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一種液流電池輔助供電裝置及其工作方法與流程

文檔序號(hào):12808267閱讀:601來(lái)源:國(guó)知局
一種液流電池輔助供電裝置及其工作方法與流程

本發(fā)明涉及液流電池技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種液流電池輔助供電裝置及其工作方法。



背景技術(shù):

液流電池一般通過(guò)儲(chǔ)能逆變器連接交流電網(wǎng)以完成其谷電峰用、平衡負(fù)荷或提高電能質(zhì)量等功能。圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的液流電池的供電示意圖,參考圖1所示,液流電池在運(yùn)行和工作時(shí),與儲(chǔ)能逆變器2相連接的儲(chǔ)能逆變器2控制器、以及與液流電池本體3相連接的電池輔助設(shè)備和電池管理系統(tǒng)均與ups4輸出端相連接,ups4輸入端經(jīng)由變壓器1連接交流母線,當(dāng)交流母線正常供電時(shí),ups4對(duì)交流母線電壓經(jīng)變壓器1進(jìn)行電壓變換后得到的電壓進(jìn)行穩(wěn)壓后供應(yīng)給儲(chǔ)能逆變器2控制器、電池輔助設(shè)備和電池管理系統(tǒng)使用,當(dāng)交流母線供電中斷時(shí),ups4直接將電池的直流電能通過(guò)逆變零切換的方法向儲(chǔ)能逆變器2控制器、電池輔助設(shè)備和電池管理系統(tǒng)繼續(xù)供應(yīng)電能,這里的液流電池本體3包括電堆、正極電解液儲(chǔ)罐、負(fù)極電解液儲(chǔ)罐和電解液循環(huán)管路;所述電池輔助設(shè)備是維持電解液循環(huán)的必不可少的裝置,至少包括循環(huán)泵和電解液循環(huán)管路上的電動(dòng)閥門(mén),以上方式存在如下問(wèn)題:ups通常包含主機(jī)和電池本體等多個(gè)設(shè)備,所需空間較大,價(jià)格昂貴;當(dāng)交流電網(wǎng)異?;蚴щ姇r(shí),液流電池運(yùn)行時(shí)間取決于ups容量,備電時(shí)間非常短;液流電池停機(jī)之后,電堆內(nèi)遺留的電能會(huì)以漏電的形式釋放,電能損失多,降低電池效率。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明針對(duì)以上問(wèn)題的提出,而研制一種液流電池輔助供電裝置及其工作方法。

本發(fā)明的技術(shù)手段如下:

一種液流電池輔助供電裝置,所述液流電池包括液流電池本體、與液流電池本體相連接的電池輔助設(shè)備和電池管理系統(tǒng);所述液流電池本體與儲(chǔ)能逆變器直流側(cè)相連接,所述儲(chǔ)能逆變器連接有儲(chǔ)能逆變器控制器,所述裝置包括:

連接所述液流電池的電力電容器和dc/dc變換器;所述電力電容器作為所述液流電池本體的啟動(dòng)電源,用于當(dāng)電網(wǎng)無(wú)法供電時(shí)輸出電能給所述電池輔助設(shè)備和電池管理系統(tǒng)供電;當(dāng)電網(wǎng)無(wú)法供電時(shí),在所述液流電池本體啟動(dòng)之后,所述電力電容器不再輸出電能給所述電池輔助設(shè)備和電池管理系統(tǒng),所述dc/dc變換器對(duì)液流電池本體所儲(chǔ)存的電能進(jìn)行dc-dc變換后輸出電能給所述電池輔助設(shè)備、電池管理系統(tǒng)和所述儲(chǔ)能逆變器控制器供電;

進(jìn)一步地,所述儲(chǔ)能逆變器通過(guò)變壓器連接交流母線,當(dāng)電網(wǎng)無(wú)法供電時(shí),所述電池管理系統(tǒng)發(fā)送黑啟動(dòng)模式控制指令給所述儲(chǔ)能逆變器控制器,在所述儲(chǔ)能逆變器控制器得電后,所述儲(chǔ)能逆變器控制器控制所述儲(chǔ)能逆變器進(jìn)入v/f控制模式,儲(chǔ)能逆變器調(diào)整輸出電壓使得變壓器升壓后得到的電壓滿(mǎn)足電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的電能質(zhì)量要求;

