氧化还原液流电池系统和运行方法与流程

技术特征：
1.用于减少在氧化还原液流电池系统充电和放电期间发生的不平衡的方法，其中，所述电池系统包括至少两个电池模块(1)、双向的变流器(7)和控制装置(8)，并且其中，所述电池模块(1)串联并与所述变流器(7)连接，并且其中，每个电池模块(1)包括具有多个氧化还原液流单体电池的单体电池设施(2)和用于储存电解液并用于向所述单体电池设施(2)供应电解液的罐装置(3)，其特征在于，所述电池系统针对每个电池模块(1)均包括直流电压转换器(17)，其中，每个直流电压转换器(17)各有一个接头与各一个电池模块(1)连接，并且每个直流电压转换器(17)的第二接头与共同的直流电流总线连接，并且其中，所述电池系统包括另外的变流器(16)，所述另外的变流器与所述直流电流总线连接，并且其中，所述控制装置(8)与所述另外的变流器(16)且与所述直流电压转换器(17)连接，使得所述控制装置(8)能够控制所述另外的变流器(16)和所述直流电压转换器(17)，并且其中，所述方法包括以下步骤中的至少一个步骤：-当对所述电池系统充电时，通过所述控制装置(8)驱控所述直流电压转换器(17)来减少第一和第二电池模块(1)在被控参量方面的差异，使得直流电压转换器(17)向所述直流电母线传输使两个电池模块中的一个电池模块(1)与另一个电池模块(1)相比较慢充电的那么多电能；-当对所述电池系统放电时，通过所述控制装置(8)驱控所述直流电压转换器(17)来减少第一和第二电池模块(1)在被控参量方面的差异，使得直流电压转换器(17)从直流电流总线引走使两个电池模块中的一个电池模块(1)与另一个电池模块相比较慢放电的那么多电能。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述直流电压转换器(17)双向或单向地实施。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法包括以下步骤中的一个步骤：-当对所述电池系统充电时，通过所述控制装置(8)驱控所述直流电压转换器(17)来减少第一和第二电池模块(1)在被控参量方面的差异，使得直流电压转换器(17)从直流电流总线引走使两个电池模块中的一个电池模块(1)与另一个电池模块相比较快充电的那么多电能；-当对所述电池系统放电时，通过所述控制装置(8)驱控所述直流电压转换器(17)来减少第一和第二电池模块(1)在被控参量方面的差异，使得直流电压转换器(17)向所述直流电母线传输使两个电池模块中的一个电池模块(1)与另一个电池模块(1)相比较快放电的那么多电能。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，每个电池模块(1)均包括辅助系统(6)，所述辅助系统能够通过端子从各自的电池模块(1)之外被供应电流，其中，所述辅助系统(6)的端子与所述直流电流总线连接并能够通过所述直流电流总线馈电。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在校准步骤中，确定各个电池模块(1)的特性，以便为各个电池模块(1)决定不同的充电或放电速度并决定应用这些不同速度的时间长度。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述电池系统包括用于提供针对每个电池模块(1)的被控参量的至少一个测量装置(4、5)，并且其中，所述控制装置(8)与所述测量装置连接，使得所述控制装置能够获取所述测量装置(4、5)的测量值，并且其中，所述方法包括以下步骤：
‑
通过所述控制装置(8)获取所述测量装置(4、5)的测量值；-如果在第一时间点，第一电池模块(1)的至少一个测量值与第二电池模块(1)的测量值不同：-执行至少一个在权利要求1或3中提到的步骤，以便减少在之后的第二时间点第一和第二电池模块(1)的测量值的差异，其中，所述步骤在第一和第二时间点之间的时间段内执行。