本發(fā)明屬于液流電池，具體涉及一種液流電池電氣設(shè)備自動(dòng)保護(hù)方法。

背景技術(shù)：

1、隨著可再生能源的快速發(fā)展，如太陽(yáng)能和風(fēng)能等，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的需求日益增長(zhǎng)。液流電池作為一種高效、安全的儲(chǔ)能解決方案，其研究和應(yīng)用受到了廣泛關(guān)注。然而，液流電池在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)遇到各種問(wèn)題，例如電解液泄漏、電極腐蝕、溫度控制不當(dāng)?shù)?，這些問(wèn)題都可能影響電池的性能和壽命。因此，開發(fā)一種能夠自動(dòng)保護(hù)液流電池電氣設(shè)備的系統(tǒng)顯得尤為重要。

2、在現(xiàn)有的技術(shù)中，一些自動(dòng)保護(hù)措施已經(jīng)被提出和應(yīng)用，例如通過(guò)監(jiān)測(cè)電池的電壓、電流和溫度等參數(shù)來(lái)預(yù)防過(guò)充、過(guò)放和過(guò)熱等問(wèn)題。但這些方法往往需要人工干預(yù)或者響應(yīng)速度較慢，無(wú)法滿足現(xiàn)代儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)快速、智能化保護(hù)的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種防止設(shè)備過(guò)載、短路、過(guò)熱等故障，減少設(shè)備損壞的風(fēng)險(xiǎn)，并確保人員安全，確保電池系統(tǒng)的可靠性、安全性和穩(wěn)定性的液流電池電氣設(shè)備自動(dòng)保護(hù)方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、一種液流電池電氣設(shè)備自我保護(hù)方法，包括以下模塊：

4、溫度監(jiān)控與散熱模塊：通過(guò)溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)控制器的溫度，當(dāng)溫度達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)散熱裝置以降低溫度；

5、電流和電壓監(jiān)控模塊：監(jiān)測(cè)輸入電流和電壓，確保它們?cè)谠O(shè)備硬件的安全閾值內(nèi)，當(dāng)檢測(cè)到電壓或電流超出閾值的情況，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)超出的閾值范圍選擇，調(diào)整參數(shù)，報(bào)警或停機(jī)；

6、輸出監(jiān)控與調(diào)控模塊：監(jiān)控輸出電壓和電流，并與外部設(shè)備進(jìn)行比對(duì)，如果檢測(cè)到輸出參數(shù)超過(guò)偏差閾值，系統(tǒng)將自動(dòng)采取降流降壓措施或停機(jī)；

7、斷路器：在電氣設(shè)備的輸入輸出口設(shè)置斷路器，在設(shè)備運(yùn)行異常時(shí)，自動(dòng)斷開輸入或輸出，以保護(hù)設(shè)備不受損害；

8、主從與連鎖控制模塊：設(shè)備間通過(guò)主從和連鎖機(jī)制相互協(xié)調(diào)，確保設(shè)備按照預(yù)定順序啟動(dòng)，當(dāng)系統(tǒng)中的任何設(shè)備出現(xiàn)故障或運(yùn)行異常時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)，根據(jù)故障情況，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)整參數(shù)或停機(jī)，以防止問(wèn)題擴(kuò)大；

9、進(jìn)一步地，所述主從與連鎖控制模塊包括逆變器、dcdc和控制系統(tǒng)，其啟動(dòng)順序按照上述順序依次啟動(dòng)；所述逆變器為主設(shè)備，控制液流電池系統(tǒng)交直流轉(zhuǎn)換，所述dcdc作為子設(shè)備控制液流電池系統(tǒng)充放電狀態(tài)，控制系統(tǒng)作為輔助設(shè)備通過(guò)其它監(jiān)控模塊的數(shù)據(jù)控制所述逆變器、dcdc的啟動(dòng)或停止；所述逆變器和dcdc有主從機(jī)制，所述逆變器啟動(dòng)后才可以啟動(dòng)所述dcdc，所述dcdc關(guān)閉后才可以啟動(dòng)所述逆變器。

10、進(jìn)一步地，所述主從與連鎖控制模塊的控制邏輯包括以下幾個(gè)步驟：

11、s1、在液流電池電氣設(shè)備啟動(dòng)后，檢查電池狀態(tài)，確認(rèn)安全后發(fā)送信號(hào)給所述逆變器；

12、s2、所述逆變器接收到信號(hào)后，逆變器開始工作，將直流電轉(zhuǎn)換為交流電；

13、s3、所述dcdc監(jiān)測(cè)到所述逆變器的正常啟動(dòng)狀態(tài)信號(hào)后開始工作，并根據(jù)需要的輸出功率調(diào)整輸出；

