CN103928697B - 一种具有紧急备用电源功能的液流电池系统 - Google Patents

一种具有紧急备用电源功能的液流电池系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103928697B
CN103928697B CN201410178383.1A CN201410178383A CN103928697B CN 103928697 B CN103928697 B CN 103928697B CN 201410178383 A CN201410178383 A CN 201410178383A CN 103928697 B CN103928697 B CN 103928697B
Authority
CN
China
Prior art keywords
storage tank
pile group
liquid
flow battery
cathode electrolyte
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410178383.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103928697A (zh
Inventor
张宇
张华民
李颖
马相坤
王晓丽
杨振坤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Rongke Power Co Ltd
Original Assignee
Dalian Rongke Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Rongke Power Co Ltd filed Critical Dalian Rongke Power Co Ltd
Priority to CN201410178383.1A priority Critical patent/CN103928697B/zh
Publication of CN103928697A publication Critical patent/CN103928697A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103928697B publication Critical patent/CN103928697B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/18—Regenerative fuel cells, e.g. redox flow batteries or secondary fuel cells
    • H01M8/184—Regeneration by electrochemical means
    • H01M8/188—Regeneration by electrochemical means by recharging of redox couples containing fluids; Redox flow type batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Abstract

本发明公开了一种具有紧急备用电源功能的液流电池系统，包括：电堆组、第一正极电解液储罐和第一负极电解液储罐；还包括：第二正极电解液储罐和第二负极电解液储罐；所述第二正极电解液储罐通过液体输送管路与所述电堆组的正极电解液出口相连；所述第二负极电解液储罐通过液体输送管路与所述电堆组的负极电解液出口相连；所述第二正极电解液储罐经循环泵通过液体输送管路与所述电堆组的正极电解液入口相连；所述第二负极电解液储罐经循环泵通过液体输送管路与所述电堆组的负极电解液入口相连；本发明能够提供一定时长的紧急电力，大大提高了整个储能系统的利用率，扩大了液流电池系统的应用范围，节约成本。

Description

一种具有紧急备用电源功能的液流电池系统
技术领域
本发明涉及液流电池领域，具体为一种具有紧急备用电源功能的液流电池系统。
背景技术
