CN103247814B - 液流电池系统漏电保护方法、系统及液流电池系统 - Google Patents

液流电池系统漏电保护方法、系统及液流电池系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种液流电池系统漏电保护方法、系统及液流电池系统，所述方法包括：A：开始之后，判断液流电池系统是否停机，是则执行步骤B，否则返回开始；B：控制液流电池系统继续对负载放电，执行步骤C；C：判断液流电池系统是否在对负载放电，是则执行步骤D，否则执行步骤F；D：检测液流电池系统电压和放电功率，执行步骤E；E：判断液流电池系统放电功率是否达到放电功率阈值，是则执行步骤F或结束，否则执行步骤B；F：执行漏电强制保护，结束。本发明不仅结构简单、节约硬件成本、且后期维护简化方便，拥有强制保护措施，保证了液流电池系统在任何情况下均可执行放电操作，从根本上延长了液流电池使用寿命。

Description

液流电池系统漏电保护方法、系统及液流电池系统
技术领域
本发明涉及一种液流电池系统漏电保护方法、系统及液流电池系统。
背景技术
液流电池凭借其性能优点成为大规模储能应用的首选技术之一，但是由于公用管道以及导电介质的存在，漏电电流成为全钒液流电池的一个特有劣势，漏电电流以热量的形式转化，将提高电解液的温度，为液流电池的热处理带来负担，尤其是当液流电池带电情况下停机时，电堆内的电能将以漏电的形式释放，而此时电解液不流动，使其温度急速上升，超过电堆材料的承受范围，势必对电堆材料造成危害，从而损害电堆，因此需要尽量削弱漏电电流带来的危害，延长液流电池寿命和保证液流电池的优良性能，专利申请号为201110304909.2的专利申请提出了一种液流电池停机保护的方法，该方法将电堆与外部电阻连接，液流电池系统停机后通过外接电阻的方式将电堆内的残余的电解液进行缓慢放电，从而达到保护液流电池系统的作用，但该专利申请提及的方法需要外接多个电阻实现，对于大规模的液流电池系统，如兆瓦级液流电池系统，由于其电堆数量多达数百个，使用此方法需要更多的外部辅助设备，导致液流电池系统更加复杂和庞大，对电池系统的后期维护维修也会带来一系列问题。
发明内容
本发明针对以上问题的提出，而研制一种有效简单、方便实用的液流电池系统漏电保护方法、系统及液流电池系统。
本发明的技术手段如下：
一种液流电池系统漏电保护方法，包括如下步骤：
A：开始之后，判断液流电池系统是否停机，是则执行步骤B，否则返回开始；
B：控制液流电池系统继续对负载放电，执行步骤C；
C：判断液流电池系统是否在对负载放电，是则执行步骤D，否则执行步骤F；
D：检测液流电池系统电压和放电功率，执行步骤E；
E：判断液流电池系统放电功率是否达到放电功率阈值，是则执行步骤F或结束，否则执行步骤B；
F：执行漏电强制保护，结束；
作为优选，步骤B具体包括如下步骤：
B1：控制液流电池系统进行恒功率放电或恒流放电，执行步骤B2；
B2：判断液流电池系统电压是否达到电压阈值，是则执行B3，否则执行B2；
B3：控制液流电池系统进行恒压放电。
作为优选，步骤A之前还包括如下步骤：
液流电池系统停机后，发送停机信号；
作为优选，步骤F具体包括：
控制液流电池系统电堆之间的直流接触器断开。
一种液流电池系统漏电保护系统，包括：连接液流电池系统的电池管理系统；所述电池管理系统包括：
用于判断液流电池系统是否停机的判断单元Ⅰ；
用于液流电池系统停机后控制液流电池系统继续对负载放电的控制单元Ⅰ；
用于判断液流电池系统是否在对负载放电的判断单元Ⅱ；
用于检测液流电池系统电压和放电功率的检测单元；
用于判断液流电池系统放电功率是否达到放电功率阈值的判断单元Ⅲ；
用于控制液流电池系统电堆之间的直流接触器断开的控制单元Ⅱ；
