一种液流电池能量系统测试装置的制作方法

专利2026-07-02  10


本公开涉及液流电池领域,尤其涉及一种液流电池能量系统测试装置。


背景技术:

1、能量管理系统是由电力电子电路设备构成的实时监测、管理和协调的系统。电池支持系统是由换热器、通风系统、安全系统等组成的辅助设备。电堆(stacks)由单元电池叠加组成,单元电池包括集流板、双极板、电极、隔膜等部件。液流循环系统是指用于储存和循环电解液的部件和设备,如储罐、管道、泵和传感器等。

2、电池管理系统、电池支持系统和功率转换系统(pcs)的辅助能量可由以下方式之一提供:直接连接外部电源(外部发动机或外部电网输出接口);液流电池能源系统的内部电源,即不间断供电系统(uninterruptible power supply,ups)或液流电池系统本身。为检测电池的性能,需要对电池在实际应用场景中的工作状态进行模拟。


技术实现思路

1、本公开提供了一种液流电池能量系统测试装置,以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。

2、根据本公开的第一方面,提供了一种液流电池能量系统测试装置,所述装置包括:

3、测试舱双层结构体或测试舱单层结构体,所述测试舱双层结构体分为测试舱双层结构体第一层和测试舱双层结构体第二层;

4、所述测试舱双层结构体第一层设置有至少一个阴极电解液室和至少一个阳极电解液室,所述测试舱双层结构体第二层设置有第一电池室和电气室,所述测试舱单层结构体设置有第二电池室和电气室;

5、所述第一电池室设置有消防系统、至少一个电堆、通风系统、控制和动力电源配电箱,其中,所述消防系统和所述通风系统设置在所述第一电池室或第二电池室的顶部位置,所述至少一个电堆基于电解液管路与所述测试舱双层结构体第一层中的所述至少一个阴极电解液室和至少一个阳极电解液室相连接;

6、所述第二电池室设置有消防系统、至少一个液流电池系统、通风系统、控制和动力电源配电箱,其中,所述消防系统和所述通风系统设置在所述第一电池室或第二电池室的顶部位置;

7、所述至少一个电堆或所述至少一个液流电池系统采用并联或串联组合的方式进行电气连接;

8、所述电气室设置有直流汇流柜、低压开关柜、变压器、高压开关柜和功率转换系统。

9、在一可实施方式中,所述电气室设置有主电路;

10、所述主电路通过所述直流汇流柜分别连接所述第一电池室中的至少一个电堆对应的至少一个电堆开关盒和所述功率转换系统的直流侧;

11、或所述主电路通过所述直流汇流柜分别连接所述第二电池室中的至少一个液流电池系统对应的至少一个电池开关盒和所述功率转换系统的直流侧;

12、所述直流侧采用单接口输入输出或多路端口的连接方式;

13、所述功率转换系统与所述低压开关柜、所述变压器、所述高压开关柜依次串联,所述高压开关柜与外部电网相连。

14、在一可实施方式中,所述装置还设置有控制电路;

15、所述控制电路设置有控制电源配电箱、动力电源配电箱和多路自动转换开关;

16、所述控制电源配电箱一侧与所述装置中的第一类设备相连,另一侧基于控制电源变压器与所述多路自动转换开关相连,所述控制电源变压器和所述控制电源配电箱之间并联有不间断供电系统;

17、所述动力电源配电箱一侧与所述装置中的第二类设备相连,另一侧基于所述动力电源变压器与所述多路自动转换开关相连,所述动力电源变压器和所述动力电源配电箱之间并联有不间断供电系统。

18、在一可实施方式中,所述控制电路还设置有控制电源;

19、所述控制电源包括第一控制电源、第二控制电源和第三控制电源;

20、所述主电路作为所述第一控制电源,由所述低压开关柜引出导线与所述多路自动转换开关相连;

21、所述多路自动转换开关还与外部发电机相连,所述外部发电机作为所述控制电路的所述第二控制电源;

22、所述多路自动转换开关还与第一频电输出接口相连,外部电网通过所述第一频电输出接口作为所述液流电池系统的第三控制电源。

23、在一可实施方式中,所述主电路和所述控制电路中分别设置有低压浪涌保护器和低压接地保护器;

24、所述低压浪涌保护器包括至少一个一级浪涌保护器、至少一个二级浪涌保护器和至少一个三级浪涌保护器;

25、所述低压接地保护器包括至少一个一级接地保护器、至少一个二级接地保护器和至少一个三级接地保护器;

26、所述一级浪涌保护器和所述一级接地保护器并联在所述外部电网和所述低压开关柜之间;

27、所述二级浪涌保护器和所述二级接地保护器并联在所述功率转换系统和所述低压开关柜之间,所述二级浪涌保护器和所述二级接地保护器还并联在所述控制电源配电箱和所述低压开关柜之间,所述二级浪涌保护器和所述二级接地保护器还并联在所述动力电源配电箱和所述低压开关柜之间;

28、所述三级浪涌保护器和所述三级接地保护器并联在所述至少一个液流电池或所述至少一个电堆与所述直流汇流柜之间,所述三级浪涌保护器和所述三级接地保护器还并联在所述控制电源配电箱与所述第一类设备之间,所述三级浪涌保护器和所述三级接地保护器还并联在所述动力电源配电箱和所述第二类设备之间;

29、所述低压浪涌保护器和所述低压接地保护器还设置有对地绝缘阻抗。

30、在一可实施方式中,所述主电路中设置有高压浪涌保护器和高压接地保护器;