另外,所述裝置還包括置于所述液流電池本體和電力電容器之間的第一可控開(kāi)關(guān);在所述液流電池本體啟動(dòng)之后和所述液流電池本體停機(jī)之后,所述液流電池本體經(jīng)由所述第一可控開(kāi)關(guān)給電力電容器充電,當(dāng)電力電容器充滿(mǎn)電后,所述第一可控開(kāi)關(guān)斷開(kāi);

進(jìn)一步地,根據(jù)液流電池本體啟動(dòng)所需時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)所述電力電容器的容值;

進(jìn)一步地,所述電池管理系統(tǒng)包括:

位于遠(yuǎn)程的人機(jī)接口和cpu模塊;

位于現(xiàn)場(chǎng),用于采集液流電池運(yùn)行參數(shù)的采集模塊;

布置于所述液流電池附近的分布式i/o站點(diǎn);所述采集模塊通過(guò)分布式i/o站點(diǎn)將采集到的液流電池運(yùn)行參數(shù)傳輸給cpu模塊;所述cpu模塊判斷接收到的液流電池運(yùn)行參數(shù)是否異常,以及輸出液流電池運(yùn)行狀態(tài)控制信號(hào)并通過(guò)分布式i/o站點(diǎn)傳輸給液流電池;所述cpu模塊通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接所述分布式i/o站點(diǎn),以及連接所述儲(chǔ)能逆變器;

進(jìn)一步地,所述電池輔助設(shè)備、電池管理系統(tǒng)和儲(chǔ)能逆變器控制器均為直流用電設(shè)備;所述電池輔助設(shè)備和電池管理系統(tǒng),與電力電容器之間通過(guò)直流母線相互連接;

另外,所述裝置還包括:

與所述電力電容器相連接,用于檢測(cè)所述電力電容器充電狀態(tài)的第一檢測(cè)器;

用于檢測(cè)電網(wǎng)供電狀態(tài)的第二檢測(cè)器;

串接在所述電力電容器與電池輔助設(shè)備、電池管理系統(tǒng)之間的第二可控開(kāi)關(guān);當(dāng)電網(wǎng)無(wú)法供電時(shí)所述第二可控開(kāi)關(guān)閉合,此時(shí)電力電容器經(jīng)由第二可控開(kāi)關(guān)輸出電能給電池輔助設(shè)備和電池管理系統(tǒng),在所述液流電池本體啟動(dòng)之后所述第二可控開(kāi)關(guān)斷開(kāi);

與第一檢測(cè)器、第二檢測(cè)器、第一可控開(kāi)關(guān)和第二可控開(kāi)關(guān)相連接的控制系統(tǒng);所述控制系統(tǒng)用于根據(jù)檢測(cè)到的電力電容器充電狀態(tài)對(duì)電力電容器是否充滿(mǎn)電進(jìn)行判斷,根據(jù)檢測(cè)到的電網(wǎng)供電狀態(tài)對(duì)電網(wǎng)是否能夠正常供電進(jìn)行判斷;所述控制系統(tǒng)還用于當(dāng)電網(wǎng)無(wú)法供電時(shí)控制所述第二可控開(kāi)關(guān)閉合,當(dāng)所述液流電池本體啟動(dòng)完成后控制所述第二可控開(kāi)關(guān)斷開(kāi),當(dāng)電力電容器充滿(mǎn)電后控制所述第一可控開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。

一種如上所述液流電池輔助供電裝置的工作方法,其特征在于所述方法包括如下步驟:

步驟1:第二檢測(cè)器檢測(cè)電網(wǎng)供電狀態(tài),執(zhí)行步驟2;

步驟2:控制系統(tǒng)判斷電網(wǎng)是否能夠正常供電,是則返回步驟1,否則執(zhí)行步驟3;

步驟3:控制系統(tǒng)控制第二可控開(kāi)關(guān)閉合,執(zhí)行步驟4;

步驟4:電力電容器作為所述液流電池本體的啟動(dòng)電源,輸出電能給所述電池輔助設(shè)備和電池管理系統(tǒng)供電,執(zhí)行步驟5;

步驟5:控制系統(tǒng)判斷液流電池本體是否啟動(dòng)完成,是則執(zhí)行步驟6,否則返回步驟5;

步驟6:控制系統(tǒng)控制所述第二可控開(kāi)關(guān)斷開(kāi),執(zhí)行步驟7;

步驟7:dc/dc變換器對(duì)液流電池本體所儲(chǔ)存的電能進(jìn)行dc-dc變換后輸出電能給所述電池輔助設(shè)備、電池管理系統(tǒng)和所述儲(chǔ)能逆變器控制器供電;