14、s4、所述監(jiān)控和控制系統(tǒng)在啟動(dòng)后，開始監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

15、進(jìn)一步地，所述主從與連鎖控制模塊還包括故障檢測(cè)與警報(bào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括以下步驟：

16、s11、液流電池儲(chǔ)能配備電池管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池狀態(tài)；

17、s12、逆變器配備過(guò)載保護(hù)和溫度，監(jiān)控所述逆變器的工作狀態(tài)；

18、s13、所述逆變器和所述監(jiān)控和控制系統(tǒng)配備相應(yīng)的傳感器，監(jiān)測(cè)負(fù)載和控制系統(tǒng)的狀態(tài)；

19、s14、任何設(shè)備檢測(cè)到異常時(shí)，立即通過(guò)通訊接口發(fā)送警報(bào)到中央監(jiān)控系統(tǒng)。

20、進(jìn)一步地，所述主從與連鎖控制模塊還包括自動(dòng)調(diào)整與停機(jī)機(jī)制，該機(jī)制包括以下步驟：

21、s21、所述液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)配備電池管理系統(tǒng)（bms），實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池狀態(tài)，如電壓、電流、溫度等；

22、s22、所述逆變器配備過(guò)載保護(hù)和溫度傳感器，監(jiān)控逆變器的工作狀態(tài)；

23、s23、所述負(fù)載和所述監(jiān)控和控制系統(tǒng)配備相應(yīng)的傳感器，監(jiān)測(cè)所述逆變器、dcdc和控制系統(tǒng)的狀態(tài)；

24、s24、任何設(shè)備檢測(cè)到異常時(shí)，立即通過(guò)通訊接口發(fā)送警報(bào)到中央監(jiān)控系統(tǒng)。

25、進(jìn)一步地，述主從與連鎖控制模塊還包括系統(tǒng)集成與測(cè)試，所述系統(tǒng)集成使用plc或工業(yè)pc作為中央控制器，連接所有設(shè)備，并編寫控制程序，實(shí)現(xiàn)上述控制邏輯和連鎖機(jī)制；該機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，確保所有設(shè)備能夠按照預(yù)定順序啟動(dòng)和停止，并且在故障時(shí)能夠及時(shí)響應(yīng)。

26、進(jìn)一步地，所述主從與連鎖控制模塊中，主從結(jié)構(gòu)中一個(gè)或多個(gè)主控制器負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，從電氣設(shè)備接收主控制器的指令并執(zhí)行主控制器的指令并執(zhí)行相應(yīng)的操作。

27、進(jìn)一步地，還包括故障診斷與報(bào)警系統(tǒng)；集成故障診斷系統(tǒng)，以快速識(shí)別問(wèn)題所在，并設(shè)立報(bào)警系統(tǒng)，一旦檢測(cè)到異常情況，立即發(fā)出警告。

28、進(jìn)一步地，還包括用戶界面與手動(dòng)控制模塊，所述用戶界面與手動(dòng)控制模塊提供直觀的用戶界面，允許操作人員監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)并手動(dòng)進(jìn)行必要的干預(yù)，并且設(shè)計(jì)易于理解和操作的控制面板，確保在緊急情況下可以迅速采取行動(dòng)。

29、進(jìn)一步地，還包括冗余模塊，該電氣設(shè)備的關(guān)鍵組件中采用冗余設(shè)計(jì)，確保在一部分設(shè)備失效時(shí)，系統(tǒng)仍能繼續(xù)運(yùn)行。

30、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

31、該發(fā)明是一個(gè)綜合性的安全策略，旨在通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)控制來(lái)提高系統(tǒng)的可靠性和安全性，其上設(shè)置有主從與連鎖控制模塊，通過(guò)主從和連鎖機(jī)制相互協(xié)調(diào)，確保設(shè)備按照預(yù)定順序啟動(dòng)，當(dāng)系統(tǒng)中的任何設(shè)備出現(xiàn)故障或運(yùn)行異常時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)，根據(jù)故障情況，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)整參數(shù)或停機(jī)，以防止問(wèn)題擴(kuò)大。

