一种用于商用综合体的分布式储能设备的制作方法

1.本发明涉及分布式储能设备技术领域，尤其是涉及一种用于商用综合体的分布式储能设备。


背景技术：

2.随着能源问题的日益凸显，越来越多的商用综合体开始布置分布式储能设备，利用分布式储能设备在负荷高峰时期放电，负荷低谷时期从电网充电，减少高峰负荷需求，节省用电费用，也可以利用商用综合体屋顶设置光伏组件在白天对分布式储能设备进行充电，充分利用商用综合体上的太阳能同时降低商用综合体内的温度。分布式储能设备还可以在紧急停电情况下作为应急电源使用。在众多化学储能技术中，全钒液流电池因具有充放电性能好、容量大、寿命长、安全性高等优点而越来越多的在分布式储能设备中得到运用，而要实现全钒液流电池储能设备安全、可靠的运行，需要对其进行有效的温度控制，使其可以在合适的温度范围内进行工作，以适应高温环境和低温环境。现有的对电池进行散热的散热方案中，一般都是通过外置的散热结构，对电池进行散热，需要在电池外设置各种散热结构，不利于电池体积的小型化，且这种方案仅能对电池表面进行散热，散热效果难以直达电池内部。


技术实现要素：

3.本发明为了克服现有技术中的不足，提供一种用于商用综合体的分布式储能设备，根据分布式储能设备中的储液罐的温度和电池本体的温度情况进行针对性散热，散热目标更加直接，散热效果更好。
4.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于商用综合体的分布式储能设备，包括储液罐、电池本体和充放电电路，所述储液罐包括装有正极电解液的正极储液罐和装有负极电解液的负极储液罐，所述电池本体与充放电电路串联，电池本体包括电池正极、电池负极和位于电池正极与电池负极之间的隔膜，所述电池正极的两端分别通过管路与正极储液罐连通形成第一个液体回路，电池负极的两端分别通过管路与负极储液罐连通形成第二个液体回路，两个液体回路均设有用于驱动液体回路内电解液流动的循环泵，两个液体回路中的至少一个上并联有两个散热器，两个散热器分别设置在电池本体的上游和下游，所述散热器与设有该散热器的液体回路的连通处设有电控阀，以控制液体回路的管路内电解液是否流经该散热器，所述储液罐内设有温度传感器，所述电池本体内设有温度传感器。
5.上述技术方案中，在液体回路中并联散热器，通过散热器直接对正极电解液或负极电解液进行散热，实现对分布式储能设备的散热，散热目标更加直接，散热效果更好，且散热器不设置在电池本体上，可以缩小电池本体的体积，散热器远离电池本体，便于其根据现场情况进行布置，可以将散热器设置在通风阴凉的位置增加散热效果。需要散热器进行散热时，通过电控阀使液体回路中的电解质流经该散热器，对电解质进行散热；不需要该散
热器进行散热时，通过电控阀使液体回路中的电解质不流经该散热器，直接在液体回路内循环，该散热器不会对电解质进行散热。所述温度传感器与分布式储能设备的控制系统连接，将储液罐和电池本体的温度实时反馈给控制系统，便于控制系统根据储液罐和电池本体的温度，对散热器进行开关控制。所述液体回路上设有两个散热器，两个散热器分别设置在电池本体的上游和下游。所述两个散热器可以分别对流入电池本体和流出电池本体的电解液进行散热。所述储液罐内和电池本体内的温度均过高时，同时打开位于电池本体的上游和下游的两个散热器，可以对流入和流出电池本体的电解质进行散热，使分布式储能设备达到最佳的散热效果。所述储液罐内温度过高，电池本体内的温度正常时，打开位于电池本体的下游的散热器，关闭位于电池本体上游的散热器。