液流電池系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，具體而言，涉及液流電池系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]離網(wǎng)形太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于偏遠(yuǎn)山區(qū)、無(wú)電區(qū)等場(chǎng)所，一般包括光伏方陣、液流電池電堆等，二者均可以為用電器供電，當(dāng)系統(tǒng)停止供電時(shí)，液流電池電堆內(nèi)會(huì)殘留少量電量無(wú)法放出，使用一段時(shí)間后會(huì)降低液流電池電堆的性能，影響液流電池系統(tǒng)的使用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型提供了一種液流電池系統(tǒng)，使上述問(wèn)題得到改善。
[0004]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種液流電池系統(tǒng)，包括:
[0006]光伏方陣，所述光伏方陣由太陽(yáng)能電池板組成；
[0007]液流電池組，所述液流電池組包括液流電池電堆、正極儲(chǔ)液罐和負(fù)極儲(chǔ)液罐，所述正極儲(chǔ)液罐通過(guò)正極循環(huán)泵分別與所述液流電池電堆的正極電解液出口和正極電解液入口連通，所述負(fù)極儲(chǔ)液罐通過(guò)負(fù)極循環(huán)泵分別與所述液流電池電堆的負(fù)極電解液出口和負(fù)極電解液入口連通；
[0008]控制柜，所述控制柜分別與所述光伏方陣、所述液流電池電堆和直流用電器連接；
[0009]負(fù)載，所述負(fù)載與所述液流電池電堆通過(guò)電線(xiàn)連接。
[0010]光伏方陣的太陽(yáng)能電池板吸收光照并將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，電能既可以直接向直流用電器供電，也可以將電能轉(zhuǎn)換為液流電池組的化學(xué)能進(jìn)行儲(chǔ)存，在需要的時(shí)候使用。液流電池組的作用主要由兩個(gè):第一，將光伏方陣產(chǎn)生的一部分電能轉(zhuǎn)換為電解液的化學(xué)能儲(chǔ)存在正極儲(chǔ)液罐和負(fù)極儲(chǔ)液罐的電解液內(nèi)；第二，當(dāng)光伏方陣產(chǎn)生的電能不足時(shí)對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充或替代，使用電器得到足夠的電量，保證用電器的不間斷正常使用?？刂乒窨刂普麄€(gè)液流電池系統(tǒng)的電量分配，例如控制光伏方陣產(chǎn)生的電量輸送至直流用電器或液流電池電堆、控制液流電池電堆產(chǎn)生的電量是否向用電器輸出電量。正極循環(huán)泵使正極電解液在液流電池電堆和正極儲(chǔ)液罐內(nèi)循環(huán)，負(fù)極循環(huán)泵使負(fù)極電解液在液流電池電堆和負(fù)極儲(chǔ)液罐內(nèi)循環(huán)。當(dāng)液流電池系統(tǒng)停止工作時(shí)，控制柜控制負(fù)載工作，消耗液流電池電堆內(nèi)殘留的電量，使液流電池電堆充分放電，避免電量殘留，有效保護(hù)液流電池電堆的性能，延長(zhǎng)液流電池電堆的使用壽命。
[0011]液流電池系統(tǒng)的工作過(guò)程:在光照條件下，光伏方陣的太陽(yáng)能電池板吸收太能能并將其轉(zhuǎn)化為電能，在控制柜的控制作用下，電能優(yōu)先供給直流用電器使用，若電能產(chǎn)生較多，則會(huì)有部分輸送至液流電池電堆內(nèi)，液流電池電堆將該部分電能轉(zhuǎn)化為電解液的化學(xué)能儲(chǔ)存在正極儲(chǔ)液罐和負(fù)極儲(chǔ)液罐內(nèi)；若光伏方陣產(chǎn)生的電量不足或無(wú)光照時(shí)，控制柜控制液流電池電堆工作產(chǎn)生電能，電能輸送至直流用電器，作為光伏方陣產(chǎn)生電能的補(bǔ)充或替代，向直流用電器提供足夠的電量；當(dāng)液流電池系統(tǒng)停止工作時(shí)，控制柜控制負(fù)載開(kāi)始工作，液流電池電堆內(nèi)殘留的電量通過(guò)負(fù)載釋放，使液流電池電堆完全放電，保護(hù)液流電池電堆的性能，延長(zhǎng)液流電池系統(tǒng)的使用壽命，降低建造成本。
