CN216851392U - 一种液流电池的电池管理控制系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种液流电池的电池管理控制系统，涉及液流电池的领域，其包括交流配线箱、整流逆变装置和液流电池，所述液流电池包括电池组、正极泵驱动器和负极泵驱动器；所述电池组用于输出直流电；所述整流逆变装置连接所述电池组，用于将直流电逆变为交流电并输出；所述交流配线箱分别连接电网、所述整流逆变装置、所述正极泵驱动器和所述负极泵驱动器，用于不间断接入交流电并向所述正极泵驱动器和负极泵驱动器以及附加系统供电，使得交流配线箱能够不间断地接入交流电，以持续为正极泵驱动器和负极泵驱动器进行供电，能够提高液流电池工作过程的稳定性。

Description

一种液流电池的电池管理控制系统
技术领域
本申请涉及液流电池的领域，尤其是涉及一种液流电池的电池管理控制系统。
背景技术
液流电池是一种新型蓄电池，具有容量高和循环使用寿命长的特点。其包括电池组、电解液和电解液存储供给单元。其中，电解液分为正极电解液和负极电解液。
可以了解的是，液流电池中设置有正极泵和负极泵。正极泵用于将正极电解液泵送至电池组，负极泵用于将负极电解液泵送至电堆组。驱动正极泵和负极泵所消耗的电能较大，一般由液流电池外部连接的电池管理控制系统接入电网再进行供电。当然，电池管理控制系统也可以为其他外部系统进行供电。
由于电池管理控制系统从电网取电，一旦离网，就会造成正极泵驱动器和负极泵驱动器无法正常工作，导致液流电池工作过程的稳定性较差。
实用新型内容
为了提高液流电池工作过程的稳定性，本申请提供了一种液流电池的电池管理控制系统。
本申请提供的一种液流电池的电池管理控制系统采用如下的技术方案：
一种液流电池的电池管理控制系统，包括交流配线箱、整流逆变装置和液流电池，所述液流电池包括电池组、正极泵驱动器和负极泵驱动器；
所述电池组用于存储和输出直流电；
所述整流逆变装置连接所述电池组，用于将直流电逆变为交流电并输出；
所述交流配线箱分别连接电网、所述整流逆变装置、所述正极泵驱动器和所述负极泵驱动器，用于不间断接入交流电并向所述正极泵驱动器和负极泵驱动器以及附加系统供电。
通过采用上述技术方案，正极泵驱动器和负极泵驱动器能够从电网取电，也能够从电池组取电。交流配线箱能够调整连接电网和连接电池组的线路的导通情况，以在电网掉电维修时启用电池组进行供电，当电网恢复时，能够启用电网进行供电，当然也可以使用电网和电池组同时供电。这使得交流配线箱能够不间断地接入交流电，以持续为正极泵驱动器和负极泵驱动器进行供电，能够提高液流电池工作过程的稳定性。
可选的，还包括变压器，所述变压器连接于所述整流逆变装置与所述交流配线箱连接的线路上。
可选的，所述整流逆变装置为储能变流器。
可选的，所述整流逆变装置为具有并网运行功能、整流功能和逆变功能的UPS电源。
可选的，所述电池组包括多个电堆组，每个电堆组包括多个串联的电池；
每一相连的两个电池连接的线路上都设置有支路开关，每个电池都与所述整流逆变装置连接，每个电池用于所述整流逆变装置连接的线路上都设置有独立开关，使得每个电池都能独立供电。
通过采用上述技术方案，每个电池都能够进行独立供电，以对电池组中所有电池的一致性进行调节，更有利于电池长期稳定地供电。
可选的，还包括电压检测装置和控制器；
所述电池组还分别连接所述正极泵驱动器和所述负极泵驱动器，所述电压检测装置用于检测所述电池组的电压，并输出电压检测信号；
所述控制器连接所述电压检测装置，用于在接收到的电压检测信号所反映的电压高于电压阈值时，输出闭合信号；
所述电池组与所述正极泵驱动器以及负极泵驱动器连接的线路上还设置有触点，所述触点连接所述控制器，用于在接收到闭合信号时闭合。
通过采用上述技术方案，直流电能够为正极泵驱动器和负极泵驱动器进行供电，并且相较于交流电而言，减少了逆变损耗，提高了供电效率。
可选的，还包括浪涌保护器，所述浪涌保护器连接所述交流配线箱的输出端。
通过采用上述技术方案，能够有效防止电流回流，以对整个系统进行保护。
可选的，还包括浪涌保护器，所述浪涌保护器连接所述交流配线箱的输出端。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.交流配线箱能够调整连接电网和连接电池组的线路的导通情况，以在电网掉电维修时启用电池组进行供电，当电网恢复时，能够启用电网进行供电，当然也可以使用电网和电池组同时供电。这使得交流配线箱能够不间断地接入交流电，以持续为正极泵驱动器和负极泵驱动器进行供电，能够提高液流电池工作过程的稳定性；
