[发明专利]一种全钒液流储能电池堆控制系统

权利要求书

1. 一种全钒液流电池堆控制系统，所述电池堆由若干个串联的全钒液流单电池构成，电池堆外设置有正电解液储液罐和负电解液储液罐，正电解液储液罐和负电解液储液罐分别通过正进液管路和负进液管路向单电池输入电解液、通过正出液管路和负出液管路将单电池内多余的电解液返出，其特征在于：所述控制系统包括主控制器单元、传感器、数据采集单元、执行单元和流体泵：

传感器，用于测量电池堆反应时的实时工作参数；

数据采集单元，接受传感器的实时工作参数，将其转换为数字信号后、发送至主控制单元；

主控制单元，接收数字信号、并对其进行逻辑运算后，输出控制信号至执行单元；

执行单元，接受控制信号，驱动流体泵工作；

流体泵是两个、分别设置在正进液管路和负进液管路上，用于控制正电解液和负电解液的流量。

2.根据权利要求1所述的全钒液流电池堆控制系统，其特征在于：所述单电池由双极板、正极集电极、质子膜、负极集电极和双极板构成。

3.根据权利要求1所述的全钒液流电池堆控制系统，其特征在于：所述传感器包括：正储液罐液位传感器和负储液罐液位传感器，正进液管路、负进液管路、正出液管路和负出液管路上分别设置有：流量传感器、压强传感器和温度传感器，每个单电池上设置有电压传感器。

4.根据权利要求1所述的全钒液流电池堆控制系统，其特征在于：所述数据采集单元包括：1）与多个传感器相连的模/数转换模块；2）与单电池上设置的电压传感器相连的电压巡检仪。

5.根据权利要求1所述的全钒液流电池堆控制系统，其特征在于：所述主控制器单元包括：作为上位机的计算机PC和作为下位机的可编程控制器PLC，它们通过专用电缆相连接。

6.根据权利要求5所述的全钒液流电池堆控制系统，其特征在于：所述计算机PC硬件上至少包括显示器和数据储存介质，通过编写程序实现如下功能：1）与下位机PLC进行实时通讯；2）实时显示出电池堆运行状态数据；3）数据逻辑计算；4）保存所有数据到文件。

7.根据权利要求5所述的全钒液流电池堆控制系统，其特征在于：所述可编程控制器PLC内部需进行程序编制，程序功能至少包括：1）接收上位机指令和数据交换；2）收集模/数转换模块数据，对收集数据平均计算；3）通过收集数据与初始设定值进行逻辑运算后，给出相应指示报警灯信号；4）在PC机不通讯或不工作时，也能驱动电池堆完成充放电基本功能。

8.根据权利要求1所述的全钒液流电池堆控制系统，其特征在于：所述执行单元包括：1）与流体泵电机相连的变频器；2）与多个指示报警灯相连的可编程控制器I/O模块。

9.根据权利要求5、7和8中任一项所述的全钒液流电池堆控制系统，其特征在于：所述可编程控制器I/O模块通过总线方式与变频器、指示报警灯相连接，该总线方式可以是RS-485总线方式、控制器局域网总线或可编程控制器内部总线中一种或多种混合总线方式。