[發明專利]一種兆瓦級儲能電站液流電池冷卻系統

在審

• 申請號: 201810737966.1
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN108899564A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 楊大明
• 申請（專利權）人: 江蘇普萊墨斯能源科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04007
• 分類號: H01M8/04007;H01M8/04029;H01M8/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

本發明公開一種兆瓦級儲能電站液流電池冷卻系統。該系統包括液流電池、第一電解液冷卻循環泵、第二電解液冷卻循環泵、第一換熱器、第二換熱器以及冷卻水循環裝置；液流電池包括電池堆、第一電解液儲罐、第二電解液儲罐、第一電解液充放電循環泵以及第二電解液充放電循環泵。第一電解液冷卻循環泵、第一換熱器以及第一電解液儲罐構成第一電解液冷卻循環回路；第二電解液冷卻循環泵、第二換熱器以及第二電解液儲罐構成第二電解液冷卻循環回路；第一換熱器、第二換熱器以及冷卻水循環裝置構成冷卻水循環回路。本發明通過兩個冷卻循環回路代替了制冷空調，提高了儲能電站的充放電效率，降低了熱管理系統的能耗、設備投資和檢修維護成本。

技術領域

本發明涉及液流電池領域，特別是涉及一種兆瓦級儲能電站液流電池冷卻系統。

背景技術

液流電池具有容量高、循環壽命長的特點，非常適用于大規模、長周期、高功率的兆瓦級儲能電站的應用場景。隨著可再生能源比例不斷提高和分布式智慧能源系統迅速發展，液流電池將很快迎來一個繁榮發展期。

目前適合兆瓦級儲能電站的液流電池主要有釩液流電池和鋅溴液流電池。由于釩液流電池和鋅溴液流電池的充放電效率約為75～80％，也就是說有20～25％的電能將轉變為熱能，以1兆瓦(MW，以下同)的儲能電站計算，電能將轉變為熱能的功率為0.20～0.25MW，也就是200～250KW，這部分熱量很大，需要有可靠的散熱系統對該熱量進行管理，以保障系統正常運行。

已有的熱管理解決方案，是在每個25KW/125KWh的液流電池機殼內部都配置有一個熱管理子系統，具體為一臺制冷空調。制冷空調通電后，制冷系統內制冷劑的低壓蒸汽被壓縮機吸入并壓縮為高壓蒸汽后排至冷凝器，液流電池機殼內部的空氣不斷循環流動，達到降低機殼內部溫度的目的。

以制冷空調來控制液流電池充放電過程中產生的大量熱量，有如下缺點：

1、制冷空調數量多，設備成本大，投資高。

2、額外增加制冷空調的耗，降低儲能電站的充放電效率。

3、制冷空調的使用壽命一般只有10～15年，到期需要更換制冷空調。另外運行中需要定期(1～2年)添加制冷劑，大幅增加儲能電站的檢修和維護成本。

發明內容

本發明的目的是提供一種兆瓦級儲能電站液流電池冷卻系統，提高儲能電站的充放電效率，降低熱管理系統的能耗、設備投資和檢修和維護成本。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種兆瓦級儲能電站液流電池冷卻系統，所述系統包括液流電池、第一電解液冷卻循環泵、第二電解液冷卻循環泵、第一換熱器、第二換熱器以及冷卻水循環裝置；所述液流電池包括電池堆、第一電解液儲罐、第二電解液儲罐、第一電解液充放電循環泵以及第二電解液充放電循環泵；

所述第一電解液儲罐、所述第一電解液充放電循環泵以及所述電池堆構成第一電解回路；

所述第二電解液儲罐、所述第二電解液充放電循環泵以及所述電池堆構成第二電解回路；

所述第一電解液冷卻循環泵、所述第一換熱器以及所述第一電解液儲罐構成第一電解液冷卻循環回路；

所述第二電解液冷卻循環泵、所述第二換熱器以及所述第二電解液儲罐構成第二電解液冷卻循環回路；

所述第一換熱器、所述第二換熱器以及所述冷卻水循環裝置構成冷卻水循環回路。

可選的，所述冷卻水循環裝置包括冷卻塔、冷卻水泵以及冷卻水箱；所述冷卻水箱設在所述冷卻塔的下方，所述冷卻水箱上設置有進水口和出水口；所述冷卻水泵設置在所述第一換熱器與所述冷卻水箱之間，所述冷卻塔與所述第二換熱器連接。

可選的，所述冷卻塔的頂部設置有風扇。