CN203746978U - 适用于室外放置的液流电池系统 - Google Patents

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马相坤
叱干婷
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Abstract

适用于室外放置的液流电池系统,涉及液流电池技术领域,包括基础平台、液流电池和箱体;液流电池包括功率单元和能量单元;基础平台上设置电池平台;所述电池平台上放置功率单元和能量单元;所述功率单元置于箱体内;所述能量单元置于独立箱体内,或者与功率单元置于同一箱体内;系统还包括逆变器;基础平台上设置控制平台,所述控制平台上放置逆变器;所述逆变器置于独立箱体内,或者与功率单元和/或能量单元置于同一箱体。本实用新型可实现室外运行液流电池,仅需要简单的基础平台施工即可,大大降低了土建成本,缩短工期;其漏液收集装置,可及时收集液流电池的漏液,并经漏液收集管路导入漏液收集罐中,有效防止电解液污染设备和周围环境。

Description

适用于室外放置的液流电池系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及液流电池技术领域,具体涉及一种适用于室外放置的液流电池系统。
背景技术
[0002]目前,液流电池系统作为一种大规模储能技术,由于其可靠性、安全性、选址自由、容量功率独立设计等优点,备受人们的关注和重视。现有液流电池系统的工作环境多以室内为主。在进行电池室的设计时,需要考虑液流电池的电气性能、电解液腐蚀性、工作温度等一系列问题,这要求对电池室的空间、防水、保温、通风、消防等有严格的要求。由于安装液流电池系统前就必须完成电池室的设计及土建施工等工作,这导致电池室的设计及建设周期成为液流电池系统安装周期的一部分,大大延长了工程实施时间。另外,由于液流电池产品结构的特殊性和标准的缺失性,在进行电池室设计施工时无法有效地参考相关电池室标准进行设计和施工,从而存在设计程序复杂、施工时间过长、验收困难等问题。除此之外,电池室土建的成本也附加到液流电池系统中,导致液流电池成本居高不下的问题雪上加霜。本实用新型提出了一种可直接在室外环境下使用的柜体式液流电池系统,以及用于放置该电池系统的包含有漏液处理装置的基础平台,该结构可以有效简化液流电池系统基建及现场安装的工作量,大幅度节省土建及施工成本。
发明内容
[0003] 本实用新型解决了现有技术中液流电池置于室内环境的局限性,提供一种适用于室外放置的液流电池系统:包括基础平台1、液流电池和箱体;
[0004] 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、防潮等防护作用。
[0005] 本系统的箱体防雨防尘防腐,可为其内部设备提供合适的工作环境、维修空间、及必要的消防功能,还可根据系统需要内设温度、湿度、通风量等控制装置。
[0006] 所述液流电池包括功率单元3和能量单元4 ;
[0007] 所述基础平台I上设置电池平台2 ;所述电池平台2上放置功率单元3和能量单元4 ;
[0008] 所述功率单元3置于箱体内。
[0009] 进一步地,所述能量单元4置于独立箱体内,或者与功率单元3置于同一箱体内。
[0010] 进一步第,所述系统还包括逆变器5 ;
[0011] 所述基础平台I上设置控制平台12,所述控制平台12上放置逆变器5 ;
[0012] 所述逆变器置于独立箱体内,或者与功率单元3和/或能量单元4置于同一箱体。
[0013] 本系统大规模应用时,逆变器不放在箱体内;小规模应用时,逆变器可以放置于箱体内。
[0014] 大面积基础平台I的平整度不易控制,当系统整体置于基础平台I上时,容易在放置单体设备的位置积水,因此,本系统采用分设平台的方案,各平台面积变小,更容易做出平坦的表面,以防止平台积水。