电池本体下游的电解质经过充放电温度会上升，电解质与外界的温度差更大，通过位于通过电池本体下游的散热器进行散热可以达到更好的散热效果，由于电池本体内的温度正常，如果通过电池本体上游的散热器对电解质进行散热，可能会导致电解质温度过低(特别是严寒天气下)，反而不利于电解质在电池本体内的性能发挥，因此，可以通过关闭位于电池本体上游的散热器的方式保证进入电池本体内的电解质的温度。所述储液罐内温度正常，电池本体内的温度过高时，打开位于电池本体的上游的散热器，关闭位于电池本体下游的散热器。位于电池本体的上游的散热器可以对进入电池本体前的电解质进行散热，使其温度下降，然后再进入电池本体，对电池本体进行散热，而所述储液罐内温度正常，不需要打开位于电池本体下游的散热器进行散热，如果只打开位于电池本体下游的散热器进行散热，散热后的电解质进入储液罐，与储液罐内的电解质进行混合，混合后的电解质再从储液罐内流出的电解质，流出的电解质温度并没有下降很多，对电池本体的散热效果并不好；如果此时同时打开位于电池本体上游和下游的散热器进行散热，会导致储液罐内的温度下降，不利于储液罐内电解质的温度保持。
6.作为优选，所述储液罐内和电池本体内的温度均过高时，同时打开位于电池本体的上游和下游的两个散热器；所述储液罐内温度过高，电池本体内的温度正常时，打开位于电池本体的下游的散热器，关闭位于电池本体上游的散热器；所述储液罐内温度正常，电池本体内的温度过高时，打开位于电池本体的上游的散热器，关闭位于电池本体下游的散热器。
7.作为优选，所述电控阀设置在散热器的上游。所述结构通过电控阀可以控制电解质是否流入散热器进行散热。
8.作为优选，所述储液罐的外侧设有保温层。所述保温层可以对储液罐进行保温，避免在低温环境下储液罐内的电解质温度过快下降，影响电池本体的工作性能。
9.作为优选，所述储液罐的底部设有加热装置，所述加热装置与充放电电路连接。所述加热装置可以对储液罐进行主动加热，使储液罐适应低温环境。
10.作为优选，所述电池本体的外侧设有保温外壳。所述保温外壳可以对电池本体进行保温，避免在低温环境下电池本体的温度过快下降，影响电池本体的工作性能。
11.作为优选，所述保温外壳上设有进风口、出风口和散热风扇，所述散热风扇设置在进风口或出风口。所述结构可以对保温外壳内进行通风散热，在高温环境下对电池本体进行辅助散热。
12.作为优选，所述电控阀和循环泵均与充放电电路连接，且均由充放电电路供电。所
述电控阀和循环泵均由充放电电路供电，可以在外部停电时使控阀和循环泵继续工作。
13.作为优选，所述储液罐的底部设有出液口，储液罐的侧壁上设有进液口，所述进液口到储液罐顶部的距离大于储液罐高度的1/5且小于储液罐高度的1/2。所述储液罐内的电解质在使用过程中可能会出现一定的损耗，不能保证储液罐随时保持充满状态，所述进液口设置在储液罐的侧壁上，即使电解质出现部分损耗，也可以使进液口处于电解质液面高度之下，可以避免电解质从顶部跌落发出噪声。所述出液口设置在储液罐的底部，可以使进入储液罐的电解质尽可能在储液罐内进行混合，出液口然后再从出液口流出，充分利用储液罐内各个位置的电解质。
14.作为优选，所述储液罐内和电池本体内的温度均过高时，同时打开位于电池本体的上游和下游的两个散热器。
15.作为优选，所述储液罐内温度过高，电池本体内的温度正常时，打开位于电池本体的下游的散热器，关闭位于电池本体上游的散热器。
16.作为优选，所述储液罐内温度正常，电池本体内的温度过高时，打开位于电池本体的上游的散热器，关闭位于电池本体下游的散热器。
附图说明
17.图1是本发明的结构示意图；图2是本发明中电池本体的结构示意图。
