一种铅炭电池储能电站的制作方法

本实用新型属于电网储能技术领域，尤其是涉及一种铅炭电池储能电站。

背景技术：

传统电力系统具有即发即用特征，即发电、输电、配电、用电必须同时完成。这就要求电力系统始终处于动态平衡状态，瞬间的不平衡就可能影响电网的安全稳定运行。

现代电力系统的峰谷差越来越大，按照高峰负荷需求建设的电力设施往往长期运行在较低的功率等级，造成系统运行效率低，损耗高。储能可以在负荷低谷期从电网获取能量，在负荷高峰期向电网输送能量，既可以提高系统负荷率，又可以获取经济效益。

目前电池储能电站的建设还处于设计初始阶段，局限于储能电池数量及不同电池系统间直接并联对电池的一致性要求高等问题，铅炭电池以其廉价、制造工艺简单而被广泛使用，成为人们生活中比不可缺少的一项产品，将铅炭电池应用到储能电站中，从综合角度考虑，更符合需求。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是提供一种铅炭电池储能电站；该产品不仅可以提高电网系统的稳定性，还可以作为调整频率、功率补偿、提高电能质量、补偿负荷波动、移峰填谷的一种新的手段，提升电力需求侧管理能力，扩展电力设备利用方式，降低供电成本。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种铅炭电池储能电站，包括铅炭电池组、电池管理系统、功率变换装置和监控管理系统，所述功率变换装置、所述铅炭电池组和所述电池管理系统依次电连接形成子系统，多组所述子系统并联到交流母线上，所述交流母线通过变压器和高压开关柜与电网连接，所述铅炭电池组由多个铅炭电池串、并联构成，所述铅炭电池由外壳和顶盖构成封闭壳体，所述顶盖顶端设有接线柱，所述壳体内部设有隔板，所述隔板的外壁设有板栅，所述板栅包括主栅、次栅和细栅， 所述主栅与所述次栅平行，所述细栅垂直联通所述主栅及所述次栅，所述主栅、所述次栅和所述细栅将所述板栅分为多个区域。

进一步的，所述子系统包括开关柜，所述开关柜连接在所述功率变换装置与所述交流母线之间。

进一步的，所述子系统包括直流控制柜，所述直流控制柜连接在所述功率变换装置与所述铅炭电池组之间。

进一步的，所述变压器为双向变压器。

进一步的，所述接线柱为两个，左右对称设置与所述顶盖上。

进一步的，所述铅炭电池外壳材料为ABS树脂。

进一步的，所述铅炭电池还包括引流槽，设置在所述隔板的左右两侧。

进一步的，所述外壳与所述顶盖通过螺栓固定连接。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

1、通过该产品不仅可以提高电网系统的稳定性，还可以作为调整频率、功率补偿、提高电能质量、补偿负荷波动、移峰填谷的一种新的手段，提升电力需求侧管理能力，扩展电力设备利用方式，降低供电成本，促进可再生能源应用。

2、本实用新型设计结构简单，有效地解决了电池系统间不一致的问题，各子系统间相互对立工作，可实现大型储能电站的分期建设、调试与运行，便于系统后期的维护与保养。

3、本实用新型采用了新型铅炭电池。该铅炭电池采用了专用的极板活性物质配方和特殊添加剂，降低了正极活性物质软化速率，提高了正极循环次数，该铅炭电池负极添加了先进炭材料，提高了充电接受能力，减少了负极硫酸盐化，更适合部分荷电态PSOC条件下使用，该铅炭电池使用了新型电解液配方和特殊添加剂，降低了电池内阻，提高了充放电效率并缓解电解液分层和负极硫酸盐化，该电池还采用了先进的制造技术和严格的制造工艺，保证产品的一致性和可靠性，该电池采用了新型的耐腐蚀合金，提高了板栅的耐腐蚀寿命，板栅采用分区处理，同时防止断栅和提高工作效率。

