CN203180545U - 一种液流电池储能变流装置 - Google Patents

一种液流电池储能变流装置 Download PDF

Info

Publication number
CN203180545U
CN203180545U CN 201320175088 CN201320175088U CN203180545U CN 203180545 U CN203180545 U CN 203180545U CN 201320175088 CN201320175088 CN 201320175088 CN 201320175088 U CN201320175088 U CN 201320175088U CN 203180545 U CN203180545 U CN 203180545U
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
flow battery
energy storage
way
convertor assembly
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.)
Expired - Lifetime
Application number
CN 201320175088
Other languages
English (en)
Inventor
马瑞
陈常曦
王翼
李景云
王涛
赵玲
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.)
State Grid Corp of China SGCC
Xuji Group Co Ltd
Xuji Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Xuji Group Co Ltd
Xuji 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 State Grid Corp of China SGCC, Xuji Group Co Ltd, Xuji Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN 201320175088 priority Critical patent/CN203180545U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN203180545U publication Critical patent/CN203180545U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

本实用新型涉及一种液流电池储能变流装置，包括一个双向AC/DC模块和一个DC/DC模块，所述双向AC/DC模块的交流侧用于与电网连接，所述双向AC/DC模块的直流侧用于与DC/DC模块的一侧连接，所述DC/DC模块的另一侧连接到一个用于接入液流电池的直流母线，该直流母线上连接所述液流电池的回路控制开关。解决了由于液流电池体积大、造价高很难在储能领域使用的问题。

