一种液流电池储能系统高效大功率变换集成拓扑技术方案

本发明专利技术公开了一种液流电池储能系统高效大功率变换集成拓扑，包括跨液路系统的电堆串联成组拓扑和高效大功率变换集成拓扑。所述电堆成组拓扑由多液路系统中各出一个电堆跨液路系统串联组成电堆串构成，所述高效大功率变换集成拓扑由多个一级储能变流器拓扑的直流侧分别与电堆串级联，交流侧经隔离变压器并联后集成。本发明专利技术避免在同一液路系统内电堆串联，以免产生液路旁路电流损耗，并提高电堆串联成组电压，在此基础上，仅通过一级DC/AC双向变换，即可实现储能系统高效大功率变换集成。本发明专利技术的有益效果是从减免液路旁路电流损耗，增加电堆串联数量提高直流母线电压，以及减少功率变换环节，共三个层面提高液流电池储能系统功率水平和效率。统功率水平和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种液流电池储能系统高效大功率变换集成拓扑


[0001]本专利技术属于面向液流电池储能系统
，特别涉及一种液流电池储能系统功率变换集成拓扑。

技术介绍

[0002]储能技术是实现“碳达峰、碳中和”，构建以新能源为主体的新型电力系统的关键支撑技术，其中液流电池储能技术具有安全、可靠、环保、寿命长等优点，是构建长时间、大规模储能的首选之一。
[0003]大规模液流电池储能系统一般由多组电堆模块集成而来。而电堆通常由多个单电池串联组成，并通过储罐和液路系统统一供应电解液，电解液通过公共管道并列分配到各个单电池。
[0004]在工程应用中，为了满足实际需求，需要对多个电堆进行串并联，实现高电压、大功率的输出，在同一对电解液储罐的电堆组串并联成组运行时，电堆之间的液路系统会产生旁路电流，影响电堆内部的旁路电流分布以及内部单电池的电压分布，在新的旁路电流影响下，同一液路系统中的电堆串联后，其单电堆电压水平会低于串联前的单电堆。
[0005]传统储能变流器一般分为一级储能变流器和两级储能变流器。一级储能变流器电路简单、损耗小，电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液流电池储能系统高效大功率变换集成拓扑，其特征在于，所述液流电池一级功率变换拓扑中，包括跨液路系统的电堆串联成组拓扑以及高效大功率变换集成拓扑；所述跨液路系统的电堆串联成组拓扑是指由多个液路系统中的电堆组各自提供一个电堆跨液路系统串联构成，所述液流电池储能系统包含n个液路系统，每个液路系统包含m个电堆，构成一个电堆组，n个液路系统，产生n个电堆组；n个电堆组(液路系统)各自提供一个相同或不同位置的电堆串联形成m个由n个电堆串联的成组结构(电堆串)；所述高效大功率集成拓扑由多个一级储能变流器拓扑的直流侧分别与电堆串级联，交流侧经隔离变压器并联后并入交流电网构成，所述高效大功率变换集成拓扑包含m个一级储能变流器拓扑的并联集成，其m个直流侧分别与m个电堆串中的一个电堆串级联，其m个交流侧分别经隔离变压器并联后并入交流电网；所述跨液路系统的电堆串联成组拓扑与所述高效大功率变换集成拓扑级联构成所述液流电池储能系统高效大功率变换集成拓扑。2.根据权利要求1所述的液流电池储能系统高效大功率变换集成拓扑，其特征在于，所述液路系统由正负极电解液储罐、正负极电解液液路管道、电堆内部液路管道及液泵构成，一对正负极电解液储罐通过正负极电解液液路管道与电堆的正负极电解液进出口连接，与电堆内部液路管道形成电解液循环回路，在液泵的驱动下，构成一套液路系统。3.根据权利要求2所述的液流电池储能系统高效大功率变换集成拓扑，其特征在于，所述正负极电解液液路管道包括：正极液路进液旁管，连接在所述电堆的正极电解液进口和所述正极液路进液公共管道之间；正极液路出液旁管，连接在所述电堆的正极电解液出口和所述正极液路出液公共管道之间；正极液路进液公共管道，连接在所述正极电解液进液旁管和所述正极电解液储罐的出口之间，靠近储罐出口处设有液泵；正极液路出液公共管道，连接在所述正极电解液出液旁管和所述正极电解液储罐的进口之间；负极液路进液旁管，连接在所述电堆的负极电解液进口和所述负极液路进液公共管道之间；负极液路出液旁管，连接在所述电堆的负极电解液出口和所述负极液路出液公共管道之间；负极液路进液公共管道，连接在所述负极电解液进液旁管和所述负极电解液储罐的出口之间，靠近储罐出口处...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜湘武，蔡光，
申请(专利权)人：保定友源电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：