本發(fā)明屬于液流電池技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種液流電池交流側(cè)輸入輸出特性估算方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù):
液流電池由于其具有長壽命、安全性高、過充過放能力強、環(huán)境友好等優(yōu)點成為大規(guī)模儲能的理想選擇之一,其主要應(yīng)用市場包括可再生能源電站和用戶側(cè)智能微網(wǎng)(居民區(qū)、工業(yè)區(qū)、公共設(shè)施)等,相應(yīng)地,液流電池系統(tǒng)可以實現(xiàn)谷電峰用、平衡負荷和提高電能質(zhì)量等多種功能。
液流電池的交流側(cè)輸入輸出特性是用戶關(guān)注的問題之一,是用戶能夠良好正確使用液流電池的前提。但是液流電池自身具有磁力泵、換熱系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、傳感器等輔助功耗,對于液流電池來說,當(dāng)對其充放電時,必須提供額外的功耗和能量供輔助功耗運行,這使得液流電池的交流側(cè)輸入輸出特性較傳統(tǒng)蓄電池有著明顯的區(qū)別;其次,液流電池的自放電也與傳統(tǒng)電池有明顯的不同,其受時間的影響較小而受容量功率比影響相對較大;最后,液流電池與常規(guī)蓄電池一樣,也涉及到儲能逆變器和變壓器的交直流轉(zhuǎn)換效率;以上因素決定了無法準(zhǔn)確地估算液流電池交流側(cè)的輸入輸出特性,如在當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)下,在不同的運行模式下,交流側(cè)能夠承受的最大功率是多少,交流側(cè)能夠充入或放出的最大能量是多少,這往往是用戶更為關(guān)注的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對以上問題的提出,而研制一種液流電池交流側(cè)輸入輸出特性估算方法及其系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)手段如下:
一種液流電池交流側(cè)輸入輸出特性估算方法,所述液流電池輸出端經(jīng)過或不經(jīng)過直流變壓設(shè)備與儲能逆變器一端相連接,所述儲能逆變器另一端經(jīng)過或不經(jīng)過交流變壓設(shè)備與交流母線相連接,將儲能逆變器與交流母線的相接點或交流變壓設(shè)備與交流母線的相接點作為液流電池交流側(cè),所述估算方法包括如下步驟:
獲取液流電池的容量信息;
根據(jù)直流變壓設(shè)備的效率、儲能逆變器的交直流轉(zhuǎn)換效率、交流變壓設(shè)備的效率、液流電池輔助能耗、以及獲取的液流電池容量信息得出液流電池交流側(cè)實際提供或?qū)嶋H吸收的電量;
進一步地,液流電池交流側(cè)實際吸收的電量EACI=Cc/(TE1*TE2*TE3)+ECA/TE3,液流電池交流側(cè)實際提供的電量EACO=Cd*(TE1*TE2*TE3)-ECA*TE3,其中,EACO為液流電池放電時交流側(cè)實際提供的電量、EACI為液流電池充電時交流側(cè)實際吸收的電量、Cc為液流電池實際可充電容量、Cd為液流電池實際可放電容量、TE1為直流變壓設(shè)備的效率、TE2為儲能逆變器的交直流轉(zhuǎn)換效率、TE3為交流變壓設(shè)備的效率、ECA為液流電池輔助能耗;
另外,所述估算方法還包括如下步驟:
通過100%-EACI/ER′得出在液流電池充電時的液流電池交流側(cè)SOC;通過EACO/ER得出在液流電池放電時的液流電池交流側(cè)SOC;其中,ER′為液流電池交流側(cè)的額定吸收電量、ER為液流電池交流側(cè)的額定放出電量;
進一步地,所述估算方法還包括對液流電池充電功率或液流電池放電功率進行估算的步驟;液流電池交流側(cè)實際提供的功率PACO=PLF*(TE1*TE2*TE3)-ECA*TE3,液流電池交流側(cè)實際吸收的功率PACI=PLC/(TE1*TE2*TE3)+ECA/TE3,其中,PACO為液流電池交流側(cè)實際提供的功率、PACI為液流電池交流側(cè)實際吸收的功率、PLC為液流電池充電功率、TE1為直流變壓設(shè)備的效率、TE2為儲能逆變器的交直流轉(zhuǎn)換效率、TE3為交流變壓設(shè)備的效率、ECA為液流電池輔助能耗、PLF為液流電池放電功率;當(dāng)液流電池交流側(cè)實際提供的功率PACO或液流電池交流側(cè)實際吸收的功率PACI為根據(jù)用戶需求預(yù)置的已知量時,進而能夠得出相對應(yīng)的液流電池充電功率PLC或液流電池放電功率PLF;
