[发明专利]一种兆瓦级液流电池长待机供电与SOC测量集一体控制方法

说明书

本发明涉及储能电池技术领域，具体涉及了一种兆瓦级液流电池长待机供电与SOC测量集一体控制方法。兆瓦级全钒液流电池系统主要包括：全钒液流电池单元；辅助电池单元；分时控制单元；SOC测量单元；供电单元、黑启动单元等。全钒液流电池单元主要包括：主电堆、正极电解液罐、负极电解液罐、主泵驱动模块A、主泵驱动模块B、主正极循环泵、主负极循环泵、兆瓦级DC‑DC模块、DC‑DC模块A等；辅助电池单元主要包括：辅助电池、副正极循环泵、副负极循环泵、副泵驱动模块A、副泵驱动模块B；本方法优点在于，解决了兆瓦级液流电池储能系统长期待机的问题；并且可以及时使液流电池储能系统从待机状态切换到正常工作状态，提高了液流电池储能系统的工作效率。

技术领域

本发明涉及用于兆瓦级液流电池储能系统，且更具体而言，涉及用于兆瓦级液流电池长期待机自供电与液流电池电解质的电荷状态的测量集一体的控制方法。

背景技术

目前，人们已经开发了多种形式的电能存储方式，但各种储能技术在能量密度、功率密度、响应速度和储能系统容量规模等方面有差异。

全钒液流电池(Vanadium Redox Battery，VRB)是一种新型储能设备，具有使用寿命长、储能规模大易调控、电池均匀性好、无交叉污染、安全可靠等突出优势，成为规模储能的首选技术之一，在可再生能源发电和节能技术等领域有着极其广阔的应用前景。

全钒液流电池是由不同价态的钒离子溶液作为电极活性物质，利用不同价态的钒离子VO²⁺/VO²⁺和V²⁺/V³⁺之间的相互转化实现电能的储存与释放的一种储能形式。

电池电荷状态即SOC(state of charge)是液流电池在使用过程中所需监控的重要参数，SOC能够充分了解液流电池当前的充放电程度，是液流电池储能系统实现精确控制和管理的直接依据。液流电池需要借助循环泵为其液路循环系统提供动力，且需要液流电池储能系统的检测和控制系统实时监控液流电池储能系统。在系统停止循环泵后，如果没有外部电源或备用电池，全钒液流电池系统无法实现自启动。此外，兆瓦级液流电池储能系统处于待机/空载状态时，若通过液流电池主电堆的反应给控制系统供电，对于兆瓦级液流电池储能系统而言，需要消耗大量的能量，增加了成本。

发明内容

本公开的目的是为了克服现有技术中存在的不足，提供了一种兆瓦级液流电池长待机供电与SOC测量集一体的控制方法，以提高液流电池储能系统的工作效率，解决兆瓦级液流电池储能系统长期待机的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种兆瓦级全钒液流电池系统装置，所述兆瓦级全钒液流电池系统装置主要包括：全钒液流电池单元、辅助电池单元、分时控制单元、SOC测量单元、供电单元、黑启动单元；

所述全钒液流电池单元通过兆瓦级DC-DC模块输出至高压母线，高电压经过DC-DC模块A转换至24V低压，所述辅助电池单元通过输液管道并接在所述全钒液流电池单元中主电堆的输液管道，并且所述辅助电池单元通与所述分时控制单元相连，所述分时控制单元并接在24V直流线上，所述SOC测量单元与所述分时控制单元连接，所述分时控制单元与所述供电单元连接，所述供电单元并接在24V直流线上，高压母线和所述24V直流线分别与所述黑启动单元连接。

进一步，全钒液流电池单元主要包括：主电堆、正极电解液罐、负极电解液罐、主正极循环泵、主负极循环泵、主正极电解液输入输液管道、主正极电解液输出输液管道、主负极电解液输入输液管道、主负极电解液输出输液管道、兆瓦级DC-DC模块、DC-DC模块A、主泵驱动模块A、主泵驱动模块B；

所述正极电解液罐与所述主电堆之间通过所述主正极电解液输入管道连接，且所述主正极电解液输入管道上串接有所述主正极循环泵，所述正极电解液罐与所述主电堆之间还通过所述主正极电解液输出管道连接；所述主正极循环泵与所述主泵驱动模块A连接，且所述主泵驱动模块A并接在高压母线上；