一種用于鋅溴液流儲(chǔ)能電池成套使用的模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鋅溴液流儲(chǔ)能電池，特別涉及一種用于鋅溴液流儲(chǔ)能電池成套使用的模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]液流電池因其安全可靠性高，壽命長(zhǎng)，容量大而受到市場(chǎng)的推廣，其應(yīng)用方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)基礎(chǔ)、電力系統(tǒng)配套，使用環(huán)境和安裝場(chǎng)地有諸多可變性和限制，為了更好的與電力系統(tǒng)配套，使液流電池發(fā)揮最大的作用，電池的高能量密度設(shè)計(jì)就顯得尤為重要，而在完成高能量密度的同時(shí)，安全可靠性成為最重要的指標(biāo)。
[0003]液流電池的兩大分類為全釩液流儲(chǔ)能和鋅溴液流儲(chǔ)能，此兩類技術(shù)的反應(yīng)原理均是根據(jù)離子交換而完成充放電，故電解液的反應(yīng)特點(diǎn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的是最關(guān)鍵的因素，全釩液流因其電解液全釩溶液里釩離子的反應(yīng)原理限制使其體積過(guò)于龐大，能量密度低，且適合于戶內(nèi)防止，而使其在實(shí)際應(yīng)用中受到諸多限制。鋅溴液流儲(chǔ)能電池的電解質(zhì)是溴化鋅電解液，此電解液原料中無(wú)稀有金屬，且易于獲得，并且由于此電解液離子狀態(tài)穩(wěn)定，能量密度高，對(duì)溫度的適應(yīng)性強(qiáng)等特性，決定了此系統(tǒng)的高能量密度和高安全可靠性。
[0004]但是鋅溴液流儲(chǔ)能電池的大規(guī)模應(yīng)用目前仍在探索階段，首先根據(jù)適用場(chǎng)合進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)，即將上述部件根據(jù)項(xiàng)目組成為一個(gè)整體系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)裝配。此種設(shè)計(jì)能夠滿足客戶需求，但因此帶來(lái)的弊端也非常明顯，首先為安全可靠性差，如果一個(gè)部件受損，則影響整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。其次，環(huán)境適應(yīng)性差，由于針對(duì)每個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)為一個(gè)系統(tǒng)，零部件現(xiàn)場(chǎng)組裝，現(xiàn)場(chǎng)工作量大，且僅適應(yīng)于戶內(nèi)安裝，無(wú)法適應(yīng)惡劣天氣，適應(yīng)性差，占地面積大，能量密度低。
[0005]針對(duì)上述問(wèn)題，為鋅溴液流儲(chǔ)能電池的成套使用提供一種新型的模塊方式，使其適用于大規(guī)模應(yīng)用的電能存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)電力供需的最優(yōu)化配置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種用于鋅溴液流儲(chǔ)能電池成套使用的模塊，使其適用于大規(guī)模應(yīng)用的電能存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)電力供需的最優(yōu)化配置。
[0007]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種用于鋅溴液流儲(chǔ)能電池成套使用的模塊，其特征在于:所述的模塊為機(jī)柜殼體內(nèi)設(shè)有八個(gè)電堆連接電力電子控制單元，機(jī)柜殼體的底部設(shè)有電解液儲(chǔ)液罐，其內(nèi)部的電解液通過(guò)直流泵接入電堆。
[0008]所述的模塊為50kWh的標(biāo)準(zhǔn)模塊，在用于大容量系統(tǒng)時(shí)以此50kWh的標(biāo)準(zhǔn)模塊并聯(lián)而成。
[0009]所述的電力電子控制單元內(nèi)設(shè)有DC-DC變流器，每?jī)蓚€(gè)電堆串聯(lián)后連接一個(gè)DC-DC變流器。
[0010]所述的電堆的旁邊設(shè)有鈦空氣冷卻換熱器。
[0011]所述的電力電子控制單元設(shè)置在機(jī)柜殼體的上部。
[0012]一種用于鋅溴液流儲(chǔ)能電池成套使用的模塊，由于采用上述的結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型解決了現(xiàn)場(chǎng)組裝液流電池的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的弊端，模塊化的設(shè)計(jì)不僅提高了系統(tǒng)的安全性，提升了系統(tǒng)的能量密度，且現(xiàn)在組裝方便，容量擴(kuò)展極易實(shí)現(xiàn)，采用巧妙的靈活的電路設(shè)計(jì)，降低了安裝成本，安全性高，非常適合于大容量的液流儲(chǔ)能系統(tǒng)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明；
[0014]圖1為本實(shí)用新型一種用于鋅溴液流儲(chǔ)能電池成套使用的模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型一種用于鋅溴液流儲(chǔ)能電池成套使用的模塊的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型一種用于鋅溴液流儲(chǔ)能電池成套使用的模塊的系統(tǒng)原理圖；
