一种用于锌溴液流储能的控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及锌溴液流储能的设计制造，特别涉及一种用于锌溴液流储能的控制系统。
【背景技术】
[0002]液流电池系统的管理与控制策略是根据不同的电池种类各有不同，与传统的锂电和铅酸区别很大，传统的锂电或铅酸先进行成组，多组小单元电池片或堆进行串并联，出口电压可根据需要进行调节，且根据目前国内的交流电压等级380VAC而言，大多串并联到600-800VDC左右，电池的控制系统要控制多个电池片或堆的一致性。
[0003]但是与上述锂电和铅酸不同，液流电池由于自身特殊的反应原理，造成其压输出等级低，接口不统一，管理与控制策略也不尽相同。现有液流储能系统的控制系统(简称:电池管理系统BMS)基本根据项目的需求，进行定制化设计，即先进性电堆的串并联，满足项目功率要求后，整体或分级进行BMS设计，对整个系统的电堆充放电进行统一控制。这种设计虽然能够满足客户需求，但因此带来的弊端也非常明显，首先为技术难度比较大，灵活性差，不利于项目的扩展或升级，客户端常常遇到这种情况，需要对项目进行升级改造，而BMS又需要重新设计，而升级的技术难度大，经常导致液流电池在现场无法正常运转；其次，电堆间的一致性问题难克服，由于电堆需要串并联，如果一个电堆受损，则影响整个系统无法正常运行。最后，经济性差，由于针对每个项目进行单独设计，应用于不同项目中时则需要进行升级改动，经济性受到影响。
[0004]针对上述问题，如何实现大规模储能扩展是现有技术需要解决的问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种用于锌溴液流储能的控制系统，以实现锌溴液流储能的大规模储能扩展。
[0006]为达到上述目的，本实用新型的技术方案是，一种用于锌溴液流储能的控制系统，其特征在于:所述的控制系统包括以50kWh的锌溴液流储能为标准模块，八个电堆分为四组，每两个电堆串联后接入DC/DC变流器的低压端进行隔离升压；四路DC/DC变流器在输出端进行并联，通过DC Bus直流总线统一输出与PCS的直流端连接；四路DC/DC变流器的输出端同时接进入APC主控板。
[0007]所述的APC主控板设有通讯接口，系统内的所有数据通过此通讯接口接至上位机，实现数据的传输交换。
[0008]所述的通讯接口设有一个光纤通讯口，经光电转换后以准RS232接口与控制系统联接，通讯协议遵循标准通讯协议，便于系统集成和扩展。
[0009]所述的电堆的端口电压为100VDC，串联后为200VDC ;DC/DC变流器的输出端为400VDCo
[0010]所述的直流总线的标称值是400V，电压在420-450V时充电，350-410V时放电，电压在410-420V时待机，电压大于450V或小于350V时保护。
[0011]—种用于锌溴液流储能的控制系统，由于采用上述的结构方法，本实用新型解决了传统电池管理与控制系统的难题，克服了电池的一致性、不稳定的种种技术问题，标准化的设计从根本上克服了定制化带来的不灵活，不经济等弊端，为系统的可扩展，灵活配置，性能优化提供了很好的条件。
【附图说明】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明；
[0013]图1为本实用新型一种用于锌溴液流储能的控制系统的结构框图；
[0014]图2为本实用新型一种用于锌溴液流储能的控制系统的逻辑框图；
[0015]在图1中，1、电堆;2、DC/DC变流器;3、APC主控板；4、通讯接口。
【具体实施方式】
[0016]本实用新型以50kWh锌溴液流储能系统为标准模块，按照模块化设计的思路针对标准模组的电堆的成组技术设计，模块化的实现电堆充放电的控制策略，以便于大规模储能扩展。
