[實用新型]一種兆瓦級液流電池的換熱系統

有效

• 申請號: 201320119824.1
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN203134898U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 吳靜波;張華民;許曉波;馬相坤;權穎;王宏博
• 申請（專利權）人: 大連融科儲能技術發展有限公司
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅;李馨

技術領域

本實用新型涉及一種兆瓦級液流電池的換熱系統，特別涉及1MW及其以上級液流電池的換熱系統及其冷卻方法，屬于液流電池領域。

背景技術

電能難以儲存而又不可缺少，任何時刻它的生產都要滿足用電需求，因此人們一直在尋找既經濟又可行的儲能技術來解決電力供求之間的矛盾。另外電能存儲在電能管理、電網輔助服務、電壓控制、再生能源利用、大型不間斷電源等方面都有著重要作用，若與大型火力發電聯合，可降低電站峰值容量、降低發電成本以及減小污染。若與風力、潮汐能等可再生能源發電聯合，可實現電能的連續平穩供給，滿足用戶需求。由于液流電池具有功率與容量可獨立設計、可深度充放電，壽命較長等優點，逐漸成為最有前途的規模電力存儲的首選之一，備受人們的關注和重視。

然而，在液流電池運轉期間，由于電化學反應放熱，漏電電流生熱，循環泵運轉放熱等，電解液的溫度會升高，高溫會使電解液中的化學物質發生變化，有些變化很難處理甚至是不可逆的，這將給電池系統帶來嚴重損壞。為了保證電池系統在運行過程中保持良好的狀態，目前往往使用水冷換熱器等方式將電池系統產生的熱量直接帶出。對于小功率的電池系統，此種方法是可行的，但是對于1MW級以上的大型液流電池系統中，往往含有多套KW級子系統單元，根據液流電池的工作特點和應用模式，這些子單元并不一定同一時段需要冷卻水，若按照最大設計能力進行冷卻水循環系統的設計，往往會帶來一次性投資大、后期運營維護工作量大、能耗大等一系列問題。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種兆瓦級液流電池的換熱系統，本實用新型針對液流電池包括多套子系統單元這一特點，提供一種更加優化的處理方法，減小冷卻循環水設計規模，降低運營能耗，提高整個液流電池系統的效率。

一種兆瓦級液流電池的換熱系統，所述系統包括下述系統單元：

至少一個接收來自用于冷卻液流電池電解液的換熱裝置的冷卻水的冷卻塔，所述換熱裝置與電解液儲罐相連；

至少一個通過接收來自冷卻塔的冷卻水而與冷卻塔相連的用于存儲冷卻水的容器；

至少一個接收來自所述用于存儲冷卻水的容器的流體輸送裝置，所述換熱裝置通過接收來自所述流體輸送裝置的冷卻水而與流體輸送裝置相連；

用于連接各個系統單元的管道和用于控制管道的閥門。

本實用新型所述兆瓦級液流電池的換熱系統所述換熱裝置為本領域熟練技術人員所知的用于流體換熱的裝置，包括間壁式換熱器、混合式換熱器等。

本實用新型所述冷卻塔為本領域熟練技術人員所知的用于流體換熱的冷卻塔，包括水冷式、風冷式或水冷風冷結合式冷卻塔，優選水冷風冷結合式冷卻塔。

本實用新型所述用于存儲冷卻水的容器為本領域熟練技術人員所知的用于流體存儲的容器，優選為冷卻水儲槽或冷卻水儲罐。

本實用新型所述流體輸送裝置為本領域熟練技術人員所知的用于流體傳輸的泵，如離心泵。

本實用新型所述兆瓦級液流電池的換熱系統進一步包括用于連接各設備單元的管道及管道連接件，所述管道及其連接件的選擇為本領域的公知常識，本領域熟練技術人員可以根據系統的總體流量確定所需管道的材質、型號、截面積等參數；本實用新型所述用于控制管道的閥門的選擇為本領域的公知常識，包括流量控制閥、磁控閥門、電控閥門等。

本實用新型所述兆瓦級液流電池的換熱系統還包括控制系統，所述控制系統用于控制閥門、流體輸送裝置、冷卻塔的運行狀態。所述控制系統為本領域的現有技術，本領域熟練技術人員可以通過本系統控制流體輸送裝置和冷卻塔運行狀態的需求確定所述控制系統選擇及與各涉及裝置的連接及控制情況。

本實用新型所述系統進一步包括溫度傳感裝置，所述溫度傳感裝置為本領域熟練技術人員所知的溫度傳感裝置，包括溫度傳感器等，所述溫度傳感裝置用于檢測進入換熱裝置和/或流出換熱裝置的冷卻水的溫度，顯示溫度參數并將其傳送給控制裝置，用于控制進入換熱器的冷卻水的量和溫度。

本實用新型所述系統進一步包括流量計量裝置，所述流量計量裝置為本領域熟練技術人員所知的流量計量裝置，如流量計等，所述流量計量裝置用于顯示管道中的流體流量，并將其傳送給控制裝置，用于控制進入換熱器的冷卻水的量和溫度。