基于儲能單元的液流電池測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于儲能單元的液流電池測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 液流電池具有安全環(huán)保、設(shè)計靈活（功率和容量可獨(dú)立設(shè)計）、使用壽命長、選址 自由、維護(hù)費(fèi)用低和易實(shí)現(xiàn)規(guī)?；铍姷绕渌Ｒ?guī)電池所不具備的諸多優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用時， 液流電池可以廣泛應(yīng)用于風(fēng)能、太陽能等可再生能源發(fā)電系統(tǒng)作為儲能系統(tǒng)，使產(chǎn)生的電 力能夠連續(xù)穩(wěn)定的輸出；也可以用來對電網(wǎng)進(jìn)行削峰填谷，將用電低谷的電力儲存起來，在 用電高峰時輸出，以此來平衡電力供需；另外，還可以作為應(yīng)急電源系統(tǒng)和備用電站等，被 認(rèn)為是最具商業(yè)化前景的儲能技術(shù)之一。目前，多個國家已相繼建成kW~Mff級的液流電 池示范系統(tǒng)，配套于太陽能、風(fēng)能等可再生能源發(fā)電系統(tǒng)起到平滑輸出、跟蹤計劃發(fā)電、平 衡負(fù)荷和削峰填谷等作用。
[0003] 液流電池在出廠或運(yùn)行前通常需要進(jìn)行一系列充放電測試，以驗證液流電池的各 項性能和指標(biāo)均能滿足出廠或正常要求?，F(xiàn)有技術(shù)對液流電池的測試可參考圖1，當(dāng)需要對 液流電池進(jìn)行充電測試時，測試設(shè)備從電網(wǎng)取電后按照測試計劃對液流電池進(jìn)行充電；當(dāng) 需要對液流電池進(jìn)行放電測試時則通過測試設(shè)備將液流電池放出的電能直接回饋至負(fù)載 或電網(wǎng)，其中測試設(shè)備主要包括電化學(xué)測試設(shè)備、充放電儀、恒壓源或恒流源等?？紤]到非 發(fā)電授權(quán)企業(yè)提供的電能存在不符合電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等問題，直接并入電網(wǎng)會對電網(wǎng)造成沖 擊，因此電網(wǎng)公司通常不允許非發(fā)電授權(quán)企業(yè)直接將電能并入電網(wǎng)中。對于在測試過程中 需要釋放大量電能的電池測試系統(tǒng)而言，目前液流電池制造企業(yè)通常采取的辦法是將放電 階段所放出的電能通過連接負(fù)載以熱能的方式直接消耗掉，這使得液流電池制造企業(yè)無法 進(jìn)一步對電池測試系統(tǒng)放出的電能進(jìn)行有效利用，放出的電能被直接浪費(fèi)，測試成本大大 增加。為了防止測試系統(tǒng)放出的電能的以熱量方式消耗掉，部分電池制造企業(yè)選擇將液流 電池測試系統(tǒng)放出的電能直接上傳到電網(wǎng)側(cè)，但是由于企業(yè)不具有向電網(wǎng)側(cè)上傳電能的資 質(zhì)，電池測試系統(tǒng)與電網(wǎng)之間僅可以配置單向電表，即當(dāng)測試系統(tǒng)從電網(wǎng)取電時，電表進(jìn)行 電量統(tǒng)計，而當(dāng)測試系統(tǒng)釋放電能至電網(wǎng)時，電表并不進(jìn)行電量統(tǒng)計，回饋至電網(wǎng)的電能不 能被計量，導(dǎo)致電池測試過程始終處于電能消耗狀態(tài)，給企業(yè)造成一定程度上的經(jīng)濟(jì)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對以上問題的提出，而研制一種基于儲能單元的液流電池測試系統(tǒng)。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)手段如下：
[0006] -種基于儲能單元的液流電池測試系統(tǒng)，所述液流電池有多個，所述液流電池測 試系統(tǒng)包括：
[0007] 多個與各液流電池分別對應(yīng)連接，用于對各液流電池進(jìn)行充電測試和放電測試的 測試設(shè)備；各測試設(shè)備均與電網(wǎng)連接；
[0008] 連接電網(wǎng)，以及經(jīng)由測試設(shè)備連接液流電池的儲能單元；
[0009] 連接液流電池、測試設(shè)備和儲能單元的測試管理系統(tǒng)；
[0010] 在液流電池測試系統(tǒng)進(jìn)行測試工作時，所述測試管理系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測液流電池測試 系統(tǒng)與電網(wǎng)之間的輸入輸出電量變化，并判斷由電網(wǎng)輸入至測試系統(tǒng)的電量或測試系統(tǒng)輸 出至電網(wǎng)的電量是否低于第一預(yù)設(shè)值，是則繼續(xù)監(jiān)測液流電池測試系統(tǒng)與電網(wǎng)之間的輸入 輸出電量變化，否則啟用儲能單元，并根據(jù)由電網(wǎng)向測試系統(tǒng)輸入電量來控制儲能單元充 電，根據(jù)測試系統(tǒng)輸出電量至電網(wǎng)來控制儲能單元放電；
