CN216389462U

CN216389462U - 一种液流电池管理装置

Info

Publication number: CN216389462U
Application number: CN202122462495.8U
Authority: CN
Inventors: 王嘉鹏; 周杰; 刘雨佳; 田雨牧; 马晨璨; 王皓
Original assignee: Beijing Herui Energy Storage Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Herui Energy Storage Technology Co ltd
Priority date: 2021-10-13
Filing date: 2021-10-13
Publication date: 2022-04-26
Anticipated expiration: 2031-10-13

Abstract

本实用新型提供了一种液流电池管理装置，包括主控器、信号采集器、信号输出器，所述主控器上设有信号接口，所述信号采集器和信号输出器分别通过不同的所述信号接口与所述主控器电连接。采用本实用新型的液流电池管理装置体积小巧紧凑，相较传统控制方式体积缩小50％以上，有利于提高装置整体的布置优势；所述液流电池管理装置高度满足针对工艺系统进行定制化优化的需求，兼顾后期扩展功能，有利于降低工程应用成本。

Description

一种液流电池管理装置

技术领域

本实用新型属于储能管理系统技术领域，特别涉及一种液流电池管理装置。

背景技术

风力发电、光伏发电输出的波动性、间歇性使得其不能够大规模并入电网，利用储能技术平滑其输出、调节其输出的时段、无风无光时补偿其处理，是有效利用新能源的关键技术手段。为解决这一问题，发展储能技术是今后一段时间内电力技术发展的重要内容，储能技术也是新时期电力生产的关键技术，而液流电池储能技术正是一种有发展前景的大规模电力储能技术。

国内外相关行业对电池管理装置的研究和开发大部分都集中在电动汽车电池上。液流电池由于属于新兴技术，随着液流电池的推广，越来越多的研究人员也开始重视电池管理装置的研发。但目前研究大多釆用工业PLC对液流电池进行实时监控和数据信息的采集，但是PLC端口有限，设备体积较大、可扩展性弱、系统成本较高且难以做到高度定制化。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种液流电池管理装置，体积小巧紧凑，能够进行定制化优化，可扩展性强。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种液流电池管理装置，包括主控器、信号采集器、信号输出器，所述主控器上设有信号接口，所述信号采集器和信号输出器分别通过不同的所述信号接口与所述主控器电连接。

优选地，所述信号采集器包括模拟信号采集器和数字信号采集器；所述信号输出器包括模拟信号输出器和数字信号输出器，所述模拟信号输出器和模拟信号采集器分别与所述主控器电连接。

优选地，还包括显示器，所述主控器上设有显示接口，所述显示器通过所述显示接口与所述主控器连接。

优选地，还包括通讯设备，所述主控器上设有通讯接口，所述通讯设备通过所述通讯接口与所述主控器电连接。

优选地，所述通讯设备包括上位机和EMS，所述上位机和EMS分别与主控器电连接。

优选地，还包括电源转换设备，所述主控器上设有电源转换接口，所述电源转换设备通过所述电源转换接口与所述主控器电连接。

优选地，还包括备用电源，所述备用电源通过所述电源转换设备与所述主控器电连接。

优选地，还包括控制设备，所述控制设备与所述主控器电连接。

优选地，所述控制设备包括泵、调节阀、故障检测器、显示数据传输器、SOC估计和校准器，所述泵、调节阀、故障检测器、显示数据传输器、SOC估计和校准器分别与所述主控器电连接。

本实用新型的有益效果：液流电池管理装置体积小巧紧凑，相较传统控制方式体积缩小50％以上，有利于提高整体装置的布置优势；满足装置高度针对工艺系统进行定制化优化，兼顾后期扩展功能，有利于降低工程应用成本。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型的液流电池管理装置示意图；

图中：1、主控器；2、模拟信号采集器；3、模拟信号输出器；4、数字信号采集器；5、数字信号输出器；6、电源；7、备用电源；8、显示器；9、通讯设备；10、上位机；11、EMS。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种液流电池管理装置，示例性地，在铁铬液流电池管理上的应用，如图1所示，所述装置包括主控器1、信号采集器、信号输出器、显示器8、通讯设备9、电源6转换设备、备用电源7和控制设备，主控器1上设有若干个信号接口，信号采集器和信号输出器分别通过信号接口与主控器1电连接；主控器1上设有显示接口，显示器8通过显示接口与主控器1连接；主控器1上设有设有通讯接口，通讯设备9通过通讯接口与主控器1电连接，通讯设备9包括上位机10和EMS11(能量管理系统)，上位机10和EMS11分别与主控器1电连接；主控器1上设有电源6转换接口，电源6转换设备通过电源6转换接口与主控器1电连接；备用电源7通过所述电源6转换设备与主控器1电连接；控制设备包括泵、调节阀、故障检测器、显示数据传输器、SOC(电池的荷电状态，指电池中剩余电荷的可用状态，一般用一个百分比来表示)估计和校准器，泵、调节阀、故障检测器、显示数据传输器、SOC估计和校准器均与所述主控器1电连接。

