[實用新型]全釩液流儲能電池電解液管路集成系統

有效

• 申請號: 201720196674.2
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN206673032U
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 吳之春;王曉功;過躍;王冬旭;周振華
• 申請（專利權）人: 江蘇朗閣德瑞儲能科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04276
• 分類號: H01M8/04276;H01M8/2484
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙)32104
• 代理人: 殷紅梅

技術領域

本發明涉及一種儲能系統，具體的說是全釩液流儲能電池電解液管路集成系統，屬于能量儲存技術領域。

背景技術

最近幾年，國際電力儲能產業得到了快速發展，目前年均增長9.0%左右，遠高于全球電力2.5%的增長率，儲能產業已成為世界上主要發達國家重點發展的新興產業。隨著我國電網容量的不斷擴大，峰谷差不斷增加，可再生能源、分布式供能和智能電網的蓬勃發展，對大規模發展儲能產業的需求也越來越大。

目前，電力儲能技術包括抽水電站 、壓縮空氣、蓄電池、飛輪、超級電容、超導磁能等。但由于容量、儲能周期、能量密度、充放電效率、壽命、運行費用、環保等原因，目前已在大型商業系統中運行的只有抽水電站和壓縮空氣兩種。

抽水電站儲能系統具有技術成熟、效率高、容量大、儲能周期不受限制等優點。但是抽水電站儲能系統需要特殊的地理條件建造兩個水庫和水壩，建設周期很長，初期投資巨大，因此建造抽水電站儲能系統受到了越來越大的限制。

傳統壓縮空氣儲能系統是基于燃氣輪機技術開發的一種儲能系統。壓縮空氣儲能系統具有儲能容量較大、儲能周期長、效率高和單位投資相對較小等優點。但是，傳統壓縮空氣儲能系統不是一項獨立的技術，它必須同燃氣輪機電站配套使用，不能適合其他類型電站，特別不適合我國以燃煤發電為主，不提倡燃氣燃油發電的能源戰略。而且，傳統壓縮空氣儲能系統仍然依賴燃燒化石燃料提供熱源，面臨化石燃料價格上漲和污染物控制的限制。此外，同抽水蓄能電站類似，壓縮空氣儲能系統也需要特殊的地理條件建造大型儲氣室，如巖石洞穴、鹽洞、廢棄礦井等，從而使傳統壓縮空氣儲能系統應用范圍受到很大制約。

全釩液流電池是一種新型的儲能裝置，不僅可以作為太陽能、風能發電系統的配套儲能設備，還可以作為電網的調峰裝置，提高輸電質量，保障電網安全。利用全釩液流電池進行蓄電儲能，可以不受地理條件限制，有望實現大規模儲能。

現有技術中，全釩液流電池的結構原理如圖1所示，一般為電堆串聯連接，同時供應電堆的電解液管路也是串聯連接。傳統的電堆串聯結構的電堆之間存在電壓差，電解液管路中能導電的電解液產生自放電損失，影響到電堆的儲能效果。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種全釩液流儲能電池電解液管路集成系統，改變了串聯在同一個回路中不同電壓電池的電解液儲存在同一電解液儲罐中的傳統集成組合方式，通過系統電解液儲罐設計及電解液管路設計優化，避免電池因電解液管道內存在電壓差導致自放電損失，從而提高電池系統的整體工作效率，節約了能源，提高了能量的利用效率，降低了成本，提高了經濟效益。

按照本發明提供的技術方案，全釩液流儲能電池電解液管路集成系統包括全釩液流電池堆、負極電解液儲罐和正極電解液儲罐，多個全釩液流電池堆通過串聯回路導線串聯形成一個電池堆串聯回路，多個電池堆串聯回路通過并聯回路導線并聯連接成一體，其特征是：位于同一個電池堆串聯回路中的多個全釩液流電池堆稱為橫向電堆，位于不同電池堆串聯回路中、并且處于同電壓位置的多個全釩液流電池堆稱為縱向電堆，橫向電堆中每個電壓位置的全釩液流電池堆相對應單獨設置一套正負電解液循環儲存系統，縱向電堆中所有的全釩液流電池堆共同連接該電壓位置的正負電解液循環儲存系統；所述正負電解液循環儲存系統包括負極電解液儲罐和正極電解液儲罐，負極電解液儲罐的進液端通過電解液管路連接全釩液流電池堆的負極出液端，負極電解液儲罐的出液端通過電解液管路連接全釩液流電池堆的負極進液端，正極電解液儲罐的進液端通過電解液管路連接全釩液流電池堆的正極出液端，正極電解液儲罐的出液端通過電解液管路連接全釩液流電池堆的正極進液端。

進一步的，負極電解液儲罐和正極電解液儲罐的出液端均設有循環泵。

進一步的，負極電解液儲罐和正極電解液儲罐進出液端連接的電解液管路上均設有第一閥門。

進一步的，負極電解液儲罐和正極電解液儲罐出液端連接的電解液管路上設有壓力表。

進一步的，全釩液流電池堆正負極的電解液的進出液端均設有第二閥門。

本發明與已有技術相比具有以下優點：

本發明結構簡單、緊湊、合理，串聯在同一回路中的電堆的電解液管路相互獨立，不會因為電壓差導致電池自放電，提高了系統效率，提高了能量的利用效率，提高了經濟效益；本發明的布置方式不受地理條件影響，適合于大型全釩液流電池儲能系統的集成應用。

附圖說明

圖1為現有技術中全釩液流電池的結構圖。

圖2為本發明的結構原理圖。