[发明专利]一种光充储一体式机柜

说明书

本发明提供了一种光充储一体式机柜，包括充电单元、储能单元以及控制单元，储能单元与充电单元连接，控制单元与储能单元连接，其中，充电单元用于将外界太阳能转化为电能，并向储能单元充电；储能单元用于将充电单元输入的电能储存，并为外部负载提供电源输出；控制单元用于实时获取储能单元中电池系统的电池状态；本发明提供的光充储一体式机柜通过将充电单元、储能单元以及控制单元集成于光充储一体式机柜中，以使上述光充储一体式机柜实现了将外界太阳能转换为电能且将电能存储的同时，减小了占用的场地空间，进而提高了储能效率。

技术领域

本发明涉及储能领域，尤其涉及一种光充储一体式机柜。

背景技术

以风、光为主的新能源是解决社会发展和环境污染矛盾的主要方法之一，然而以风、光为主的新能源具有不连续、间歇性和不可控的非稳态特性，对电网冲击较大，储能技术是实现新能源技术大范围推广的支撑性技术。液流电池具有长寿命、功率和容量独立、充放电响应迅速、安全可靠等突出优势，可以实现很大功率范围和储能时长的应用，适于作为风电场或太阳能光伏转换装置的储存电池。然而，现有的储能装置中的液流电池大多作为相应的风电场或太阳能光伏发电场做配套，受限于场地限制，导致储能效率过低。

因此，亟需一种光充储一体式机柜以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种光充储一体式机柜，用于改善现有技术的储能装置因场地限制而导致储能效率过低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种光充储一体式机柜，包括充电单元、储能单元以及控制单元，储能单元与充电单元连接，控制单元与储能单元连接；

其中，充电单元用于将外界太阳能转化为电能，并向储能单元充电；储能单元用于将充电单元输入的电能储存，并为外部负载提供电源输出；控制单元用于实时获取储能单元中电池系统的电池状态。

在本发明实施例所提供的光充储一体式机柜中，光充储一体式机柜包括机柜主体，充电单元设置于机柜主体的顶部，充电单元包括一组太阳能光伏电池以及逆变器。

在本发明实施例所提供的光充储一体式机柜中，储能单元设置于机柜主体的内部，储能单元为氧化还原液流电池系统，储能单元包括电堆、储液罐组、循环泵组和循环管路。

在本发明实施例所提供的光充储一体式机柜中，储液罐组包括正极储液罐以及负极储液罐，循环泵组包括第一循环泵以及第二循环泵，第一循环泵用于使正极储液罐中的正极电解液在循环管路、电堆以及正极储液罐中循环流动，第二循环泵用于使负极储液罐中的负极电解液在循环管路、电堆以及负极储液罐中循环流动。

在本发明实施例所提供的光充储一体式机柜中，电堆由金属端板、金属集流体、双极隔离板、加强框、反应板以及离子隔膜堆叠而成。

在本发明实施例所提供的光充储一体式机柜中，金属端板和金属集流体的材料包括铜；双极隔离板由碳粉材料、树脂型材料阻滞剂以及脱模剂混合而成；反应板包括反应毡以及覆盖在反应毡上的催化层，反应毡包括碳毡或石墨毡。

在本发明实施例所提供的光充储一体式机柜中，离子隔膜用于阻隔钒离子，离子隔膜包括全氟磺酸隔膜。

在本发明实施例所提供的光充储一体式机柜中，循环管路包括主管路以及与主管路连通的歧管路；

其中，电堆的入口与一部分歧管路连通，靠近电堆入口处的主管路与循环泵组通过法兰连接；电堆的出口与另一部分歧管路连通，靠近电堆出口处的主管路与储液罐组连通。

在本发明实施例所提供的光充储一体式机柜中，控制单元包括流量传感器、压力传感器和电池管理系统，流量传感器安装于主管路上；

其中，流量传感器用于测量正极电解液或者负极电解液的流量；压力传感器用于测量循环管路的进口压力降以及出口压力降；电池管理系统用于实时监测电池系统的电池状态，并对电池状态进行评估和管理。