專利名稱：液流電池系統(tǒng)漏電保護(hù)方法、系統(tǒng)及液流電池系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液流電池系統(tǒng)漏電保護(hù)方法、系統(tǒng)及液流電池系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
液流電池憑借其性能優(yōu)點(diǎn)成為大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用的首選技術(shù)之一，但是由于公用管道以及導(dǎo)電介質(zhì)的存在，漏電電流成為全釩液流電池的一個(gè)特有劣勢(shì)，漏電電流以熱量的形式轉(zhuǎn)化，將提高電解液的溫度，為液流電池的熱處理帶來負(fù)擔(dān)，尤其是當(dāng)液流電池帶電情況下停機(jī)時(shí)，電堆內(nèi)的電能將以漏電的形式釋放，而此時(shí)電解液不流動(dòng)，使其溫度急速上升，超過電堆材料的承受范圍，勢(shì)必對(duì)電堆材料造成危害，從而損害電堆，因此需要盡量削弱漏電電流帶來的危害，延長(zhǎng)液流電池壽命和保證液流電池的優(yōu)良性能，專利申請(qǐng)?zhí)枮?01110304909.2的專利申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N液流電池停機(jī)保護(hù)的方法，該方法將電堆與外部電阻連接，液流電池系統(tǒng)停機(jī)后通過外接電阻的方式將電堆內(nèi)的殘余的電解液進(jìn)行緩慢放電，從而達(dá)到保護(hù)液流電池系統(tǒng)的作用，但該專利申請(qǐng)?zhí)峒暗姆椒ㄐ枰饨佣鄠€(gè)電阻實(shí)現(xiàn)，對(duì)于大規(guī)模的液流電池系統(tǒng)，如兆瓦級(jí)液流電池系統(tǒng)，由于其電堆數(shù)量多達(dá)數(shù)百個(gè)，使用此方法需要更多的外部輔助設(shè)備，導(dǎo)致液流電池系統(tǒng)更加復(fù)雜和龐大，對(duì)電池系統(tǒng)的后期維護(hù)維修也會(huì)帶來一系列問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)以上問題的提出，而研制一種有效簡(jiǎn)單、方便實(shí)用的液流電池系統(tǒng)漏電保護(hù)方法、系統(tǒng)及液流電池系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)手段如下:
一種液流電池系統(tǒng)漏電保護(hù)方法，包括如下步驟:
A:開始之后，判斷液流電池系統(tǒng)是否停機(jī)，是則執(zhí)行步驟B，否則返回開始；
B:控制液流電池系統(tǒng)繼續(xù)對(duì)負(fù)載放電,執(zhí)行步驟C ；
C:判斷液流電池系統(tǒng)是否在對(duì)負(fù)載放電，是則執(zhí)行步驟D，否則執(zhí)行步驟F ；
D:檢測(cè)液流電池系統(tǒng)電壓和放電功率，執(zhí)行步驟E ；
E:判斷液流電池系統(tǒng)放電功率是否達(dá)到放電功率閾值，是則執(zhí)行步驟F或結(jié)束，否則執(zhí)行步驟B;
F:執(zhí)行漏電強(qiáng)制保護(hù)，結(jié)束；
作為優(yōu)選，步驟B具體包括如下步驟:
B1:控制液流電池系統(tǒng)進(jìn)行恒功率放電或恒流放電，執(zhí)行步驟B2 ；
B2:判斷液流電池系統(tǒng)電壓是否達(dá)到電壓閾值，是則執(zhí)行B3，否則執(zhí)行B2 ；
B3:控制液流電池系統(tǒng)進(jìn)行恒壓放電。
作為優(yōu)選，步驟A之前還包括如下步驟:
液流電池系統(tǒng)停機(jī)后，發(fā)送停機(jī)信號(hào)；
作為優(yōu) 選,步驟F具體包括:
控制液流電池系統(tǒng)電堆之間的直流接觸器斷開。一種液流電池系統(tǒng)漏電保護(hù)系統(tǒng)，包括:連接液流電池系統(tǒng)的電池管理系統(tǒng)；所述電池管理系統(tǒng)包括:用于判斷液流電池系統(tǒng)是否停機(jī)的判斷單元I ;用于液流電池系統(tǒng)停機(jī)后控制液流電池系統(tǒng)繼續(xù)對(duì)負(fù)載放電的控制單元I ;用于判斷液流電池系統(tǒng)是否在對(duì)負(fù)載放電的判斷單元II ;用于檢測(cè)液流電池系統(tǒng)電壓和放電功率的檢測(cè)單元；用于判斷液流電池系統(tǒng)放電功率是否達(dá)到放電功率閾值的判斷單元III;用于控制液流電池系統(tǒng)電堆之間的直流接觸器斷開的控制單元II ;作為優(yōu)選，所述控制單元I包括:用于控制液流電池系統(tǒng)進(jìn)行恒功率放電或恒流放電的第一控制模塊；用于判斷液流電池系統(tǒng)電壓是否達(dá)到電壓閾值的判斷模塊；用于控制液流電池系統(tǒng)進(jìn)行恒壓放電的第二控制模塊。一種液流電池系統(tǒng)，包括所述液流電池系統(tǒng)漏電保護(hù)系統(tǒng)，且液流電池系統(tǒng)兩個(gè)或者兩個(gè)以上電堆之間通過直流接觸器連接。由于采用了上述·技術(shù)方案，本發(fā)明提供的液流電池系統(tǒng)漏電保護(hù)方法、系統(tǒng)及液流電池系統(tǒng)，通過根據(jù)液流電池系統(tǒng)停機(jī)的判斷結(jié)果，直接控制液流電池系統(tǒng)繼續(xù)對(duì)負(fù)載放電，實(shí)現(xiàn)了液流電池系統(tǒng)停機(jī)后通過所連接的負(fù)載直接放電，避免了電堆內(nèi)的電能以漏電電流的形式釋放所導(dǎo)致的損害電堆以及縮短液流電池壽命的問題，直接利用液流電池系統(tǒng)本身所帶負(fù)載也解決了利用外接電阻對(duì)液流電池系統(tǒng)進(jìn)行放電的方式所引起的需要較多的外部輔助設(shè)備和系統(tǒng)龐大復(fù)雜、維護(hù)維修不便的問題，同時(shí)控制液流電池系統(tǒng)對(duì)負(fù)載放電之后，實(shí)時(shí)判斷液流電池系統(tǒng)是否在對(duì)負(fù)載放電，當(dāng)檢測(cè)到液流電池系統(tǒng)未進(jìn)行對(duì)負(fù)載放電操作后，執(zhí)行漏電強(qiáng)制保護(hù)，具體可以通過控制液流電池系統(tǒng)電堆之間的直流接觸器斷開實(shí)現(xiàn)漏電強(qiáng)制保護(hù)，實(shí)現(xiàn)了液流電池系統(tǒng)停機(jī)放電失效后進(jìn)行強(qiáng)制保護(hù)，并且當(dāng)達(dá)到停止放電條件時(shí)也可以通過控制液流電池系統(tǒng)電堆之間的直流接觸器斷開完成控制停止放電的操作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的保護(hù)，本發(fā)明無需增加額外進(jìn)行漏電保護(hù)的設(shè)備或部件，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)約硬件成本、且后期維護(hù)簡(jiǎn)化方便，擁有強(qiáng)制保護(hù)措施，保證了液流電池系統(tǒng)在任何情況下均可執(zhí)行放電操作，從根本上延長(zhǎng)了液流電池使用壽命，保證了液流電池的優(yōu)良性能，本發(fā)明有效簡(jiǎn)單、方便實(shí)用，適于液流電池應(yīng)用領(lǐng)域廣泛推廣。


圖1是本發(fā)明所述漏電保護(hù)方法的流程圖；圖2是本發(fā)明所述步驟B的流程圖；圖3是本發(fā)明所述液流電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示的一種液流電池系統(tǒng)漏電保護(hù)方法，包括如下步驟:A:開始之后，判斷液流電池系統(tǒng)是否停機(jī)，是則執(zhí)行步驟B，否則返回開始；B:控制液流電池系統(tǒng)繼續(xù)對(duì)負(fù)載放電,執(zhí)行步驟C ；