[0017]本实用新型为包括以50kWh的锌溴液流储能为标准模块，八个电堆I分为四组，每两个电堆！串联后接入DC/DC变流器2的低压端进行隔离升压；四路DC/DC变流器2在输出端进行并联，通过DC Bus直流总线统一输出与PCS的直流端连接；四路DC/DC变流器2的输出端同时接进入APC主控板3。APC主控板3设有通讯接口 4，系统内的所有数据通过此通讯接口接至上位机，实现数据的传输交换。通讯接口 4设有一个光纤通讯口，经光电转换后以准RS232接口与控制系统联接，通讯协议遵循标准通讯协议，便于系统集成和扩展。
[0018]具体的如图1所示，50kWh的锌溴系统内，两个电堆I串联后，接入DC/DC变流器2的低压端，每个电堆I端口电压为100VDC，串联后为200VDC，变流器的一端200VDC，经隔离升压后为400VDC，共4路DC/DC变流器2，DC/DC变流器2在400VDC端进行并联，DC Bus直流总线统一输出，直流总线端为整个系统的电气输出端口，可直接与PCS的直流端连接。
[0019]在4个DC/DC变流器2 400VDC端同时接进入APC主控板3，此主控板的作用相当于统一控制系统的中枢神经，上层系统通过主控板的通讯与上层系统进行对话，并可对整个系统的充放电下发指令。
[0020]如图2所示，此系统与其它充放电设备的接口在于直流总线，直流母线的标称值是400V，420-450V间充电，350-410V时放电，不满足充放电条件时，要么待机(410-420V)，要么保护(大于450V或小于350V)。
[0021]本设计的BMS系统为一个标准设计，与锌溴液流电池以50kWh为一个标准模块相适应，独立控制，并且易于扩展，从技术和结构上全面保证了系统的安全可靠性，并且这种标准化的设计难度低，控制逻辑成熟，技术升级路线明确，巧妙的避免了电池系统中普遍存在的一致性等技术难题。
[0022]标准化模块的电池管理系统的实现也为液流的产品模块化实现成为可能，液流电池模块化的实现更高的改善了产品的安全性，可靠性，会大大促进液流电池的发展，使其可以应用到移动保电，地下室等安装条件有限制的场合。具有极高的推广价值。
[0023]上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于锌溴液流储能的控制系统，其特征在于:所述的控制系统包括以50kWh的锌溴液流储能为标准模块，八个电堆(I)分为四组，每两个电堆(I)串联后接入DC/DC变流器(2)的低压端进行隔离升压；四路DC/DC变流器(2)在输出端进行并联，通过DC Bus直流总线统一输出与PCS的直流端连接；四路DC/DC变流器(2)的输出端同时接进入APC主控板⑶。2.根据权利要求1所述的一种用于锌溴液流储能的控制系统，其特征在于:所述的APC主控板(3)设有通讯接口(4)，系统内的所有数据通过此通讯接口接至上位机。3.根据权利要求2所述的一种用于锌溴液流储能的控制系统，其特征在于:所述的通讯接口(4)设有一个光纤通讯口，经光电转换后以准RS232接口与控制系统联接。4.根据权利要求1所述的一种用于锌溴液流储能的控制系统，其特征在于:所述的电堆(I)的端口电压为100VDC，串联后为200VDC ;DC/DC变流器(2)的输出端为400VDC。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于锌溴液流储能的控制系统，其特征在于：所述的控制系统包括以50kWh的锌溴液流储能为标准模块，八个电堆分为四组，每两个电堆串联后接入DC/DC变流器的低压端进行隔离升压；四路DC/DC变流器在输出端进行并联，通过DC？Bus直流总线统一输出与PCS的直流端连接；四路DC/DC变流器的输出端同时接进入APC主控板。由于采用上述的结构方法，本实用新型解决了传统电池管理与控制系统的难题，克服了电池的一致性、不稳定的种种技术问题，标准化的设计从根本上克服了定制化带来的不灵活，不经济等弊端，为系统的可扩展，灵活配置，性能优化提供了很好的条件。
【IPC分类】H01M8/04
【公开号】CN204732483
【申请号】CN201520162086
【发明人】张红瑾, 杨波, 殷俊, 冯先进, 付源, 史培森, 吴庆
【申请人】安徽美能储能系统有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年3月20日