液流电池由于具有使用寿命长、安全性好、过充和过放能力好、环境友好等优点，而成为大规模储能的理想选择之一。液流电池的主要应用市场包括可再生能源电站和用户侧智能微网(适用于居民区、工业区、公共设施等)，其主要功能包括谷电峰用、平衡负荷、以及提高电能质量等；对于现有技术中的上述应用市场的用户来说，当市电中断或出现问题的时候，一般都需要一定时长的紧急电力为重要的负荷供电，因此需要配置柴油机和额外线路提供电能，增加了成本。故若液流电池系统可以兼备紧急备用电源的辅助功能，不仅降低了额外配置柴油机和线路来提供电能的成本，且能够提高可再生能源电站或用户侧智能微网中整个储能系统的利用效率，但是目前的液流电池系统无法保证在任何时刻下均能具有一定的容量，不能实现紧急备用电源的功能。
发明内容
本发明针对以上问题的提出，而研制一种任何时刻下均能具有一定的容量的具有紧急备用电源功能的液流电池系统。
本发明的技术手段如下：
一种具有紧急备用电源功能的液流电池系统，包括：电堆组、第一正极电解液储罐和第一负极电解液储罐；所述电堆组的正极电解液出口通过液体输送管路与所述第一正极电解液储罐相连；所述电堆组的负极电解液出口通过液体输送管路与所述第一负极电解液储罐相连；所述第一正极电解液储罐经循环泵通过液体输送管路与所述电堆组的正极电解液入口相连；所述第一负极电解液储罐经循环泵通过液体输送管路与所述电堆组的负极电解液入口相连；
所述液流电池系统还包括：
第二正极电解液储罐和第二负极电解液储罐；所述第二正极电解液储罐通过液体输送管路与所述电堆组的正极电解液出口相连；所述第二负极电解液储罐通过液体输送管路与所述电堆组的负极电解液出口相连；所述第二正极电解液储罐经循环泵通过液体输送管路与所述电堆组的正极电解液入口相连；所述第二负极电解液储罐经循环泵通过液体输送管路与所述电堆组的负极电解液入口相连；
进一步地，所述第二正极电解液储罐和第二负极电解液储罐中的电解液荷电状态为100％；
进一步地，所述电堆组通过储能逆变器与电站和负载相连接；
当电站输出电能正常时，所述电堆组与第一正极电解液储罐和第一负极电解液储罐构成用于谷电峰用或功率平滑输出的液流电池系统；
当电站输出电能中断时，所述电堆组与第二正极电解液储罐和第二负极电解液储罐构成作为备用电源的液流电池系统；
另外，还包括连接电堆组，用于监测和控制电堆组充放电状态的电池管理系统；
当电堆组与第一正极电解液储罐和第一负极电解液储罐相连接，且电站输出电能正常时，所述电堆组放电至第一预设电压；
当电堆组与第一正极电解液储罐和第一负极电解液储罐相连接，且电站输出电能中断时，所述电堆组放电至第二预设电压；
另外，还包括连接电池管理系统的控制系统；所述控制系统用于判断电站输出电能是否中断，并当电堆组与第一正极电解液储罐、第一负极电解液储罐连接，同时电堆组电压放电至第二预设电压时，所述控制系统断开电堆组与第一正极电解液储罐、第一负极电解液储罐的连接，并接通电堆组与第二正极电解液储罐、第二负极电解液储罐的连接；
另外，还包括与所述循环泵相连接的UPS；
进一步地，所述液流电池系统为全钒液流电池系统。
由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种具有紧急备用电源功能的液流电池系统，能够提供一定时长的紧急电力，大大提高了整个储能系统的利用率，扩大了液流电池系统的应用范围，节约成本。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
图中：1、电堆组，2、第一正极电解液储罐，3、第一负极电解液储罐，4、循环泵，5、第二正极电解液储罐，6、第二负极电解液储罐，7、液体输送管路，8、电池管理系统，9、控制系统，10、电站，11、负载，12、UPS。
具体实施方式
如图1所示的一种具有紧急备用电源功能的液流电池系统，包括：电堆组1、第一正极电解液储罐2和第一负极电解液储罐3；所述电堆组1的正极电解液出口通过液体输送管路7与所述第一正极电解液储罐2相连；所述电堆组1的负极电解液出口通过液体输送管路7与所述第一负极电解液储罐3相连；所述第一正极电解液储罐2经循环泵4通过液体输送管路7与所述电堆组1的正极电解液入口相连；所述第一负极电解液储罐3经循环泵4通过液体输送管路7与所述电堆组1的负极电解液入口相连；所述液流电池系统还包括：第二正极电解液储罐5和第二负极电解液储罐6；所述第二正极电解液储罐5通过液体输送管路7与所述电堆组1的正极电解液出口相连；所述第二负极电解液储罐6通过液体输送管路7与所述电堆组1的负极电解液出口相连；所述第二正极电解液储罐5经循环泵4通过液体输送管路7与所述电堆组1的正极电解液入口相连；所述第二负极电解液储罐6经循环泵4通过液体输送管路7与所述电堆组1的负极电解液入口相连；进一步地，所述第二正极电解液储罐5和第二负极电解液储罐6中的电解液荷电状态(SOC)