31、所述高压浪涌保护器和高压接地保护器并联在所述外部电网和液流电池能源系统之间,所述液流电池能源系统包括所述液流电池系统、所述变压器和所述功率转换系统;

32、所述高压浪涌保护器和高压接地保护器还设置有对地绝缘阻抗,所述液流电池能源系统设置有液流电池能源系统接地阻抗。

33、在一可实施方式中,所述装置还设置有逃生通道;

34、所述逃生通道设置在所述第一电池室或所述第二电池室中间,或所述逃生通道设置在所述第一电池室或所述第二电池室两侧;

35、所述逃生通道还设置在所述电气室中间,或所述逃生通道设置在所述电气室两侧,所述第一电池室或所述第二电池室与所述电气室之间设置有逃生门。

36、在一可实施方式中,所述消防系统包括:

37、设置在所述第一电池室或第二电池室内的气体灭火剂瓶、酸碱浓度检测仪、可燃气体探测器和温度传感器,设置在所述电气室内的温度传感器,设置在所述第一电池室或所述第二电池室外的火灾报警控制器、紧急开关、释放气体指示器和声光报警器,设置在所述第一电池室和电气室,或第二电池室和电气室中的火灾探测器和气体管路及喷淋器;

38、所述火灾报警控制器基于所述释放气体指示器、所述声光报警器、所述火灾探测器、所述温度传感器、所述酸碱浓度检测仪和所述可燃气体探测器发出的电信号生成火灾报警信息;

39、或所述火灾报警控制器基于所述紧急开关生成火灾报警信息;

40、响应于所述火灾报警信息,控制所述气体灭火剂瓶和所述气体管路及喷淋器,对所述液流电池能量系统测试装置中产生火情的位置进行灭火;

41、或授权所述火灾报警控制器,所述火灾报警控制器控制所述气体灭火剂瓶和所述气体管路及喷淋器,对所述液流电池能量系统测试装置中探测到火情的位置进行灭火;

42、所述液流电池能量系统测试装置中还设置有电动百叶窗,所述气体灭火剂瓶和所述气体管路及喷淋器运行时,所述火灾报警控制器控制所述电动百叶窗开启。

43、在一可实施方式中,所述装置设置有保温隔热层,所述保温隔热层分别设置在所述测试舱双层结构体或测试舱单层结构体的舱体侧墙的内部和外围;

44、所述舱体的底部铺设有全钢承重式防静电地板或厚木基陶瓷防静电地板或添加抗静电剂的土工膜;

45、所述舱体底部铺设内部接地网,所述第一类设备和所述第二类设备基于所述内部接地网各自独立接地。

46、在一可实施方式中,所述装置还包括能量管理系统;

47、所述能量管理系统用于获取所述液流电池能量系统的测试装置的数据收集装置提供的液流电池电堆组和液流循环系统的运行和监控数据作为第一类数据;

48、所述能量管理系统还用于获取所述测试舱双层结构体第一层和所述第一电池室内的数据收集装置提供的液流电池支持系统的运行和监控数据作为第二类数据;

49、或所述能量管理系统还用于获取所述第二电池室内的数据收集装置提供的所述液流电池支持系统的运行和监控数据作为所述第二类数据;

50、所述能量管理系统还用于,获取所述液流电池系统运行时对功率转换进行监测所得的所述液流电池系统对内、对外能量交换和功率转换的运行和监控数据作为第三类数据;

51、基于所述第一类数据、所述第二类数据和所述第三类数据对所述液流电池能量系统测试装置进行监控并生成统计数据,并将所述统计数据上传至云端数据库进行存储。

52、本公开的一种液流电池能量系统测试装置,通过模拟液流电池系统的作业状态,对测试舱中的液流电池能量系统、电路、舱体等进行测试,并收集测试数据,根据收集的测试数据对液流电池舱进行优化。

53、应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。


技术特征:

1.一种液流电池能量系统测试装置,其特征在于,所述装置包括:

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述电气室设置有主电路;

3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述装置还设置有控制电路;

4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述控制电路还设置有控制电源;

5.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述主电路和所述控制电路中分别设置有低压浪涌保护器和低压接地保护器;

6.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述主电路中设置有高压浪涌保护器和高压接地保护器;

7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还设置有逃生通道;

8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述消防系统包括:

9.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述装置设置有保温隔热层,所述保温隔热层分别设置在所述测试舱双层结构体或测试舱单层结构体的舱体侧墙的内部和外围;

10.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述装置还包括能量管理系统;


技术总结
本公开提供了一种液流电池能量系统测试装置,包括:测试舱双层结构体或测试舱单层结构体,分为测试舱第一层和测试舱第二层;第一层设置有至少一个阴极电解液室和至少一个阳极电解液室,第二层设置有第一电池室和电气室,所述测试舱单层结构体设置有第二电池室和电气室;所述第一电池室设置有消防系统、至少一个电堆、通风系统、控制和动力电源配电箱,所述至少一个电堆基于电解液管路与所述测试舱第一层中的所述至少一个阴极电解液室和至少一个阳极电解液室相连接;所述至少一个电堆或所述至少一个液流电池系统采用并联或串联组合的方式进行电气连接;所述电气室设置有直流汇流柜、低压开关柜、变压器、高压开关柜和功率转换系统。

技术研发人员:杜念慈
受保护的技术使用者:纬景储能科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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