[0012]進(jìn)一步地，還包括通過(guò)所述控制柜控制的逆變器，所述逆變器分別與所述液流電池電堆和交流用電器電連接。
[0013]逆變器又稱(chēng)變流器，是一個(gè)利用高頻電橋電路將直流電變換成交流電的電子器件，其目的與整流器相反。在日常生活中，許多用電器均需要使用交流電，因此通過(guò)逆變器將光伏方陣產(chǎn)生的電能及液流電池電堆產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電供交流用電器使用，保證交流用電器的正常使用，擴(kuò)大液流電池系統(tǒng)的使用范圍。
[0014]進(jìn)一步地，所述控制柜包括多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的控制器，所述光伏方陣和所述液流電池電堆之間、所述液流電池電堆和所述直流用電器之間、所述逆變器和所述交流用電器之間、所述光伏方陣和所述逆變器之間、所述液流電池電堆和所述逆變器之間均通過(guò)所述控制器控制。
[0015]每個(gè)控制器對(duì)應(yīng)相應(yīng)的功能，均用于控制電量的流向，保證用電器的正常工作，將多個(gè)控制器集中于一個(gè)控制柜內(nèi)，便于管理和操作。
[0016]進(jìn)一步地，所述逆變器分別與所述正極循環(huán)泵和所述負(fù)極循環(huán)泵電連接。
[0017]正極循環(huán)泵和負(fù)極循環(huán)泵的工作電量由液流電池系統(tǒng)自身提供，實(shí)現(xiàn)液流電池系統(tǒng)的離網(wǎng)，不需要消耗外來(lái)電能，尤其適合于無(wú)電區(qū)使用。
[0018]進(jìn)一步地，所述液流電池組還包括使所述液流電池電堆內(nèi)的電解液保持恒溫的恒溫機(jī)構(gòu)，所述正極儲(chǔ)液罐和所述負(fù)極儲(chǔ)液罐均通過(guò)所述恒溫機(jī)構(gòu)與所述液流電池電堆連通。
[0019]正極電解液和負(fù)極電解液的溫度在一定范圍內(nèi)時(shí)效率最高，超過(guò)該范圍會(huì)降低液流電池電堆的工作效率，因此，需要使用恒溫機(jī)構(gòu)維持正極電解液和負(fù)極電解液的溫度，恒溫機(jī)構(gòu)既可以對(duì)電解液進(jìn)行加熱，又可以進(jìn)行制冷，使電解液的溫度始終處于最為合適的溫度范圍，保證液流電池組的工作效率，延長(zhǎng)液流電池電堆的使用壽命。
[0020]進(jìn)一步地，所述恒溫機(jī)構(gòu)為制冷器或加熱器，所述恒溫機(jī)構(gòu)由所述光伏方陣或所述液流電池電堆供電。
[0021]不同地區(qū)、不同季節(jié)的溫度不同，導(dǎo)致電解液的工作時(shí)溫度不同，因此需要使用的恒溫機(jī)構(gòu)的功能也會(huì)不同，根據(jù)需要選擇制冷器或加熱器，適應(yīng)不同環(huán)境的需求。當(dāng)然，交流用電器為制冷器和加熱器時(shí)也可以作為恒溫機(jī)構(gòu)使用進(jìn)行制冷或加熱，恒溫機(jī)構(gòu)使用的電能由液流電池系統(tǒng)本身提供，實(shí)現(xiàn)自給自足。
[0022]進(jìn)一步地，所述恒溫機(jī)構(gòu)為兩個(gè)，所述恒溫機(jī)構(gòu)包括殼體和螺旋狀的輸送管，所述輸送管設(shè)置在所述殼體的內(nèi)部，所述殼體與所述輸送管之間設(shè)置有用于供水流通過(guò)的空腔，其中一個(gè)所述輸送管的兩端分別與所述正極電解液入口和所述正極儲(chǔ)液罐連通，另一個(gè)所述輸送管的兩端分別與所述負(fù)極電解液入口和所述負(fù)極儲(chǔ)液罐連通。
[0023]正極電解液或負(fù)極電解液從輸送管內(nèi)流過(guò)，殼體的內(nèi)表面和輸送管的外表面之間形成空腔，空腔用于盛放水等具有一定溫度的液體并可以自由流動(dòng)，液體將輸送管內(nèi)的電解液降溫或加熱，實(shí)現(xiàn)正極電解液或負(fù)極電解液的恒溫。這種恒溫方式較為環(huán)保、不會(huì)影響電解液的成分，保證電解液的正常使用。