[0017]在圖1-2中，1、機(jī)柜殼體；2、電堆；3、電力電子控制單元；4、電解液儲(chǔ)液罐；5、直流泵；6、鈦空氣冷卻換熱器。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本實(shí)用新型為采用以50kWh為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊設(shè)計(jì)，輸出為標(biāo)準(zhǔn)的DC-Bus直流總線，若大容量系統(tǒng)均以此50kWh的標(biāo)準(zhǔn)模塊并聯(lián)而成，此50kWh模塊中集成了電堆、電力電子控制單元、電解液儲(chǔ)液罐、直流泵、鈦空氣冷卻換熱器。
[0019]具體如圖1-3所示，本實(shí)用新型為機(jī)柜殼體I內(nèi)設(shè)有八個(gè)電堆2連接電力電子控制單元3，機(jī)柜殼體I的底部設(shè)有電解液儲(chǔ)液罐4，其內(nèi)部的電解液通過(guò)直流泵5接入電堆2。
[0020]本實(shí)用新型為50kWh的標(biāo)準(zhǔn)模塊，在用于大容量系統(tǒng)時(shí)以此50kWh的標(biāo)準(zhǔn)模塊并聯(lián)而成。電力電子控制單兀3設(shè)置在機(jī)柜殼體I的上部，電力電子控制單兀3內(nèi)設(shè)有DC-DC變流器，每?jī)蓚€(gè)電堆2串聯(lián)后連接一個(gè)DC-DC變流器。電堆2的旁邊設(shè)有鈦空氣冷卻換熱器6o
[0021]其中，電堆2為電解液核心反應(yīng)元件；電力電子控制單元3為電池充放電控制系統(tǒng)；鈦空氣冷卻換熱器6將反應(yīng)過(guò)程中熱量通過(guò)通風(fēng)道散熱。
[0022]每?jī)蓚€(gè)電堆2串聯(lián)后連接一個(gè)DC-DC的變流器，共4組，4組變流器經(jīng)過(guò)升壓隔離后在DC總線上進(jìn)行匯流，組成整個(gè)模塊，集成度高，且保證其安全可靠性。
[0023]本實(shí)用新型額定功率25kW，放電2小時(shí)，每個(gè)模組可恒功率放電，若小于額定功率放電，則放電時(shí)間大于2小時(shí)，與功率成比例，放電時(shí)間長(zhǎng)短由放電功率大小決定。此設(shè)計(jì)易于擴(kuò)展，以各個(gè)50kWh標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)能單元由DC-Bus直流總線連接即可完成。
[0024]本實(shí)用新型將鋅溴液流電池以50kWh為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊，其占地面積僅有1.2平方米，大大減少了原兩部件現(xiàn)場(chǎng)組裝的占地面積，且現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)安裝，大大減少了現(xiàn)場(chǎng)的工作量和安裝費(fèi)用，模塊單獨(dú)體系，若出現(xiàn)故障自動(dòng)隔離，保證了整個(gè)系統(tǒng)的安全性。提高了系統(tǒng)的能量密度和安全性。
[0025]上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于鋅溴液流儲(chǔ)能電池成套使用的模塊，其特征在于:所述的模塊為機(jī)柜殼體(I)內(nèi)設(shè)有八個(gè)電堆(2)連接電力電子控制單元(3)，機(jī)柜殼體(I)的底部設(shè)有電解液儲(chǔ)液罐(4)，其內(nèi)部的電解液通過(guò)直流泵(5)接入電堆(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋅溴液流儲(chǔ)能電池成套使用的模塊，其特征在于:所述的模塊為50kWh的標(biāo)準(zhǔn)模塊，在用于大容量系統(tǒng)時(shí)以此50kWh的標(biāo)準(zhǔn)模塊并聯(lián)而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋅溴液流儲(chǔ)能電池成套使用的模塊，其特征在于:所述的電力電子控制單元(3)內(nèi)設(shè)有DC-DC變流器，每?jī)蓚€(gè)電堆(2)串聯(lián)后連接一個(gè)DC-DC變流器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋅溴液流儲(chǔ)能電池成套使用的模塊，其特征在于:所述的電堆(2)的旁邊設(shè)有鈦空氣冷卻換熱器(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種用于鋅溴液流儲(chǔ)能電池成套使用的模塊，其特征在于:所述的電力電子控制單元(3)設(shè)置在機(jī)柜殼體(I)的上部。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于鋅溴液流儲(chǔ)能電池成套使用的模塊，其特征在于：所述的模塊為機(jī)柜殼體內(nèi)設(shè)有八個(gè)電堆連接電力電子控制單元，機(jī)柜殼體的底部設(shè)有電解液儲(chǔ)液罐，其內(nèi)部的電解液通過(guò)直流泵接入電堆。由于采用上述的結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型解決了現(xiàn)場(chǎng)組裝液流電池的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的弊端，模塊化的設(shè)計(jì)不僅提高了系統(tǒng)的安全性，提升了系統(tǒng)的能量密度，且現(xiàn)在組裝方便，容量擴(kuò)展極易實(shí)現(xiàn)，采用巧妙的靈活的電路設(shè)計(jì)，降低了安裝成本，安全性高，非常適合于大容量的液流儲(chǔ)能系統(tǒng)。
【IPC分類】H01M8-18, H01M8-04
【公開號(hào)】CN204497320
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520162233
【發(fā)明人】張紅瑾, 殷俊, 楊波, 馮先進(jìn), 史培森, 付源
【申請(qǐng)人】安徽美能儲(chǔ)能系統(tǒng)有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年3月20日