一种用于锌溴液流储能电池成套使用的模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及锌溴液流储能电池，特别涉及一种用于锌溴液流储能电池成套使用的模块。
【背景技术】
[0002]液流电池因其安全可靠性高，寿命长，容量大而受到市场的推广，其应用方向为智能电网基础、电力系统配套，使用环境和安装场地有诸多可变性和限制，为了更好的与电力系统配套，使液流电池发挥最大的作用，电池的高能量密度设计就显得尤为重要，而在完成高能量密度的同时，安全可靠性成为最重要的指标。
[0003]液流电池的两大分类为全钒液流储能和锌溴液流储能，此两类技术的反应原理均是根据离子交换而完成充放电，故电解液的反应特点对整个系统的是最关键的因素，全钒液流因其电解液全钒溶液里钒离子的反应原理限制使其体积过于庞大，能量密度低，且适合于户内防止，而使其在实际应用中受到诸多限制。锌溴液流储能电池的电解质是溴化锌电解液，此电解液原料中无稀有金属，且易于获得，并且由于此电解液离子状态稳定，能量密度高，对温度的适应性强等特性，决定了此系统的高能量密度和高安全可靠性。
[0004]但是锌溴液流储能电池的大规模应用目前仍在探索阶段，首先根据适用场合进行定制化设计，即将上述部件根据项目组成为一个整体系统，现场装配。此种设计能够满足客户需求，但因此带来的弊端也非常明显，首先为安全可靠性差，如果一个部件受损，则影响整个系统无法正常运行。其次，环境适应性差，由于针对每个项目进行设计为一个系统，零部件现场组装，现场工作量大，且仅适应于户内安装，无法适应恶劣天气，适应性差，占地面积大，能量密度低。
[0005]针对上述问题，为锌溴液流储能电池的成套使用提供一种新型的模块方式，使其适用于大规模应用的电能存储，实现电力供需的最优化配置。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种用于锌溴液流储能电池成套使用的模块，使其适用于大规模应用的电能存储，实现电力供需的最优化配置。
[0007]为达到上述目的，本实用新型的技术方案是，一种用于锌溴液流储能电池成套使用的模块，其特征在于:所述的模块为机柜壳体内设有八个电堆连接电力电子控制单元，机柜壳体的底部设有电解液储液罐，其内部的电解液通过直流泵接入电堆。
[0008]所述的模块为50kWh的标准模块，在用于大容量系统时以此50kWh的标准模块并联而成。
[0009]所述的电力电子控制单元内设有DC-DC变流器，每两个电堆串联后连接一个DC-DC变流器。
[0010]所述的电堆的旁边设有钛空气冷却换热器。
[0011]所述的电力电子控制单元设置在机柜壳体的上部。
[0012]一种用于锌溴液流储能电池成套使用的模块，由于采用上述的结构，本实用新型解决了现场组装液流电池的传统设计的弊端，模块化的设计不仅提高了系统的安全性，提升了系统的能量密度，且现在组装方便，容量扩展极易实现，采用巧妙的灵活的电路设计，降低了安装成本，安全性高，非常适合于大容量的液流储能系统。
【附图说明】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明；
[0014]图1为本实用新型一种用于锌溴液流储能电池成套使用的模块的结构示意图；
[0015]图2为本实用新型一种用于锌溴液流储能电池成套使用的模块的侧面结构示意图；
[0016]图3为本实用新型一种用于锌溴液流储能电池成套使用的模块的系统原理图；
[0017]在图1-2中，1、机柜壳体；2、电堆；3、电力电子控制单元；4、电解液储液罐；5、直流泵；6、钛空气冷却换热器。
【具体实施方式】
[0018]本实用新型为采用以50kWh为一个标准模块设计，输出为标准的DC-Bus直流总线，若大容量系统均以此50kWh的标准模块并联而成，此50kWh模块中集成了电堆、电力电子控制单元、电解液储液罐、直流泵、钛空气冷却换热器。
[0019]具体如图1-3所示，本实用新型为机柜壳体I内设有八个电堆2连接电力电子控制单元3，机柜壳体I的底部设有电解液储液罐4，其内部的电解液通过直流泵5接入电堆2。
[0020]本实用新型为50kWh的标准模块，在用于大容量系统时以此50kWh的标准模块并联而成。电力电子控制单兀3设置在机柜壳体I的上部，电力电子控制单兀3内设有DC-DC变流器，每两个电堆2串联后连接一个DC-DC变流器。电堆2的旁边设有钛空气冷却换热器6o
[0021]其中，电堆2为电解液核心反应元件；电力电子控制单元3为电池充放电控制系统；钛空气冷却换热器6将反应过程中热量通过通风道散热。
[0022]每两个电堆2串联后连接一个DC-DC的变流器，共4组，4组变流器经过升压隔离后在DC总线上进行汇流，组成整个模块，集成度高，且保证其安全可靠性。
[0023]本实用新型额定功率25kW，放电2小时，每个模组可恒功率放电，若小于额定功率放电，则放电时间大于2小时，与功率成比例，放电时间长短由放电功率大小决定。此设计易于扩展，以各个50kWh标准储能单元由DC-Bus直流总线连接即可完成。
[0024]本实用新型将锌溴液流电池以50kWh为一个标准模块，其占地面积仅有1.2平方米，大大减少了原两部件现场组装的占地面积，且现场点对点安装，大大减少了现场的工作量和安装费用，模块单独体系，若出现故障自动隔离，保证了整个系统的安全性。提高了系统的能量密度和安全性。
[0025]上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于锌溴液流储能电池成套使用的模块，其特征在于:所述的模块为机柜壳体(I)内设有八个电堆(2)连接电力电子控制单元(3)，机柜壳体(I)的底部设有电解液储液罐(4)，其内部的电解液通过直流泵(5)接入电堆(2)。
2.根据权利要求1所述的一种用于锌溴液流储能电池成套使用的模块，其特征在于:所述的模块为50kWh的标准模块，在用于大容量系统时以此50kWh的标准模块并联而成。
3.根据权利要求1所述的一种用于锌溴液流储能电池成套使用的模块，其特征在于:所述的电力电子控制单元(3)内设有DC-DC变流器，每两个电堆(2)串联后连接一个DC-DC变流器。
4.根据权利要求1所述的一种用于锌溴液流储能电池成套使用的模块，其特征在于:所述的电堆(2)的旁边设有钛空气冷却换热器(6)。
5.根据权利要求1或3所述的一种用于锌溴液流储能电池成套使用的模块，其特征在于:所述的电力电子控制单元(3)设置在机柜壳体(I)的上部。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于锌溴液流储能电池成套使用的模块，其特征在于：所述的模块为机柜壳体内设有八个电堆连接电力电子控制单元，机柜壳体的底部设有电解液储液罐，其内部的电解液通过直流泵接入电堆。由于采用上述的结构，本实用新型解决了现场组装液流电池的传统设计的弊端，模块化的设计不仅提高了系统的安全性，提升了系统的能量密度，且现在组装方便，容量扩展极易实现，采用巧妙的灵活的电路设计，降低了安装成本，安全性高，非常适合于大容量的液流储能系统。
【IPC分类】H01M8-18, H01M8-04
【公开号】CN204497320
【申请号】CN201520162233
【发明人】张红瑾, 殷俊, 杨波, 冯先进, 史培森, 付源
【申请人】安徽美能储能系统有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月20日