[0015] 本系统所述的平台可采用水泥堆砌,也可以采用建筑技术领域通用的其他技术建造。
[0016] 进一步地,所述功率单元3包括电堆及其管路系统20和电池管理系统21 ;
[0017] 所述能量单元4包括电解液及其储罐;
[0018] 所述液流电池系统还包括漏液收集装置,所述漏液收集装置包括可收集电堆漏液结构、可收集电解液储罐漏液结构、漏液收集管路6和漏液收集罐7,所述可收集电堆漏液结构和可收集电解液储罐漏液结构分别通过漏液收集管路6连接所述漏液收集罐7。
[0019] 本实用新型的可收集电堆漏液结构是指在电堆及其管路系统的易漏点(如管路连接处等)设置漏液收集结构,用以收集、储存、排放漏液。
[0020] 本实用新型的可收集电解液储罐漏液结构是指在电解液储罐的易漏点(如管阀接口、管路连接处等)设置漏液收集结构,用以收集、储存、排放漏液。
[0021] 当存在系统中包括多个液流电池时,漏液收集罐7与液流电池之间可以是一对一的关系,也可以多个液流电池共用一个漏液收集罐7。
[0022] 进一步地,所述可收集电堆漏液结构包括漏液收集槽14和第一排液管15 ;
[0023] 所述漏液收集槽14位于电堆及管路系统20的下方;
[0024] 所述第一排液管15输入端连接收集槽14,第一排液管15输出端连接漏液收集管路6 ;
[0025] 进一步地,所述可收集电解液储罐漏液结构包括外罐18和第二排液管19,所述第二排液管19输入端连接外罐18,第二排液管19输出端连接漏液收集管路6。
[0026] 具体结构,可采用如下方式:收集槽(14)设开孔,第一排液管15输入端通过开孔与收集槽14连通;外罐(18)设开孔,第二排液管(19)输入端通过开孔与外罐(18)连通。
[0027] 优选地,漏液收集槽14和外罐18设有漏液报警器16。
[0028] 进一步地,所述基础平台I设有雨水排放系统,所述雨水排放系统包括至少一个排水管11。
[0029] 优选地,所述雨水排放系统还包括至少一个下水口 10,所述排水管11输入端连接下水口 10。
[0030] 所述排水管11、漏液收集罐7和漏液收集管路6的安装平面低于电池平台2的安装平面。
[0031] 所述电池平台2和控制平台12分别设有下水口,下水口连接排水管11。
[0032] 其中最优选的方案是所述液流电池系统的每一台单体设备分别设置独立平台,独立平台面积与单体设备相适应,独立平台高于基础平台0.01米〜0.2米,独立平台设有下水口,下水口连接排水管11。
[0033] 本实用新型单体设备是指组成系统(包括功率单元3、能量单元4和逆变器5 )的电气或电力设备。
[0034] 所述基础平台I高0.1〜0.5米,所述电池平台2和控制平台12高于基础平台0.0l米〜0.2米。
[0035] 基础平台I外侧设围栏9,所述液流电池系统还包括下沉池13,所述漏液收集罐7置于下沉池13中,所述下沉池13设有围堰,围堰高0.1〜0.3m。
[0036] 除功率单元3、能量单元4和逆变器5间的电路连接线外,所有的电缆都从基础平台I上开设的电缆沟8通过,电缆沟8的尺寸根据采用行业标准确定,电缆沟8与基础平台I内的漏液收集管路6、排水管路不相交叉。
[0037] 所述基础平台I在每一个箱体附近设有接地点22。
[0038] 本实用新型适用于室外放置的液流电池系统的有益效果为:
[0039] 1、本系统可以在室外运行,仅需要简单的基础平台施工即可,缩短工期的同时大大降低了现有技术中液流电池室的土建成本。
[0040] 2、多重漏液收集方式可有效收集电堆、管路系统及储罐的漏液,防止电解液污染设备和周围环境,还可收集回收后可重新利用。
[0041 ] 3、具有雨水排放系统,有利于室外雨水的及时排放。
[0042] 4、每个箱体附近设有近地点,可将全部用电设备接地保护,增加设备的安全性。
附图说明
[0043] 本实用新型附图5幅,
[0044] 图1为实施例1系统结构俯视图;
[0045] 图2为实施例1系统结构侧面图;
