[發(fā)明專利]液流儲(chǔ)能系統(tǒng)的停機(jī)保護(hù)系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111663375.2
• 申請(qǐng)日: 2021-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN114335647A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林柏生;南逸;林家葦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寰泰儲(chǔ)能科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M8/18
• 分類號(hào): H01M8/18;H01M8/2484;H01M8/249;H01M8/04992
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 朱方杰;駱希聰

本發(fā)明提供一種液流儲(chǔ)能系統(tǒng)的停機(jī)保護(hù)系統(tǒng)和方法，該停機(jī)保護(hù)系統(tǒng)包括：正向流路裝置，包括進(jìn)罐管路和出罐管路；逆向流路裝置，包括逆向管路；控制器，可在液流儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，控制液流儲(chǔ)能系統(tǒng)的電解液在電堆組和電解液儲(chǔ)罐之間作正向循環(huán)，在液流儲(chǔ)能系統(tǒng)接收到停機(jī)信號(hào)時(shí)，控制電堆組中的電解液逆向回流至電解液儲(chǔ)罐；正向循環(huán)對(duì)應(yīng)的電解液流向?yàn)閺碾娊庖簝?chǔ)罐通過(guò)出罐管路流向電堆組，再通過(guò)進(jìn)罐管路從電堆組流向所述電解液儲(chǔ)罐；逆向回流對(duì)應(yīng)的電解液流向?yàn)閺碾姸呀M通過(guò)逆向管路回流至電解液儲(chǔ)罐。本發(fā)明的技術(shù)方案通過(guò)將液流儲(chǔ)能系統(tǒng)停機(jī)時(shí)存留在電堆組中的電解液抽回，避免電堆內(nèi)產(chǎn)生自放電現(xiàn)象，提高了電堆的壽命和儲(chǔ)能系統(tǒng)的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及液流儲(chǔ)能系統(tǒng)，具體地涉及一種液流儲(chǔ)能系統(tǒng)的停機(jī)保護(hù)系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

目前我國(guó)正在大力發(fā)展新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)，在能源結(jié)構(gòu)中，新能源占比逐年增加，而化石能源逐年減少。鑒于風(fēng)電和太陽(yáng)能等新能源發(fā)電方式的隨機(jī)性和不可控性，電網(wǎng)的調(diào)峰調(diào)頻將面臨挑戰(zhàn)。為了確保電網(wǎng)滿足時(shí)刻變化的負(fù)荷需求和穩(wěn)定可靠運(yùn)行，需建設(shè)大量的儲(chǔ)能電站。

抽水蓄能的儲(chǔ)能方式是傳統(tǒng)成熟的技術(shù)，然而考慮到地形、自然環(huán)境和離負(fù)荷中心距離等因素，具備建設(shè)抽水蓄能電站條件的地方有限，故化學(xué)儲(chǔ)能在儲(chǔ)能市場(chǎng)中將起到重要的作用。在各種化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)路線中，液流儲(chǔ)能系統(tǒng)具有安全性好、壽命長(zhǎng)、無(wú)污染、衰減小等諸多優(yōu)勢(shì)，特別是在長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)能和對(duì)于安全性要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景，其優(yōu)勢(shì)更為突出，因此液流儲(chǔ)能技術(shù)將在儲(chǔ)能市場(chǎng)上具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

然而，對(duì)于大容量液流儲(chǔ)能系統(tǒng)，隨著電堆容量的增大，停機(jī)后電堆內(nèi)存留的電解液較多，存留在電堆內(nèi)的電解液將產(chǎn)生自放電現(xiàn)象，從而導(dǎo)致能量損失。此外，留存在電堆內(nèi)部的電解液可能在電堆內(nèi)的主流道和分支流道處產(chǎn)生局部過(guò)熱，使電解液產(chǎn)生析出結(jié)晶，導(dǎo)致堵塞流道、損壞質(zhì)子膜，以及使電堆內(nèi)發(fā)生局部短路，損壞電堆。因此，如何有效地避免留存在電堆內(nèi)的電解液自放電和避免對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)部件的損害是亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種液流儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定停機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)和方法。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是一種液流儲(chǔ)能系統(tǒng)的停機(jī)保護(hù)系統(tǒng)，所述液流儲(chǔ)能系統(tǒng)包括電堆組和電解液儲(chǔ)罐，所述停機(jī)保護(hù)系統(tǒng)包括：正向流路裝置，包括進(jìn)罐管路和出罐管路；逆向流路裝置，包括逆向管路；控制器，配置為在所述液流儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，控制所述液流儲(chǔ)能系統(tǒng)的電解液在所述電堆組和電解液儲(chǔ)罐之間進(jìn)行正向循環(huán)，在所述液流儲(chǔ)能系統(tǒng)接收到停機(jī)信號(hào)時(shí)，控制所述電堆組中的電解液逆向回流至所述電解液儲(chǔ)罐；其中，所述正向循環(huán)對(duì)應(yīng)的電解液流向?yàn)閺乃鲭娊庖簝?chǔ)罐通過(guò)出罐管路流向所述電堆組，再通過(guò)進(jìn)罐管路從所述電堆組流向所述電解液儲(chǔ)罐；所述逆向回流對(duì)應(yīng)的電解液流向?yàn)閺乃鲭姸呀M通過(guò)所述逆向管路回流至所述電解液儲(chǔ)罐。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述正向流路裝置包括正向泵和第一閥門，所述逆向流路裝置包括逆向泵和第二閥門，所述出罐管路和所述逆向管路獨(dú)立設(shè)置或部分重合，在所述液流儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，控制所述液流儲(chǔ)能系統(tǒng)的電解液進(jìn)行正向循環(huán)，在所述液流儲(chǔ)能系統(tǒng)接收到停機(jī)信號(hào)時(shí)，控制所述電堆組中的電解液逆向回流至所述電解液儲(chǔ)罐包括：在所述液流儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，開啟所述正向泵和第一閥門，關(guān)閉所述逆向泵和第二閥門；在所述液流儲(chǔ)能系統(tǒng)接收到停機(jī)信號(hào)時(shí)，關(guān)閉所述正向泵和第一閥門，開啟所述第二閥門和逆向泵。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述控制器被配置為：監(jiān)測(cè)逆向回流時(shí)間；根據(jù)所述逆向回流時(shí)間的監(jiān)測(cè)結(jié)果，確定關(guān)閉所述逆向泵和所述第二閥門的時(shí)間點(diǎn)；或所述逆向流路裝置還包括流量變送器，所述流量變送器監(jiān)測(cè)逆向流路流量，所述控制器被配置為：根據(jù)所述流量變送器所測(cè)得的流量與所述逆向回流時(shí)間的積分所計(jì)算出的回液量的監(jiān)測(cè)結(jié)果，確定關(guān)閉所述逆向泵和第二閥門的時(shí)間點(diǎn)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，根據(jù)所述流量變送器所測(cè)得的流量與逆向回流時(shí)間的積分所計(jì)算出的回液量或所述逆向回流時(shí)間的監(jiān)測(cè)結(jié)果，確定關(guān)閉所述逆向泵和所述第二閥門的時(shí)間點(diǎn)包括：