專利名稱：一種易于維護(hù)的液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種易于維護(hù)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，具體是一種用于電力系統(tǒng)儲(chǔ)能的液流電池 儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展，大規(guī)模高效全釩液流電池儲(chǔ)能將逐步進(jìn)入電力系統(tǒng)。當(dāng)前液流 電池儲(chǔ)能系統(tǒng)僅依靠單體電池簡(jiǎn)單的串并聯(lián)來滿足高功率、大電流的輸出要求，遇到故障 時(shí)，這種結(jié)構(gòu)的電池可靠性不高，維護(hù)困難。而運(yùn)用于電力系統(tǒng)的儲(chǔ)能電池要求其具有高 可靠性、易于維護(hù)的特點(diǎn)，因此，有必要設(shè)計(jì)一種新型的全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池結(jié) 構(gòu)，以滿足電力系統(tǒng)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決目前液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不足，提供了一種高可靠 性，便于使用維修，適用于電力系統(tǒng)大規(guī)模儲(chǔ)能的液流儲(chǔ)能電池系統(tǒng)的電池結(jié)構(gòu)。
因此，本發(fā)明提出了一種易于維護(hù)的液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于該液流電池儲(chǔ)能 系統(tǒng)的并聯(lián)串組中和串聯(lián)的單個(gè)電池組中均設(shè)計(jì)有冗余結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的系統(tǒng)其特征還在于該液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)包括并聯(lián)的K串電池組，其中每串電 池組包括串聯(lián)的N個(gè)單體電池，K串電池組中設(shè)有至少一個(gè)備用電池串，每串電池的N個(gè) 單體電池中也設(shè)有至少一個(gè)備用單體電池，其中K、 N為正整數(shù)，在正常工作狀態(tài)下，所 述備用電池串連接在直流正極母排和負(fù)極母排的開關(guān)均是斷開的，而非備用電池串連接在 直流正極母排和負(fù)極母排的開關(guān)均是閉合的，當(dāng)任意非備用電池串出現(xiàn)故障，需要退出檢 修時(shí)，則將該出現(xiàn)故障的電池串連接在正極母排和負(fù)極母排上的開關(guān)斷開，閉合所述備用 電池串在正極母排和負(fù)極母排上的開關(guān)，從而在整個(gè)電池系統(tǒng)正常工作的情況下對(duì)故障串 進(jìn)行檢修。
本發(fā)明的系統(tǒng)其特征還在于在任一電池串中，在正常工作狀態(tài)下，所述備用單體電池 的兩端開關(guān)斷開，旁路開關(guān)閉合，所述非備用單體電池的兩端開關(guān)閉合，旁路開關(guān)斷開， 當(dāng)任意非備用單體電池出現(xiàn)故障時(shí)，將該非備用單體電池的兩端開關(guān)斷開，旁路開關(guān)閉合，將備用單體電池的兩端開關(guān)閉合，旁路開關(guān)斷開，從而該串電池正常工作的情況下對(duì)故障 單體電池進(jìn)行檢修。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
可以在投入運(yùn)行的單串、單個(gè)電池故障時(shí)，投入備用的單串、單個(gè)電池，而不影響整 個(gè)電池系統(tǒng)、電池串的正常運(yùn)行，易于維護(hù)，符合電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)電池高可靠性的要 求。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一歩說明。
圖1是依據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的整體電路結(jié)構(gòu)圖2是依據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的單體電池的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
依據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的整體電路結(jié)構(gòu)圖參見附圖1。設(shè)該電池系統(tǒng)由K串電池并聯(lián)，其 中每串電池又由N個(gè)電池單體串聯(lián)而成。K串電池中有備用串，每串電池中的單個(gè)電池又 有備用電池。假設(shè)圖中的各串電池中，第K串電池是備用電池，其連接在直流正極母排和 負(fù)極母排的開關(guān)K及K'斷開；第H串電池是正常工作的電池，其連接在直流正極母排和 負(fù)極母排的開關(guān)H及H'閉合。當(dāng)?shù)贖串電池運(yùn)行時(shí)被檢測(cè)出有故障，需要退出檢修時(shí)， 斷開第H串連接在正極母排和負(fù)極母排上的兩個(gè)開關(guān)H及H'，閉合第K串連接在正極母排 和負(fù)極母排上的兩個(gè)開關(guān)K及K'，這樣就可以在整個(gè)電池系統(tǒng)正常工作的情況下對(duì)故障串 進(jìn)行檢修。