另外,所述工作方法還包括如下步驟:

當(dāng)電網(wǎng)無(wú)法供電時(shí),所述電池管理系統(tǒng)發(fā)送黑啟動(dòng)模式控制指令給所述儲(chǔ)能逆變器控制器,在所述儲(chǔ)能逆變器控制器得電后,所述儲(chǔ)能逆變器控制器控制所述儲(chǔ)能逆變器進(jìn)入v/f控制模式,儲(chǔ)能逆變器調(diào)整輸出電壓使得變壓器升壓后得到的電壓滿(mǎn)足電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的電能質(zhì)量要求;

另外,所述工作方法還包括如下步驟:在所述液流電池本體啟動(dòng)之后和所述液流電池本體停機(jī)之后,所述液流電池本體經(jīng)由所述第一可控開(kāi)關(guān)給電力電容器充電,當(dāng)電力電容器充滿(mǎn)電后,控制系統(tǒng)控制所述第一可控開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。

由于采用了上述技術(shù)方案,本發(fā)明提供的一種液流電池輔助供電裝置及其工作方法,與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):

1、將電力電容器配套為給液流電池供電的電網(wǎng)失電后的啟動(dòng)電源,保證了液流電池的瞬時(shí)啟動(dòng)和后期穩(wěn)定運(yùn)行,具有成本低、啟動(dòng)迅速的優(yōu)點(diǎn)。

2、本發(fā)明電力電容器的容量只需滿(mǎn)足液流電池啟動(dòng)所需時(shí)間即可,當(dāng)液流電池啟動(dòng)后,電池輔助設(shè)備供電完全由液流電池自身給電池輔助設(shè)備、電池管理系統(tǒng)和儲(chǔ)能逆變器控制器供電,充分利用液流電池電量,提高電池利用率。

3、液流電池運(yùn)行完畢需要進(jìn)行停機(jī)操作時(shí),電堆內(nèi)的遺留電能首選為電力電容器充電,在消耗電堆內(nèi)剩余電量的同時(shí)滿(mǎn)足了電力電容器的容量需求,大大提高了電池效率和利用率。

4、與現(xiàn)有技術(shù)相比,有效解決了目前釩液流電池?zé)o法完全自啟動(dòng)問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明現(xiàn)有技術(shù)的液流電池的供電示意圖;

圖2是本發(fā)明所述裝置的結(jié)構(gòu)框圖;

圖3是本發(fā)明所述電池管理系統(tǒng)與液流電池和儲(chǔ)能逆變器之間的連接示意圖;

圖4是當(dāng)電網(wǎng)無(wú)法供電時(shí)電力電容器輸出電能給所述電池輔助設(shè)備和電池管理系統(tǒng)供電的示意圖;

圖5是當(dāng)電網(wǎng)無(wú)法供電時(shí),在液流電池啟動(dòng)之后的液流電池供電示意圖;

圖6是本發(fā)明所述方法的流程圖。

圖中:1、變壓器,2、儲(chǔ)能逆變器,3、液流電池本體,4、ups,5、人機(jī)接口,6、cpu模塊,7、現(xiàn)場(chǎng)總線,8、分布式i/o站點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

