[发明专利]一种梯次互补电-热平衡储电充电系统及方法

权利要求书

1.一种梯次互补电-热平衡储电充电系统，其特征在于：包括充电入口侧与可再生能源电力系统(1)、电网(3)相连的液流电池堆(2)、电流转换装置(4)和蓄电池堆(6)，所述的液流电池堆(2)和蓄电池堆(6)的电力输出侧分别与电流转换装置(4)相连，电流转换装置(4)的电力输出端与用电设备(5)相连，所述的液流电池堆(2)的电解液出口经电解液循环热平衡管路依次与液流电池储液罐(7)、蓄电池堆(6)、电流转换装置(4)相连通构成闭合循环回路。

2.根据权利要求1所述的梯次互补电-热平衡储电充电系统，其特征在于：所述的液流电池堆包括液流电池集流板(27)、液流电池正极(24)、液流电池交换膜(25)和液流电池负极(26)，液流电池集流板(27)位于液流电池正极(24)和液流电池负极(26)两侧，液流电池正极(24)和液流电池负极(26)通过液流电池交换膜(25)相连，液流电池正极(24)和液流电池负极(26)上还分别连接有与液流电池储液罐(7)相连的液流电池正极电解液出口循环热平衡管路(22-1)、液流电池负极电解液出口循环热平衡管路(23-1)。

3.根据权利要求1或2所述的梯次互补电-热平衡储电充电系统，其特征在于：所述的液流电池堆(2)的电解液采用具有氧化还原特性的电解液即含有氧化还原电对V⁴⁺/V⁵⁺、V²⁺/V³⁺、Cr²⁺/Cr³⁺、Fe²⁺/Fe³⁺、Mn²⁺/Mn³⁺的无机电解液、基于咯嗪、硝酰自由基或醌类的有机电解液、含有硫化锂、钛酸锂、锂镍锰氧化物或高分子聚合物的纳米流体电解液。

4.根据权利要求2所述的梯次互补电-热平衡储电充电系统，其特征在于：所述的液流电池集流板(27)为导电的金属或碳材料，所述的液流电池正极(24)采用具有多孔结构的导电金属材料或碳材料，所述的液流电池交换膜(25)采用阳离子交换膜、阴离子交换膜或中性交换膜，所述的液流电池负极(26)采用具有多孔结构的导电金属材料或碳材料。

5.根据权利要求1或2所述的梯次互补电-热平衡储电充电系统，其特征在于：所述的液流电池储液罐(7)包括与液流电池正极电解液出口循环热平衡管路(22-1)相连的带有液流电池储液罐入口控制阀(71)的液流电池正极电解液储液罐保温罐(72)和液流电池正极电解液储液罐冷却罐(73)，与液流电池负极电解液出口循环热平衡管路(23-1)相连的带有液流电池储液罐入口控制阀(71)的液流电池负极电解液储液罐保温罐(74)、液流电池负极电解液储液罐保温罐(75)，所述的液流电池正极电解液储液罐保温罐(72)和液流电池正极电解液储液罐冷却罐(73)、液流电池负极电解液储液罐保温罐(74)和液流电池负极电解液储液罐保温罐(75)的出口通过缠绕在蓄电池堆(6)和电流转换装置(4)外侧的带液流电池堆控制阀(21)的液流电池正极电解液入口循环热平衡管路(22)、液流电池负极电解液入口循环热平衡管路(23)与液流电池正极(24)和液流电池负极(26)相连，且在液流电池正极电解液储液罐保温罐(72)和液流电池正极电解液储液罐冷却罐(73)、液流电池负极电解液储液罐保温罐(74)和液流电池负极电解液储液罐保温罐(75)的出口管路上还安装有、液流电池正极电解液循环泵(76)、液流电池负极电解液循环泵(77)。

6.根据权利要求5所述的梯次互补电-热平衡储电充电系统，其特征在于，所述的液流电池正极电解液储液罐保温罐(72)、液流电池负极电解液储液罐保温罐(74)采用具有保温功能的压力容器，其外壁由保温材料或保温结构组成，所述的液流电池正极电解液储液罐冷却罐(73)、液流电池负极电解液储液罐冷却罐(75)采用具有散热功能的压力容器，其外壁为高热导率的金属、石墨材料或高散热面积的热管、翅片结构。