一種用于鋅溴液流儲能的管理控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋅溴液流儲能的設計制造，特別涉及一種用于鋅溴液流儲能的管理控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]液流電池系統(tǒng)的管理與控制策略是根據(jù)不同的電池種類各有不同，與傳統(tǒng)的鋰電和鉛酸區(qū)別很大，傳統(tǒng)的鋰電或鉛酸先進行成組，多組小單元電池片或堆進行串并聯(lián)，出口電壓可根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)，且根據(jù)目前國內(nèi)的交流電壓等級380VAC而言，大多串并聯(lián)到600-800VDC左右，電池的管理控制系統(tǒng)要控制多個電池片或堆的一致性。
[0003]但是與上述鋰電和鉛酸不同，液流電池由于自身特殊的反應原理，造成其壓輸出等級低，接口不統(tǒng)一，管理與控制策略也不盡相同?，F(xiàn)有液流儲能系統(tǒng)的管理控制系統(tǒng)(簡稱:電池管理系統(tǒng)BMS)基本根據(jù)項目的需求，進行定制化設計，即先進性電堆的串并聯(lián)，滿足項目功率要求后，整體或分級進行BMS設計，對整個系統(tǒng)的電堆充放電進行統(tǒng)一控制。這種設計雖然能夠滿足客戶需求，但因此帶來的弊端也非常明顯，首先為技術(shù)難度比較大，靈活性差，不利于項目的擴展或升級，客戶端常常遇到這種情況，需要對項目進行升級改造，而BMS又需要重新設計，而升級的技術(shù)難度大，經(jīng)常導致液流電池在現(xiàn)場無法正常運轉(zhuǎn)；其次，電堆間的一致性問題難克服，由于電堆需要串并聯(lián)，如果一個電堆受損，則影響整個系統(tǒng)無法正常運行。最后，經(jīng)濟性差，由于針對每個項目進行單獨設計，應用于不同項目中時則需要進行升級改動，經(jīng)濟性受到影響。
[0004]針對上述問題，如何實現(xiàn)大規(guī)模儲能擴展是現(xiàn)有技術(shù)需要解決的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種用于鋅溴液流儲能的管理控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)鋅溴液流儲能的大規(guī)模儲能擴展。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種用于鋅溴液流儲能的管理控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的管理控制系統(tǒng)包括以50kWh的鋅溴液流儲能為標準模塊，八個電堆分為四組，每兩個電堆串聯(lián)后接入DC/DC變流器的低壓端進行隔離升壓；四路DC/DC變流器在輸出端進行并聯(lián)，通過DC Bus直流總線統(tǒng)一輸出與PCS的直流端連接；四路DC/DC變流器的輸出端同時接進入APC主控板。
[0007]所述的APC主控板設有通訊接口，系統(tǒng)內(nèi)的所有數(shù)據(jù)通過此通訊接口接至上位機，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸交換。
[0008]所述的通訊接口設有一個光纖通訊口，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后以準RS232接口與控制系統(tǒng)聯(lián)接，通訊協(xié)議遵循標準通訊協(xié)議，便于系統(tǒng)集成和擴展。
[0009]所述的電堆的端口電壓為100VDC，串聯(lián)后為200VDC ;DC/DC變流器的輸出端為400VDCo
[0010]所述的直流總線的標稱值是400V，電壓在420-450V時充電，350-410V時放電，電壓在410-420V時待機，電壓大于450V或小于350V時保護。
[0011]一種用于鋅溴液流儲能的管理控制系統(tǒng)，由于采用上述的結(jié)構(gòu)方法，本發(fā)明解決了傳統(tǒng)電池管理與控制系統(tǒng)的難題，克服了電池的一致性、不穩(wěn)定的種種技術(shù)問題，標準化的設計從根本上克服了定制化帶來的不靈活，不經(jīng)濟等弊端，為系統(tǒng)的可擴展，靈活配置，性能優(yōu)化提供了很好的條件。
【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明；
[0013]圖1為本發(fā)明一種用于鋅溴液流儲能的管理控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖2為本發(fā)明一種用于鋅溴液流儲能的管理控制系統(tǒng)的邏輯框圖；
[0015]在圖1中，1、電堆；2、DC/DC變流器；3、APC控制板;4、通訊接口。
【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明以50kWh鋅溴液流儲能系統(tǒng)為標準模塊，按照模塊化設計的思路針對標準模組的電堆的成組技術(shù)設計，模塊化的實現(xiàn)電堆充放電的控制策略，以便于大規(guī)模儲能擴展。
[0017]本發(fā)明為包括以50kWh的鋅溴液流儲能為標準模塊，八個電堆I分為四組，每兩個電堆I串聯(lián)后接入DC/DC變流器2的低壓端進行隔離升壓；四路DC/DC變流器2在輸出端進行并聯(lián)，通過DC Bus直流總線統(tǒng)一輸出與PCS的直流端連接；四路DC/DC變流器2的輸出端同時接進入APC主控板3。APC主控3板設有通訊接口 4，系統(tǒng)內(nèi)的所有數(shù)據(jù)通過此通訊接口接至上位機，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸交換。通訊接口 4設有一個光纖通訊口，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后以準RS232接口與控制系統(tǒng)聯(lián)接，通訊協(xié)議遵循標準通訊協(xié)議，便于系統(tǒng)集成和擴展。