主控器1用于运行装置的控制程序、调节程序和安全保护程序；其中控制程序由控制程序实现，具体包括：由泵和/或调节阀实现的工艺调节及连锁动作、由故障检测器实现的装置测点及测点状态的故障检测、由显示数据传输器实现的显示数据传输、由SOC估计和校准器实现的SOC估计和校准；安全保护程序包括电压超限保护、温度超限保护、压力超限保护、流量超限保护等；显示器8用于实现上级EMS11与管理系统、操作员与管理系统等应用场景下的数据交互，便于装置端数据的查看与控制设置；通讯设备9通过上位机10实现控制装置的数据展示并提供所述数据展示的控制界面，同时为EMS11及其他外部通讯系统或设备提供通讯接口；电源6转换设备用于将为装置供电的电源6转换为低压直流电，供电对象包括信号采集器、信号输出器、显示器8、通讯设备9和控制设备等；备用电源7用于为铁铬电池管理装置提供备用电源7，保障在无外部备用电源7(UPS)配置下，铁铬液流电池管理装置依旧可以提供断电后维持系统正常运转功能。

进一步地，所述信号采集器包括模拟信号采集器2和数字信号采集器4，用于装置采集测量信号；所述信号输出器包括模拟信号输出器3和数字信号输出器5，模拟信号输出器3和模拟信号采集器2分别与主控器1电连接，用于装置输出由信号采集模块采集到的信号。依据系统应用功能需求、硬件选型、传输数据量等特点，设计通讯规约及自定义高效协议，在主控器1内底层程序对传输内容进行解析并进行基本的运算，实现装置采集测量信号、控制输出信号的高速高效传输。

本实用新型技术方案的铁铬液流电池管理装置体积小巧紧凑，相较传统控制方式体积缩小50％以上，有利于提高整体装置的布置优势；铁铬液流电池管理装置能够满足高度针对工艺系统进行定制化优化，兼顾后期扩展功能，有利于降低工程应用成本；模拟信号输出器针对测量仪表优化输入功能，可以通过设置灵活切换适用于2、4线制各种变送器形式；数字信号采集、输出器在集成电路中高度集成芯片及继电器，可无需外配工业继电器，进一步提升装置单机效率，同时降低外部布置、接线等工作及成本；铁铬电池管理装置集成显示器，可实时显示铁铬液流电池管理装置各类参数，方便系统运行维护。

综上所述，本实用新型技术方案实现了铁铬液流电池储能装置集中监控、流程控制、数据管理，是液流电池储能装置的测量控制中枢与数据中台。具体功能包括电池堆装置数据采集和处理、电池状态监测、工艺管路运行控制和调节、电池堆充放电控制、故障诊断以及安全保护、数据存储和运行分析、优化调度决策等功能。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种液流电池管理装置，其特征在于，包括主控器、信号采集器、信号输出器，所述主控器上设有信号接口，所述信号采集器和信号输出器分别通过不同的所述信号接口与所述主控器电连接。

2.根据权利要求1所述的液流电池管理装置，其特征在于，所述信号采集器包括模拟信号采集器和数字信号采集器；所述信号输出器包括模拟信号输出器和数字信号输出器，所述模拟信号输出器和模拟信号采集器分别与所述主控器电连接。

3.根据权利要求1所述的液流电池管理装置，其特征在于，还包括显示器，所述主控器上设有显示接口，所述显示器通过所述显示接口与所述主控器连接。

4.根据权利要求1所述的液流电池管理装置，其特征在于，还包括通讯设备，所述主控器上设有通讯接口，所述通讯设备通过所述通讯接口与所述主控器电连接。

5.根据权利要求4所述的液流电池管理装置，其特征在于，所述通讯设备包括上位机和EMS，所述上位机和EMS分别与主控器电连接。

6.根据权利要求1所述的液流电池管理装置，其特征在于，还包括电源转换设备，所述主控器上设有电源转换接口，所述电源转换设备通过所述电源转换接口与所述主控器电连接。

7.根据权利要求6所述的液流电池管理装置，其特征在于，还包括备用电源，所述备用电源通过所述电源转换设备与所述主控器电连接。

8.根据权利要求1-7任一所述的液流电池管理装置，其特征在于，还包括控制设备，所述控制设备与所述主控器电连接。

9.根据权利要求8所述的液流电池管理装置，其特征在于，所述控制设备包括泵、调节阀、故障检测器、显示数据传输器、SOC估计和校准器，所述泵、调节阀、故障检测器、显示数据传输器、SOC估计和校准器分别与所述主控器电连接。