2.通过将电池组与正极泵驱动器和负极泵驱动器直接相连，能够在电池组电压大于电压阈值时，使用直流电直接为正极泵驱动器和负极泵驱动器供电，以减少逆变损耗，提高供电效率。
附图说明
图1是本申请实施例的电池管理控制系统的电路示意图。
图2是本申请实施例的电池管理控制系统的系统示意图。
附图标记说明：1、交流配线箱；11、切换开关；2、整流逆变装置；3、电池组；31、电堆组；311、电池；4、支路开关；5、独立开关；6、可控触点；7、正极泵驱动器；8、负极泵驱动器；9、附加系统；10、电压检测装置；12、控制器；13、变压器。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-2及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例公开一种液流电池的电池管理控制系统，能够在电网断电时自动启用液流电池的电池组为液流电池的正极泵驱动器和负极泵驱动器进行供电，以提高液流电池在工作过程中的稳定性。
参照图1和图2，液流电池的电池管理控制系统包括交流配线箱1、整流逆变装置2和液流电池，所述液流电池包括电池组3、正极泵、正极泵驱动器7、负极泵和负极泵驱动器8，其中，正极泵驱动器7用于驱动正极泵运行，负极泵驱动器8用于驱动负极泵运行。
其中，交流配线箱1分别连接正极泵驱动器7和负极泵驱动器8，用于不间断接入交流电并向正极泵驱动器7和负极泵驱动器8供电。
具体的，交流配线箱1包括两路进线和多路出线，以及用于控制两路进线分别导通的切换开关11。优选的，切换开关11为单刀双掷开关，以实现两路进线择一导通。当然，也可以选用由诸如继电器等具有控制功能的装置进行控制的两个触点，两个触点分别设置于两路进线上。
一路进线连接电网，以用于从电网接入交流电。另一路进线连接整流逆变装置2，用于接入由整流逆变装置2转换输出的交流电。
整流逆变装置2连接电池组3，用于将电池组3输出的直流电逆变为交流电并输出。在本申请中，整流逆变装置2优选为储能变流器或是UPS电源。其中，UPS电源是同时具有整流功能和逆变功能，并且能够在并网状态下运行的UPS电源。
为了使得经由整流逆变装置2转换输出的交流电能够适于正极泵驱动器7和负极泵驱动器8对电压的需求，在整流逆变装置2与交流配线箱1连接的线路上设置有变压器13。
其中，电池组3包括多个电堆组31，每个电堆组31包括多个串联的电池311。一般的，每个电堆组31都与整流逆变装置2连接，以在电网掉电后为正极泵驱动器7和负极泵驱动器8进行供电。
可以了解的是，每个电池311也可以当做独立的电源以提供直流电。具体的，每一相连的两个电池311连接的线路上都设置有支路开关4，每个电池311都与所述整流逆变装置2连接，并且每个电池311与整流逆变装置2连接的线路上都设置有两个个独立开关5。当控制与同一电池311连接的两个独立开关5闭合并控制其他开关断开时，和这两个独立开关5连接的电池311与整流逆变装置2处于连通状态，该电池311能够输出直流电。通过依次切换与同一电池311连接的两个独立开关5闭合，同时断开其他开关，使得每个电池311都能够单独进行供电，更有利于使得电池311具有较好的一致性，以延长电池组3的寿命。值得说明的是，通过整流逆变装置的整流功能，也能够对电池311进行充电，以使得电池311具有较好的一致性。
值得说明的是，正极泵驱动器7和负极泵驱动器8不仅能够由交流电驱动，还能够由直流电驱动。相比于交流电驱动的方式，直流电驱动的方式能够减少直流电经过整流逆变装置2产生的逆变损耗，具有更高的供电效率。
具体的，电池组3分别连接正极泵驱动器7和负极泵驱动器8。需要说明的是，虽然采用直流电进行直接供电是更优的方案，但是该方案具有一定的使用限制，即需要电池组3当前的电压高于电压阈值。
进一步的，电池组3与正极泵驱动器7以及负极泵驱动器8连接的线路上还设置有可控触点6。可控触点6用于在接收到闭合信号时闭合。
具体来说，本申请还包括电压检测装置10和控制器12。电压检测装置10用于检测电池组3的电压大小，并输出电压检测信号。电压检测装置10可以选用诸如电压传感器等具有测量电压大小功能的装置。
