大规模全钒液流储能电池系统及其控制方法和应用

摘要

本发明涉及全钒液流储能电池系统集成领域，特别是大规模全钒液流储能电池系统设计及其相应的运行控制方法。大规模全钒液流储能电池系统由若干个不同或者相同功率规模的电池单元系统组成，单元系统之间通过液体管路连接，通过调节液体连接管路上阀门以及电池模块的进出口阀门，实现电池系统不同功率规模、不同容量需求的运行模式，以及全钒液流储能电池单元系统的独立运行。本发明设计的大规模全钒液流储能电池柔性系统主要针对太阳能、风能发电应用过程中对储能规模需求的不稳定性，延长电池模块和电解液的使用寿命、降低大规模全钒液流储能电池系统的功耗。

主权项

大规模全钒液流储能电池系统，其由m个，m≥2的全钒液流储能电池单元系统构成； 每个单元系统均由正极电解液储罐（1），负极电解液储罐（2），循环泵（3），阀门（4），n个全钒液流储能电池模块（5）构成；正极电解液储罐（1）通过二条管路分别与全钒液流储能电池模块（5）的正极电解液入口和出口连接，在全钒液流储能电池模块（5）的正极电解液入口与正极电解液储罐（1）间的连接管路上设置有循环泵（3），在循环泵（3）与正极电解液储罐（1）之间设置阀门（4）；负极电解液储罐（2）通过二条管路分别与全钒液流储能电池模块（5）的负极电解液入口和出口连接，在全钒液流储能电池模块（5）的负极电解液入口与负极电解液储罐（2）间的连接管路上设置有循环泵（3），在循环泵（3）与负极电解液储罐（1）之间设置阀门（4）； 所述n≥1；全钒液流储能电池模块（5）为n＞1时，全钒液流储能电池模块（5）液路之间连接方式为串联、并联或串并联结合； 其特征在于：在不同的全钒液流储能电池单元系统间设有如下所述的6条相互连接的液体管路； 不同的电池单元系统间的正极电解液储罐（1）通过管路连通，称之为a，连通管路上设置有阀门（4）； 不同的电池单元系统间的负极电解液储罐（2）通过管路连通，称之为b，连通管路上设置有阀门（4）； 不同的电池单元系统间的正极电解液出口通过管路连通，称之为c，连接点位于正极电解液储罐（1）的出口阀门和循环泵（3）之间，连通管路上设置有阀门（4）； 不同的电池单元系统间的负极电解液出口通过管路连通，称之为d，连接点位于负极电解液储罐（2）的出口阀门和循环泵（3）之间，连通管路上设置有阀门（4）； 不同的电池单元系统间的正极电解液入口通过管路连通，称之为e，连接点位于正极电解液储罐（1）的入口阀门和全钒液流储能电池模块正极电解液出口阀门之间，连通管路上设置有阀门（4）； 不同的电池单元系统间的负极电解液入口通过管路连通，称之为f，连接点位于负极电解液储罐（2）的入口阀门和全钒液流储能电池模块负极电解液出口阀门之间，连通管路上设置有阀门（4）。