32、2、該發(fā)明上還包括有溫度監(jiān)控與散熱模塊、電流和電壓監(jiān)控模塊和輸出監(jiān)控與調(diào)控模塊，用以監(jiān)測(cè)液流電池上電氣設(shè)備的溫度變化和輸入、輸出的電流、電壓變化，當(dāng)所監(jiān)測(cè)的數(shù)值超過(guò)一定的范圍時(shí)，液流電池系統(tǒng)會(huì)自我調(diào)節(jié)并發(fā)出警報(bào)，或通過(guò)斷路器實(shí)現(xiàn)斷路，以確保液流電池的安全運(yùn)行。

技術(shù)特征：

1.一種液流電池電氣設(shè)備自我保護(hù)方法，其特征在于，包括以下模塊：溫度監(jiān)控與散熱模塊：通過(guò)溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)控制器的溫度，當(dāng)溫度達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)散熱裝置以降低溫度；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液流電池電氣設(shè)備自我保護(hù)方法，其特征在于：所述主從與連鎖控制模塊的控制邏輯包括以下幾個(gè)步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種液流電池電氣設(shè)備自我保護(hù)方法，其特征在于：所述主從與連鎖控制模塊還包括故障檢測(cè)與警報(bào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種液流電池電氣設(shè)備自我保護(hù)方法，其特征在于：所述主從與連鎖控制模塊還包括自動(dòng)調(diào)整與停機(jī)機(jī)制，該機(jī)制包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種液流電池電氣設(shè)備自我保護(hù)方法，其特征在于：所述主從與連鎖控制模塊還包括系統(tǒng)集成與測(cè)試，所述系統(tǒng)集成使用plc或工業(yè)pc作為中央控制器，連接所有設(shè)備，并編寫控制程序，實(shí)現(xiàn)上述控制邏輯和連鎖機(jī)制；該機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，確保所有設(shè)備能夠按照預(yù)定順序啟動(dòng)和停止，并且在故障時(shí)能夠及時(shí)響應(yīng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的一種液流電池電氣設(shè)備自我保護(hù)方法，其特征在于：所述主從與連鎖控制模塊中，主從結(jié)構(gòu)中一個(gè)或多個(gè)主控制器負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，從電氣設(shè)備接收主控制器的指令并執(zhí)行主控制器的指令并執(zhí)行相應(yīng)的操作。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種液流電池電氣設(shè)備自我保護(hù)方法，其特征在于：還包括故障診斷與報(bào)警系統(tǒng)；集成故障診斷系統(tǒng)，以快速識(shí)別問(wèn)題所在，并設(shè)立報(bào)警系統(tǒng)，一旦檢測(cè)到異常情況，立即發(fā)出警告。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種液流電池電氣設(shè)備自我保護(hù)方法，其特征在于：還包括用戶界面與手動(dòng)控制模塊，所述用戶界面與手動(dòng)控制模塊提供直觀的用戶界面，允許操作人員監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)并手動(dòng)進(jìn)行必要的干預(yù)，并且設(shè)計(jì)易于理解和操作的控制面板，確保在緊急情況下可以迅速采取行動(dòng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種液流電池電氣設(shè)備自我保護(hù)方法，其特征在于：還包括冗余模塊，該電氣設(shè)備的關(guān)鍵組件中采用冗余設(shè)計(jì)，確保在一部分設(shè)備失效時(shí)，系統(tǒng)仍能繼續(xù)運(yùn)行。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種液流電池電氣設(shè)備自我保護(hù)方法，包括以下模塊：溫度監(jiān)控與散熱模塊、電流和電壓監(jiān)控模塊、輸出監(jiān)控與調(diào)控模塊、斷路器、主從與連鎖控制模塊。設(shè)備間通過(guò)主從和連鎖機(jī)制相互協(xié)調(diào)，確保設(shè)備按照預(yù)定順序啟動(dòng)，當(dāng)系統(tǒng)中的任何設(shè)備出現(xiàn)故障或運(yùn)行異常時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)，根據(jù)故障情況，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)整參數(shù)或停機(jī)，以防止問(wèn)題擴(kuò)大；所述主從與連鎖控制模塊包括逆變器、DCDC、監(jiān)控和控制系統(tǒng)，其啟動(dòng)順序按照上述順序依次啟動(dòng)。該發(fā)明是一個(gè)綜合性的安全策略，旨在通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)控制來(lái)提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：袁宏峰,張文東,張杰,姜鑫楠,蔡耀耀,公叢叢,王昊田,李晨
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京弘通微和科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6