[0046] 图3为实施例2系统结构平面图;
[0047] 图4为可收集电堆漏液结构示意图;
[0048] 图5为可收集电解液储罐漏液结构示意图。
[0049] 图中,1-基础平台;2_电池平台;3_功率单兀;4_能量单兀;5_逆变器;6_漏液收集管路;7-漏液收集罐;8-电缆沟;9-围栏;10-下水口 ; 11-排水管;12-控制平台;13_下沉池;14-漏液收集槽;15-第一排液管;16-漏液报警器;17_箱体;18_外罐;19-第二排液管;20_电堆及管路系统;21_电池管理系统;22_接地点。
具体实施方式
[0050] 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实用新型,但不以任何方式限制本实用新型。
[0051] 实施例1
[0052] 适用于室外放置的液流电池系统(见图1)包括基础平台1,基础平台I高0.1米,外侧设围栏9 ;基础平台I设有雨水排放系统,雨水排放系统包括三个下水口 10和两个排水管11,三个下水口 10分散设置于基础平台I表面,排水管11位于基础平台I表面以下,排水管11输入端连接下水口 10,输出端位于基础平台I侧面。基础平台I上设电池平台2和控制平台12,电池平台2和控制平台12高于基础平台0.01米,电池平台2放置功率单元3和能量单元4,控制平台12放置逆变器5,平台均采用水泥堆砌。系统包括两套液流电池,两套液流包括两个功率单元3和与之相配套的四个能量单元4以及一个逆变器5,功率单元3与能量单元4置于同一箱体17内,也可将功率单元3独立置于箱体17内,基础平台I在每一个箱体附近设有接地点22。
[0053] 功率单元3 (见图4)包括电堆及管路系统20和电池管理系统21。
[0054] 能量单元4 (见图5)包括电解液及其储罐。
[0055] 系统还包括漏液收集装置,漏液收集装置包括可收集电堆漏液结构、可收集电解液储罐漏液结构、漏液收集管路6和漏液收集罐7 (见图2)。可收集电堆漏液结构和可收集电解液储罐漏液结构分别通过漏液收集管路6连接漏液收集罐7。
[0056] 可收集电堆漏液结构(见图4)包括漏液收集槽14和第一排液管15,漏液收集槽14位于电堆及管路系统20的下方,收集槽14设开孔,第一排液管15输入端连接收集槽14开孔,输出端连接漏液收集管路6。
[0057] 可收集储罐漏液结构(见图5)包括外罐18和第二排液管19,外罐18设开孔,所述第二排液管19输入端连接外罐18开孔,输出端连接漏液收集管路6。
[0058] 漏液收集罐7和漏液收集管路6的安装平面低于液流电池的安装平面;漏液收集槽14和外罐18设有漏液报警器16 ;漏液收集罐7置于下沉池13中,下沉池13设有围堰,围堪闻0.1〜0.3m。
[0059] 实施例2
[0060] 适用于室外放置的液流电池系统(见图3),包括基础平台1,基础平台I高0.5米,外围设有围栏9,基础平台I设有雨水排放系统,雨水排放系统包括六个下水口 10和四个排水管11,下水口 10分散设置于基础平台I表面,排水管11位于基础平台I表面以下,排水管11输入端连接下水口 10,输出端位于基础平台I侧面。基础平台I平台设电池平台2和控制平台12,电池平台2和控制平台12高于基础平台0.05m,电池平台2放置功率单元3和能量单元4 ;控制平台12放置逆变器5 ;平台均采用水泥堆砌。
[0061] 系统包括四套250kW全钒液流电池,四套全钒液流电池包括四个功率单元3和与之相配套的八个能量单元4以及两个逆变器5,功率单元3和能量单元4放置于同一个箱体17内,逆变器5置于独立箱体内,基础平台I在每一个箱体附近设有接地点22。
[0062] 功率单元3 (见图4)包括电堆及管路系统20和电池管理系统21。
[0063] 能量单元4 (见图5)包括电解液及其储罐。