[0024]進(jìn)一步地，所述液流電池電堆由全釩液流電池組成。
[0025]全釩液流電池是一種優(yōu)秀的儲(chǔ)能系統(tǒng)，額定功率和額定能量是獨(dú)立的，電池的保存期長(zhǎng)、儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)、可以進(jìn)行深放電、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格較為便宜。
[0026]進(jìn)一步地，所述負(fù)載為電阻絲或用電器。
[0027]由于液流電池電堆內(nèi)的殘留電量較少，因此，負(fù)載需要選擇較小的功率，電阻絲通過(guò)發(fā)熱的形式將電能散失，用電器為小型用電器，保證液流電池電堆的充分放電。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:液流電池系統(tǒng)停止工作后，使用負(fù)載將液流電池電堆內(nèi)的殘留電量釋放，使液流電池電堆充分放電，有效保護(hù)液流電池電堆的性能，延長(zhǎng)液流電池系統(tǒng)的使用壽命，降低成本。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的液流電池系統(tǒng)不意圖。
[0030]光伏方陣101 ;負(fù)載102 ;液流電池電堆103 ;正極儲(chǔ)液罐104 ;負(fù)極儲(chǔ)液罐105 ;正極循環(huán)泵106 ;負(fù)極循環(huán)泵107 ;直流用電器108 ;逆變器109 ;控制器110 ;恒溫機(jī)構(gòu)111 ;交流用電器112。
【具體實(shí)施方式】
[0031]離網(wǎng)形太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于偏遠(yuǎn)山區(qū)、無(wú)電區(qū)等場(chǎng)所，一般包括光伏方陣、液流電池電堆等，二者均可以為用電器供電，當(dāng)系統(tǒng)停止供電時(shí)，液流電池電堆內(nèi)會(huì)殘留少量電量無(wú)法放出，使用一段時(shí)間后會(huì)降低液流電池電堆的性能，影響液流電池系統(tǒng)的使用。
[0032]為了使上述問(wèn)題得到改善，發(fā)明人在研宄中發(fā)現(xiàn)，在液流電池電堆上連接一個(gè)負(fù)載，當(dāng)液流電池系統(tǒng)停止工作時(shí)，在控制器的作用下，液流電池電堆內(nèi)殘留的電量通過(guò)負(fù)載放電，使液流電池電堆充分放電，保持液流電池電堆的性能，延長(zhǎng)其使用壽命。
[0033]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0034]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的液流電池系統(tǒng)不意圖。如圖1所不，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種液流電池系統(tǒng)，包括光伏方陣101、液流電池組、控制柜和負(fù)載102。
[0035]光伏方陣101由太陽(yáng)能電池板組成；光伏方陣101的太陽(yáng)能電池板吸收光照并將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，電能既可以直接向直流用電器108供電，也可以將電能轉(zhuǎn)換為液流電池組的化學(xué)能進(jìn)行儲(chǔ)存，在需要的時(shí)候使用。
[0036]液流電池組包括液流電池電堆103、正極儲(chǔ)液罐104和負(fù)極儲(chǔ)液罐105，液流電池電堆103由全釩液流電池組成，正極儲(chǔ)液罐104通過(guò)正極循環(huán)泵106分別與液流電池電堆103的正極電解液出口和正極電解液入口連通，負(fù)極儲(chǔ)液罐105通過(guò)負(fù)極循環(huán)泵107分別與液流電池電堆103的負(fù)極電解液出口和負(fù)極電解液入口