作为优选，所述控制单元Ⅰ包括：
用于控制液流电池系统进行恒功率放电或恒流放电的第一控制模块；
用于判断液流电池系统电压是否达到电压阈值的判断模块；
用于控制液流电池系统进行恒压放电的第二控制模块。
一种液流电池系统，包括所述液流电池系统漏电保护系统，且液流电池系统两个或者两个以上电堆之间通过直流接触器连接。
由于采用了上述技术方案，本发明提供的液流电池系统漏电保护方法、系统及液流电池系统，通过根据液流电池系统停机的判断结果，直接控制液流电池系统继续对负载放电，实现了液流电池系统停机后通过所连接的负载直接放电，避免了电堆内的电能以漏电电流的形式释放所导致的损害电堆以及缩短液流电池寿命的问题，直接利用液流电池系统本身所带负载也解决了利用外接电阻对液流电池系统进行放电的方式所引起的需要较多的外部辅助设备和系统庞大复杂、维护维修不便的问题，同时控制液流电池系统对负载放电之后，实时判断液流电池系统是否在对负载放电，当检测到液流电池系统未进行对负载放电操作后，执行漏电强制保护，具体可以通过控制液流电池系统电堆之间的直流接触器断开实现漏电强制保护，实现了液流电池系统停机放电失效后进行强制保护，并且当达到停止放电条件时也可以通过控制液流电池系统电堆之间的直流接触器断开完成控制停止放电的操作，进而实现进一步的保护，本发明无需增加额外进行漏电保护的设备或部件，不仅结构简单、节约硬件成本、且后期维护简化方便，拥有强制保护措施，保证了液流电池系统在任何情况下均可执行放电操作，从根本上延长了液流电池使用寿命，保证了液流电池的优良性能，本发明有效简单、方便实用，适于液流电池应用领域广泛推广。
附图说明
图1是本发明所述漏电保护方法的流程图；
图2是本发明所述步骤B的流程图；
图3是本发明所述液流电池系统的结构框图。
具体实施方式
如图1所示的一种液流电池系统漏电保护方法，包括如下步骤：
A：开始之后，判断液流电池系统是否停机，是则执行步骤B，否则返回开始；
B：控制液流电池系统继续对负载放电，执行步骤C；
C：判断液流电池系统是否在对负载放电，是则执行步骤D，否则执行步骤F；
D：检测液流电池系统电压和放电功率，执行步骤E；
E：判断液流电池系统放电功率是否达到放电功率阈值，是则执行步骤F或结束，否则执行步骤B；
F：执行漏电强制保护，结束；
作为优选，如图2所示，步骤B具体包括如下步骤：
B1：控制液流电池系统进行恒功率放电或恒流放电，执行步骤B2；
B2：判断液流电池系统电压是否达到电压阈值，是则执行B3，否则执行B2；
B3：控制液流电池系统进行恒压放电。
作为优选，步骤A之前还包括如下步骤：
液流电池系统停机后，发送停机信号；
作为优选，步骤F具体包括：
控制液流电池系统电堆之间的直流接触器断开。
如图3所示的一种液流电池系统漏电保护系统，包括：连接液流电池系统的电池管理系统；所述电池管理系统包括：用于判断液流电池系统是否停机的判断单元Ⅰ；用于液流电池系统停机后控制液流电池系统继续对负载放电的控制单元Ⅰ；用于判断液流电池系统是否在对负载放电的判断单元Ⅱ；用于检测液流电池系统电压和放电功率的检测单元；用于判断液流电池系统放电功率是否达到放电功率阈值的判断单元Ⅲ；用于控制液流电池系统电堆之间的直流接触器断开的控制单元Ⅱ；作为优选，所述控制单元Ⅰ包括：用于控制液流电池系统进行恒功率放电或恒流放电的第一控制模块；用于判断液流电池系统电压是否达到电压阈值的判断模块；用于控制液流电池系统进行恒压放电的第二控制模块。一种液流电池系统，包括所述液流电池系统漏电保护系统，且液流电池系统两个或者两个以上电堆之间通过直流接触器连接。