控制器12分别连接电压检测装置10和可控触点6，用于接收电压检测信号，并用于在电压检测信号所反映的电压值高于电压阈值时，输出闭合信号，以控制可控触点6的闭合。即当电网处于掉网状态且电池组3电压高于电压阈值时，控制器12控制可控触点6闭合，此时，电池组3输出直流电直接为正极泵驱动器7和负极泵驱动器8供电。反之，可控触点6仍处于断开状态，电池组3输出的直流电经过整流逆变装置2逆变后为正极泵驱动器7和负极泵驱动器8进行供电。其中，在本申请中，电压阈值优选为250V。当然，电压阈值可以根据实际需求进行适应性调整。
可控触点6除了通过控制器12控制以闭合，还可以经由工作人员手动操作闭合。
不过，需要注意的是，由于一个电池311的电压较低，不足以单独驱动正极泵驱动器7和负极泵驱动器8运转，故在直接向正极泵驱动器7和负极泵驱动器8进行供电时，必须将整个电池组3都与正极泵驱动器7和负极泵驱动器8连接。
对于交流配线箱1的多路出线，除了用于连接正极泵驱动器7和负极泵驱动器8，还用于连接外部的附加系统9，以为之供电。其中，附加系统9至少为冷水系统、热风系统、新风系统和氮气发生器中的一种或多种。
本申请的电池管理控制系统中还包括浪涌保护器FS1。浪涌保护器FS1也连接交流配线箱1的一路出线，用于对系统进行保护。
本申请实施例一种液流电池的电池管理控制系统的实施原理为：通过设置交流配线箱1和整流逆变装置2，使得在电网掉电时，交流配线箱1能够接入经由整流逆变装置2对电池组3提供的直流电进行逆变而成的交流电，以实现对正极泵驱动器7和负极泵驱动器8的不间断供电，进而提供液流电池运行状态的稳定性。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (8)

1.一种液流电池的电池管理控制系统，其特征在于：包括交流配线箱(1)、整流逆变装置(2)和液流电池，所述液流电池包括电池组(3)、正极泵驱动器(7)和负极泵驱动器(8)；
所述电池组(3)用于存储和输出直流电；
所述整流逆变装置(2)连接所述电池组(3)，用于将直流电逆变为交流电并输出；
所述交流配线箱(1)分别连接电网、所述整流逆变装置(2)、所述正极泵驱动器(7)和所述负极泵驱动器(8)，用于不间断接入交流电并向所述正极泵驱动器(7)和负极泵驱动器(8)以及附加系统(9)供电。
2.根据权利要求1所述的液流电池的电池管理控制系统，其特征在于：还包括变压器(13)，所述变压器(13)连接于所述整流逆变装置(2)与所述交流配线箱(1)连接的线路上。
3.根据权利要求2所述的液流电池的电池管理控制系统，其特征在于：所述整流逆变装置(2)为储能变流器。
4.根据权利要求2所述的液流电池的电池管理控制系统，其特征在于：所述整流逆变装置(2)为具有并网运行功能、整流功能和逆变功能的UPS电源。
5.根据权利要求3或4任一项所述的液流电池的电池管理控制系统，其特征在于：所述电池组(3)包括多个电堆组(31)，每个电堆组(31)包括多个串联的电池(311)；
每一相连的两个电池(311)连接的线路上都设置有支路开关(4)，每个电池(311)都与所述整流逆变装置(2)连接，每个电池(311)用于所述整流逆变装置(2)连接的线路上都设置有独立开关(5)，使得每个电池(311)都能独立供电。
6.根据权利要求5所述的液流电池的电池管理控制系统，其特征在于：还包括电压检测装置(10)和控制器(12)；
所述电池组(3)还分别连接所述正极泵驱动器(7)和所述负极泵驱动器(8)，所述电压检测装置(10)用于检测所述电池组(3)的电压，并输出电压检测信号；
所述控制器(12)连接所述电压检测装置(10)，用于在接收到的电压检测信号所反映的电压高于电压阈值时，输出闭合信号；
所述电池组(3)与所述正极泵驱动器(7)以及负极泵驱动器(8)连接的线路上还设置有可控触点(6)，所述可控触点(6)连接所述控制器(12)，用于在接收到闭合信号时闭合。
7.根据权利要求6所述的液流电池的电池管理控制系统，其特征在于：还包括浪涌保护器，所述浪涌保护器连接所述交流配线箱(1)的输出端。
8.根据权利要求7所述的液流电池的电池管理控制系统，其特征在于：所述附加系统(9)至少为冷水系统、热风系统、新风系统和氮气发生器中的一种或多种。
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