB的结构组成、工作原理和性能影响机制构建了全钒液流电池多场耦合模型,并给出一种全钒液流电池效率优化控制策略,主要研究内容如下:首先,建立了全钒液流电池性能影响机制。总结归纳VRB关键部件如电极、离子交换膜、双极板和电解液等性能参数对电池运行状态的影响规律,并将VRB性能影响机制分为静态特性和动态特性分别研究,其中静态特性主要包括电池相关部件性能参数的影响机制,动态特性主要为电池运行过程中动态变化参数的影响机制。其次,构建了全钒液流电池多场耦合模型。该模型基于VRB的结构组成、工作原理以及性能影响机制,将VRB等效电路模型、流体力学模型、电化学模型和温度模型相互耦合,其中等效电路模型总体展现VRB的电学关系,流体力学模型、电化学模型和温度模型分别展现VRB运行过程中的动量传递过程、质量传递过程和热量传递过程,四种模型将VRB运行过程中的“三传一反”同电学关系结合,全面准确的展现VRB的输入输出特性。模型可将VRB各部件如电极、离子交换膜、双极板和电解液等材料性能参数作为输入,灵活构建指定型号的模型,即不仅仅单一根据功率、容量等电池型号参数,还可根据部件材料性能参数建立VRB模型。最后,提出了一种计及温度变化的最优流量控制策略。为了有效地提高VRB的运行效率,需要考虑流量、温度等因素的影响。通过对所建模型的仿真分析,得到流量、温度等参数变化对VRB系统效率的影响规律。对VRB工作于不同荷电状态和温度下,选择相应的最优流量,有效地提高了VRB的系统效率。同时搭建了VRB半实物仿真平台,验证了全钒液流电池多场耦合模型和计及温度变化的最优流量控制策略的有效性,相关结论可为实际工程提供一定的理论指导。