18.图中：储液罐1、出液口1.1、进液口1.2、正极储液罐1.3、负极储液罐1.4、电池本体2、电池正极2.1、电池负极2.2、隔膜2.3、充放电电路3、液体回路4、循环泵5、散热器6、电控阀7、保温层8、加热装置9、保温外壳10、进风口10.1、出风口10.2、散热风扇10.3。
具体实施方式
19.下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。
20.实施例1：如图1和图2所示，一种用于商用综合体的分布式储能设备，包括储液罐1、电池本体2和充放电电路3，所述储液罐1包括装有正极电解液的正极储液罐1.3和装有负极电解液的负极储液罐1.4，所述电池本体2与充放电电路3串联，电池本体2包括电池正极2.1、电池负极2.2和位于电池正极2.1与电池负极2.2之间的隔膜2.3，所述电池正极2.1的两端分别通过管路与正极储液罐1.3连通形成第一个液体回路4，电池负极2.2的两端分别通过管路与负极储液罐1.4连通形成第二个液体回路4，两个液体回路4均设有用于驱动液体回路4内电解液流动的循环泵5，两个液体回路4中的至少一个上并联有散热器6，所述散热器6与设有该散热器6的液体回路4的连通处设有电控阀7，以控制液体回路4的管路内电解液是否流经该散热器6，散热器6设置在储液罐1与电池本体2之间。
21.上述技术方案中，所述分布式储能设备还包括控制系统，用于控制充放电电路3的充放电，控制循环泵5启动和关闭，控制电控阀7内的连通通道。上述控制系统所需的控制指令均为现有技术中常用的控制指令，控制功能均可以采用现有的控制程序和控制模块实现。所述散热器6采用常用的对液体进行散热的散热器6，所述散热器6上设有便于散热翅片，还可以设有对散热翅片进行散热的风扇，散热器6内部管路做成弯曲结构，以增加液体
在散热器6内的停留时间。上述技术方案中，电池本体2可以通过充放电电路3对外部进行放电，也可以通过充放电电路3对电池本体2进行充电，不管电池本体2对外放电还是充电，所述循环泵5均运行，将使储液罐1内的电解液源源不断的循环进入电池正极2.1或电池负极2.2，使电池本体2可以持续对外放电，且电池本体2体积可以做得很小，通过扩大储液罐1来增加储能设备的可存储电量。电池本体2在放电和充电过程中都会发热，过高的温度会影响储能设备的性能，设置引发火灾，因此需要对储能设备进行适当的散热。在液体回路4中并联散热器6，通过散热器6直接对正极电解液或负极电解液进行散热，实现对分布式储能设备的散热，散热目标更加直接，散热效果更好，且散热器6不设置在电池本体2上，可以缩小电池本体2的体积，散热器6远离电池本体2，便于其根据现场情况进行布置，可以将散热器6设置在通风阴凉的位置增加散热效果。需要散热器6进行散热时，通过电控阀7使液体回路4中的电解质流经该散热器6，对电解质进行散热；不需要该散热器6进行散热时，通过电控阀7使液体回路4中的电解质不流经该散热器6器，直接在液体回路4内循环，该散热器6不会对电解质进行散热。所述储液罐1可以根据实际需要选择合适的大小。
22.所述储液罐1内设有温度传感器，所述电池本体2内设有温度传感器。一个所述的液体回路4上设有两个散热器6，两个散热器6分别设置在该液体回路4中的电池本体2的上游和下游。所述电控阀7设置在散热器6的上游。所述温度传感器与分布式储能设备的控制系统连接，将储液罐1和电池本体2的温度实时反馈给控制系统，便于控制系统根据储液罐1和电池本体2的温度，对散热器6进行开关控制。所述两个散热器6可以分别对流入电池本体2和流出电池本体2的电解液进行散热。