一种全钒液流电池SOC均衡监视与控制系统技术方案

本发明专利技术属于全钒液流电池系统领域，公开了一种全钒液流电池SOC均衡监视与控制系统。包括系统架构部分、控制回路部分、网格架构部分。本发明专利技术控制硬件上采用设备互锁，避免短路；控制软件上采用逻辑互锁，避免误动；数据通讯上采用双网段以太网监控，避免干扰及数据优化处理；控制策略及控制方式上可实现自动均衡工作及停止，且根据SOC设定值可实现三种控制模式即可充放电模式、只充电模式、只放电模式，控制模式多样适配性更强；人机界面与原理统一更清晰直观。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于全钒液流电池系统领域，具体涉及一种全钒液流电池soc均衡监视与控制系统。

技术介绍

1、在世界经济艰难复苏、传统能源日益匮乏、地球环境日趋恶化的今天，一场对人类社会影响极其重大深远的新能源产业革命浪潮正在席卷全球！新能源固有的随机性、波动性、间歇性、调峰难、并网难特性，决定了其规模化发展必须要有先进的储能技术作支撑。

2、全钒液流电池通过不同价态的钒电解液自下而上通过电极循环流动进行电化学反应，从而实现化学能和电能的相互转换。全钒液流电池是当今世界上规模最大、技术最先进、最接近产业化的高效充电燃料电池，具有功率大、能量大、效率高、成本低、寿命长、无污染等优点，在光伏发电、风力发电、分布电站、电网调峰、通讯基站、ups/eps电源、交通市政、军用蓄电等广阔领域具有良好应用前景，即将为人类带来前所未有、意义重大深远的新能源产业革命。

3、随着长时储能行业全钒液流电池的迅猛发展，在多串联电池模块的电池单元中不同电池模块的soc值之间维持稳定平衡进而使得多串电池模块所有的soc值能同步实现充满或放空变得至关重要。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种全钒液流电池soc均衡监视与控制系统，可适配多串电池模块组成的电池单元，控制硬件上采用设备互锁，避免短路；控制软件上采用逻辑互锁，避免误动；数据通讯上采用双网段以太网监控，避免干扰及数据优化处理；控制策略及控制方式上可实现自动均衡工作及停止，且根据soc设定值可实现三种控制模式即可充放电模式、只充电模式、只放电模式，控制模式多样适配性更强；人机界面与原理统一更清晰直观。

2、本专利技术的上述目的是通过以下技术方案实现的：一种全钒液流电池soc均衡监视与控制系统，包括均衡器控制柜，在均衡器控制柜内有三部分，分别是系统架构部分、控制回路部分、网络架构部分，具体结构如下：

3、系统架构部分：包括直流接触器和直流熔断器，直流接触器又分为总直流接触器和分直流接触器，其中均衡器控制柜外部的soc均衡器通过电缆连接均衡器控制柜内部的总直流接触器，总直流接触器与分直流接触器一端电缆连接，分直流接触器另一端连接直流熔断器，直流熔断器与外部全钒液流电池模块连接；

4、控制回路部分：包括断路器、电源，均衡器控制柜外部的低压配电通过电缆依次连接断路器b、断路器c、电源，在断路器b前端电缆上另设有电缆接断路器a一端，断路器a另一端通过电缆接地；电源还通过电缆接直流断路器一端，直流断路器另一端电缆接外部接触器控制回路电源，电源还通过电缆接与直流断路器并联的保险端子一端，保险端子另一端接有均衡器控制柜外部的用电设备；

5、网格架构部分：包括以太网通讯模块、cpu控制器、数字量输入模块、触摸屏、交换机，cpu控制器通过交换机与均衡器控制柜外部的soc均衡器、电池单元连接，触摸屏通过交换机与均衡器控制柜外部的外部交换机相连，以太网通讯模块与均衡器控制柜外部的外部交换机相连，cpu控制器上设有串口通讯模块，串口通讯模块与均衡器控制柜外部的soc控制模块连接。

6、进一步的，所述均衡器控制柜前柜门上设有通风过滤网、急停按钮，后柜门上设有风扇过滤网，侧面顶部设有照明灯，内侧面还设有加热器。

7、进一步的，所述总直流接触器设为一个或两个，分直流接触器设有2-12个，直流熔断器数量与分直流接触器相同。

8、进一步的，所述断路器b和断路器c间还电缆连接有并联的断路器d、断路器e、断路器f，断路器d另接有插座，断路器e另通过门控开关接有照明灯、通过温控开关a接有散热风机，断路器f另通过温控开关b接有加热器。