为100％；进一步地，所述电堆组通过储能逆变器与电站10和负载11相连接；当电站10输出电能正常时，所述电堆组1与第一正极电解液储罐2和第一负极电解液储罐3构成用于谷电峰用或功率平滑输出的液流电池系统；当电站10输出电能中断时，所述电堆组1与第二正极电解液储罐5和第二负极电解液储罐6构成作为备用电源的液流电池系统；另外，还包括连接电堆组1，用于监测和控制电堆组1充放电状态的电池管理系统8；当电堆组1与第一正极电解液储罐2和第一负极电解液储罐3相连接，且电站10输出电能正常时，所述电堆组1放电至第一预设电压；当电堆组1与第一正极电解液储罐2和第一负极电解液储罐3相连接，且电站10输出电能中断时，所述电堆组1放电至第二预设电压；另外，还包括连接电池管理系统8的控制系统9；所述控制系统9用于判断电站10输出电能是否中断，并当电堆组1与第一正极电解液储罐2、第一负极电解液储罐3连接，同时电堆组1电压放电至第二预设电压时，所述控制系统9断开电堆组1与第一正极电解液储罐2、第一负极电解液储罐3的连接，并接通电堆组1与第二正极电解液储罐5、第二负极电解液储罐6的连接；另外，还包括与所述循环泵4相连接的UPS12，其用于当电站输出电能中断时给循环泵提供动力；进一步地，所述液流电池系统为全钒液流电池系统；进一步地，连接电堆组1的正极电解液出口和第一正极电解液储罐2的液体输送管路、连接电堆组1的负极电解液出口与第一负极电解液储罐3的液体输送管路、连接第一正极电解液储罐2和电堆组1的正极电解液入口的液体输送管路、以及连接第一负极电解液储罐3和电堆组1的负极电解液入口的液体输送管路、连接电堆组1的正极电解液出口和第二正极电解液储罐5的液体输送管路、连接电堆组1的负极电解液出口与第二负极电解液储罐6的液体输送管路、连接第二正极电解液储罐5和电堆组1的正极电解液入口的液体输送管路、以及连接第二负极电解液储罐6和电堆组1的负极电解液入口的液体输送管路上分别设置有用于控制液体输送管路开关的电磁阀；所述控制系统9通过控制电磁阀的开关进而控制液体输送管路的接通和关闭；所述电堆组1包括多个串联或并联的电堆。
本发明所述电堆组通过储能逆变器与电站和负载相连接，所述电站为光伏电站、风力电站、变电站等；当电站输出电能正常时，所述第二正极电解液储罐和第二负极电解液储罐中的电解液荷电状态(SOC)为100％，即所述电堆组与第二正极电解液储罐和第二负极电解液储罐构成的液流电池系统处于充满电的状态，所述电堆组与第一正极电解液储罐和第一负极电解液储罐相连接，构成用于谷电峰用或功率平滑输出的液流电池系统，所述谷电峰用即当负载处于用电低谷时储能，当负载处于用电高峰时放电，所述功率平滑输出，即将不稳定的能量如太阳能、风能等转变为稳定的电力供应源平滑输出。
当电堆组与第一正极电解液储罐和第一负极电解液储罐相连接，且电站输出电能正常时，所述电堆组放电至第一预设电压，实际应用时所述第一预设电压与放电截止电压之间的差值可以为液流电池充电截止电压与放电截止电压之间差值的20％，即保证每次放电均留有一定的容量，同时也便于延长液流电池系统的使用寿命；当电堆组与第一正极电解液储罐和第一负极电解液储罐相连接，且电站输出电能中断时，所述电堆组放电至第二预设电压，实际应用时所述第二预设电压可以为液流电池放电截止电压。
当电站输出电能中断时，首先电堆组电压放电至第二预设电压，然后控制系统断开电堆组与第一正极电解液储罐、第一负极电解液储罐的连接，并接通电堆组与第二正极电解液储罐、第二负极电解液储罐的连接，由电堆组与第二正极电解液储罐和第二负极电解液储罐构成的作为备用电源的液流电池系统为负载供电，从而能够提供一定时长的紧急电力，大大提高了整个储能系统的利用率，扩大了液流电池系统的应用范围，节约成本。
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 (6)

1.一种具有紧急备用电源功能的液流电池系统，包括：电堆组(1)、第一正极电解液储罐(2)和第一负极电解液储罐(3)；所述电堆组(1)的正极电解液出口通过液体输送管路(7)与所述第一正极电解液储罐(2)相连；所述电堆组(1)的负极电解液出口通过液体输送管路(7)与所述第一负极电解液储罐(3)相连；所述第一正极电解液储罐(2)经循环泵(4)通过液体输送管路(7)与所述电堆组(1)的正极电解液入口相连；所述第一负极电解液储罐(3)经循环泵(4)通过液体输送管路(7)与所述电堆组(1)的负极电解液入口相连；
其特征在于，所述液流电池系统还包括：