C:判斷液流電池系統(tǒng)是否在對(duì)負(fù)載放電，是則執(zhí)行步驟D，否則執(zhí)行步驟F ；D:檢測(cè)液流電池系統(tǒng)電壓和放電功率，執(zhí)行步驟E ；E:判斷液流電池系統(tǒng)放電功率是否達(dá)到放電功率閾值，是則執(zhí)行步驟F或結(jié)束，否則執(zhí)行步驟B;F:執(zhí)行漏電強(qiáng)制保護(hù)，結(jié)束；作為優(yōu)選,如圖2所示,步驟B具體包括如下步驟:B1:控制液流電池系統(tǒng)進(jìn)行恒功率放電或恒流放電，執(zhí)行步驟B2 ；B2:判斷液流電池系統(tǒng)電壓是否達(dá)到電壓閾值，是則執(zhí)行B3，否則執(zhí)行B2 ；B3:控制液流電池系統(tǒng)進(jìn)行恒壓放電。作為優(yōu)選，步驟A之前還包括如下步驟:液流電池系統(tǒng)停機(jī)后，發(fā)送停機(jī)信號(hào)；作為優(yōu)選，步驟F具體包括:控制液流電池系 統(tǒng)電堆之間的直流接觸器斷開。如圖3所示的一種液流電池系統(tǒng)漏電保護(hù)系統(tǒng)，包括:連接液流電池系統(tǒng)的電池管理系統(tǒng)；所述電池管理系統(tǒng)包括:用于判斷液流電池系統(tǒng)是否停機(jī)的判斷單元I ;用于液流電池系統(tǒng)停機(jī)后控制液流電池系統(tǒng)繼續(xù)對(duì)負(fù)載放電的控制單元I ;用于判斷液流電池系統(tǒng)是否在對(duì)負(fù)載放電的判斷單元II ;用于檢測(cè)液流電池系統(tǒng)電壓和放電功率的檢測(cè)單元；用于判斷液流電池系統(tǒng)放電功率是否達(dá)到放電功率閾值的判斷單元III;用于控制液流電池系統(tǒng)電堆之間的直流接觸器斷開的控制單元II ;作為優(yōu)選，所述控制單元I包括:用于控制液流電池系統(tǒng)進(jìn)行恒功率放電或恒流放電的第一控制模塊；用于判斷液流電池系統(tǒng)電壓是否達(dá)到電壓閾值的判斷模塊；用于控制液流電池系統(tǒng)進(jìn)行恒壓放電的第二控制模塊。一種液流電池系統(tǒng)，包括所述液流電池系統(tǒng)漏電保護(hù)系統(tǒng)，且液流電池系統(tǒng)兩個(gè)或者兩個(gè)以上電堆之間通過直流接觸器連接。如圖1、圖2和如圖3所示，液流電池系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用時(shí)，通常由多個(gè)電堆通過串并聯(lián)的方式構(gòu)成液流電池系統(tǒng)，該液流電池系統(tǒng)直接連接直流負(fù)載，或者通過儲(chǔ)能逆變器連接交流負(fù)載，或者通過儲(chǔ)能逆變器經(jīng)由變壓器連接交流負(fù)載，液流電池系統(tǒng)正常工作帶載的過程實(shí)際上就是液流電池系統(tǒng)對(duì)負(fù)載放電的過程，本發(fā)明所述的液流電池系統(tǒng)兩個(gè)或者兩個(gè)以上電堆之間分別串接有直流接觸器，如電堆I通過直流接觸器I連接電堆2，依次電堆η-1通過直流接觸器η-1連接電堆n，也可以在液流電池系統(tǒng)所包括的其中幾個(gè)電堆之間通過直流接觸器連接，電池管理系統(tǒng)連接液流電池系統(tǒng)，電池管理系統(tǒng)包括判斷單元1、判斷單元I1、判斷單元II1、控制單元1、控制單元II和檢測(cè)單元；所述控制單元I包括第一控制模塊、第二控制模塊和判斷模塊；開始運(yùn)行后，判斷單元I判斷液流電池系統(tǒng)是否停機(jī)，當(dāng)停機(jī)后控制單元I控制液流電池系統(tǒng)繼續(xù)對(duì)負(fù)載進(jìn)行放電，同時(shí)判斷單元II判斷液流電池是否在對(duì)負(fù)載放電，以免出現(xiàn)停機(jī)后放電控制失效而同樣出現(xiàn)漏電電流帶來的危害，當(dāng)液流電池系統(tǒng)沒有對(duì)負(fù)載放電即出現(xiàn)放電控制失效的情況時(shí)，可以利用控制單元II控制其中的直流接觸器1、直流接觸器2，…直流接觸器n-Ι的斷開來直接控制各電堆之間的連接斷開，實(shí)現(xiàn)漏電強(qiáng)制保護(hù)策略直至下一次運(yùn)行開始時(shí)再閉合直流接觸器，當(dāng)液流電池系統(tǒng)在對(duì)負(fù)載放電時(shí)，第一控制模塊首先控制液流電池系統(tǒng)進(jìn)行恒功率放電或恒流放電，判斷模塊判斷液流電池系統(tǒng)電壓是否達(dá)到電壓閾值，其中電壓閾值一般取值為放電截止電壓，通常取值為1.0V,當(dāng)放電直至該電壓閾值時(shí)第二控制模塊控制液流電池系統(tǒng)進(jìn)行恒壓放電，檢測(cè)單元在液流電池系統(tǒng)對(duì)負(fù)載恒壓放電的基礎(chǔ)上檢測(cè)液流電池系統(tǒng)電壓和放電功率,判斷單元III判斷液流電池系統(tǒng)放電功率是否達(dá)到放電功率閾值，其中放電功率閾值一般取達(dá)到額定功率的5% 