CN202260538U - 一种光伏大容量钒电池储能装置 - Google Patents

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王春岩
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Abstract

本实用新型涉及一种光伏发电大容量钒电池储能装置，包括光伏发电装置、充电控制装置、钒电池、放电控制装置。光伏发电装置与充电控制装置连接，充电控制装置与钒电池连接，钒电池与放电控制装置连接。充电控制装置包括充电控制器、功率单元模块、充电电流检测模块、光伏电压检测模块、钒电池电压检测模块、环境温度检测模块、汇流控制模块、报警模块、通讯接口、键盘、显示器。放电控制装置包括逆变功率单元、滤波单元、逆变控制系统和通讯接口。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1)容量大，寿命长，价格合理，并且钒电池充电、放电效率高、响应速度快；2)该装置实用性强、维护简单、安全可靠。

Description

一种光伏大容量钒电池储能装置
技术领域
本实用新型涉及一种光伏储能装置，特别是光伏发电的大容量钒电池储能装置。
背景技术
当今世界，能源的使用都快速增长，不可再生能源面临枯竭，而可再生能源得到普遍开发利用，其中大量开发利用的有风力发电和太阳能发电，太阳能发电中又以光伏发电推广最快。由于光伏发电规模有限，又易受天气影响，故不能全部并网使用。因此光伏所发电量的存储是十分必要的。当前常用的电能存储方法很多，尤以蓄电池存储电能最为实用和方便，蓄电池常用的有铅酸蓄电池，它适用于小容量存储使用，寿命低，1～2年就需更换，且有污染；使用锂电池蓄电，使用寿命长，但价格昂贵，而且以上两种蓄电池都不适用于大容量储能。
为此，需要寻找一种大容量、寿命长、价格适中的光伏储能装置是一项迫切任务。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种光伏发电大容量钒电池储能装置，该装置寿命长、容量大、无污染、安全可靠、实用性强。
为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种光伏发电大容量钒电池储能装置，包括光伏发电装置、充电控制装置、钒电池、放电控制装置。所述的光伏发电装置与充电控制装置连接，充电控制装置与钒电池连接，钒电池与放电控制装置连接，放电控制装置与用户系统连接。
所述的光伏发电装置包括矩阵式太阳能电池板和汇流箱，矩阵式太阳能电池板与汇流箱连接。
所述的充电控制装置包括充电控制器、功率单元模块、充电电流检测模块、光伏电压检测模块、钒电池电压检测模块、环境温度检测模块、汇流控制模块、报警模块、通讯接口、键盘、显示器。
所述的放电控制装置包括逆变单元、滤波单元、逆变控制系统和通讯接口。逆变单元与滤波单元连接，逆变控制系统与逆变单元连接，逆变控制系统与通讯接口连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1)容量大，采用大容量大功率的钒液流电池作为储能元件，较免维护的铅酸蓄电池或锂电池存储容量大得多，且钒液流电池的电解液可循环使用，无污染；
2)寿命长，钒电池寿命约二十年以上，而其他电池只有几年寿命，铅酸电池约1～2年；
3)价格合理；
4)采用光伏发电与钒电池结合，解决了光伏发电受天气影响的问题，并且钒电池充电、放电效率高、响应速度快、可深充深放；
5)该装置实用性强、维护简单、安全可靠。
附图说明
图1是本实用新型的系统原理图。
图2是本实用新型充电控制装置系统原理图。
图3是本实用新型放电控制装置系统原理图。
图4是本实用新型放电控制装置中逆变单元与滤波单元电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。
见图1、图2、图3，一种光伏发电大容量钒电池储能装置，包括光伏发电装置、充电控制装置、钒电池、放电控制装置。光伏发电装置与充电控制装置连接，充电控制装置与钒电池连接，钒电池与放电控制装置连接。
光伏发电装置包括矩阵式太阳能电池板和汇流箱，矩阵式太阳能电池板与汇流箱连接。
充电控制装置包括充电控制器、功率单元模块、充电电流检测模块、光伏电压检测模块、钒电池电压检测模块、环境温度检测模块、汇流控制模块、报警模块、通讯接口、键盘、显示器。
放电控制器包括逆变单元、滤波单元、逆变控制系统和通讯接口。逆变单元与滤波单元连接，逆变控制系统与逆变单元连接，逆变控制系统还与通讯接口连接。
光伏发电装置中的矩阵式太阳能电池板发出电能后，经汇流箱汇流，通过充电控制装置，向大容量钒液流电池充电。
充电控制装置对各个模块信号的处理都由充电控制器来完成，并设有键盘和显示器，通过键盘进行参数的设定和操作命令的输入，并同时在显示器上能够直接看到设定、操作及运行信息。充电控制装置还设有充电电流检测模块、光伏电压检测模块、钒电池电压检测模块、环境温度检测模块。当给钒电池充电时，不同的环境温度要选择不同的充电参数，工作时根据当前的环境温度，确定选用的充电参数后，开启充电功率单元模块，将太阳能电池板得到的电能充到钒电池中。在充电的过程中，实时对充电电流、光伏电压和钒电池电压进行检测，实现功率或电流的恒充和浮充等方式，当钒电池电压达到参数设定值后，即可停止充电。若充电过程中出现异常情况，该装置的报警模块立即发出警报，充电控制装置还设有RS-485通讯接口，配有Profibus-DP现场总线功能，可以将充电控制和放电控制信息进行网络传输。
大容量钒电池充电后，需要在放电控制装置的控制下将电能转化为三相交流电，才能供给用户使用。大容量钒电池与放电控制装置联接后，通过逆变单元将钒电池中的电能转换成三相交流电，再经过滤波单元滤波后，即可在得到供给用户使用的三相交流电。放电控制装置中的逆变控制系统也配有通讯接口，可与充电控制装置中的通讯接口相联系，可共同将充电、放电信息传给储能控制中心。

Claims (4)

1.一种光伏发电大容量钒电池储能装置，其特征在于，包括光伏发电装置、充电控制装置、钒电池、放电控制装置，所述的光伏发电装置与充电控制装置连接，充电控制装置与钒电池连接，钒电池与放电控制装置连接，放电控制装置与用户系统连接。
2.根据权利要求1所述的一种光伏发电大容量钒电池储能装置，其特征在于，所述的光伏发电装置包括矩阵式太阳能电池板和汇流箱，矩阵式太阳能电池板与汇流箱连接。
3.根据权利要求1所述的一种光伏发电大容量钒电池储能装置，其特征在于，所述的充电控制装置包括充电控制器、功率单元模块、充电电流检测模块、光伏电压检测模块、钒电池电压检测模块、环境温度检测模块、汇流控制模块、报警模块、通讯接口、键盘、显示器。
4.根据权利要求1所述的一种光伏发电大容量钒电池储能装置，其特征在于，所述的放电控制装置包括逆变单元、滤波单元、逆变控制系统和通讯接口，逆变单元与滤波单元连接，逆变控制系统与逆变单元连接，逆变控制系统与通讯接口连接。 
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