如图1、图2和如图3所示，液流电池系统实际应用时，通常由多个电堆通过串并联的方式构成液流电池系统，该液流电池系统直接连接直流负载，或者通过储能逆变器连接交流负载，或者通过储能逆变器经由变压器连接交流负载，液流电池系统正常工作带载的过程实际上就是液流电池系统对负载放电的过程，本发明所述的液流电池系统两个或者两个以上电堆之间分别串接有直流接触器，如电堆1通过直流接触器1连接电堆2，依次电堆n-1通过直流接触器n-1连接电堆n，也可以在液流电池系统所包括的其中几个电堆之间通过直流接触器连接，电池管理系统连接液流电池系统，电池管理系统包括判断单元Ⅰ、判断单元Ⅱ、判断单元Ⅲ、控制单元Ⅰ、控制单元Ⅱ和检测单元；所述控制单元Ⅰ包括第一控制模块、第二控制模块和判断模块；开始运行后，判断单元Ⅰ判断液流电池系统是否停机，当停机后控制单元Ⅰ控制液流电池系统继续对负载进行放电，同时判断单元Ⅱ判断液流电池是否在对负载放电，以免出现停机后放电控制失效而同样出现漏电电流带来的危害，当液流电池系统没有对负载放电即出现放电控制失效的情况时，可以利用控制单元Ⅱ控制其中的直流接触器1、直流接触器2，…直流接触器n-1的断开来直接控制各电堆之间的连接断开，实现漏电强制保护策略直至下一次运行开始时再闭合直流接触器，当液流电池系统在对负载放电时，第一控制模块首先控制液流电池系统进行恒功率放电或恒流放电，判断模块判断液流电池系统电压是否达到电压阈值，其中电压阈值一般取值为放电截止电压，通常取值为1.0V，当放电直至该电压阈值时第二控制模块控制液流电池系统进行恒压放电，检测单元在液流电池系统对负载恒压放电的基础上检测液流电池系统电压和放电功率，判断单元Ⅲ判断液流电池系统放电功率是否达到放电功率阈值，其中放电功率阈值一般取达到额定功率的5%～100%，当达到该放电功率阈值时，控制单元Ⅱ控制液流电池系统电堆之间的直流接触器断开，实现进一步的保护，或达到放电功率阈值时直接结束即可，本发明提供的液流电池系统漏电保护方法、系统及液流电池系统，通过根据液流电池系统停机的判断结果，直接控制液流电池系统继续对负载放电，实现了液流电池系统停机后通过所连接的负载直接放电，避免了电堆内的电能以漏电电流的形式释放所导致的损害电堆以及缩短液流电池寿命的问题，直接利用液流电池系统本身所带负载也解决了利用外接电阻对液流电池系统进行放电的方式所引起的需要较多的外部辅助设备和系统庞大复杂、维护维修不便的问题，同时控制液流电池系统对负载放电之后，实时判断液流电池系统是否在对负载放电，当检测到液流电池系统未进行对负载放电操作后，执行漏电强制保护，具体可以通过控制液流电池系统电堆之间的直流接触器断开实现漏电强制保护，实现了液流电池系统停机放电失效后进行强制保护，并且当达到停止放电条件时也可以通过控制液流电池系统电堆之间的直流接触器断开完成控制停止放电的操作，进而实现进一步的保护，本发明无需增加额外进行漏电保护的设备或部件，不仅结构简单、节约硬件成本、且后期维护简化方便，拥有强制保护措施，保证了液流电池系统在任何情况下均可执行放电操作，从根本上延长了液流电池使用寿命，保证了液流电池的优良性能，本发明有效简单、方便实用，适于液流电池应用领域广泛推广。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种液流电池系统漏电保护方法，其特征在于包括如下步骤：
A：开始之后，判断液流电池系统是否停机，是则执行步骤B，否则返回开始；
B：控制液流电池系统继续对负载放电，所述负载为液流电池系统正常工作时所连接的负载，执行步骤C；
C：判断液流电池系统是否在对负载放电，是则执行步骤D，否则执行步骤F；
D：检测液流电池系统电压和放电功率，执行步骤E；
E：判断液流电池系统放电功率是否达到放电功率阈值，是则执行步骤F或结束，否则执行步骤B；
F：执行漏电强制保护，结束。