100%，當(dāng)達(dá)到該放電功率閾值時(shí)，控制單元II控制液流電池系統(tǒng)電堆之間的直流接觸器斷開，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的保護(hù)，或達(dá)到放電功率閾值時(shí)直接結(jié)束即可，本發(fā)明提供的液流電池系統(tǒng)漏電保護(hù)方法、系統(tǒng)及液流電池系統(tǒng)，通過根據(jù)液流電池系統(tǒng)停機(jī)的判斷結(jié)果，直接控制液流電池系統(tǒng)繼續(xù)對(duì)負(fù)載放電，實(shí)現(xiàn)了液流電池系統(tǒng)停機(jī)后通過所連接的負(fù)載直接放電，避免了電堆內(nèi)的電能以漏電電流的形式釋放所導(dǎo)致的損害電堆以及縮短液流電池壽命的問題，直接利用液流電池系統(tǒng)本身所帶負(fù)載也解決了利用外接電阻對(duì)液流電池系統(tǒng)進(jìn)行放電的方式所引起的需要較多的外部輔助設(shè)備和系統(tǒng)龐大復(fù)雜、維護(hù)維修不便的問題，同時(shí)控制液流電池系統(tǒng)對(duì)負(fù)載放電之后，實(shí)時(shí)判斷液流電池系統(tǒng)是否在對(duì)負(fù)載放電，當(dāng)檢測(cè)到液流電池系統(tǒng)未進(jìn)行對(duì)負(fù)載放電操作后，執(zhí)行漏電強(qiáng)制保護(hù)，具體可以通過控制液流電池系統(tǒng)電堆之間的直流接觸器斷開實(shí)現(xiàn)漏電強(qiáng)制保護(hù)，實(shí)現(xiàn)了液流電池系統(tǒng)停機(jī)放電失效后進(jìn)行強(qiáng)制保護(hù)，并且當(dāng)達(dá)到停止放電條件時(shí)也可以通過控制液流電池系統(tǒng)電堆之間的直流接觸器斷開完成控制停止放電的操作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的保護(hù)，本發(fā)明無需增加額外進(jìn)行漏電保護(hù)的設(shè)備或部件，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)約硬件成本、且后期維護(hù)簡(jiǎn)化方便，擁有強(qiáng)制保護(hù)措施，保證了液流電池系統(tǒng)在任何情況下均可執(zhí)行放電操作，從根本上延長(zhǎng)了液流電池使用壽命，保證了液流電池的優(yōu)良性能，本發(fā)明有效簡(jiǎn)單、方便實(shí)用，適于液流電池應(yīng)用領(lǐng)域廣泛推廣。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液流電池系統(tǒng)漏電保護(hù)方法，其特征在于包括如下步驟: A:開始之后，判斷液流電池系統(tǒng)是否停機(jī)，是則執(zhí)行步驟B，否則返回開始； B:控制液流電池系統(tǒng)繼續(xù)對(duì)負(fù)載放電,執(zhí)行步驟C ； C:判斷液流電池系統(tǒng)是否在對(duì)負(fù)載放電，是則執(zhí)行步驟D，否則執(zhí)行步驟F ； D:檢測(cè)液流電池系統(tǒng)電壓和放電功率，執(zhí)行步驟E ； E:判斷液流電池系統(tǒng)放電功率是否達(dá)到放電功率閾值，是則執(zhí)行步驟F或結(jié)束，否則執(zhí)行步驟B ； F:執(zhí)行漏電強(qiáng)制保護(hù)，結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液流電池系統(tǒng)漏電保護(hù)方法，其特征在于所述步驟B具體包括如下步驟: B1:控制液流電池系統(tǒng)進(jìn)行恒功率放電或恒流放電，執(zhí)行步驟B2 ； B2:判斷液流電池系統(tǒng)電壓是否達(dá)到電壓閾值，是則執(zhí)行B3，否則執(zhí)行B2 ； B3:控制液流電池系統(tǒng)進(jìn)行恒壓放電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液流電池系統(tǒng)漏電保護(hù)方法，其特征在于所述步驟A之前還包括如下步驟: 液流電池系統(tǒng)停機(jī)后，發(fā)送停機(jī)信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液流電池系統(tǒng)漏電保護(hù)方法，其特征在于所述步驟F具體包括: 控制液流電池系統(tǒng)電堆之間的直流接觸器斷開。
5.一種液流電池系統(tǒng)漏電保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于包括:連接液流電池系統(tǒng)的電池管理系統(tǒng)；所述電池管理系統(tǒng)包括: 用于判斷液流電池系統(tǒng)是否停機(jī)的判斷單元I; 用于液流電池系統(tǒng)停機(jī)后控制液流電池系統(tǒng)繼續(xù)對(duì)負(fù)載放電的控制單元I; 用于判斷液流電池系統(tǒng)是否在對(duì)負(fù)載放電的判斷單元II ； 用于檢測(cè)液流電池系統(tǒng)電壓和放電功率的檢測(cè)單元； 用于判斷液流電池系統(tǒng)放電功率是否達(dá)到放電功率閾值的判斷單元III; 用于控制液流電池系統(tǒng)電堆之間的直流接觸器斷開的控制單元II。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種液流電池系統(tǒng)漏電保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述控制單元I包括: 用于控制液流電池系統(tǒng)進(jìn)行恒功率放電或恒流放電的第一控制模塊； 用于判斷液流電池系統(tǒng)電壓是否達(dá)到電壓閾值的判斷模塊； 用于控制液流電池系統(tǒng)進(jìn)行恒壓放電的第二控制模塊。
7.—種液流電 池系統(tǒng),其特征在于包括權(quán)利要求5或6中任一項(xiàng)所述的液流電池系統(tǒng)漏電保護(hù)系統(tǒng)，且液流電池系統(tǒng)兩個(gè)或者兩個(gè)以上電堆之間通過直流接觸器連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液流電池系統(tǒng)漏電保護(hù)方法、系統(tǒng)及液流電池系統(tǒng)，所述方法包括A開始之后，判斷液流電池系統(tǒng)是否停機(jī)，是則執(zhí)行步驟B，否則返回開始；B控制液流電池系統(tǒng)繼續(xù)對(duì)負(fù)載放電，執(zhí)行步驟C；C判斷液流電池系統(tǒng)是否在對(duì)負(fù)載放電，是則執(zhí)行步驟D，否則執(zhí)行步驟F；D檢測(cè)液流電池系統(tǒng)電壓和放電功率，執(zhí)行步驟E；E判斷液流電池系統(tǒng)放電功率是否達(dá)到放電功率閾值，是則執(zhí)行步驟F或結(jié)束，否則執(zhí)行步驟B；F執(zhí)行漏電強(qiáng)制保護(hù)，結(jié)束。本發(fā)明不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)約硬件成本、且后期維護(hù)簡(jiǎn)化方便，擁有強(qiáng)制保護(hù)措施，保證了液流電池系統(tǒng)在任何情況下均可執(zhí)行放電操作，從根本上延長(zhǎng)了液流電池使用壽命。
文檔編號(hào)H01M8/04GK103247814SQ201310178770
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月14日
發(fā)明者馬相坤, 張華民, 許曉波, 吳靜波, 權(quán)穎, 趙亮 申請(qǐng)人:大連融科儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展有限公司