如圖2和圖3所示的一種液流電池輔助供電裝置,所述液流電池包括液流電池本體3、與液流電池本體3相連接的電池輔助設(shè)備和電池管理系統(tǒng);所述液流電池本體3與儲(chǔ)能逆變器2直流側(cè)相連接,所述儲(chǔ)能逆變器2連接有儲(chǔ)能逆變器控制器,所述裝置包括:連接所述液流電池的電力電容器和dc/dc變換器;所述電力電容器作為所述液流電池本體3的啟動(dòng)電源,用于當(dāng)電網(wǎng)無(wú)法供電時(shí)輸出電能給所述電池輔助設(shè)備和電池管理系統(tǒng)供電;當(dāng)電網(wǎng)無(wú)法供電時(shí),在所述液流電池本體3啟動(dòng)之后,所述電力電容器不再輸出電能給所述電池輔助設(shè)備和電池管理系統(tǒng),所述dc/dc變換器對(duì)液流電池本體3所儲(chǔ)存的電能進(jìn)行dc-dc變換后輸出電能給所述電池輔助設(shè)備、電池管理系統(tǒng)和所述儲(chǔ)能逆變器控制器供電;進(jìn)一步地,所述儲(chǔ)能逆變器2通過(guò)變壓器1連接交流母線,當(dāng)電網(wǎng)無(wú)法供電時(shí),所述電池管理系統(tǒng)發(fā)送黑啟動(dòng)模式控制指令給所述儲(chǔ)能逆變器控制器,在所述儲(chǔ)能逆變器控制器得電后,所述儲(chǔ)能逆變器控制器控制所述儲(chǔ)能逆變器2進(jìn)入v/f控制模式,儲(chǔ)能逆變器2調(diào)整輸出電壓使得變壓器1升壓后得到的電壓滿(mǎn)足電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的電能質(zhì)量要求;另外,所述裝置還包括置于所述液流電池本體3和電力電容器之間的第一可控開(kāi)關(guān);在所述液流電池本體3啟動(dòng)之后和所述液流電池本體3停機(jī)之后,所述液流電池本體3經(jīng)由所述第一可控開(kāi)關(guān)給電力電容器充電,當(dāng)電力電容器充滿(mǎn)電后,所述第一可控開(kāi)關(guān)斷開(kāi);進(jìn)一步地,根據(jù)液流電池本體3啟動(dòng)所需時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)所述電力電容器的容值;進(jìn)一步地,所述電池管理系統(tǒng)包括:位于遠(yuǎn)程的人機(jī)接口5和cpu模塊6;位于現(xiàn)場(chǎng),用于采集液流電池運(yùn)行參數(shù)的采集模塊;布置于所述液流電池附近的分布式i/o站點(diǎn)8;所述采集模塊通過(guò)分布式i/o站點(diǎn)8將采集到的液流電池運(yùn)行參數(shù)傳輸給cpu模塊6;所述cpu模塊6判斷接收到的液流電池運(yùn)行參數(shù)是否異常,以及輸出液流電池運(yùn)行狀態(tài)控制信號(hào)并通過(guò)分布式i/o站點(diǎn)8傳輸給液流電池;所述cpu模塊6通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線7連接所述分布式i/o站點(diǎn)8,以及連接所述儲(chǔ)能逆變器2;進(jìn)一步地,所述電池輔助設(shè)備、電池管理系統(tǒng)和儲(chǔ)能逆變器控制器均為直流用電設(shè)備;所述電池輔助設(shè)備和電池管理系統(tǒng),與電力電容器之間通過(guò)直流母線相互連接;另外,所述裝置還包括:與所述電力電容器相連接,用于檢測(cè)所述電力電容器充電狀態(tài)的第一檢測(cè)器;用于檢測(cè)電網(wǎng)供電狀態(tài)的第二檢測(cè)器;串接在所述電力電容器與電池輔助設(shè)備、電池管理系統(tǒng)之間的第二可控開(kāi)關(guān);當(dāng)電網(wǎng)無(wú)法供電時(shí)所述第二可控開(kāi)關(guān)閉合,此時(shí)電力電容器經(jīng)由第二可控開(kāi)關(guān)輸出電能給電池輔助設(shè)備和電池管理系統(tǒng),在所述液流電池本體3啟動(dòng)之后所述第二可控開(kāi)關(guān)斷開(kāi);與第一檢測(cè)器、第二檢測(cè)器、第一可控開(kāi)關(guān)和第二可控開(kāi)關(guān)相連接的控制系統(tǒng);所述控制系統(tǒng)用于根據(jù)檢測(cè)到的電力電容器充電狀態(tài)對(duì)電力電容器是否充滿(mǎn)電進(jìn)行判斷,根據(jù)檢測(cè)到的電網(wǎng)供電狀態(tài)對(duì)電網(wǎng)是否能夠正常供電進(jìn)行判斷;所述控制系統(tǒng)還用于當(dāng)電網(wǎng)無(wú)法供電時(shí)控制所述第二可控開(kāi)關(guān)閉合,當(dāng)所述液流電池本體3啟動(dòng)完成后控制所述第二可控開(kāi)關(guān)斷開(kāi),當(dāng)電力電容器充滿(mǎn)電后控制所述第一可控開(kāi)關(guān)斷開(kāi);所述液流電池本體3包括電堆、正極電解液儲(chǔ)罐、負(fù)極電解液儲(chǔ)罐和電解液循環(huán)管路;所述液流電池本體3啟動(dòng)所需時(shí)間是指從循環(huán)泵啟動(dòng)至液流電池本體3輸出電壓達(dá)到儲(chǔ)能逆變器2最低工作電壓的時(shí)間,該時(shí)間最長(zhǎng)為2分鐘;當(dāng)液流電池本體3輸出電壓達(dá)到儲(chǔ)能逆變器2最低工作電壓時(shí),認(rèn)為液流電池本體3啟動(dòng)完成;另外,電池輔助設(shè)備、電池管理系統(tǒng)和儲(chǔ)能逆變器控制器均有相應(yīng)的直流用電設(shè)備和交流用電設(shè)備,現(xiàn)有技術(shù)中的液流電池的供電結(jié)構(gòu)中,所采用的電池輔助設(shè)備、電池管理系統(tǒng)和儲(chǔ)能逆變器控制器為交流用電設(shè)備,本發(fā)明中的電池輔助設(shè)備、電池管理系統(tǒng)和儲(chǔ)能逆變器控制器為直流用電設(shè)備;本發(fā)明所述電池輔助設(shè)備和電池管理系統(tǒng),與電力電容器之間通過(guò)直流母線相互連接。

