CN103872372B - 可移动液流电池单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可移动液流电池单元，包括：箱体；设于箱体内的液流电池系统和用于收集液流电池漏液的漏液收集系统。液流电池系统包括电解液储罐、电堆、管路系统和电池管理系统，其特征在于所述用于收集液流电池漏液的漏液收集系统包括漏液收集装置和漏液收集管路，所述漏液收集装置位于电堆、电解液储罐和管路系统的易漏点，所述漏液收集装置与漏液收集管路相连通。本发明可移动液流电池单元现场安装工作量小，提高系统质量可靠性，易于实现大规模标准化、批量化生产；可直接于室外使用，不需要为液流电池构建室内环境，减少现场施工量；只要空间上允许，就可以方便地进行扩容。可作为移动式电站使用，易于拆卸、运输和安装。

Description

可移动液流电池单元

技术领域

本发明涉及液流电池技术领域，特别涉及可移动液流电池单元。

背景技术

液流电池作为一种新的储能方式，具有安全性高、循环寿命长、响应速度快等的特点，非常适合大规模储能的需求。传统的液流电池为保证其处于相应的工作环境和温度范围内，需要新建液流电池室来实现该目的，建设过程中因需要考虑液流电池的特点，对电池室的空间、防水、保温、通风、消防等有严格的要求，建设过程中需要完成额外的土建工程，从而进一步提高液流电池储能系统的成本，这给液流电池规模应用造成了一定的阻碍。此外，在电池室内安装的液流电池系统多采用将液流电池部件运送到施工现场，由工程技术人员进行现场组装固定的施工方法，由于现场施工容易受到施工条件、设备、环境和施工人员等多种因素的综合影响，很难保证施工过程的一致性和产品质量可控性，从而增加工程质量风险及后期维护工作量。

发明内容

本发明提供了一种可移动液流电池单元，不需要构建电池室，大大降低了土建成本，简化审批手续，缩短工期；同时方便扩容及厂址的搬迁。

本单元对外连接仅有电源电缆和必要的通讯连接线。

可移动液流电池单元，包括：

箱体1；

设于箱体内的液流电池系统；

用于收集液流电池漏液的漏液收集系统。

本发明的箱体可采用但不限于集装箱箱体，箱式变电站外壳、钣金箱体等，如由钢柱、钢梁和板材组成的箱体，箱体的各部件通过焊接或螺栓连接起来，板材覆在钢架的外侧组成的相对封闭的环境。箱体优选具有高刚度及高承重能力的材料制成，并具备防雨、耐蚀、防潮等防护性。组装时箱体时，内部预留一定空间，方便液流电池的检修与维护。

现有技术液流电池系统一般包括电解液储罐2、电堆3、管路系统8和电池管理系统9，进一步地，本发明所述用于收集液流电池漏液的漏液收集系统包括漏液收集装置和漏液收集管路，所述漏液收集装置位于电堆3、电解液储罐2和管路系统8的易漏点，所述漏液收集装置与漏液收集管路相连通。

本发明所述电池管理系统指BMS电池管理系统。

本发明所述易漏点是指电堆下方、电解液储罐焊点或管路系统的连接处等。

本发明所述的漏液收集装置可以为槽体、盘体、开口盒体或排液管，用以收集、储存、排放漏液。

进一步地，所述电堆3和电池管理系统9放置在箱体1内的上部；所述电解液储罐2放置在箱体1内的下部或电解液储罐2另置于箱体1外。

电解液储罐置于箱体外时，采用保温或加热装置对电解液储罐进行温度调节。

液流电池系统还包括本领域现有技术所必须的连接各设备的管路及阀门、控制仪表、压力变送器，温度变送器、流量变送器、液位变送器等。

进一步地，所述漏液收集装置为漏液收集槽6，所述漏液收集槽6位于电堆3和管路系统8的下方。

进一步地，所述漏液收集槽6设有排液口7，所述漏液收集槽通过排液口与漏液收集管路相连通。

进一步地，所述箱体设有漏液排放孔，所述漏液收集管路经过漏液排放孔导出漏液。

进一步地，所述单元还包括换热设备5，所述换热设备5通过管路与所述电推3相连，优选地，所述换热设备5放置在箱体1内的上部。

本发明所述的换热设备用于冷却电池系统，本发明的换热设备可以是水冷、风冷、或其他形式的冷却设备。由于室外使用时水源往往不容易解决，优选风冷换热形式，尤其是规模较大的液流电池储能系统。对于规模较小，更加要求结构紧凑的系统，优选压缩制冷机类的冷却装置。

