一种共享容量式户用全钒液流电池储能系统的制作方法

1.本发明属于全钒液流电池技术领域，尤其涉及一种共享容量式户用全钒液流电池储能系统。


背景技术：

2.全钒液流电池是一种新型、绿色的电化学储能电池，其正、负极电解液分别存储在2个储液罐内，通过循环泵推动电解液进入电堆，其中的活性物质在离子传导膜两侧的多孔电极上发生电化学反应。储能功率取决于电池组的功率及数量，储能容量取决于电解液的体积。全钒液流电池具有高安全、长寿命、功率和容量分开设计、绿色环保等特点，将得到广泛的推广应用，主要的应用领域包括新能源发电侧、电网侧、用户侧等。随着家庭光伏的普及，家庭用能的精细化和智能化水平提高，越来越多的家庭需要高度安全的小型储能系统，用以配合光伏或谷电峰用套利，降低家庭用电成本。
3.从技术属性上分析，全钒液流电池在安全性、循环寿命、绿色环保等方面均优于竞品锂电池户用储能产品，但其能量密度较低，电解液的能量密度约20wh/l，仅为锂电池储能的1/10-1/7，所以相比于锂电池产品，钒液流电池的体积较大，这是限制钒液流电池在户用领域推广应用的原因之一。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种共享容量式户用全钒液流电池储能系统，以解决上述技术问题。
5.本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：
6.一种共享容量式户用全钒液流电池储能系统，包括正极储液罐、负极储液罐、第一用户功率模块、第二用户功率模块、
……
、第n用户功率模块和ems 能量管理系统，所述正极储液罐和负极储液罐设置在小区或者商业综合体的专用区域，所述第一用户功率模块、第二用户功率模块、
……
、第n用户功率模块分别设置在居民户内；
7.所述正极储液罐的一侧侧壁设有第一正极输入分配口、第二正极输入分配口、
……
、第n正极输入分配口，所述正极储液罐的另一侧侧壁设有第一正极输出分配口、第二正极输出分配口、
……
、第n正极输出分配口，所述负极储液罐的一侧侧壁设有第一负极输入分配口、第二负极输入分配口、
……
、第n负极输入分配口，所述负极储液罐的另一侧侧壁设有第一负极输出分配口、第二负极输出分配口、
……
、第n负极输出分配口；
8.所述第一用户功率模块上设有第一正极输入口、第一正极输出口、第一负极输入口和第一负极输出口，所述第二用户功率模块上设有第二正极输入口、第二正极输出口、第二负极输入口和第二负极输出口，
……
，所述第n用户功率模块上设有第n正极输入口、第n正极输出口、第n负极输入口和第n负极输出口；
9.所述第一正极输入分配口与第一正极输入口通过输液管连接，所述第一正极输出分配口与第一正极输出口通过输液管连接，所述第一负极输入分配口与第一负极输入口通
过输液管连接，所述第一负极输出分配口与第一负极输出口通过输液管连接，
……
，所述第n正极输入分配口与第n正极输入口通过输液管连接，所述第n正极输出分配口与第n正极输出口通过输液管连接，所述第n负极输入分配口与第n负极输入口通过输液管连接，所述第n负极输出分配口与第n负极输出口通过输液管连接；
10.所述第一用户功率模块、第二用户功率模块、
……
、第n用户功率模块均与户内并网点、ems能量管理系统电气连接，所述正极储液罐、负极储液罐均与ems能量管理系统电气连接。
11.优选的，所述第一用户功率模块、第二用户功率模块、
……
、第n用户功率模块均包括电池、变流器、电池管理系统、输送泵和管道系统。
12.优选的，所述正极储液罐、负极储液罐的容量大于或等于第一用户功率模块、第二用户功率模块、
……
、第n用户功率模块的容量之和。
13.本发明的有益效果是：
14.1、本发明采用容量共享模式，户内只需安装户用功率模块，体积可缩小一半以上，更能满足户用小型化的要求，同时降低了系统成本；
15.2、本发明户用模块可获取共享容量的实时状态，制定自身运行策略，提高了共享容量的利用率，项目整体经济性提高；
16.3、本发明方案具有良好的可扩展性，当用户数量增加时，可方便扩展，适合于商业化推广。
附图说明
17.图1为本发明的连接结构示意图；
18.附图标记：a、正极储液罐；b、负极储液罐；
19.1、第一用户功率模块；2、第二用户功率模块；
……
；n、第n用户功率模块；
20. 1in、第一正极输入分配口； 2in、第二正极输入分配口；
……
； nin、第n正极输入分配口；
21. 1out、第一正极输出分配口； 2out、第二正极输出分配口；
……
； nout、第n正极输出分配口；
[0022]-1in、第一负极输入分配口；-2in、第二负极输入分配口；
……
；-nin、第 n负极输入分配口；
[0023]-1out、第一负极输出分配口；-2out、第二负极输出分配口；
……
；-nout、第n负极输出分配口；
[0024]
1in’、第一正极输入口； 2in’、第二正极输入口；
……
； nin’、第n正极输入口；
[0025]
1out’、第一正极输出口； 2out’、第二正极输出口；
……
； nout’、第n 正极输出口；
[0026]-1in’、第一负极输入口；-2in’、第二负极输入口；
……
；-nin’、第n负极输入口；
[0027]-1out’、第一负极输出口；-2out’、第二负极输出口；
……
；-nout’、第n 负极输出口；
具体实施方式
[0028]
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。
[0029]
下面结合附图描述本发明的具体实施例。
[0030]
实施例：
[0031]
以一小区总计50户计算安装储能系统为例：
[0032]
如图1所示，一种共享容量式户用全钒液流电池储能系统，包括正极储液罐a、负极储液罐b、第一用户功率模块1、第二用户功率模块2、
……
、第50 用户功率模块50和ems能量管理系统，所述第一用户功率模块1、第二用户功率模块2、
……
、第50用户功率模块50均包括电池、变流器、电池管理系统、输送泵、管道系统。分别设置在居民户内，储能功率均为2.5-5kw，储能容量均为10-20kwh，共需容量1000kwh，所述正极储液罐a和负极储液罐b尺寸均为φ3500
×
4000，有效容积38m3，最多可存储容量1200kwh，预留200kwh容量用于后期扩展，正极储液罐a和负极储液罐b安装在小区中心户外专用区域，储液罐与用户功率模块通过输液管一一对应连接，形成循环回路，用户功率模块通过220v单相接入电网。每套功率模块配套连接ems能量管理系统，功率模块和共享容量单元将运行状态上传至ems系统，由ems制定共享容量调度模式。
[0033]
使用时，正极储液罐a和负极储液罐b的电解液通过输液管与第一用户功率模块1、第二用户功率模块2、
……
、第50用户功率模块50形成循环回路，向户内电网供电，在使用过程中，ems能量管理系统可以根据每户内用户功率模块的运行状态实时调整极储液罐a和负极储液罐b的的容量调度模式，提高共享容量的利用率。
[0034]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0035]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。