同理，在投入運(yùn)行的某一串中，比如第K串，第M個(gè)電池是正常工作的電池，兩端開 關(guān)KMA及KMB閉合，旁路開關(guān)KM斷開，第N個(gè)電池是備用電池，兩端開關(guān)KNA及KNB斷 開，旁路開關(guān)KN閉合。當(dāng)檢測(cè)出第M個(gè)電池故障，需要退出檢修時(shí)，斷開其兩端開關(guān)KMA 及KMB，閉合旁路開關(guān)KM，將第N個(gè)備用電池投入運(yùn)行，斷開旁路開關(guān)KN，閉合其兩端開 關(guān)KNA及KNB，這樣就可以實(shí)現(xiàn)在該串電池正常運(yùn)行的情況下對(duì)單個(gè)故障電池的檢修。其 中K、 N、 H、 M都是正整數(shù)。
此處已經(jīng)根據(jù)特定的示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說在 不脫離本發(fā)明的范圍下進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶鎿Q或修改將是顯而易見的。示例性的實(shí)施例僅僅是例 證性的，而不是對(duì)本發(fā)明的范圍的限制，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求定義。
權(quán)利要求
1、一種易于維護(hù)的液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于該液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的并聯(lián)串組中和串聯(lián)的單個(gè)電池組中均設(shè)計(jì)有冗余結(jié)構(gòu)。
2、 如權(quán)利要求l所述的易于維護(hù)的液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于該液流電池儲(chǔ)能系 統(tǒng)包括并聯(lián)的K串電池組，其中每串電池組包括串聯(lián)的N個(gè)單體電池，K串電池組中設(shè)有 至少一個(gè)備用電池串，每串電池的N個(gè)單體電池中也設(shè)有至少一個(gè)備用單體電池，其中K、 N為正整數(shù)，在正常工作狀態(tài)下，所述備用電池串連接在直流正極母排和負(fù)極母排的開關(guān) 均是斷開的，而非備用電池串連接在直流正極母排和負(fù)極母排的開關(guān)均是閉合的，當(dāng)任意 非備用電池串出現(xiàn)故障，需要退出檢修時(shí)，則將該出現(xiàn)故障的電池串連接在正極母排和負(fù) 極母排上的開關(guān)斷開，閉合所述備用電池串在正極母排和負(fù)極母排上的開關(guān)，從而在整個(gè) 電池系統(tǒng)正常工作的情況下對(duì)故障串進(jìn)行檢修。
3、 如權(quán)利要求2所述的易于維護(hù)的液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于在任一電池串中， 在正常工作狀態(tài)下，所述備用單體電池的兩端開關(guān)斷開，旁路開關(guān)閉合，所述非備用單體 電池的兩端開關(guān)閉合，旁路開關(guān)斷開，當(dāng)任意非備用單體電池出現(xiàn)故障時(shí)，將該非備用單 體電池的兩端開關(guān)斷開，旁路開關(guān)閉合，將備用單體電池的兩端開關(guān)閉合，旁路開關(guān)斷開， 從而該串電池正常工作的情況下對(duì)故障單體電池進(jìn)行檢修。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種易于維護(hù)的液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，該系統(tǒng)的并聯(lián)串組中和串聯(lián)的單個(gè)電池組中均設(shè)計(jì)有冗余結(jié)構(gòu)，可以在投入運(yùn)行的單串、單個(gè)電池故障時(shí)，投入備用的單串、單個(gè)電池，而不影響整個(gè)電池系統(tǒng)、電池串的正常運(yùn)行，易于維護(hù)，符合電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)電池高可靠性的要求。
文檔編號(hào)H01M10/42GK101447591SQ20081022702
公開日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月19日
發(fā)明者娟 胡 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院