9、进一步的，所述散热风机设有多个，所述加热器设有多个，对应温控开关b设有与加热器数量相同的多个。

10、进一步的，所述保险端子设有并联的多个，分别与均衡器控制柜外部的不同用电设备连接。

11、进一步的，所述断路器a电缆接地线上设有防雷浪涌保护器。

12、进一步的，所述直流断路器设有并联的多个，分别与均衡器控制柜外部的不同接触器控制回路电源连接。

13、进一步的，所述电池单元设有多个，交换机分别与多个电池单元连接。

14、本专利技术与现有技术相比的有益效果是：本专利技术全钒液流电池的soc均衡监视与控制系统可适配多串电池模块组成的电池单元，最大可适配两个六串电池模块的电池单元，也就是最大可同时判断十二组电池soc值进而判断哪组电池模块需要进行均衡工作。控制硬件上采用设备互锁，避免短路；控制软件上采用逻辑互锁，避免误动；数据通讯上采用双网段以太网监控，避免干扰及数据优化处理；控制策略及控制方式上可实现自动均衡工作及停止，且根据soc设定值可实现三种控制模式即可充放电模式、只充电模式、只放电模式，控制模式多样适配性更强；人机界面与原理统一更清晰直观。

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【技术保护点】

1.一种全钒液流电池SOC均衡监视与控制系统，其特征在于，包括均衡器控制柜，在均衡器控制柜内有三部分，分别是系统架构部分、控制回路部分、网络架构部分，具体结构如下：

2.根据权利要求1所述的全钒液流电池SOC均衡监视与控制系统，其特征在于，所述均衡器控制柜前柜门上设有通风过滤网(36)、急停按钮(33)，后柜门上设有风扇过滤网(34)，侧面顶部设有照明灯(35)，内侧面还设有加热器。

3.根据权利要求1所述的全钒液流电池SOC均衡监视与控制系统，其特征在于，所述总直流接触器(1)设为一个或两个，分直流接触器(2)设有2-12个，直流熔断器(3)数量与分直流接触器(2)相同。

4.根据权利要求1所述的全钒液流电池SOC均衡监视与控制系统，其特征在于，所述断路器b(8)和断路器c(9)间还电缆连接有并联的断路器d(10)、断路器e(11)、断路器f(12)，断路器d(10)另接有插座(15)，断路器e(11)另通过门控开关(16)接有照明灯(19)、通过温控开关a(17)接有散热风机(18)，断路器f(12)另通过温控开关b(20)接有加热器(21)。

5.根据权利要求1所述的全钒液流电池SOC均衡监视与控制系统，其特征在于，所述散热风机(18)设有多个，所述加热器(21)设有多个，对应温控开关b(20)设有与加热器(21)数量相同的多个。

6.根据权利要求1所述的全钒液流电池SOC均衡监视与控制系统，其特征在于，所述保险端子(23)设有并联的多个，分别与均衡器控制柜外部的不同用电设备连接。

7.根据权利要求1所述的全钒液流电池SOC均衡监视与控制系统，其特征在于，所述断路器a(7)电缆接地线上设有防雷浪涌保护器(24)。

8.根据权利要求1所述的全钒液流电池SOC均衡监视与控制系统，其特征在于，所述直流断路器(14)设有并联的多个，分别与均衡器控制柜外部的不同接触器控制回路电源连接。

9.根据权利要求1所述的全钒液流电池SOC均衡监视与控制系统，其特征在于，所述电池单元(30)设有多个，交换机(29)分别与多个电池单元(30)连接。

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【技术特征摘要】

1.一种全钒液流电池soc均衡监视与控制系统，其特征在于，包括均衡器控制柜，在均衡器控制柜内有三部分，分别是系统架构部分、控制回路部分、网络架构部分，具体结构如下：

2.根据权利要求1所述的全钒液流电池soc均衡监视与控制系统，其特征在于，所述均衡器控制柜前柜门上设有通风过滤网(36)、急停按钮(33)，后柜门上设有风扇过滤网(34)，侧面顶部设有照明灯(35)，内侧面还设有加热器。

3.根据权利要求1所述的全钒液流电池soc均衡监视与控制系统，其特征在于，所述总直流接触器(1)设为一个或两个，分直流接触器(2)设有2-12个，直流熔断器(3)数量与分直流接触器(2)相同。

4.根据权利要求1所述的全钒液流电池soc均衡监视与控制系统，其特征在于，所述断路器b(8)和断路器c(9)间还电缆连接有并联的断路器d(10)、断路器e(11)、断路器f(12)，断路器d(10)另接有插座(15)，断路器e(11)另通过门控开关(16)接有照明灯(19)、通过温控开关a(17)接有散热风机...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，张悦，
申请(专利权)人：大连融科储能技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：