第二正极电解液储罐(5)和第二负极电解液储罐(6)；所述第二正极电解液储罐(5)通过液体输送管路(7)与所述电堆组(1)的正极电解液出口相连；所述第二负极电解液储罐(6)通过液体输送管路(7)与所述电堆组(1)的负极电解液出口相连；所述第二正极电解液储罐(5)经循环泵(4)通过液体输送管路(7)与所述电堆组(1)的正极电解液入口相连；所述第二负极电解液储罐(6)经循环泵(4)通过液体输送管路(7)与所述电堆组(1)的负极电解液入口相连；
所述电堆组(1)通过储能逆变器与电站(10)和负载(11)相连接；
当电站(10)输出电能正常时，所述电堆组(1)与第一正极电解液储罐(2)和第一负极电解液储罐(3)构成用于谷电峰用或功率平滑输出的液流电池系统；
当电站(10)输出电能中断时，所述电堆组(1)与第二正极电解液储罐(5)和第二负极电解液储罐(6)构成作为备用电源的液流电池系统。
2.根据权利要求1所述的一种具有紧急备用电源功能的液流电池系统，其特征在于所述第二正极电解液储罐(5)和第二负极电解液储罐(6)中的电解液荷电状态为100％。
3.根据权利要求1所述的一种具有紧急备用电源功能的液流电池系统，其特征在于还包括连接电堆组(1)，用于监测和控制电堆组(1)充放电状态的电池管理系统(8)；
当电堆组(1)与第一正极电解液储罐(2)和第一负极电解液储罐(3)相连接，且电站(10)输出电能正常时，所述电堆组(1)放电至第一预设电压；
当电堆组(1)与第一正极电解液储罐(2)和第一负极电解液储罐(3)相连接，且电站(10)输出电能中断时，所述电堆组(1)放电至第二预设电压。
4.根据权利要求3所述的一种具有紧急备用电源功能的液流电池系统，其特征在于还包括连接电池管理系统(8)的控制系统(9)；所述控制系统(9)用于判断电站(10)输出电能是否中断，并当电堆组(1)与第一正极电解液储罐(2)、第一负极电解液储罐(3)连接，同时电堆组(1)电压放电至第二预设电压时，所述控制系统(9)断开电堆组(1)与第一正极电解液储罐(2)、第一负极电解液储罐(3)的连接，并接通电堆组(1)与第二正极电解液储罐(5)、第二负极电解液储罐(6)的连接。
5.根据权利要求1所述的一种具有紧急备用电源功能的液流电池系统，其特征在于还包括与所述循环泵(4)相连接的UPS(12)。
6.根据权利要求1至5任一项所述的一种具有紧急备用电源功能的液流电池系统，其特征在于所述液流电池系统为全钒液流电池系统。
CN201410178383.1A 2014-04-29 2014-04-29 一种具有紧急备用电源功能的液流电池系统 Active CN103928697B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410178383.1A CN103928697B (zh) 2014-04-29 2014-04-29 一种具有紧急备用电源功能的液流电池系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410178383.1A CN103928697B (zh) 2014-04-29 2014-04-29 一种具有紧急备用电源功能的液流电池系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103928697A CN103928697A (zh) 2014-07-16
CN103928697B true CN103928697B (zh) 2016-03-30

Family

ID=51146837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410178383.1A Active CN103928697B (zh) 2014-04-29 2014-04-29 一种具有紧急备用电源功能的液流电池系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103928697B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106921210B (zh) * 2015-12-25 2019-06-28 大连融科储能技术发展有限公司 一种液流电池辅助供电装置及其工作方法
CN107346830B (zh) * 2016-05-06 2020-04-24 大连融科储能技术发展有限公司 液流电池控制方法及其装置、液流电池