[0064] 系统还包括漏液收集装置,漏液收集装置包括可收集电堆漏液结构、可收集储罐漏液结构、漏液收集管路6和两个漏液收集罐7 (见图2),可收集电堆漏液结构和可收集储罐漏液结构分别通过漏液收集管路6连接漏液收集罐7 ;两套全钒液流电池共用一个漏液收集罐7。
[0065] 可收集电堆漏液结构(见图4)包括漏液收集槽14和第一排液管15,漏液收集槽14位于电堆及管路系统20的下方,收集槽14设开孔,第一排液管15输入端连接收集槽14开孔,输出端连接漏液收集管路6。
[0066] 可收集储罐漏液结构(见图5)包括外罐18和第二排液管19,外罐18设开孔,所述第二排液管19输入端连接外罐18开孔,输出端连接漏液收集管路6。
[0067] 漏液收集罐7和漏液收集管路6的安装平面低于液流电池的安装平面;漏液收集槽14和外罐18设有漏液报警器16 ;漏液收集罐7置于下沉池13中,下沉池13设有围堰,围堪闻0.1〜0.3m。

Claims (10)

1.适用于室外放置的液流电池系统,其特征在于, 所述系统包括基础平台(1)、液流电池和箱体; 所述液流电池包括功率单元(3)和能量单元(4); 所述基础平台(1)上设置电池平台(2 );所述电池平台(2 )上放置功率单元(3 )和能量单元(4); 所述功率单元(3 )置于箱体内。
2.根据权利要求1所述的液流电池系统,其特征在于, 所述能量单元(4)置于独立箱体内,或者与功率单元(3)置于同一箱体内。
3.根据权利要求1或2所述的液流电池系统,其特征在于, 所述系统还包括逆变器(5); 所述基础平台(1)上设置控制平台(12 ),所述控制平台(12 )上放置逆变器(5 ); 所述逆变器(5)置于独立箱体内,或者与功率单元(3)和/或能量单元(4)置 于同一箱体。
4.根据权利要求1所述的液流电池系统,其特征在于, 所述功率单元(3)包括电堆及管路系统(20)和电池管理系统(21); 所述能量单元(4)包括电解液及其储罐; 所述液流电池系统还包括漏液收集装置,所述漏液收集装置包括可收集电堆漏液结构、可收集电解液储罐漏液结构、漏液收集管路(6)和漏液收集罐(7),所述可收集电堆漏液结构和可收集电解液储罐漏液结构分别通过漏液收集管路(6)连接所述漏液收集罐(7)。
5.根据权利要求4所述的液流电池系统,其特征在于, 所述可收集电堆漏液结构包括漏液收集槽(14)和第一排液管(15); 所述漏液收集槽(14)位于电堆及管路系统(20)的下方; 所述第一排液管(15)输入端连接收集槽(14),第一排液管(15)输出端连接漏液收集管路(6)。
6.根据权利要求4所述的液流电池系统,其特征在于, 所述可收集电解液储罐漏液结构包括外罐(18)和第二排液管(19),所述第二排液管(19)输入端连接外罐(18),第二排液管(19)输出端连接漏液收集管路(6)。
7.根据权利要求6所述的液流电池系统,其特征在于,所述漏液收集槽(14)和外罐(18)设有漏液报警器(16)。
8.根据权利要求1所述的液流电池系统,其特征在于,所述基础平台(1)设有雨水排放系统,所述雨水排放系统包括至少一个排水管(11); 所述排水管(11)、漏液收集罐(7)和漏液收集管路(6)的安装平面低于电池平台(2)的安装平面; 所述基础平台(1)高0.1~0.5米,所述电池平台(2)和控制平台(12)高于基础平台(1)0.01 米~0.2 米; 所述液流电池系统的每一台单体设备分别设置独立平台,独立平台面积与单体设备相适应,独立平台高于基础平台(1) 0.01米~0.2米。
9.根据权利要求8所述的液流电池系统,其特征在于,所述液流电池系统还包括下沉池(13),所述漏液收集罐(7)置于下沉池(13)中,所述下沉池(13)设有围堰,围堰高0.1~.0.3m ; 所述基础平台(I)还设有电缆沟(8 ),基础平台(I)的外侧设围栏(9 )。
10.根据权利要求1所述的液流电池系统,其特征在于,所述基础平台(I)在每一个箱体附近设有接地点( 22)。
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