Description

一种液流电池储能变流装置
技术领域
本实用新型涉及一种液流电池储能变流装置。
背景技术
液流电池是一类适合于固定式大规模储能（蓄电）的装置，相比于目前常用的铅酸蓄电池、镍镉电池等二次蓄电池，具有功率和储能容量可独立设计（储能介质存储在电池外部）、效率高、寿命长、可深度放电、环境友好等优点，是规模储能技术的首选技术之一。通过对液流电池特性的深入研究，借助现代电力电子技术和控制理论，从我国储能技术发展的全局出发，紧紧围绕市场的需要，研制液流电池储能变流装置，实现利用液流电池实现储能目标，具有重要意义。
液流电池储能变流装置属于电力电子设备，一般电压较低、功率较小，实现对液流电池进行充放电，存在以下几个突出问题：
（1）液流电池作为一种储能电池，为其配备的储能装置需要有调节有功和无功的功能，必须采用双向交直流双向换流器，但液流电池电压较低（200V以内），采用双向交直流换流器控制这么低的直流电压，存在难度；
（2）液流电池虽然工作电压较低，但是充放电电流可达到数百安培，储能装置需要有较强的过电流能力；
（3）大电流对液流没有影响，但过高的电压会损坏电池的离子交换膜，电池侧纹波要尽量小。
目前对液流电池的使用仅停留在科研实验阶段，由于液流电池存在造价高、体积大等缺点，一直未能大规模推广，直接影响与其配套的储能装置的开发，国内外还没有一种专门针对液流电池开发的储能变流装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种液流电池储能变流装置，用以解决由于液流电池体积大、造价高很难在储能领域使用的问题。
为实现上述目的，本实用新型的方案是：一种液流电池储能变流装置，包括一个双向AC/DC模块和一个DC/DC模块，所述双向AC/DC模块的交流侧用于与电网连接，所述双向AC/DC模块的直流侧用于与DC/DC模块的一侧连接，所述DC/DC模块的另一侧连接到一个用于接入液流电池的直流母线，该直流母线上连接所述液流电池的回路控制开关。
所述双向AC/DC模块由三相全桥IGBT功率单元组成。
所述双向AC/DC模块交流侧通过一个隔离降压变压器连接到电网，且电网侧还设有一个三相交流EMC滤波器。
所述隔离降压变压器的副边采用三角形接法，其变比为0.4kV/0.18kV。
所述双向AC/DC模块的直流侧还设有一个储能电容。
所述的直流母线侧还设有一个直流EMC滤波器。
本实用新型达到的有益效果：本实用新型的储能变流装置采用AC/DC+DC/DC二级变换，AC/DC和DC/DC均采用模块化结构，双向AC/DC模块交流侧连接到电网，直流侧连接DC/DC模块，双向AC/DC模块采用三相全桥电路，可根据电网要求输出连续可调的无功功率，参与电网的电压无功控制，DC/DC模块采用Buck-Boost电路，可对电池进行充电或放电控制，既可以将电网电能或用户侧过剩电能储存到电池中，也可将电池能量释放提供给电网或用户侧电网中，提高了装置的稳定性、扩展性，降低了装置维护难度；
本实用新型隔离降压变压器的变比为0.4kV/0.18kV，由于变压器副边电压降至0.18kV，AC/DC直流侧电压可设定在380V，根据直流侧电压的设定，AC/DC和DC/DC的开关器件IGBT在关断情况下最大可承受380V的正向压降，故可选600V等级的IGBT模块，由于600V等级的IGBT模块性价比较高，因此，变压器变比的设计降低了成套装置的成本；另外，由于0.18kV的电压等级属于低压范畴，降低了控制设备的绝缘要求，有利于装置的设计、制造、调试和维护；而且变压器副边采用三角形接法，消除了三次谐波，有效的削弱谐波向电网的输送，保证了供电质量，同时，由于主变高压侧采用中性点直接接地，避免了低压侧发生故障时零序电流窜入高压侧，使上级电网零序保护误动作。
附图说明
图1是本实用新型储能变流装置主电路拓扑图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
如图1，本实用新型液流电池储能变流装置主电路由一个隔离降压变压器、一个交流EMC滤波器、一个直流EMC滤波器、一套LC滤波回路、一个双向AC/DC模块、一个DC/DC模块、预充电回路、交流侧主接触器KM1、液流电池的回路控制开关KM3组成，KM3连接在一条直流母线上，用于接入液流电池，双向AC/DC模块的交流侧通过一个降压隔离变压器连接到电网，KM2为交流侧预充电回路接触器开关。
主电路采用AC/DC+DC/DC的两级变换拓扑结构，双向AC/DC模块采用三相全桥电路，可四象限运行，既可以输出感性无功，也可输出容性无功，可根据电网要求输出连续可调的无功功率，参与电网的电压无功控制，既可以输出有功功率，也可以吸收有功功率，为后级DC/DC模块提供与电网之间有功功率双向交换的通道。双向AC/DC模块采用有源功率因数校正技术和有源滤波技术，网侧的功率因数可达0.99以上，电流谐波畸变率小于8%，不会对电网产生谐波和无功污染。
DC/DC模块采用Buck-Boost电路，既可以将电网电能或用户侧过剩电能储存到电池中，也可将电池能量释放提供给电网或用户侧电网中，实现对电池充电/放电的双向控制。DC/DC模块是实现装置零电压启动的关键，其可根据电池电压实时调整输出端电压，当电池电压为0V时，装置也可做到直流母线电压为380V，电池端口电压0V。
当装置需要离网运行时，DC/DC模块工作在升压模式，将电池电压升高至380V，双向AC/DC模块工作在逆变状态，装置可以为用户电网提供稳定、优质的电能。
本实施例的液流电池储能变流装置额定电压为0.4kV，额定容量为50kW，液流电池电压为0-140V，隔离降压变压器额定容量为50kVA，变比为0.4kV/0.18kV，短路阻抗为15%。在其他实施例中，可根据实际需要进行调整。

Claims (6)

1.一种液流电池储能变流装置，其特征在于，包括一个双向AC/DC模块和一个DC/DC模块，所述双向AC/DC模块的交流侧用于与电网连接，所述双向AC/DC模块的直流侧用于与DC/DC模块的一侧连接，所述DC/DC模块的另一侧连接到一个用于接入液流电池的直流母线，该直流母线上连接所述液流电池的回路控制开关。
2.根据权利要求1所述的液流电池储能变流装置，其特征在于，所述双向AC/DC模块由三相全桥IGBT功率单元组成。
3.根据权利要求1所述的液流电池储能变流装置，其特征在于，所述双向AC/DC模块交流侧通过一个隔离降压变压器连接到电网，且电网侧还设有一个三相交流EMC滤波器。
4.根据权利要求3所述的液流电池储能变流装置，其特征在于，所述隔离降压变压器的副边采用三角形接法，其变比为0.4kV/0.18kV。
5.根据权利要求1所述的液流电池储能变流装置，其特征在于，所述双向AC/DC模块的直流侧还设有一个储能电容。
6.根据权利要求1所述的液流电池储能变流装置，其特征在于，所述DC/DC模块的直流母线侧还设有一个直流EMC滤波器。
CN 201320175088 2013-04-09 2013-04-09 一种液流电池储能变流装置 Expired - Lifetime CN203180545U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201320175088 CN203180545U (zh) 2013-04-09 2013-04-09 一种液流电池储能变流装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201320175088 CN203180545U (zh) 2013-04-09 2013-04-09 一种液流电池储能变流装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN203180545U true CN203180545U (zh) 2013-09-04

Family

ID=49077205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201320175088 Expired - Lifetime CN203180545U (zh) 2013-04-09 2013-04-09 一种液流电池储能变流装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN203180545U (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103532379A (zh) * 2013-09-09 2014-01-22 深圳市佳华利道新技术开发有限公司 双向dc-dc变换器及混合动力机动车
CN103595114A (zh) * 2013-11-23 2014-02-19 大连尚能科技发展有限公司 一种应用在全矾液流电池初始充电过程中的电路
CN105871244A (zh) * 2016-05-06 2016-08-17 钛白金科技（深圳）有限公司 一种单相ac-dc/ dc-ac双用电路及三相ac-dc/ dc-ac双用电路
CN106410746A (zh) * 2016-05-31 2017-02-15 深圳巴斯巴科技发展有限公司 一种适用于新能源汽车充电盒的a型漏电的电路保护装置
CN110120678A (zh) * 2019-04-30 2019-08-13 上海电气集团股份有限公司 储能变流器
CN115693878A (zh) * 2022-10-09 2023-02-03 北京索英电气技术有限公司 一种液流储能变流装置及液流储能变流的控制方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103532379A (zh) * 2013-09-09 2014-01-22 深圳市佳华利道新技术开发有限公司 双向dc-dc变换器及混合动力机动车
CN103595114A (zh) * 2013-11-23 2014-02-19 大连尚能科技发展有限公司 一种应用在全矾液流电池初始充电过程中的电路
CN103595114B (zh) * 2013-11-23 2015-07-22 大连尚能科技发展有限公司 一种应用在全矾液流电池初始充电过程中的电路
CN105871244A (zh) * 2016-05-06 2016-08-17 钛白金科技（深圳）有限公司 一种单相ac-dc/ dc-ac双用电路及三相ac-dc/ dc-ac双用电路
CN106410746A (zh) * 2016-05-31 2017-02-15 深圳巴斯巴科技发展有限公司 一种适用于新能源汽车充电盒的a型漏电的电路保护装置
CN110120678A (zh) * 2019-04-30 2019-08-13 上海电气集团股份有限公司 储能变流器
CN115693878A (zh) * 2022-10-09 2023-02-03 北京索英电气技术有限公司 一种液流储能变流装置及液流储能变流的控制方法
CN115693878B (zh) * 2022-10-09 2024-04-16 北京索英电气技术股份有限公司 一种液流储能变流装置及液流储能变流的控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203180545U (zh) 一种液流电池储能变流装置
Jia et al. Design of hybrid energy storage control system for wind farms based on flow battery and electric double-layer capacitor
CN203800680U (zh) 一种支持多组电池接入的大功率双向变流装置
CN105763085B (zh) 基于逆阻型三电平的储能并网变流器及其控制方法
CN105811453A (zh) 一种分布式能源智能接入系统及其接入方法
CN106329572A (zh) 一种混合储能变流器装置及控制方法
CN112072716A (zh) 一种配电网末端电能路由器及其控制方法
CN102916435B (zh) 一种含z源网络的电池储能功率转换系统及其控制方法
CN202424196U (zh) 基于多组逆变器单元并联构成的大容量储能变流器
CN103606942B (zh) 一种具有无功补偿功能的混合液流储能系统
CN104917270A (zh) 基于能量回馈的大功率数字化变频正负脉冲快速充电系统
CN206412778U (zh) 一种储能变流器和储能变流系统
CN105356774A (zh) 用于混合储能系统的变流器
CN104600775A (zh) 一种蓄电池活化并网放电装置
Fang et al. Study on bidirectional-charger for electric vehicle applied to power dispatching in smart grid
CN206789649U (zh) 一种锂电池化成系统
CN202940630U (zh) 具有无功补偿功能的大功率充放电机
CN202231473U (zh) 一种高压大电流直流充电机
CN202374022U (zh) 一种充放电控制系统
CN204145282U (zh) 光伏逆变器用直流电源装置
CN205407292U (zh) 一种分布式能源智能接入系统
CN219477652U (zh) 一种模块组合结构的全钒液流电池pcs
CN102611171A (zh) 一种高压大电流直流充电机
CN204721004U (zh) 一种带储能和模拟负载的风力发电机组测试电源
CN110739701A (zh) 一种低压配电网线路低电压治理系统及治理方法

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20130904

CX01 Expiry of patent term