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勁昊蓄電池JH12V7A 12V7AH批發(fā)零售低價
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釩液流儲能電池是一種廣泛應(yīng)用于風(fēng)能、太陽能發(fā)電系統(tǒng)之中的大規(guī)模蓄電儲能設(shè)備,。文章介紹了釩液流電池的工作原理,，并針對其運(yùn)行特性和實用化過程中的能量效率,、經(jīng)濟(jì)性、可靠性等關(guān)鍵問題,，設(shè)計了一種儲能管理控制系統(tǒng),，包括中心控制模塊、電力轉(zhuǎn)換調(diào)控模塊,、流量及輸送控制模塊,、電池充放電管理模塊、安全保護(hù)監(jiān)控模塊等,，并總結(jié)了該系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用前景,。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對釩液流電池穩(wěn)定、高效和安全的管理控制,。
對新能源及低碳經(jīng)濟(jì)的追求使得世界各國都在大力發(fā)展風(fēng)能,、太陽能等綠色能源，但風(fēng)能,、太陽能等可再生能源發(fā)電過程不穩(wěn)定和不連續(xù),，導(dǎo)致電網(wǎng)的電能質(zhì)量下降，造成電能浪費(fèi)和設(shè)備故障,。因此,，在風(fēng)能、太陽能輸入電網(wǎng)前,，增加新型環(huán)保釩液流電池(VRB)儲能系統(tǒng)進(jìn)行能量平穩(wěn)轉(zhuǎn)換,，就顯得極為重要。
1.釩電池工作原理
釩液流儲能電池系統(tǒng)是一種將風(fēng)能,、太陽能等能源與化學(xué)能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換和儲存的系統(tǒng),。儲能系統(tǒng)的主要單元是釩電池。與鉛酸電池,、鎳鎘電池等傳統(tǒng)電池相比,，在電池的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)和工作運(yùn)行模式上有其*性，在性能上更適用于風(fēng)能,、太陽能等大規(guī)模儲能電站及智能電網(wǎng)調(diào)峰等應(yīng)用場合,。它的主要組成部分為：電堆系統(tǒng)、電解液和電解液儲存運(yùn)送體系以及能量轉(zhuǎn)換及其控制系統(tǒng),，如圖1所示,。
電池電堆是根據(jù)所需電功率大小，由數(shù)量不一的單電池按順序排列組裝而成,。正,、負(fù)極電解溶液分別裝在兩個儲存桶中，分別通過化工泵驅(qū)動電解液流過電池電堆的正負(fù)極，在電池電堆內(nèi)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),，實現(xiàn)電能和化學(xué)能的轉(zhuǎn)換,。電池電堆的輸出功率由電池電極的總面積決定；電池的容量由電解質(zhì)溶液的總?cè)萘繘Q定,。
2.儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及各模塊功能
釩液流電池儲能系統(tǒng)涉及新能源發(fā)電,、電池堆及電解液輸送管理,、電力電子轉(zhuǎn)換系統(tǒng),、用電負(fù)荷或電力系統(tǒng)等多個組成部分,，是電化學(xué)、化工,、電氣和網(wǎng)絡(luò)信息等相互耦合的復(fù)雜動態(tài)體系，其運(yùn)行特性與液流儲能電池系統(tǒng)的組合方式,、容量大小以及電力變換器,、用電負(fù)荷,、控制方式等多種因素相關(guān),。如何在保證系統(tǒng)運(yùn)行安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,，提升整個系統(tǒng)的能量效率,、經(jīng)濟(jì)性和可靠性是大規(guī)模液流電池儲能系統(tǒng)實用化過程中必須解決的關(guān)鍵問題。因此,，將高效電力變換技術(shù)、電池充放電控制及管理,、*傳感與通訊技術(shù)及現(xiàn)代優(yōu)化控制理論相結(jié)合,，建立性能高效的釩電池儲能管理控制系統(tǒng),，對全釩液流儲能系統(tǒng)的高性能發(fā)揮及正常運(yùn)行起著非常重要的作用,。
儲能管理控制系統(tǒng)由中心控制模塊,、電力轉(zhuǎn)換調(diào)控模塊,、電解液流量及運(yùn)送控制模塊,、電池充放電管理模塊、系統(tǒng)安全保護(hù)監(jiān)控管理模塊等組成,。
2.1管理控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
儲能系統(tǒng)將風(fēng)能和太陽能等能源經(jīng)過充電控制模塊輸入到釩電池,，通過在電解液發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，將風(fēng)能太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,，完成*步能量轉(zhuǎn)換,。儲存在電解液里的化學(xué)能再通過電化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為直流電能并通過逆變電源將交流電輸送到電網(wǎng)及客戶端，完成第二步的能量轉(zhuǎn)換,。這個充放電過程需要中心控制模塊,、電力轉(zhuǎn)換調(diào)控模塊、電解液流量及輸送控制模塊,、電池充放電控制管理模塊,、安全保護(hù)監(jiān)控管理模塊之間對能量優(yōu)化和管理控制進(jìn)行有序配合，才能有效發(fā)揮儲能系統(tǒng)的各項性能,，確保儲能系統(tǒng)高效率的發(fā)揮作用,。控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖,，如圖2所示,。