CN106784953A (zh) * 2017-01-11 2017-05-31 上海久能能源科技发展有限公司 一种四罐升降式液流电池储能装置
CN106887632B (zh) * 2017-03-31 2019-09-03 湖南德沃普电气股份有限公司 液流电池储能系统黑启动控制方法
CN110785884B (zh) * 2017-06-20 2022-07-01 住友电气工业株式会社 氧化还原液流电池系统以及操作氧化还原液流电池系统的方法
CN108110295B (zh) * 2017-12-08 2020-09-18 上海电气集团股份有限公司 液流电池装置的能效优化控制方法及系统
CN109659588A (zh) * 2018-12-10 2019-04-19 合肥沃工电气自动化有限公司 一种钒电池自启动运行控制方法
CN112848934B (zh) * 2021-01-11 2022-07-22 湖南钒谷新能源技术有限公司 电动船舶供电装置、为电动船舶充电的方法
CN114122536A (zh) * 2021-10-27 2022-03-01 北京和瑞储能科技有限公司 一种电池组性能测试装置
CN114263567A (zh) * 2021-12-08 2022-04-01 广东力恒新能源科技有限公司 一种铁铬液流储能电池系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102148388B (zh) * 2010-02-10 2013-08-28 大连融科储能技术发展有限公司 一种氧化还原液流电池系统
JP5768997B2 (ja) * 2011-02-07 2015-08-26 住友電気工業株式会社 電解液流通型電池
CN103289073B (zh) * 2013-06-05 2016-01-20 三江化工有限公司 聚羧酸系减水剂大单体甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103928697A (zh) 2014-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103928697B (zh) 一种具有紧急备用电源功能的液流电池系统
CN104052082B (zh) 一种离网并网运行的光储联合供电系统
US10756544B2 (en) Energy storage system and management method thereof
US11597290B2 (en) Flow battery-based charging systems
CN202712873U (zh) 智能型家用太阳能控制逆变器
US20200366101A1 (en) Energy storage system
CN105811458A (zh) 微电网储能系统及其能量管理方法
CN109599935A (zh) 光氢储能供电装置及其供电方法
CN104795881A (zh) 风光互补供电控制器及微电网系统及微电网系统供电方法
CN102487148B (zh) 大规模全钒液流储能电池系统及其控制方法和应用
CN105762787A (zh) 一种锂电池与锌溴液流电池的混合储能管理系统
CN105702994B (zh) 一种液流电池系统结构
CN103985891B (zh) 一种液流电池系统的控制系统及其方法
CN102457101A (zh) 电池备用电源装置
CN204835684U (zh) 一种混合储能供电转换装置
KR102257906B1 (ko) 에너지 저장 시스템
CN202888860U (zh) 离并两用光伏逆变器
CN204559220U (zh) 风光互补供电控制器及微电网系统
CN109167111A (zh) 抑制环流产生的磷酸铁锂备用蓄电池组充电方法
CN204481544U (zh) 一种用于输电线路在线监测设备的无线充电装置
CN103825042B (zh) 用于离网型太阳能发电系统的液流电池系统
CN209088563U (zh) 一种充放电独立的多路不同种类电池组并联控制装置
CN106026074A (zh) 一种低压直流微电网实验平台
CN206287835U (zh) 用于新能源汽车低压蓄电池的充电电路
CN111371165A (zh) 适用于液流电池的光储充一体机及系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant