[發(fā)明專利]一種液流電池的組網(wǎng)控制系統(tǒng)和組網(wǎng)控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010532430.3
• 申請(qǐng)日: 2020-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN113810437A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 坤厚儲(chǔ)能科技有限公司
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08;H04L12/40;H04L29/06;G08C23/06;G08C19/00;G01D21/02
• 代理公司: 北京可專樂知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11787
• 代理人: 王文紅

本發(fā)明提出一種液流電池的組網(wǎng)控制系統(tǒng)和組網(wǎng)控制方法。所述組網(wǎng)控制系統(tǒng)包括控制層，管理層和監(jiān)視層；所述控制層包括電堆控制柜，所述電堆控制柜連接于液流電池電堆；所述管理層用于存儲(chǔ)所述液流電池電堆實(shí)時(shí)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和給所述液流電池電堆下發(fā)控制指令；所述監(jiān)視層包括1個(gè)或多個(gè)監(jiān)視層電腦，用于控制參數(shù)的下發(fā)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的顯示；所述管理層通過光纖以太網(wǎng)連接所述控制層，所述監(jiān)視層連接所述管理層。本發(fā)明提出的液流電池的組網(wǎng)控制系統(tǒng)，把管理層前移到監(jiān)視層前面，來提高管理層對(duì)電堆調(diào)控的響應(yīng)速度。監(jiān)視層從管理層獲取監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，方便進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/p>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種液流電池的數(shù)據(jù)通訊和控制的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

氧化還原液流電池的正負(fù)極的電極活性物質(zhì)均為溶液，電解液的儲(chǔ)罐位于電極反應(yīng)單元之外，通過泵輸送電解液流過電極。充電時(shí)，正極發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)；放電時(shí)則正極發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)。液流電池因其構(gòu)造的特殊形式，具有儲(chǔ)能容量靈活可調(diào)、安全性高的特點(diǎn)，尤其適合于風(fēng)電電場(chǎng)或太陽能電場(chǎng)的儲(chǔ)能。

液流電池的控制系統(tǒng)需要配置控制、監(jiān)視和管理這幾項(xiàng)功能單元。常用的控制系統(tǒng)采用CAN總線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，CAN的通信協(xié)議完善，可有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。專利申請(qǐng)CN110311824A提出一種電池管理系統(tǒng)CAN通訊動(dòng)態(tài)組網(wǎng)方法，其步驟包括，當(dāng)多個(gè)電池包接入CAN總線時(shí)，每一電池包內(nèi)的電池管理系統(tǒng)通過CAN總線連接至整車CAN通訊網(wǎng)絡(luò)。比較每一電池管理系統(tǒng)生成的節(jié)點(diǎn)ID和至整車CAN通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的節(jié)點(diǎn)ID，并將其生成的節(jié)點(diǎn)ID依次與其接收到的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)ID進(jìn)行比較；若不一致則整車系統(tǒng)分配預(yù)先定義的ID地址；允許這些電池包的電池管理系統(tǒng)接入所述整車CAN通訊網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行通訊組網(wǎng)。

但若控制單元通過CAN總線組網(wǎng)后直接通過CAN/以太網(wǎng)模塊把數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)視單元，管理單元再通過監(jiān)視單元獲取電堆的參數(shù)，會(huì)影響數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。

現(xiàn)有的組網(wǎng)方式通過網(wǎng)線進(jìn)行組網(wǎng)后把數(shù)據(jù)傳到監(jiān)視單元。在風(fēng)電電場(chǎng)的工況下，網(wǎng)線遠(yuǎn)距離傳輸會(huì)引起信號(hào)衰減；另外，液流電池的電堆工況復(fù)雜，電池系統(tǒng)中電解液工作溫度為50～60℃，由大功率加熱器來完成；大型電堆充放電所需要的流量，由大功率泵提供；還有進(jìn)行AC/DC轉(zhuǎn)換的儲(chǔ)能逆變器等，都屬于大功率器件，容易產(chǎn)生電磁干擾，影響通訊的效率，沿路干擾增加，使傳輸數(shù)據(jù)容易出錯(cuò)，因而會(huì)造成通訊卡頓。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種液流電池的組網(wǎng)控制系統(tǒng)。該通訊方式、結(jié)構(gòu)布置方面均有改進(jìn)，大大增加了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省?/p>

本發(fā)明的第二個(gè)目的是提出一種液流電池的組網(wǎng)控制方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的的技術(shù)方案為：

一種液流電池的組網(wǎng)控制系統(tǒng)，所述組網(wǎng)控制系統(tǒng)包括控制層，管理層和監(jiān)視層；

所述控制層包括電堆控制柜，所述電堆控制柜連接于液流電池電堆；

所述管理層用于存儲(chǔ)所述液流電池電堆實(shí)時(shí)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和給所述液流電池電堆下發(fā)控制指令；

所述監(jiān)視層包括1個(gè)或多個(gè)監(jiān)視層電腦，用于控制參數(shù)的下發(fā)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的顯示；

所述控制層連接至所述管理層，所述管理層連接所述監(jiān)視層；或所述控制層直接連接至所述監(jiān)視層。

其中，所述電堆控制柜連接于液流電池電堆，所述液流電池電堆上設(shè)置有漏電傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、電壓傳感器、電流傳感器、電解液流量傳感器中的一種或多種，所述漏電傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、電壓傳感器、電流傳感器、電解液流量傳感器以及所述液流電池電堆的電極均連接于所述控制柜。

其中，所述液流電池電堆有多個(gè)，分屬于不同的工區(qū)，各工區(qū)之間的電堆控制柜之間通過CAN總線進(jìn)行并網(wǎng)。