[發明專利]工業用鹽湖提鋰電源系統

在審

• 申請號: 201910778047.3
• 申請日: 2019-08-22
• 公開（公告）號: CN110336471A
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 張治奎;楊澤祥;盧春雷;李衛榮;韓強;劉國興;靳飛;敦士旋
• 申請（專利權）人: 河北為信電子科技股份有限公司;江蘇中南鋰業有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 涂鳳琴

本申請涉及一種工業用鹽湖提鋰電源系統包括控制器、電源換向模塊、電解槽、采集模塊和供電電源；控制器分別與所述電源換向模塊和采集模塊連接，根據采集模塊輸出的采集參數控制電源換向模塊開關和換向動作；供電電源與電源換向模塊連接，為電源換向模塊提供輸入電壓；電源換向模塊為所述電解槽提供電解工作所需電壓；采集模塊用于從電解槽中獲取采集參數。本申請中電源換向模塊可以實現低電壓大電流控制，適用于工業應用，有利于實現鹽湖提鋰電源系統中電源換向自動化控制。

技術領域

本申請涉及電源系統技術領域，尤其是一種工業用鹽湖提鋰電源系統。

背景技術

金屬鋰是目前人們發現的最輕的金屬，它被廣泛應用于能源、化工、冶金等領域。隨著能源問題的日益突出，鋰離子電池得以快速發展，鋰及其化合物占據著不可替代的地位。在自然界，鋰主要以礦石和鹵水兩種形式存在，大部分鋰資源存在于鹵水尤其是鹽湖鹵水中，其儲量占全部鋰資源儲量的80％以上。隨著市場需求的增長，礦物鋰資源顯得供不應求，且開采成本高，人們開始開發鹽湖鹵水中的鋰資源。鹽湖提鋰過程中需要供電電源系統做支撐，

現有的電源設備一般可滿足正向的先恒流再恒壓充電過程，對于反向過程只能進行恒流放電、恒阻放電、恒功率放電，或者說只能反向恒流充電、恒阻充電、恒功率充電。因此在反向過程時不能做到先恒流再恒壓的過程。相關技術中，在進行鹽湖提鋰實現時可使用機械開關結構或電子開關來實現對電極電壓的調整，但在工業應用中，電源系統為低電壓大電流系統，傳統的機械開關或電子開關不能滿足工業應用中電源換向要求，以使工業應用中鹽湖提鋰難以實現自動化控制。

發明內容

為至少在一定程度上克服相關技術中，在進行鹽湖提鋰實現時可使用機械開關結構或電子開關來實現對電極電壓的調整，但在工業應用中，電源系統為低電壓大電流系統，傳統的機械開關或電子開關不能滿足工業應用中電源換向要求，以使工業應用中鹽湖提鋰難以實現自動化控制的問題，本申請提供一種工業用鹽湖提鋰電源系統，包括：

控制器、電源換向模塊、電解槽、采集模塊和供電電源；

所述控制器分別與所述電源換向模塊和采集模塊連接，根據所述采集模塊輸出的采集參數控制所述電源換向模塊開關和換向動作；

所述供電電源與所述電源換向模塊連接，為所述電源換向模塊提供輸入電壓；

所述電源換向模塊為所述電解槽提供電解工作所需電壓；

所述采集模塊用于從所述電解槽中獲取采集參數。

進一步的，所述可換向開關電源包括移相全橋變換器和高頻變壓器和高頻同步整流換向電路。

進一步的，所述同步整流換向電路包括兩組同步整流開關管，每組同步整流開關管包括一對反向串聯的場效應管組。

進一步的，所述移相全橋變換器包括4組場效應管。

進一步的，所述可換向開關電源的結構為半橋結構，或者，所述可換向開關電源的結構為全橋結構。

進一步的，所述系統還包括：輸出濾波模塊，所述輸出濾波模塊的輸入端與所述電源換向模塊連接，所述輸出濾波模塊的輸出端與所述采集模塊連接。

進一步的，所述輸出濾波模塊包括兩組電解電容，所述兩組電解電容的陰極相連。

進一步的，所述控制器包括電壓控制器和電流控制器；所述電壓控制器內預設電壓參考值；所述電流控制器內預設電流參考值。

進一步的，所述采集模塊包括電壓采樣電路和電流采樣電路；所述電壓控制器與所述電壓采樣電路連接；所述電流控制器與所述電流采樣電路連接。

進一步的，所述采集模塊還包括信號處理電路，所述信號處理電路分別與電壓采樣電路和電流采樣電路連接。