一种模块化液流电池系统的制作方法

本发明涉及电化学储能，特别涉及一种模块化液流电池系统。

背景技术：

1、液流电池由电堆单元、电解液、电解液存储供给单元以及管理控制单元等部分构成，是利用正负极电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池，具有容量高、使用领域广、循环使用寿命长的特点。

2、现有液流电池如申请号为cn201410127367.x的中国专利所公开的一种可移动液流电池单元，采用的是2个20尺标准集装箱双层布置方式，下层的集装箱放置2个电解液储罐和2台电解液循环泵；上层的集装箱放置电堆、换热设备、电池管理系统、逆变装置、ups备用电源和温度调节装置。该专利采用2个集装箱双层布置虽然可以减小系统占地空间，但是也给运维人员的操作、电堆及电气控制设备的后期维护带来诸多不便，因此需要额外搭建一个外部的操作、检修平台。

3、现有液流电池如申请号为201922225253.x的中国专利所公开的一种可移动液流电池单元，包括集装箱、功率单元、控制单元和容量单元；适用于锌基电池系统；其中，功率单元包括至少一个电堆、管道、支架和泵等设备，容量单元包括正负极储罐，实现了集装箱式液流电池储能单元的整合；但该液流电池存在以下缺陷：一是储罐容积小，储能电量有限，实用应用价值较小；二是当电解液温度过高时，无法进行有效的热交换，仅靠机柜空调很难将电堆内部及储罐内电解液的热量交换出去；三是安全防护较低，不具备气体保护功能。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种模块化液流电池系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种模块化液流电池系统，包括功率单元仓、正极储罐仓和负极储罐仓，所述正极储罐仓的上表面固定连接有功率单元仓，正极储罐仓的一侧设置有负极储罐仓，功率单元仓内固定连接有两个电堆架，电堆架上均固定连接有八个电堆本体，功率单元仓内设置有管系，且管系固定连接于电堆架上，电堆本体导通连接于管系上，正极储罐仓和负极储罐仓内均设置有两个储罐本体，且储罐本体导通连接于管系上。

3、优选的，所述正极储罐仓和负极储罐仓内均固定连接有拉梁，且拉梁设置于储罐本体的顶端。

4、优选的，所述功率单元仓内设置有bms柜，且bms柜设置于其中一个电堆架的一侧。

5、优选的，所述负极储罐仓的上表面固定连接有冷水机，负极储罐仓上固定连接有护栏。

6、优选的，四个所述储罐本体上均安装有换热组件，换热组件包括底座、换热器、回液管、进水管、出水管、热交换管和出水孔，且底座固定连接于储罐本体内，底座上固定连接有换热器，换热器上固定连接有回液管，且回液管固定连接于储罐本体上，回液管上均布有多个出水孔，出水孔的孔径从下至上依次递减，换热器上固定连接有热交换管，热交换管的输入端导通固定有进水管，热交换管的输出端导通固定有出水管，且进水管和出水管导通连接于冷水机上。

7、优选的，四个所述储罐本体上均安装有电解液泵组件，电解液泵组件包括泵体、电动球阀、手动蝶阀、进液管本体和筋板，且进液管本体通过筋板固定连接于储罐本体内，进液管本体的输出端导通连接有手动蝶阀，手动蝶阀的输出端导通连接有电动球阀，电动球阀的输出端导通固定有泵体。

8、优选的，四个所述回液管的输入端和四个泵体的输出端均导通连接有波纹管，且波纹管导通连接于管系上。

9、优选的，所述波纹管的一端固定连接有半月法兰，且半月法兰固定连接于管系上，波纹管的另一端固定连接有法兰本体。

10、优选的，四个所述储罐本体上均安装有水封管组件，水封管组件包括水箱、第一排气管和透明管，且透明管的一端导通固定于储罐本体上，透明管的另一端导通固定于水箱上，水箱上导通固定有第一排气管。

11、优选的，四个所述储罐本体上均安装有液位观测管，且液位观测管的两端均导通固定于储罐本体上，四个储罐本体上均导通固定有第二排气管。

12、本发明提供的一种模块化液流电池系统，其优点在于：本发明通过将功率单元仓和正极储罐仓堆叠，使得负极储罐仓可以作为检修平台，以此方便后期检修和维护，本发明设计有十六个电堆本体和四个储罐本体，可以实现大电量的储能，通过在储罐本体上增设换热组件，可以实现对高温电解液的快速降温，通过在储罐本体上增设罐压传感器和水封管组件，可以监测罐内气体压力和自动泄压，以提高电池系统的安全性。

