一种液流电池充、放电系统的运行参数采集电路的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种液流电池充、放电系统的温度、压力、流量运行参数采集电路，包括单片机U1、温度传感器U6、压力传感器U7、流量传感器U8和通讯接口电路U3，单片机U1连接通讯接口电路U3，还包括信号隔离电路U13、信号隔离电路U14和差分电路U12，所述温度传感器U6封装在液流电池管路U2内，分别与信号隔离电路U13、信号隔离电路U14连接，所述信号隔离电路U13、信号隔离电路U14分别连接单片机U1，所述压力传感器U7封装在液流电池管路U2内，连接差分电路U12，所述差分电路U12连接单片机U1，所述流量传感器U8安装在液流电池管路U2内。与现有技术相比，本发明具有可靠性强、成本低等优点。
【专利说明】—种液流电池充、放电系统的运行参数采集电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种采集电路，尤其是涉及一种液流电池充、放电系统的运行参数采集电路。
【背景技术】
[0002]利用风能、太阳能等可再生能源发电是人类将来利用新能源发电的最主要的方式。由于风能、太阳能发电过程受自然因素如天气等影响，具有随机性、不连续特点，难于保持稳定的电能输出，需要和一定规模的电能储存装置相配合，构成完整的供电系统，保证持续稳定的电能供应。因此，开发电能转化效率高、储存容量大、经济性能好的储能系统成为利用新能源发电的技术关键。在与各种形式的储能技术，例如蓄水储能电站、高速飞轮机械储能、超导储能等相比较，电化学储能具有能量转化效率高，可移动性强等特点，在各类储能技术中有独特的优势。在各种电化学储能技术中，液流电池系统具有大容量电能储存与高效转化功能，以及使用寿命长、环保、安全的特点，易于和风能、太阳能发电相匹配，可以大幅度降低设备造价，为新能源发电提供技术保证。用于电网系统储能，适合于中等规模厂矿企业、宾馆饭店、政府部门的不间断电源使用，能够有效改善电网供电质量，完成电网的“移峰填谷”作用。
[0003]全I凡液流电池(Vanadium Redox Battery,VRB)是一种新型化学电源,通过不同价态的钒离子相互转化实现电能的储存与释放，使用同种钒元素组成电池系统，从原理上避免了正负半电池间不同种类活性物质相互渗透产生的交叉污染。液流电池系统的原理图如图3所示，使用溶解在电解液中不同价态钒离子作为电池正极和负极活性物质，正极电解液和负极电解液分开储存，从原理上避免电池储存过程自放电现象，适合于大规模储能过程应用，正极电解液储槽B和负极电解液储槽A通过磁力泵D为液流电池堆E提供电解液，为电源负载C供电。当风能、太阳能发电装置的功率超过额定输出功率时，通过对液流电池的充电，将电能转化为化学能储存在不同价态的离子对中；当发电装置不能满足额定输出功率时，液流电池开始放电，把储存的化学能转化为电能，保证稳定电功率输出。由于液流电池对于风能、太阳能等可再生能源发电过程的重要意义，作为关键技术在国内外得到普遍关注O
[0004]全钒液流电池充电/放电运行过程，电极上将发生以下氧化还原反应。
[0005]正极反应:
[0006]
【权利要求】
1.一种液流电池充、放电系统的运行参数采集电路，包括单片机U1、温度传感器U6、压力传感器U7、流量传感器U8和通讯接口电路U3，所述的单片机Ul连接通讯接口电路U3，其特征在于，还包括信号隔离电路U13、信号隔离电路U14和差分电路U12，所述的温度传感器U6封装在液流电池管路U2内，分别与信号隔离电路U13、信号隔离电路U14连接，所述的信号隔离电路U13、信号隔离电路U14分别连接单片机U1，所述的压力传感器U7封装在液流电池管路U2内，连接差分电路U12，所述的差分电路U12连接单片机Ul，所述的流量传感器U8安装在液流电池管路U2内，连接差分电路U12 ； 温度传感器U6为半导体温度传感器，采集液流电池管路U2中电解液U5的温度值并经信号隔离电路U13、信号隔离电路U14发送给单片机U1，压力传感器U7为模拟量压力传感器，采集液流电池管路U2中电解液U5的压力值并经差分电路U12发送给单片机Ul，流量传感器U8为模拟量流量传感器，采集液流电池管路U2中电解液U5的流量值并经差分电路U12发送给单片机Ul，单片机向通讯接口电路输出信号。
2.根据权利要求1所述的一种液流电池充、放电系统的运行参数采集电路，其特征在于，所述的单片机Ul采用飞力浦LPC2194。
3.根据权利要求1所述的一种液流电池充、放电系统的运行参数采集电路，其特征在于，所述的温度传感器U6采用DS18B20。
4.根据权利要求1所述的一种液流电池充、放电系统的运行参数采集电路，其特征在于，所述的压力传感器U7采用FQV47FMT00001B4A0000。
5.根据权利要求1所述的一种液流电池充、放电系统的运行参数采集电路，其特征在于，所述的流量传感器U8采用LWGY-32。
6.根据权利要求1所述的一种液流电池充、放电系统的运行参数采集电路，其特征在于，所述的信号隔离电路U13、信号隔离电路U14采用光耦隔离器。
7.根据权利要求1所述的一种液流电池充、放电系统的运行参数采集电路，其特征在于，所述的温度传感器U6与信号隔离电路U13、信号隔离电路U14的连接线采用屏蔽电缆线。
8.根据权利要求1所述的一种液流电池充、放电系统的运行参数采集电路，其特征在于，所述的压力传感器U7、流量传感器U8与差分电路U12的连接线采用屏蔽电缆线。
9.根据权利要求1所述的一种液流电池充、放电系统的运行参数采集电路，其特征在于，所述的通讯接口电路U3采用CAN总线通讯接口电路。
10.根据权利要求1所述的一种液流电池充、放电系统的运行参数采集电路，其特征在于，还包括CAN转485通讯接口 Ul1、变频器U9和电机UlO，所述的CAN转485通讯接口分别连接通讯接口电路U3和变频器U9，所述的变频器U9连接电机U10，所述的电机UlO安装在液流电池管路U2上。
【文档编号】G01D21/02GK104132691SQ201410374897
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】雷珽, 谭明生, 刘舒, 方陈, 张宇, 高旭峰, 柳劲松, 时珊珊, 袁加妍, 王立明 申请人:国网上海市电力公司, 华东电力试验研究院有限公司, 上海神力科技有限公司