附图说明

图1是本实用新型的系统示意图

图2是本实用新型的铅炭电池结构示意图

图3是本实用新型的铅炭电池板栅分区示意图

图中：

1、电网 2、高压开关柜 3、变压器

4、交流母线 5、开关柜 6、功率变换装置

7、直流控制柜 8、铅炭电池组 9、电池管理系统

10、监控管理系统 11、子系统 12、壳体

13、顶盖 14、接线柱 15、螺栓

16、隔板 17、板栅 18、引流槽

19、外壳 20、细栅 21、次栅

22、主栅

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例做进一步描述：

如图1所示，一种铅炭电池储能电站，包括铅炭电池组8、电池管理系统9、功率变换装置6和监控管理系统10，功率变换装置6、铅炭电池组8和电池管理系统9依次电连接形成子系统11，多组子系统11并联到交流母线4上，交流母线4通过变压器3和高压开关柜2与电网1连接，子系统11包括开关柜5和直流控制柜7，开关柜5连接在功率变换装置6与交流母线4之间。直流控制柜7连接在功率变换装置6与铅炭电池组8之间。铅炭电池组8由多个铅炭电池串、并联构成。如图2所示，铅炭电池由外壳19和顶盖13构成封闭壳体12，外壳19材料为ABS树脂。外壳19与顶盖13通过螺栓15固定连接。顶盖13顶端设有接线柱14，接线柱14为两个，左右对称设置与顶盖13上。壳体12内部设有隔板16，隔板16的外壁设有板栅17。如图3所示，板栅17包括主栅22、次栅21和细栅20，主栅22与次栅21平行，细栅20垂直联通主栅22及次栅21，主栅22、次栅21和细栅20将板栅17分为多个区域。铅炭电池还包括引流槽18，设置在隔板16的左右两侧。

本实施例的工作过程：

电池管理系统9连接铅炭电池组8完成后输出至直流电柜7，正负极分别由直流控制器进行控制，直流分量经直流电柜7后输送至功率变换装置6进行逆变输出交流400V三相电，通过交流开关柜5输送到双向变压器3，最终与10KV交流电网1相连。电池管理系统9主机通过CAN与双向变流器3进行实时通讯，保证系统能量的输入与输出，电池管理系统9主机与监控管理系统10通过串口通讯实现数据实时监控，双向变流器3与监控管理系统10通过LAN通讯在实现数据实时监控的同时，实现能量输入、输出的管理。

多路子系统11可分别进行连接、调试，之后再通过交流开关柜5实现与主系统的连接，从而达到容量扩充的功能。实际运行中，可以通过电池管理系统9，分别要求各路子系统11的功劳输入与输出。此外，在系统维护过程中，可通过交流开关柜5实现某路子系统11与整个系统的分离，在不影响整个系统工作的情况下进行。

本实用新型采用的铅炭电池，顶盖13通过固定螺栓15固定于外壳19的顶端，板栅17和引流槽18的配合提高了蓄电池的电容量，该铅炭电池采用了专用的极板活性物质配方和特殊添加剂，降低了正极活性物质软化速率，提高了正极循环次数，该铅炭电池负极添加了先进炭材料，提高了充电接受能力，减少了负极硫酸盐化，更适合部分荷电态PSOC条件下使用，该铅炭电池使用了新型电解液配方和特殊添加剂，降低了电池内阻，提高了充放电效率并缓解电解液分层和负极硫酸盐化，该电池还采用了先进的制造技术和严格的制造工艺，保证产品的一致性和可靠性，该电池采用了新型的耐腐蚀合金，提高了板栅17的耐腐蚀寿命，板栅17采用分区处理，同时防止断栅和提高工作效率。

该铅炭电池具有较高应用前景，分析对比如下：

本实用新型具有的优点和积极效果是：

1、通过该产品不仅可以提高电网系统的稳定性，还可以作为调整频率、功率补偿、提高电能质量、补偿负荷波动、移峰填谷的一种新的手段，提升电力需求侧管理能力，扩展电力设备利用方式，降低供电成本，促进可再生能源应用。

2、本实用新型设计结构简单，有效地解决了电池系统间不一致的问题，各子系统间相互对立工作，可实现大型储能电站的分期建设、调试与运行，便于系统后期的维护与保养。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。