一種用于鋅溴液流儲能的控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鋅溴液流儲能的設計制造，特別涉及一種用于鋅溴液流儲能的控制系統。
【背景技術】
[0002]液流電池系統的管理與控制策略是根據不同的電池種類各有不同，與傳統的鋰電和鉛酸區別很大，傳統的鋰電或鉛酸先進行成組，多組小單元電池片或堆進行串并聯，出口電壓可根據需要進行調節，且根據目前國內的交流電壓等級380VAC而言，大多串并聯到600-800VDC左右，電池的控制系統要控制多個電池片或堆的一致性。
[0003]但是與上述鋰電和鉛酸不同，液流電池由于自身特殊的反應原理，造成其壓輸出等級低，接口不統一，管理與控制策略也不盡相同。現有液流儲能系統的控制系統(簡稱:電池管理系統BMS)基本根據項目的需求，進行定制化設計，即先進性電堆的串并聯，滿足項目功率要求后，整體或分級進行BMS設計，對整個系統的電堆充放電進行統一控制。這種設計雖然能夠滿足客戶需求，但因此帶來的弊端也非常明顯，首先為技術難度比較大，靈活性差，不利于項目的擴展或升級，客戶端常常遇到這種情況，需要對項目進行升級改造，而BMS又需要重新設計，而升級的技術難度大，經常導致液流電池在現場無法正常運轉；其次，電堆間的一致性問題難克服，由于電堆需要串并聯，如果一個電堆受損，則影響整個系統無法正常運行。最后，經濟性差，由于針對每個項目進行單獨設計，應用于不同項目中時則需要進行升級改動，經濟性受到影響。
[0004]針對上述問題，如何實現大規模儲能擴展是現有技術需要解決的問題。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種用于鋅溴液流儲能的控制系統，以實現鋅溴液流儲能的大規模儲能擴展。
[0006]為達到上述目的，本實用新型的技術方案是，一種用于鋅溴液流儲能的控制系統，其特征在于:所述的控制系統包括以50kWh的鋅溴液流儲能為標準模塊，八個電堆分為四組，每兩個電堆串聯后接入DC/DC變流器的低壓端進行隔離升壓；四路DC/DC變流器在輸出端進行并聯，通過DC Bus直流總線統一輸出與PCS的直流端連接；四路DC/DC變流器的輸出端同時接進入APC主控板。
[0007]所述的APC主控板設有通訊接口，系統內的所有數據通過此通訊接口接至上位機，實現數據的傳輸交換。
[0008]所述的通訊接口設有一個光纖通訊口，經光電轉換后以準RS232接口與控制系統聯接，通訊協議遵循標準通訊協議，便于系統集成和擴展。
[0009]所述的電堆的端口電壓為100VDC，串聯后為200VDC ;DC/DC變流器的輸出端為400VDCo
[0010]所述的直流總線的標稱值是400V，電壓在420-450V時充電，350-410V時放電，電壓在410-420V時待機，電壓大于450V或小于350V時保護。
[0011]—種用于鋅溴液流儲能的控制系統，由于采用上述的結構方法，本實用新型解決了傳統電池管理與控制系統的難題，克服了電池的一致性、不穩定的種種技術問題，標準化的設計從根本上克服了定制化帶來的不靈活，不經濟等弊端，為系統的可擴展，靈活配置，性能優化提供了很好的條件。
【附圖說明】
[0012]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明；
[0013]圖1為本實用新型一種用于鋅溴液流儲能的控制系統的結構框圖；
[0014]圖2為本實用新型一種用于鋅溴液流儲能的控制系統的邏輯框圖；
[0015]在圖1中，1、電堆;2、DC/DC變流器;3、APC主控板；4、通訊接口。
【具體實施方式】
[0016]本實用新型以50kWh鋅溴液流儲能系統為標準模塊，按照模塊化設計的思路針對標準模組的電堆的成組技術設計，模塊化的實現電堆充放電的控制策略，以便于大規模儲能擴展。
[0017]本實用新型為包括以50kWh的鋅溴液流儲能為標準模塊，八個電堆I分為四組，每兩個電堆！串聯后接入DC/DC變流器2的低壓端進行隔離升壓；四路DC/DC變流器2在輸出端進行并聯，通過DC Bus直流總線統一輸出與PCS的直流端連接；四路DC/DC變流器2的輸出端同時接進入APC主控板3。APC主控板3設有通訊接口 4，系統內的所有數據通過此通訊接口接至上位機，實現數據的傳輸交換。通訊接口 4設有一個光纖通訊口，經光電轉換后以準RS232接口與控制系統聯接，通訊協議遵循標準通訊協議，便于系統集成和擴展。