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述电池系统针对每个电池模块(1)均包括第一开关(9)和第二开关(10)，其中，所述第一开关(9)分别与所属的电池模块(1)串联地布置，而所述第二开关(10)分别布置在绕过所属的电池模块(1)和所属的第一开关(9)的旁通线路中，并且其中，所述控制装置(8)与其中每个开关(9、10)连接，使得所述控制装置能够确定各自的开关位置，以便将所述电池模块(1)接入到串联电路中或从串联电路中切出，其中，所述方法包括以下步骤：-所述控制装置(8)调控处于串联电路中的电池模块(1)的数量，以便减少第一和第二电池模块(1)在被控参量方面的差异，其中，在所述电池系统充电或放电期间的时间段上，两个电池模块中的一个电池模块(1)与另一个电池模块(1)相比更短时间地处于串联电路中。8.氧化还原液流电池系统，所述氧化还原液流电池系统包括至少两个电池模块(1)、双向的变流器(7)和控制装置(8)，其中，所述电池模块(1)串联并与所述变流器(7)连接，并且其中，每个电池模块(1)包括具有多个氧化还原液流单体电池的单体电池设施(2)和用于储存电解液和向所述单体电池设施(2)供应电解液的罐装置(3)，其特征在于，所述电池系统针对每个电池模块(1)均包括直流电压转换器(17)，其中，每个直流电压转换器(17)各有一个接头与各一个电池模块(1)连接，并且每个直流电压转换器(17)的第二接头与共同的直流电流总线连接，并且其中，所述电池系统包括另外的变流器(16)，所述另外的变流器与所述直流电流总线连接，并且其中，所述控制装置(8)与所述另外的变流器(16)且与所述直流电压转换器(17)连接，使得所述控制装置(8)能够控制所述另外的变流器(16)和所述直流电压转换器(17)。9.根据前一项权利要求所述的所述氧化还原液流电池系统，其中，所述直流电压转换器(17)双向或单向地实施。10.根据权利要求8或9中任一项所述的氧化还原液流电池系统，其中，每个电池模块(1)均包括辅助系统(6)，所述辅助系统能够通过端子从各自的电池模块(1)之外被供应电流，其中，所述辅助系统(6)的端子与所述直流电流总线连接并能够通过所述直流电流总线馈电。11.根据前一项权利要求所述的氧化还原液流电池系统，其中，所述电池系统针对每个电池模块(1)均包括第一开关(9)和第二开关(10)，其中，所述第一开关(9)分别与所属的电池模块(1)串联地布置，而所述第二开关(10)分别布置在绕过所属的电池模块(1)和所属的第一开关(9)的旁通线路中，并且其中，所述控制装置(8)与其中每个开关(9、10)连接，使得所述控制装置能够确定各自的开关位置，以便将所述电池模块(1)接入到串联电路中或从串联电路中切出。12.根据权利要求11所述的氧化还原液电池系统，其中，所述第一开关(9)分别包括两
个常截止的mosfet，所述mosfet的沟道串联，使得在两个电流方向上始终有其中一个反向二极管截止，并且其中，所述第二开关(10)分别包括常截止的mosfet。13.根据权利要求8至11中任一项所述的氧化还原液流电池系统，所述氧化还原液流电池系统被设立成用于自动化地实施根据权利要求1至7中任一项所述的方法步骤。14.计算机程序，所述计算机程序包括引起前一项权利要求所述的电池系统实施根据权利要求1至7中任一项所述的方法步骤的指令。15.计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有根据前一项权利要求所述的计算机程序。

技术总结
氧化还原液流电池系统，其包括至少两个电池模块(1)、双向的变流器(7)和控制装置(8)，其中，电池模块(1)串联并与变流器(7)连接，并且其中，每个电池模块(1)包括具有多个氧化还原液流单体电池的单体电池设施(2)和用于储存电解液和向单体电池设施(2)供应电解液的罐装置(3)，并且其中，电池系统针对每个电池模块(1)均包括直流电压转换器(17)，其中，每个直流电压转换器(17)各有一个接头与各一个电池模块(1)连接，并且每个直流电压转换器(17)的第二接头与共同的直流电流总线连接，并且其中，电池系统包括另外的变流器(16)，该另外的变流器与直流电流总线连接，并且其中，控制装置(8)与另外的变流器(16)和直流电压转换器(17)连接，使得控制装置(8)能够控制另外的变流器(16)和直流电压转换器(17)。直流电压转换器(17)。直流电压转换器(17)。


技术研发人员：托马斯
受保护的技术使用者：福伊特专利有限公司
技术研发日：2021.03.10
技术公布日：2022/11/8