液流电池系统还包括本领域现有技术所必须的连接各设备的电缆、电流及电压的测量仪表等。由于室外使用环境的特殊性，本发明所述单元优选包括一套含初始充电功能的逆变装置10及一套UPS备用电源11，采用本领域通用技术与各设备连接。

进一步地，所述单元还包括用于调节箱体内部环境温度的温度调节装置12，尤其适用于大功率系统，在低温时可制热和保温，在高温时可通风散热和制冷。

进一步地，所述箱体设有保温层。

本发明提供的可移动液流电池单元，具有如下效果：

1、其大部分的组装工作在车间内完成，可在工厂内组装及调试，现场安装工作量小，提高系统质量可靠性，易于实现大规模标准化、批量化生产；

2、可直接于室外使用，不需要为液流电池构建室内环境，减少现场施工量；

3、只要空间上允许，就可以方便地进行扩容。

4、可作为移动式电站使用，易于拆卸、运输和安装。

附图说明

本发明附图2幅，

图1：可移动液流电池单元结构图；

图2：实施例1可移动液流电池单元结构图；

图中，1-箱体；2-电解液储罐；3-电堆；4-循环泵；5换热设备；51换热器内部结构；52换热器外部结构；6-漏液收集槽；7-排液口；8-管路系统；9-电池管理系统；10-逆变装置；11-UPS备用电源；12-温度调节装置。

具体实施方式

下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

实例为125kW×2h集装箱式全钒液流储能装置，如图2所示各部分的名称及配置如下：箱体1，两个20尺标准集装箱改造而成，6个面都加装60mm厚保温材料，配有通风口和通风扇。每个通风口都配有挡雨板和防沙网；

箱体内设两层：

上层放置安装电堆3、换热设备5（包括换热器内部结构51和换热器外部结构52）、电池管理系统9、逆变装置10、UPS备用电源11和温度调节装置12，电堆3的功率为125kW；换热设备5为压缩制冷机式，制冷量25kW；

下层设有两个电解液储罐2和两台为电解液循环提供动力的循环泵4；电解液的容量为250kWh。

箱体内还设有两个漏液收集槽6，其中一个位于电堆3和换热设备5的下方，用于收集上层箱体内管路和电堆的漏液，另外一个位于管路系统8和循环泵4的下方，用于收集下层箱体内泵及其附近管路的漏液；每一个漏液收集槽都设有一个排液口7，所述漏液收集槽通过排液口与漏液收集管路相连通，可以将积累的漏液通过漏液收集管路排到箱体外。

该方案可以在工厂内完成所有液体管路的组装，以及所有电池系统内部电路的连接，现场仅需接入交流侧电缆即可，实现即插即用。

该方案现场仅需6.5米×2.5米，承重2.5吨的水泥平台即可。

Claims (9)

1.可移动液流电池单元，其特征在于包括：

箱体（1）；

设于箱体内的液流电池系统；

和用于收集液流电池漏液的漏液收集系统；

所述液流电池系统包括电解液储罐（2）、电堆（3）、管路系统（8）和电池管理系统（9），其特征在于所述用于收集液流电池漏液的漏液收集系统包括漏液收集装置和漏液收集管路，所述漏液收集装置位于电堆（3）、电解液储罐（2）和管路系统（8）的易漏点，所述漏液收集装置与漏液收集管路相连通。

2.根据权利要求1所述的可移动液流电池单元，其特征在于所述电堆（3）和电池管理系统（9）放置在箱体（1）内的上部；所述电解液储罐（2）放置在箱体（1）内的下部或电解液储罐（2）另置于箱体（1）外。

3.根据权利要求1所述的可移动液流电池单元，其特征在于所述漏液收集装置为漏液收集槽（6），所述漏液收集槽（6）位于电堆（3）和管路系统（8）的下方。

4.根据权利要求3所述的可移动液流电池单元，其特征在于所述漏液收集槽（6）设有排液口（7），所述漏液收集槽通过排液口与漏液收集管路相连通。

5.根据权利要求1所述的可移动液流电池单元，其特征在于所述箱体设有漏液排放孔，所述漏液收集管路经过漏液排放孔导出漏液。

6.根据权利要求1所述的可移动液流电池单元，其特征在于所述单元还包括换热设备（5），所述换热设备（5）通过管路与所述电堆（3）相连。

7.根据权利要求4所述的可移动液流电池单元，其特征在于所述单元还包括含初始充电功能的逆变装置（10）和UPS备用电源（11）。

8.根据权利要求1所述的可移动液流电池单元，其特征在于所述单元还包括用于调节箱体内部环境温度的温度调节装置(12)。

9.根据权利要求1所述的可移动液流电池单元，其特征在于所述箱体设有保温层。