2.根据权利要求1所述的一种液流电池系统漏电保护方法，其特征在于所述步骤B具体包括如下步骤：
B1：控制液流电池系统进行恒功率放电或恒流放电，执行步骤B2；
B2：判断液流电池系统电压是否达到电压阈值，是则执行B3，否则执行B2；
B3：控制液流电池系统进行恒压放电。
3.根据权利要求1所述的一种液流电池系统漏电保护方法，其特征在于所述步骤A之前还包括如下步骤：
液流电池系统停机后，发送停机信号。
4.根据权利要求1所述的一种液流电池系统漏电保护方法，其特征在于所述步骤F具体包括：
控制液流电池系统电堆之间的直流接触器断开。
5.一种液流电池系统漏电保护系统，其特征在于包括：连接液流电池系统的电池管理系统；所述电池管理系统包括：
用于判断液流电池系统是否停机的判断单元Ⅰ；
用于液流电池系统停机后控制液流电池系统继续对负载放电的控制单元Ⅰ；所述负载为液流电池系统正常工作时所连接的负载；
用于判断液流电池系统是否在对负载放电的判断单元Ⅱ；
用于检测液流电池系统电压和放电功率的检测单元；
用于判断液流电池系统放电功率是否达到放电功率阈值的判断单元Ⅲ；
用于控制液流电池系统电堆之间的直流接触器断开的控制单元Ⅱ；判断单元Ⅲ判断液流电池系统放电功率是否达到放电功率阈值，当达到该放电功率阈值或当液流电池系统没有对负载放电时，控制单元Ⅱ控制液流电池系统电堆之间的直流接触器断开以实现漏电强制保护。
6.根据权利要求5所述的一种液流电池系统漏电保护系统，其特征在于所述控制单元Ⅰ包括：
用于控制液流电池系统进行恒功率放电或恒流放电的第一控制模块；
用于判断液流电池系统电压是否达到电压阈值的判断模块；
用于控制液流电池系统进行恒压放电的第二控制模块。
7.一种液流电池系统，其特征在于包括权利要求5或6中任一项所述的液流电池系统漏电保护系统，且液流电池系统两个或者两个以上电堆之间通过直流接触器连接。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111332124B (zh) * 2020-04-04 2021-09-10 东风汽车集团有限公司 基于两级保护的燃料电池系统泄放电路
CN111509264B (zh) * 2020-04-21 2022-06-14 电子科技大学 一种空冷型燃料电池最佳工作点的恒功率测试方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102437356A (zh) * 2011-12-12 2012-05-02 新源动力股份有限公司 一种燃料电池堆停机降压的方法和装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005104284A1 (en) * 2004-04-20 2005-11-03 Ener1, Inc. Method and apparatus for shutting down a pem fuel cell system
CN102810698B (zh) * 2011-05-31 2014-11-26 北京宝盒精英科技有限公司 蓄电池组、蓄电池组充放电管理的方法和系统
CN102354761B (zh) * 2011-10-10 2013-12-25 中国东方电气集团有限公司 液流电池系统及其停机保护方法和装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102437356A (zh) * 2011-12-12 2012-05-02 新源动力股份有限公司 一种燃料电池堆停机降压的方法和装置

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