所述储液罐1内和电池本体2内的温度均过高时，同时打开位于电池本体2的上游和下游的两个散热器6，可以对流入和流出电池本体2的电解质进行散热，使分布式储能设备达到最佳的散热效果。所述储液罐1内温度过高，电池本体2内的温度正常时，打开位于电池本体2的下游的散热器6，关闭位于电池本体2上游的散热器6。电池本体2下游的电解质经过充放电温度会上升，电解质与外界的温度差更大，通过位于通过电池本体2下游的散热器6进行散热可以达到更好的散热效果，由于电池本体2内的温度正常，如果通过电池本体2上游的散热器6对电解质进行散热，可能会导致电解质温度过低(特别是严寒天气下)，反而不利于电解质在电池本体2内的性能发挥，因此，可以通过关闭位于电池本体2上游的散热器6的方式保证进入电池本体2内的电解质的温度。所述储液罐1内温度正常，电池本体2内的温度过高时，打开位于电池本体2的上游的散热器6，关闭位于电池本体2下游的散热器6。位于电池本体2的上游的散热器6可以对进入电池本体2前的电解质进行散热，使其温度下降，然后再进入电池本体2，对电池本体2进行散热，而所述储液罐1内温度正常，不需要打开位于电池本体2下游的散热器6进行散热，如果只打开位于电池本体2下游的散热器6进行散热，散热后的电解质进入储液罐1，与储液罐1内的电解质进行混合，混合后的电解质再从储液罐1内流出的电解质，流出的电解质温度并没有下降很多，对电池本体2的散热效果并不好；如果此时同时打开位于电池本体2上游和下游的散热器6进行散热，会导致储液罐1内的温度下降，不利于储液罐1内电解质的温度保持。
23.所述电控阀7和循环泵5均与充放电电路3连接，且均由充放电电路3供电。所述电控阀7和循环泵5均由充放电电路3供电，可以在外部停电时使控阀和循环泵5继续工作。
24.所述储液罐1的底部设有出液口1.1，储液罐1的侧壁上设有进液口1.2，所述进液口1.2到储液罐1顶部的距离大于储液罐1高度的1/5且小于储液罐1高度的1/2。所述储液罐
1内的电解质在使用过程中可能会出现一定的损耗，不能保证储液罐1随时保持充满状态，所述进液口1.2设置在储液罐1的侧壁上，即使电解质出现部分损耗，也可以使进液口1.2处于电解质液面高度之下，可以避免电解质从顶部跌落发出噪声。所述出液口1.1设置在储液罐1的底部，可以使进入储液罐1的电解质尽可能在储液罐1内进行混合，出液口1.1然后再从出液口1.1流出，充分利用储液罐1内各个位置的电解质。
25.本实施例中，所述电池本体2可以由若干个电池正极2.1和若干个电池负极2.2交错堆叠形成，电池正极2.1和电池负极2.2之间均设有隔膜，所述隔膜为液体电池中常用的离子交换膜或质子交换膜。若干个电池正极2.1均通过管路与正极储液罐1.3连通，若干个电池负极2.2均通过管路与负极储液罐1.4连通。
26.实施例2：如图1和图2所示，所述储液罐1的外侧设有保温层8，所述储液罐1的底部设有加热装置9，所述加热装置9与充放电电路3连接。所述保温层8可以对储液罐1进行保温，避免在低温环境下储液罐1内的电解质温度过快下降，影响电池本体2的工作性能。所述加热装置9可以对储液罐1进行主动加热，使储液罐1适应低温环境。
27.所述电池本体2的外侧设有保温外壳10，所述保温外壳10上设有进风口10.1、出风口10.2和散热风扇10.3，所述散热风扇10.3设置在进风口10.1。所述保温外壳10可以对电池本体2进行保温，避免在低温环境下电池本体2的温度过快下降，影响电池本体2的工作性能。所述结构可以对保温外壳10内进行通风散热，在高温环境下对电池本体2进行辅助散热。在另一个实施例中，所述散热风扇10.3设置在出风口10.2。