技术特征：

1.一种模块化液流电池系统，包括功率单元仓(1)、正极储罐仓(2)和负极储罐仓(3)，其特征在于：所述正极储罐仓(2)的上表面固定连接有功率单元仓(1)，正极储罐仓(2)的一侧设置有负极储罐仓(3)，功率单元仓(1)内固定连接有两个电堆架(11)，电堆架(11)上均固定连接有八个电堆本体(12)，功率单元仓(1)内设置有管系(14)，且管系(14)固定连接于电堆架(11)上，电堆本体(12)导通连接于管系(14)上，正极储罐仓(2)和负极储罐仓(3)内均设置有两个储罐本体(6)，且储罐本体(6)导通连接于管系(14)上。

2.根据权利要求1所述的一种模块化液流电池系统，其特征在于：所述正极储罐仓(2)和负极储罐仓(3)内均固定连接有拉梁(7)，且拉梁(7)设置于储罐本体(6)的顶端。

3.根据权利要求1所述的一种模块化液流电池系统，其特征在于：所述功率单元仓(1)内设置有bms柜(13)，且bms柜(13)设置于其中一个电堆架(11)的一侧。

4.根据权利要求3所述的一种模块化液流电池系统，其特征在于：所述负极储罐仓(3)的上表面固定连接有冷水机(4)，负极储罐仓(3)上固定连接有护栏(5)。

5.根据权利要求3所述的一种模块化液流电池系统，其特征在于：四个所述储罐本体(6)上均安装有换热组件(61)，换热组件(61)包括底座(611)、换热器(612)、回液管(613)、进水管(614)、出水管(615)、热交换管(616)和出水孔(617)，且底座(611)固定连接于储罐本体(6)内，底座(611)上固定连接有换热器(612)，换热器(612)上固定连接有回液管(613)，且回液管(613)固定连接于储罐本体(6)上，回液管(613)上均布有多个出水孔(617)，出水孔(617)的孔径从下至上依次递减，换热器(612)上固定连接有热交换管(616)，热交换管(616)的输入端导通固定有进水管(614)，热交换管(616)的输出端导通固定有出水管(615)，且进水管(614)和出水管(615)导通连接于冷水机(4)上。

6.根据权利要求5所述的一种模块化液流电池系统，其特征在于：四个所述储罐本体(6)上均安装有电解液泵组件(62)，电解液泵组件(62)包括泵体(621)、电动球阀(622)、手动蝶阀(623)、进液管本体(624)和筋板(625)，且进液管本体(624)通过筋板(625)固定连接于储罐本体(6)内，进液管本体(624)的输出端导通连接有手动蝶阀(623)，手动蝶阀(623)的输出端导通连接有电动球阀(622)，电动球阀(622)的输出端导通固定有泵体(621)。

7.根据权利要求5所述的一种模块化液流电池系统，其特征在于：四个所述回液管(613)的输入端和四个泵体(621)的输出端均导通连接有波纹管(15)，且波纹管(15)导通连接于管系(14)上。

8.根据权利要求7所述的一种模块化液流电池系统，其特征在于：所述波纹管(15)的一端固定连接有半月法兰(151)，且半月法兰(151)固定连接于管系(14)上，波纹管(15)的另一端固定连接有法兰本体(152)。

9.根据权利要求6所述的一种模块化液流电池系统，其特征在于：四个所述储罐本体(6)上均安装有水封管组件(63)，水封管组件(63)包括水箱(631)、第一排气管(632)和透明管(633)，且透明管(633)的一端导通固定于储罐本体(6)上，透明管(633)的另一端导通固定于水箱(631)上，水箱(631)上导通固定有第一排气管(632)。

10.根据权利要求9所述的一种模块化液流电池系统，其特征在于：四个所述储罐本体(6)上均安装有液位观测管(64)，且液位观测管(64)的两端均导通固定于储罐本体(6)上，四个储罐本体(6)上均导通固定有第二排气管(65)。

技术总结本发明公开了一种模块化液流电池系统，包括功率单元仓、正极储罐仓和负极储罐仓，所述正极储罐仓的上表面固定连接有功率单元仓，正极储罐仓的一侧设置有负极储罐仓，功率单元仓内固定连接有两个电堆架，电堆架上均固定连接有八个电堆本体，功率单元仓内设置有管系，且管系固定连接于电堆架上；本发明通过将功率单元仓和正极储罐仓堆叠，使得负极储罐仓可以作为检修平台，以此方便后期检修和维护，本发明设计有十六个电堆本体和四个储罐本体，可以实现大电量的储能，通过在储罐本体上增设换热组件，可以实现对高温电解液的快速降温，通过在储罐本体上增设罐压传感器和水封管组件，可以监测罐内气体压力和自动泄压，以提高电池系统的安全性。技术研发人员：黄冬平受保护的技术使用者：大力储能技术湖北有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10