一种大型模块化钒液流电池储能系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种大型模块化钒液流电池储能系统，包括钢架构体、钒液流电池组件、变流器、电池管理系统和人机交互界面，钒液流电池组件、电池管理系统、变流器和人机交互界面均设置在钢架构体的内部；钒液流电池组件包括循环泵、电堆和电解液罐并通过电解液管路实现两两相连。本实用新型专利技术一种大型模块化钒液流电池储能系统，对电池进行改良的同时，将电池、电池管理系统和变流器的排布结构进行模块化设计，构成储能模块单元，便于扩大储能系统的规模，还具有结构紧凑、体积小、方便控制的特点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
一种大型模块化钒液流电池储能系统


[0001]本技术涉及一种电池储能系统，尤其涉及一种大型模块化钒液流电池储能系统。

技术介绍

[0002]目前，公知的大型电池储能系统是由电池、电池管理系统、变流器组成。电池存储电能；电池管理系统监控电池运行状态；变流器实现电池与电网的电能交换。大容量电池储能系统的典型功率在1MW以上，运行时间为几十分钟至几小时。大型电池储能系统可以实现对电网削峰填谷、备用电源、提高新能源并网能力和电网调频等等作用。
[0003]目前大型电池储能系统的电池一般采用化学电池，但化学电池普遍存在个体电池一致性差、充电次数低、寿命短、充放电性能受温度影响严重等问题，导致储能系统的规模难以做大；同时，储能系统里涉及的装置多，造成系统体积大、结构零散、控制分散不易管理等问题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是克服现有的缺陷，提供一种大型模块化钒液流电池储能系统，解决目前电池储能系统存在的规模难以做大、系统体积大、结构零散、控制分散不易管理的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术提供了如下的技术方案：
[0006]一种大型模块化钒液流电池储能系统，包括钢架构体、钒液流电池组件、变流器、电池管理系统和人机交互界面，所述钒液流电池组件、电池管理系统、变流器和人机交互界面均设置在所述钢架构体的内部；所述钒液流电池组件包括循环泵、电堆和电解液罐并通过电解液管路实现两两相连，所述循环泵设置在所述钢架构体内的前端底部，所述电堆设置在所述循环泵的上方，所述电解液罐紧贴设置在所述电堆的后方，所述电解液管路设置在所述钒液流电池组件整体的纵向空间内；所述变流器和电池管理系统同时设置在所述电堆的左侧或右侧，所述人机交互界面设置在所述变流器的前端面。
[0007]进一步地，所述钢架构体的外轮廓为正方体或长方体。
[0008]进一步地，所述变流器和电池管理系统前后分立且留有间距。
[0009]进一步地，所述变流器采用双向DC/AC电路；所述变流器通过直流电缆与电堆连接，所述变流器通过交流电缆与负载或外电网连接。
[0010]进一步地，所述人机交互界面与所述变流器的控制器和所述电池管理系统的控制器之间利用RS485或以太网通讯；所述人机交互界面与电网调度管理设备双向信息互通。
[0011]本技术一种大型模块化钒液流电池储能系统，对电池进行改良的同时，将电池、电池管理系统和变流器的排布结构进行模块化设计，构成储能模块单元，便于扩大储能系统的规模，还具有结构紧凑、体积小、方便控制的特点。
附图说明
[0012]附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：
[0013]图1是本技术中储能模块单元的结构示意图；
[0014]图2是本技术中钒液流电池组件与变流器的电气原理图；
[0015]图3是本技术的系统控制原理图；
[0016]其中，图2中各标号的含义为：Q1：直流开关，Q2：交流开关，C1：直流电容，C2、C3、C4：交流电容，L1：直流电感，L2、L3、L4：交流电感，T1：隔离变压器。
具体实施方式
[0017]以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。
[0018]如图1
‑
3所示，一种大型模块化钒液流电池储能系统，包括钢架构体1、钒液流电池组件、变流器2、电池管理系统3和人机交互界面4，钒液流电池组件、电池管理系统3、变流器2和人机交互界面4均设置在钢架构体1的内部；钒液流电池组件包括循环泵5、电堆6和电解液罐7并通过电解液管路8实现两两相连，循环泵5设置在钢架构体1内的前端底部，电堆6设置在循环泵5的上方，电解液罐7紧贴设置在电堆6的后方，电解液管路8设置在钒液流电池组件整体的纵向空间内；变流器2和电池管理系统3同时设置在电堆6的右侧，人机交互界面4设置在变流器2的前端面，钢架构体1的外轮廓为长方体。
[0019]工作原理：
[0020]钒液流电池组件，其容量大小取决于电解液的体积和浓度，总功率大小取决于电堆的单片电池数量，通过增加或者减少电解液的体积和浓度以及电堆的多少能够实现整体能量和功率的增减，便于扩大规模；
[0021]结构上采用模块化设计，将电池、电池管理系统和变流器等分散的装置集中到一个钢架结构内，构成一个储能模块单元，具有结构紧凑、体积小、方便控制的特点。
[0022]变流器2和电池管理系统3前后分立且留有间距，防止二者之间产生电磁干扰。
[0023]变流器2采用双向DC/AC电路；变流器2通过直流电缆与电堆6连接，通过直流电流实现充放电，变流器2通过交流电缆与负载或外电网连接，实现向负载供电或者从外电网取电。
[0024]人机交互界面4与变流器2的控制器和电池管理系统3的控制器之间利用RS485或以太网通讯；人机交互界面4与电网调度管理设备双向信息互通。人机交互界面一个通道与变流器的控制器交换信息，一个通道与电池管理系统的控制器交换信息，一个通道接收电网调度命令。状态监控、信息显示、数据记录、系统操控由一个人机交互界面来实现，具体控制对象包括电池管理系统控制器，以及以电池管理系统控制器为中心的变流器控制器、执行器件、模拟量采集模块、开关量采集模块等。
[0025]本技术一种大型模块化钒液流电池储能系统，对电池进行改良的同时，将电池、电池管理系统和变流器的排布结构进行模块化设计，构成储能模块单元，便于扩大储能系统的规模，还具有结构紧凑、体积小、方便控制的特点。
[0026]最后应说明的是：以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本
技术，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型模块化钒液流电池储能系统，其特征在于：包括钢架构体、钒液流电池组件、变流器、电池管理系统和人机交互界面，所述钒液流电池组件、电池管理系统、变流器和人机交互界面均设置在所述钢架构体的内部；所述钒液流电池组件包括循环泵、电堆和电解液罐并通过电解液管路实现两两相连，所述循环泵设置在所述钢架构体内的前端底部，所述电堆设置在所述循环泵的上方，所述电解液罐紧贴设置在所述电堆的后方，所述电解液管路设置在所述钒液流电池组件整体的纵向空间内；所述变流器和电池管理系统同时设置在所述电堆的左侧或右侧，所述人机交互界面设置在所述变流器的前端面。2.根据权利要求1所述的一种大型模块化钒液流...

【专利技术属性】
技术研发人员：周汉涛，蔡忠伟，
申请(专利权)人：南京涛博能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：