[0018]具體的如圖1所示，50kWh的鋅溴系統內，兩個電堆I串聯后，接入DC/DC變流器2的低壓端，每個電堆I端口電壓為100VDC，串聯后為200VDC，變流器的一端200VDC，經隔離升壓后為400VDC，共4路DC/DC變流器2，DC/DC變流器2在400VDC端進行并聯，DC Bus直流總線統一輸出，直流總線端為整個系統的電氣輸出端口，可直接與PCS的直流端連接。
[0019]在4個DC/DC變流器2 400VDC端同時接進入APC主控板3，此主控板的作用相當于統一控制系統的中樞神經，上層系統通過主控板的通訊與上層系統進行對話，并可對整個系統的充放電下發指令。
[0020]如圖2所示，此系統與其它充放電設備的接口在于直流總線，直流母線的標稱值是400V，420-450V間充電，350-410V時放電，不滿足充放電條件時，要么待機(410-420V)，要么保護(大于450V或小于350V)。
[0021]本設計的BMS系統為一個標準設計，與鋅溴液流電池以50kWh為一個標準模塊相適應，獨立控制，并且易于擴展，從技術和結構上全面保證了系統的安全可靠性，并且這種標準化的設計難度低，控制邏輯成熟，技術升級路線明確，巧妙的避免了電池系統中普遍存在的一致性等技術難題。
[0022]標準化模塊的電池管理系統的實現也為液流的產品模塊化實現成為可能，液流電池模塊化的實現更高的改善了產品的安全性，可靠性，會大大促進液流電池的發展，使其可以應用到移動保電，地下室等安裝條件有限制的場合。具有極高的推廣價值。
[0023]上面結合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型技術方案進行的各種改進，或未經改進直接應用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種用于鋅溴液流儲能的控制系統，其特征在于:所述的控制系統包括以50kWh的鋅溴液流儲能為標準模塊，八個電堆(I)分為四組，每兩個電堆(I)串聯后接入DC/DC變流器(2)的低壓端進行隔離升壓；四路DC/DC變流器(2)在輸出端進行并聯，通過DC Bus直流總線統一輸出與PCS的直流端連接；四路DC/DC變流器(2)的輸出端同時接進入APC主控板⑶。2.根據權利要求1所述的一種用于鋅溴液流儲能的控制系統，其特征在于:所述的APC主控板(3)設有通訊接口(4)，系統內的所有數據通過此通訊接口接至上位機。3.根據權利要求2所述的一種用于鋅溴液流儲能的控制系統，其特征在于:所述的通訊接口(4)設有一個光纖通訊口，經光電轉換后以準RS232接口與控制系統聯接。4.根據權利要求1所述的一種用于鋅溴液流儲能的控制系統，其特征在于:所述的電堆(I)的端口電壓為100VDC，串聯后為200VDC ;DC/DC變流器(2)的輸出端為400VDC。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于鋅溴液流儲能的控制系統，其特征在于：所述的控制系統包括以50kWh的鋅溴液流儲能為標準模塊，八個電堆分為四組，每兩個電堆串聯后接入DC/DC變流器的低壓端進行隔離升壓；四路DC/DC變流器在輸出端進行并聯，通過DC？Bus直流總線統一輸出與PCS的直流端連接；四路DC/DC變流器的輸出端同時接進入APC主控板。由于采用上述的結構方法，本實用新型解決了傳統電池管理與控制系統的難題，克服了電池的一致性、不穩定的種種技術問題，標準化的設計從根本上克服了定制化帶來的不靈活，不經濟等弊端，為系統的可擴展，靈活配置，性能優化提供了很好的條件。
【IPC分類】H01M8/04
【公開號】CN204732483
【申請號】CN201520162086
【發明人】張紅瑾, 楊波, 殷俊, 馮先進, 付源, 史培森, 吳慶
【申請人】安徽美能儲能系統有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年3月20日