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電流電壓傳感器在液流釩電池系統(tǒng)中的應(yīng)用

作者:中國儲能網(wǎng)新聞中心 來源:中國測控網(wǎng) 發(fā)布時間:2014-06-19 瀏覽:

中國儲能網(wǎng)訊:釩電池系統(tǒng)具有其他如鋰電和鉛酸電池所不具備的獨(dú)有特點,在新能源行業(yè)將發(fā)揮重要的作用。做為一個系統(tǒng),對液流電池中各個部件的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控是必不可少的一個過程,本文介紹了液流電池系統(tǒng)中電流和電壓的監(jiān)測方案。

1、引言

在新能源蓬勃發(fā)展的今天,風(fēng)力發(fā)電在中國發(fā)展得十分迅猛。但是,由于風(fēng)能等可再生能源具有不連續(xù)、不穩(wěn)定的非穩(wěn)態(tài)特性,大規(guī)模并網(wǎng)后對電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻及電能質(zhì)量均會帶來不利影響。因此,在風(fēng)電裝機(jī)容量占電網(wǎng)電力比例的提高的同時,棄風(fēng)限電現(xiàn)象也頻頻發(fā)生。

如何提高電網(wǎng)對于可再生能源的接納能力,減少棄風(fēng)并提高可再生能源利用效率成為我國必須解決的重大問題。在眾多儲能方案中,與其他儲能技術(shù)相比,全釩液流電池儲能技術(shù)因其使用壽命長、規(guī)模大、安全可靠等突出的優(yōu)勢,成為規(guī)模儲能的首選技術(shù)之一。大規(guī)模儲能電池有三個基本要求:高安全性、生命周期性價比高及生命周期環(huán)境友好。

作為當(dāng)前儲能的首選技術(shù)之一,全釩液流電池儲能系統(tǒng)不僅本身安全性高,還有以下幾項優(yōu)點:

(1)能量循環(huán)效率高;

(2)在使用中對環(huán)境的影響很小;

(3)深度放電后壽命不會受到影響;

(4)能量的存儲量可以精確地測量出來;

(5)循環(huán)壽命是無限的(僅受隔膜的限制);

(6)電解液可以無限期使用(沒有處理的問題);

(7)不會由于電解液的腐蝕而使化學(xué)特性受到影響。

正因為全釩液流電池儲能系統(tǒng)擁有諸多優(yōu)勢,全釩液流電池技術(shù)未來在儲能行業(yè)具備無可估量的發(fā)展?jié)摿Α?

釩液流電池系統(tǒng)

2. 對釩電池系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測

作為一個高效的儲能裝置,釩液流電池有很多優(yōu)勢,該優(yōu)勢的發(fā)揮依賴于對系統(tǒng)中各部件的系統(tǒng)監(jiān)測,不允許出現(xiàn)故障,否則一切優(yōu)勢將不復(fù)存在。 在釩液流電池系統(tǒng)中,存在兩個容器,分別盛放正極和負(fù)極的液體溶液,溶液的交換仰賴于高效的電磁泵的可靠運(yùn)行,一旦該泵發(fā)生故障,交換活動就會停止,電池也將停止運(yùn)行。所以在整個電池系統(tǒng)中,磁力驅(qū)動循環(huán)泵作為唯一的一個存在機(jī)械運(yùn)動的部件,必須對其進(jìn)行可靠監(jiān)控,才能保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。所以該磁力驅(qū)動循環(huán)泵的電流必須要進(jìn)行監(jiān)控。此外電堆的放電電流,以及充電時的充電電流,也要監(jiān)控起來,此外電堆的直流電壓也是必須監(jiān)測的參數(shù),以監(jiān)測電堆內(nèi)部是否發(fā)生故障。

磁力驅(qū)動循環(huán)泵,其電流需要被可靠監(jiān)測 電堆的電壓及充放電電流也要被監(jiān)測

對于磁力泵的電流監(jiān)測較為簡單,可以采用普通的JIB-C15,JIA-C51等交流變送器進(jìn)行監(jiān)測即可。而對于電堆的充放電監(jiān)測則相對復(fù)雜。因為現(xiàn)場存在大電流輸出,故須采用電流信號輸出以增強(qiáng)抗干擾能力(實際對比中,電流輸出類型的穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于電壓信號輸出的類型),又因為存在充放電雙向電流,故推薦使用雙向測量的直流霍爾電流變送器HDIB-C12系列,采用開口的形式安裝,輸出4-12-20mA。

導(dǎo)軌型JIA-C51交流電流變送器,可測AC0-10A

導(dǎo)軌型直流電壓變送器GDU1-C51,量程可達(dá)0-1000VDC,用于對電堆電壓的監(jiān)測

3、HDIB-C12系列開口型霍爾電流傳感器的工作原理

直流電流變送器HDIB-C12系列的外形 直流電流變送器HDIB-C12系列的原理圖

被測電流經(jīng)過傳感器的穿孔,軟磁材料起到聚磁作用,位于氣隙中的霍爾元件能檢測到磁性的大小,并輸出微弱的電壓信號,該微弱的電壓信號經(jīng)過運(yùn)算放大器放大后,被調(diào)理成標(biāo)準(zhǔn)信號DC0-5V,DC4-20mA等,該輸出電壓信號大小與被測量的電流是線性比例關(guān)系。

該系列產(chǎn)品具有很多優(yōu)勢和特點:測量雙向直流電流 , 過載能力強(qiáng) , 反應(yīng)速度快 ,高線性度 ,穿孔開口式、維護(hù)方便,量程可達(dá)600A。

4、 結(jié)束語

釩液流電池具有的先天優(yōu)勢即將得到大面積的推廣,同時高可靠性的系統(tǒng)仰賴于高可靠性的監(jiān)控系統(tǒng)的有效運(yùn)行。在整個監(jiān)控系統(tǒng)中,電流變送器是最核心的器件之一,直接決定著系統(tǒng)的可靠性和長期穩(wěn)定性,柏艾斯秉承長期堅守的做高品質(zhì)產(chǎn)品提供商的理念,為液流釩電池高可靠電池系統(tǒng)提供了堅實可靠的保障。

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關(guān)鍵字:液流電池

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