一种减少液流电池储能电站漏电电流的拓扑结构制造技术

本发明专利技术公开了一种减少液流电池储能电站漏电电流的拓扑结构，属于液流电池技术领域。本发明专利技术提出的拓扑结构为每个电堆配置一个内部电力电子器件为MOSFET的DC/AC模块，DC/AC模块交流侧单相级联至220V，最后通过变压器接入10KV或35KV电网；由于单电堆电压不高，可以起到减少漏电电流的作用；且级联结构具有自动旁路功能，也可以避免直流侧电堆串联的故障问题；因此本发明专利技术的拓扑结构既能增强储能系统的安全可靠性，又更适应液流电池的特性，减少漏电电流，提高液流电池储能系统的能量效率。提高液流电池储能系统的能量效率。提高液流电池储能系统的能量效率。

【技术实现步骤摘要】
一种减少液流电池储能电站漏电电流的拓扑结构


[0001]本专利技术属于液流电池
，更具体地，涉及一种减少液流电池储能电站漏电电流的拓扑结构。

技术介绍

[0002]全钒液流电池作为一类新型电能储存装置，具有寿命长、安全性好、储能容量大且易于扩展等性能。由于液流电池的特殊结构，电池正负极电解液分别将正极和负极不同电位点连接形成离子短路，在电池系统内部形成漏电环流，导致系统效率下降。且漏电电流也会造成一系列材料热稳定、老化问题。目前液流电池单体电压较低(1.0V
‑
1.6V)，而变流器直流侧电压较高。在兆瓦级大规模电池储能应用中，为了达到一定的电压、功率和能量等级，传统拓扑结构中电堆内单电池串联数目会越来越多，导致可靠性降低，两侧分支流道和公共管道漏电电流增大，影响电堆和系统的使用寿命同时降低了系统效率。在传统储能拓扑结构中，多个单体电池串联成一个电堆，电堆串并联后与DC/AC相连，最终和变压器构成一个储能单元。在这种拓扑结构中，直流侧电堆的串联会导致储能总漏电电流增大，并且当某个电堆发生故障时会影响整个储能单元。目前减少液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减少液流电池储能电站漏电电流的拓扑结构，其特征在于，所述拓扑结构中包括采用星形连接的三相，每一相的首端直接接入电网，末端相连构成中性点；每一相中包含M个DC/AC模块，M个DC/AC模块的交流侧级联升压后接入电网，每个DC/AC模块直流侧连接一个电堆阵列；每个电堆阵列中串联了N个液流单体电池。2.根据权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，所述拓扑结构中，参数M和N取值范围满足以下条件：其中，E
loss
‑
all
为液流电池储能系统总损耗；R2表示分配管道电解液电阻；R3表示公共管道电解液电阻；I
2,i
表示分配管道漏电电流；I
3,i
表示公共管道漏电电流；t表示运行时间；g为预设值，表示预设的漏电电流损耗占总损耗的百分比。3.根据权利要求2所述的拓扑结构，其特征在于，所述拓扑结构中，单电堆电压U
d
由以下步骤确定：将下(2)和(3)式带入到(1)中将下(2)和(3)式带入到(1)中得到电堆电压U
d
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李爱魁，国勇健，代紫薇，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：