[0011] 進(jìn)一步地，所述測試管理系統(tǒng)還具有如下工作過程：
[0012] Sl :調(diào)取測試計劃；所述測試計劃中包括各液流電池的預(yù)設(shè)測試過程，所述預(yù)設(shè) 測試過程由各測試階段組成，執(zhí)行S2 ;
[0013] S2:根據(jù)起始測試階段為充電的測試階段或放電的測試階段，將多個液流電池劃 分為充電測試組和放電測試組，執(zhí)行S3 ;
[0014] S3 :得出充電測試組在起始測試時刻時的充電總功率PU放電測試組在起始測試 時刻時的放電總功率P2,執(zhí)行S4 ;
[0015] S4 :根據(jù)PU P2之間的不同數(shù)值關(guān)系，來確定各液流電池是否同時開始執(zhí)行測試 計劃；
[0016] 進(jìn)一步地，當(dāng)多個液流電池滿足第一預(yù)定條件時，步驟S4具體包括如下步驟；
[0017] All :判斷P1/P2是否置于下限和上限之間，是則執(zhí)行A12,否則執(zhí)行A13 ;
[0018] A12:測試管理系統(tǒng)按照測試計劃通過各測試設(shè)備對與之分別連接的液流電池進(jìn) 行相應(yīng)的充電測試或放電測試；
[0019] A13 :判斷P1/P2是否大于等于上限，是則執(zhí)行A14,否則執(zhí)行A16 ;
[0020] A14 :從充電測試組中選取
個液流電池，并通過測試設(shè)備按照測試 計劃對選取的液流電池進(jìn)行充電測試，直至選取的液流電池所對應(yīng)的起始測試階段均結(jié) 束，m為待測試液流電池的數(shù)量，執(zhí)行A15 ;
[0021] A15:通過測試設(shè)備按照測試計劃對充電測試組中未被選取的液流電池和放電測 試組中的各液流電池從各自的起始測試階段開始充電測試或放電測試，同時按照測試計劃 對選取的液流電池進(jìn)行各自的后續(xù)測試階段的放電測試和充電測試；
[0022] A16 :從放電測試組中選Φ
個液流電池，并通過測試設(shè)備按照測試 計劃對選取的液流電池進(jìn)行放電測試，直至選取的液流電池所對應(yīng)的起始測試階段均結(jié) 束，m為待測試液流電池的數(shù)量，執(zhí)行A17 ;
[0023] A17:通過測試設(shè)備按照測試計劃對放電測試組中未被選取的液流電池和充電測 試組中的各液流電池從各自的起始測試階段開始放電測試或充電測試，同時按照測試計劃 對選取的液流電池進(jìn)行各自的后續(xù)測試階段的充電測試和放電測試；
[0024] 進(jìn)一步地，當(dāng)多個液流電池滿足第二預(yù)定條件時，步驟S4具體包括如下步驟；
[0025] Bll :判斷I P1-P2 I是否小于第二預(yù)設(shè)值，是則執(zhí)行B12,否則執(zhí)行B13 ;
[0026] B12:測試管理系統(tǒng)按照測試計劃通過各測試設(shè)備對與之分別連接的液流電池進(jìn) 行相應(yīng)的充電測試或放電測試；
[0027] B13 :判斷Pl是否大于P2,是則執(zhí)行步驟B14,否則執(zhí)行B16 ;
[0028] B14 :從充電測試組中選取一部分液流電池，并通過測試設(shè)備按照測試計劃對選取 的液流電池進(jìn)行充電測試，直至選取的液流電池所對應(yīng)的起始測試階段均結(jié)束，所述一部 分液流電池的選取滿足第三預(yù)定條件，執(zhí)行B15 ;
[0029] B15:通過測試設(shè)備按照測試計劃對充電測試組中未被選取的液流電池和放電測 試組中的各液流電池從各自的起始測試階段開始充電測試或放電測試，同時按照測試計劃 對選取的液流電池進(jìn)行各自的后續(xù)測試階段的放電測試和充電測試；
[0030] B16 :從放電測試組中選取一部分液流電池，并通過測試設(shè)備按照測試計劃對選取 的液流電池進(jìn)行放電測試，直至選取的液流電池所對應(yīng)的起始測試階段均結(jié)束，所述一部 分液流電池的選取滿足第三預(yù)定條件，執(zhí)行B17 ;
[0031] B17:通過測試設(shè)備按照測試計劃對放電測試組中未被選取的液流電池和充電測 試組中的各液流電池從各自的起始測試階段開始放電測試或充電測試，同時按照測試計劃 對選取的液流電池進(jìn)行各自的后續(xù)測試階段的充電測試和放電測試；
[0032] 進(jìn)一步地，所述儲能單元為物理儲能裝置、化學(xué)儲能裝置或電磁儲能裝置；
[0033] 進(jìn)一步地，所述液流電池測試系統(tǒng)還包括連接電網(wǎng)，以及經(jīng)由測試設(shè)備連接液流 電池的