[0018]具體的如圖1所示，50kWh的鋅溴系統(tǒng)內(nèi)，兩個電堆I串聯(lián)后，接入DC/DC變流器2的低壓端，每個電堆I端口電壓為100VDC，串聯(lián)后為200VDC，變流器的一端200VDC，經(jīng)隔離升壓后為400VDC，共4路DC/DC變流器2，DC/DC變流器2在400VDC端進行并聯(lián)，DC Bus直流總線統(tǒng)一輸出，直流總線端為整個系統(tǒng)的電氣輸出端口，可直接與PCS的直流端連接。
[0019]在4個DC/DC變流器2400VDC端同時接進入APC主控板3，此主控板的作用相當于統(tǒng)一控制系統(tǒng)的中樞神經(jīng)，上層系統(tǒng)通過主控板的通訊與上層系統(tǒng)進行對話，并可對整個系統(tǒng)的充放電下發(fā)指令。
[0020]如圖2所示，此系統(tǒng)與其它充放電設備的接口在于直流總線，直流母線的標稱值是400V，420-450V間充電，350-410V時放電，不滿足充放電條件時，要么待機(410-420V)，要么保護(大于450V或小于350V)。
[0021]本設計的BMS系統(tǒng)為一個標準設計，與鋅溴液流電池以50kWh為一個標準模塊相適應，獨立控制，并且易于擴展，從技術(shù)和結(jié)構(gòu)上全面保證了系統(tǒng)的安全可靠性，并且這種標準化的設計難度低，控制邏輯成熟，技術(shù)升級路線明確，巧妙的避免了電池系統(tǒng)中普遍存在的一致性等技術(shù)難題。
[0022]標準化模塊的電池管理系統(tǒng)的實現(xiàn)也為液流的產(chǎn)品模塊化實現(xiàn)成為可能，液流電池模塊化的實現(xiàn)更高的改善了產(chǎn)品的安全性，可靠性，會大大促進液流電池的發(fā)展，使其可以應用到移動保電，地下室等安裝條件有限制的場合。具有極高的推廣價值。
[0023]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明技術(shù)方案進行的各種改進，或未經(jīng)改進直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于鋅溴液流儲能的管理控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的管理控制系統(tǒng)包括以50kWh的鋅溴液流儲能為標準模塊，八個電堆(I)分為四組，每兩個電堆(I)串聯(lián)后接入DC/DC變流器(2)的低壓端進行隔離升壓；四路DC/DC變流器(2)在輸出端進行并聯(lián)，通過DC Bus直流總線統(tǒng)一輸出與PCS的直流端連接；四路DC/DC變流器(2)的輸出端同時接進入APC主控板3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋅溴液流儲能的管理控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的APC主控(3)板設有通訊接口(4)，系統(tǒng)內(nèi)的所有數(shù)據(jù)通過此通訊接口接至上位機，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸交換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于鋅溴液流儲能的管理控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的通訊接口⑷設有一個光纖通訊口，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后以準RS232接口與控制系統(tǒng)聯(lián)接，通訊協(xié)議遵循標準通訊協(xié)議，便于系統(tǒng)集成和擴展。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋅溴液流儲能的管理控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的電堆(I)的端口電壓為100VDC，串聯(lián)后為200VDC ;DC/DC變流器(2)的輸出端為400VDC。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋅溴液流儲能的管理控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的直流總線的標稱值是400V，電壓在420-450V時充電，350-410V時放電，電壓在410-420V時待機，電壓大于450V或小于350V時保護。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于鋅溴液流儲能的管理控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的管理控制系統(tǒng)包括以50kWh的鋅溴液流儲能為標準模塊，八個電堆分為四組，每兩個電堆串聯(lián)后接入DC/DC變流器的低壓端進行隔離升壓；四路DC/DC變流器在輸出端進行并聯(lián)，通過DC Bus直流總線統(tǒng)一輸出與PCS的直流端連接；四路DC/DC變流器的輸出端同時接進入APC主控板。由于采用上述的結(jié)構(gòu)方法，本發(fā)明解決了傳統(tǒng)電池管理與控制系統(tǒng)的難題，克服了電池的一致性、不穩(wěn)定的種種技術(shù)問題，標準化的設計從根本上克服了定制化帶來的不靈活，不經(jīng)濟等弊端，為系統(tǒng)的可擴展，靈活配置，性能優(yōu)化提供了很好的條件。
【IPC分類】H01M8-04
【公開號】CN104701559
【申請?zhí)枴緾N201510125638
【發(fā)明人】張紅瑾, 楊波, 殷俊, 馮先進, 付源, 史培森, 吳慶
【申請人】安徽美能儲能系統(tǒng)有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月20日