2.2系統(tǒng)中心控制模塊
系統(tǒng)使用高性能CPU，對儲能系統(tǒng)正在運(yùn)行的各模塊工作狀況發(fā)生變化的控制信息點(diǎn)的數(shù)據(jù)變量進(jìn)行信號采集并進(jìn)行監(jiān)控,，是系統(tǒng)進(jìn)行信息數(shù)據(jù)交換和控制的中心,。
2.3電力轉(zhuǎn)換調(diào)控模塊
為了避免風(fēng)能,、太陽能直接并網(wǎng)對電網(wǎng)的電壓及頻率造成較大波動,，進(jìn)一步提升電力品質(zhì)和安全性，系統(tǒng)采用了*的多象限電流控制技術(shù),，允許輸出電力相位控制,、電壓漂移補(bǔ)償、低諧波失真,、反應(yīng)電流補(bǔ)償（PFC）,、瞬時高負(fù)載容量,，以增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,。
2.4電解液流量及運(yùn)送控制模塊
系統(tǒng)運(yùn)用高性能的檢測和自動控制技術(shù),，通過高精密化工泵和控制閥等進(jìn)行測量和控制，確保電解液輸送量的精確度,。
電解質(zhì)溶液流量選擇與溶液的濃度,、流速、溫度,、充放電模式,、運(yùn)行電流密度等因素有關(guān)，其大小對電池電堆性能產(chǎn)生較大影響,。
根據(jù)系統(tǒng)所需提供的電量大小或充電時間，計算出恰當(dāng)?shù)碾娏髅芏群土髁繑?shù)據(jù),。將流量數(shù)據(jù)設(shè)定好后,，其輸送量能夠保持相對穩(wěn)定，不會受到電解液儲存量造成的壓差以及外界負(fù)荷改變等的影響,。
2.5電池充放電管理控制模塊
利用高速,、低功耗、多功能微控制器與電池智能充放電控制流程相結(jié)合,，使電堆充放電過程性能穩(wěn)定可靠,，同時，電池運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)及時傳送到系統(tǒng)安全監(jiān)控模塊中去,，可以實現(xiàn)電堆充放電過程實時監(jiān)控,，使電堆充放電按照設(shè)定的*曲線進(jìn)行。
針對太陽能和風(fēng)能等可再生能源發(fā)電的隨機(jī)性和間歇性的特點(diǎn),，可通過系統(tǒng)的自動控制與能量調(diào)節(jié)能力來平抑可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的擾動,，維持輸出電壓的平衡與穩(wěn)定。
2.6安全保護(hù)監(jiān)控模塊
系統(tǒng)采用安全數(shù)據(jù)快速實時巡檢提醒報警控制技術(shù),，對儲能系統(tǒng)的電壓,、電流、流量,、容量,、溫度和內(nèi)阻等電池正常運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測。在系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下,，對電池的過流,、過壓、短路,、超溫保護(hù),、漏液,、電解液液面高度等工作性能、安全性能參數(shù)進(jìn)行檢測,，并將檢測數(shù)據(jù)保存,，同時，根據(jù)數(shù)據(jù)超標(biāo)情況進(jìn)行提示,、警告和控制,。還可以實時監(jiān)測電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及各控制柜的工作狀態(tài)，防止儲能系統(tǒng)提前損壞,。
3.系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)
?、佥敵霆?dú)立。輸出功率和儲能容量彼此獨(dú)立,，功率大小決定于電堆電極的有效面積,，容量大小決定于電解液容量的多少，系統(tǒng)擴(kuò)容和維護(hù)起來十分便利,。
②可密度充電,。系統(tǒng)可以大電流密度充電,，同時，快速響應(yīng)和超負(fù)荷工作能力強(qiáng),。
?、勰芰啃矢摺Ｏ到y(tǒng)能量效率高,，放電性能穩(wěn)定可靠,，能深度放電。
?、軆δ芰看?。系統(tǒng)儲能量大，適合風(fēng)能太陽能等大規(guī)模儲能電站等,，系統(tǒng)壽命長達(dá)20a,，成本低。
?、莅踩愿?。系統(tǒng)安全可靠，電池?zé)o潛在爆炸和起火危險,，即使正負(fù)極電解液混合也不會產(chǎn)生危險,。電解液可循環(huán)使用，運(yùn)行過程無有害氣體產(chǎn)生,，對環(huán)境無污染,。
?、奕詣涌刂啤Ｏ到y(tǒng)可以進(jìn)行全自動控制,，可以自動運(yùn)行,、保護(hù)、控制和管理,。
4.系統(tǒng)的應(yīng)用和作用
4.1新能源風(fēng)能,、太陽能發(fā)電站儲能
平滑風(fēng)能、太陽能等新能源,，有效調(diào)節(jié)新能源發(fā)電引起的電網(wǎng)電壓,、頻率及相位的變化，提高了電能質(zhì)量和穩(wěn)定性,。
4.2智能電網(wǎng)削峰填谷,，保障電網(wǎng)安全
對電網(wǎng)進(jìn)行削峰填谷，實現(xiàn)電網(wǎng)智能化,；減少調(diào)峰電廠數(shù)量,，減少投資，減少環(huán)境污染等,；提高供電品質(zhì),，減少電網(wǎng)線損；提升現(xiàn)有電網(wǎng)供電能力,，延緩城市電網(wǎng)改造需求,。
4.3分布式能源儲能供電
對分布式能源進(jìn)行儲能，有效解決海洋孤島,、偏遠(yuǎn)山區(qū),、草原和沙漠地帶等環(huán)境、場地受限地區(qū)儲能供電,，促進(jìn)邊遠(yuǎn)貧困地區(qū)發(fā)展,。
4.4備用電源和UPS電源
充分利用低谷電或電網(wǎng)剩余電量，調(diào)節(jié)用電節(jié)奏和合理安排用電,，即可節(jié)約用電,，又可以滿足備用需求。