如圖6所示的一種如上所述液流電池輔助供電裝置的工作方法,其特征在于所述方法包括如下步驟:

步驟1:第二檢測(cè)器檢測(cè)電網(wǎng)供電狀態(tài),執(zhí)行步驟2;

步驟2:控制系統(tǒng)判斷電網(wǎng)是否能夠正常供電,是則返回步驟1,否則執(zhí)行步驟3;

步驟3:控制系統(tǒng)控制第二可控開(kāi)關(guān)閉合,執(zhí)行步驟4;

步驟4:電力電容器作為所述液流電池本體3的啟動(dòng)電源,輸出電能給所述電池輔助設(shè)備和電池管理系統(tǒng)供電,執(zhí)行步驟5;

步驟5:控制系統(tǒng)判斷液流電池本體3是否啟動(dòng)完成,是則執(zhí)行步驟6,否則返回步驟5;

步驟6:控制系統(tǒng)控制所述第二可控開(kāi)關(guān)斷開(kāi),執(zhí)行步驟7;

步驟7:dc/dc變換器對(duì)液流電池本體3所儲(chǔ)存的電能進(jìn)行dc-dc變換后輸出電能給所述電池輔助設(shè)備、電池管理系統(tǒng)和所述儲(chǔ)能逆變器控制器供電;

另外,所述工作方法還包括如下步驟:當(dāng)電網(wǎng)無(wú)法供電時(shí),所述電池管理系統(tǒng)發(fā)送黑啟動(dòng)模式控制指令給所述儲(chǔ)能逆變器控制器,在所述儲(chǔ)能逆變器控制器得電后,所述儲(chǔ)能逆變器控制器控制所述儲(chǔ)能逆變器2進(jìn)入v/f控制模式,儲(chǔ)能逆變器2調(diào)整輸出電壓使得變壓器1升壓后得到的電壓滿(mǎn)足電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的電能質(zhì)量要求;另外,所述工作方法還包括如下步驟:在所述液流電池本體3啟動(dòng)之后和所述液流電池本體3停機(jī)之后,所述液流電池本體3經(jīng)由所述第一可控開(kāi)關(guān)給電力電容器充電,當(dāng)電力電容器充滿(mǎn)電后,控制系統(tǒng)控制所述第一可控開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。

如圖2所示,本發(fā)明所述液流電池本體3和所述電力電容器之間還串接有用于防止倒充的二極管vd1;所述第二檢測(cè)器與交流母線相連接;在電網(wǎng)正常供電時(shí),本發(fā)明儲(chǔ)能逆變器控制器控制儲(chǔ)能逆變器2工作在pq控制方式,在電網(wǎng)無(wú)法供電時(shí),電池管理系統(tǒng)發(fā)送黑啟動(dòng)模式控制指令給所述儲(chǔ)能逆變器控制器(電池管理系統(tǒng)與儲(chǔ)能逆變器控制器之間的連接圖1中未示出),則儲(chǔ)能逆變器2由pq控制模式改變?yōu)関/f控制模式,儲(chǔ)能逆變器2能夠?qū)崿F(xiàn)并網(wǎng)和離網(wǎng)的無(wú)縫切換。

圖3是本發(fā)明所述電池管理系統(tǒng)與液流電池和儲(chǔ)能逆變器2之間的連接示意圖,如圖3所示,電池管理系統(tǒng)所包括的cpu模塊6通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線7與儲(chǔ)能逆變器2相連接,便于了解儲(chǔ)能逆變器2交流側(cè)的電網(wǎng)參數(shù)、儲(chǔ)能逆變器2的工作狀態(tài);所述采集模塊可以為信號(hào)傳感器、信號(hào)變送器和一些信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊;所述分布式i/o站點(diǎn)8與液流電池之間還具有驅(qū)動(dòng)模塊,該驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)接收到的液流電池啟動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述液流電池具有的多個(gè)電動(dòng)閥和循環(huán)泵運(yùn)行,該驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)接收到的液流電池停止信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述液流電池具有的多個(gè)電動(dòng)閥和循環(huán)泵停止;所述液流電池運(yùn)行狀態(tài)控制信號(hào)至少包括液流電池啟動(dòng)信號(hào)、液流電池停止信號(hào)和液流電池充放電功率設(shè)置信號(hào);液流電池運(yùn)行參數(shù)包括電解液流量、電解液壓力、電解液溫度、電解液液位狀態(tài)等;本發(fā)明所述電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)具體可以為《gb/t12325-2008電能質(zhì)量供電電壓偏差》和《gb/t14549-1993電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》。

圖4示出了當(dāng)電網(wǎng)無(wú)法供電時(shí)電力電容器輸出電能給所述電池輔助設(shè)備和電池管理系統(tǒng)供電的示意圖,如圖4所示,其中c為電力電容器的容值,rl為負(fù)荷(電池輔助設(shè)備和電池管理系統(tǒng))的電阻值,則根據(jù)公式uc=u0*e[-1/(rl*c)]可知,電力電容器的電壓uc是按照指數(shù)規(guī)律衰減的,衰減速度取決于1/(rl*c),經(jīng)過(guò)一個(gè)rl*c時(shí)間后,電力電容器的電壓uc衰減了63.2%,約為原值的36.8%,因此通過(guò)調(diào)節(jié)容值c來(lái)保證電力電容器的供電時(shí)間;圖5示出了當(dāng)電網(wǎng)無(wú)法供電時(shí),在液流電池啟動(dòng)之后的液流電池供電示意圖,如圖5所示,液流電池相當(dāng)于一個(gè)恒壓源,us為該恒壓源的輸出電壓、rs為內(nèi)阻,c為電力電容器的容值,rl為負(fù)荷(電池輔助設(shè)備和電池管理系統(tǒng))的電阻值,則根據(jù)公式uc=us*rl/(rs+rl),由于rs<<rl,故uc≈us。

與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):

1、將電力電容器配套為給液流電池供電的電網(wǎng)失電后的啟動(dòng)電源,保證了液流電池的瞬時(shí)啟動(dòng)和后期穩(wěn)定運(yùn)行,具有成本低、啟動(dòng)迅速的優(yōu)點(diǎn)。

2、本發(fā)明電力電容器的容量只需滿(mǎn)足液流電池啟動(dòng)所需時(shí)間即可,當(dāng)液流電池啟動(dòng)后,電池輔助設(shè)備供電完全由液流電池自身給電池輔助設(shè)備、電池管理系統(tǒng)和儲(chǔ)能逆變器控制器供電,充分利用液流電池電量,提高電池利用率。

3、液流電池運(yùn)行完畢需要進(jìn)行停機(jī)操作時(shí),電堆內(nèi)的遺留電能首選為電力電容器充電,在消耗電堆內(nèi)剩余電量的同時(shí)滿(mǎn)足了電力電容器的容量需求,大大提高了電池效率和利用率。

4、與現(xiàn)有技術(shù)相比,有效解決了目前釩液流電池?zé)o法完全自啟動(dòng)問(wèn)題。

另外,考慮到若電池輔助設(shè)備和電池管理系統(tǒng)采用交流供電,則液流電池本體即使有電,也無(wú)法自啟動(dòng),本發(fā)明電池輔助設(shè)備和電池管理系統(tǒng)均采用直流供電,直流母線連接電力電容器,通過(guò)電力電容器實(shí)現(xiàn)液流電池自啟動(dòng);與液流電池本體連接的儲(chǔ)能逆變器控制器采用直流供電,即儲(chǔ)能逆變器控制器的用電經(jīng)由dc/dc變換器取自?xún)?chǔ)能逆變器直流側(cè),當(dāng)儲(chǔ)能逆變器直流側(cè)電壓滿(mǎn)足要求時(shí),儲(chǔ)能逆變器正常工作,實(shí)現(xiàn)液流電池在完全無(wú)交流供電情況下正常工作。

以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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