進一步地,判斷液流電池交流側(cè)的功率變化是否頻繁,當(dāng)液流電池交流側(cè)的功率變化頻繁時,若液流電池SOC大于等于SOC閾值,則首先根據(jù)EACI=Cc/(TE1*TE2*TE3)+ECA/TE3得出液流電池充電時交流側(cè)實際吸收的電量,然后通過100%-EACI/ER′得出在液流電池充電時的液流電池交流側(cè)SOC,若液流電池SOC小于SOC閾值,則首先根據(jù)EACO=Cd*(TE1*TE2*TE3)-ECA*TE3得出液流電池放電時交流側(cè)實際提供的電量,然后通過EACO/ER得出在液流電池放電時 的液流電池交流側(cè)SOC。
一種液流電池交流側(cè)輸入輸出特性估算系統(tǒng),所述液流電池輸出端經(jīng)過或不經(jīng)過直流變壓設(shè)備與儲能逆變器一端相連接,所述儲能逆變器另一端經(jīng)過或不經(jīng)過交流變壓設(shè)備與交流母線相連接,將儲能逆變器與交流母線的相接點或交流變壓設(shè)備與交流母線的相接點作為液流電池交流側(cè),所述估算系統(tǒng)包括:
用于獲取液流電池容量信息的容量獲取模塊;
與所述容量獲取模塊相連接的估算模塊;所述估算模塊根據(jù)直流變壓設(shè)備的效率、儲能逆變器的交直流轉(zhuǎn)換效率、交流變壓設(shè)備的效率、液流電池輔助能耗、以及獲取的液流電池容量信息得出液流電池交流側(cè)實際提供或?qū)嶋H吸收的電量;
進一步地,所述估算模塊根據(jù)EACO=Cd*(TE1*TE2*TE3)-ECA*TE3得出液流電池交流側(cè)實際提供的電量,根據(jù)EACI=Cc/(TE1*TE2*TE3)+ECA/TE3得出液流電池交流側(cè)實際吸收的電量,其中,EACO為液流電池放電時交流側(cè)實際提供的電量、EACI為液流電池充電時交流側(cè)實際吸收的電量、Cc為液流電池可充電容量、Cd為液流電池可放電容量、TE1為直流變壓設(shè)備的效率、TE2為儲能逆變器的交直流轉(zhuǎn)換效率、TE3為交流變壓設(shè)備的效率、ECA為液流電池輔助能耗;
進一步地,所述估算模塊通過100%-EACI/ER′得出在液流電池充電時的液流電池交流側(cè)SOC;通過EACO/ER得出在液流電池放電時的液流電池交流側(cè)SOC;其中,ER′為液流電池交流側(cè)的額定吸收電量、ER為液流電池交流側(cè)的額定放出電量;
進一步地,所述估算模塊還用于對液流電池充電功率或液流電池放電功率進行估算;液流電池交流側(cè)實際提供的功率PACO=PLF*(TE1*TE2*TE3)-ECA*TE3,液流電池交流側(cè)實際吸收的功率PACI=PLC/(TE1*TE2*TE3)+ECA/TE3,其中,PACO為液流電池交流側(cè)實際提供的功率、PACI為液流電池交流側(cè)實際吸收的功率、PLC為液流電池充電功率、TE1為直流變壓設(shè)備的效率、TE2為儲能逆變器的交直流轉(zhuǎn)換效率、TE3為交流變壓設(shè)備的效率、ECA為液流電池輔助能耗、PLF為液流電池放電功率;當(dāng)液流電池交流側(cè)實際提供的功率PACO或液流電池交流側(cè)實際吸收的功率PACI為根據(jù)用戶需求預(yù)置的已知量時,進而能夠得出相對應(yīng)的液流電池充電功率PLC或液流電池放電功率PLF;
另外,所述估算系統(tǒng)還包括用于判斷液流電池交流側(cè)的功率變化是否頻繁的功率變化判斷模塊和用于對液流電池SOC與SOC閾值進行比較的比較模塊; 當(dāng)液流電池交流側(cè)的功率變化頻繁時,若液流電池SOC大于等于SOC閾值,則首先根據(jù)EACI=Cc/(TE1*TE2*TE3)+ECA/TE3得出液流電池充電時交流側(cè)實際吸收的電量,然后通過100%-EACI/ER′得出在液流電池充電時的液流電池交流側(cè)SOC,若液流電池SOC小于SOC閾值,則首先根據(jù)EACO=Cd*(TE1*TE2*TE3)-ECA*TE3得出液流電池放電時交流側(cè)實際提供的電量,然后通過EACO/ER得出在液流電池放電時的液流電池交流側(cè)SOC。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供的液流電池交流側(cè)輸入輸出特性估算方法及其系統(tǒng)具有如下優(yōu)點:充分考慮液流電池輔助設(shè)備、逆變設(shè)備和變壓設(shè)備對液流電池直流側(cè)和交流側(cè)的能量和效率影響,獲得了一種可以準(zhǔn)確估算液流電池交流側(cè)輸入輸出特性的方法,為用戶更合理的使用液流電池提供了更為準(zhǔn)確、詳細和參考性的指導(dǎo)。該方法簡單易行、實際應(yīng)用意義大,具有良好的推廣應(yīng)用價值,對推動液流電池的商業(yè)化、規(guī)模化應(yīng)用具有重要意義。
附圖說明
圖1是本發(fā)明液流電池交流側(cè)輸入輸出特性估算方法的流程圖;
圖2是本發(fā)明液流電池交流側(cè)輸入輸出特性估算系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖;
圖3是表示液流電池與液流電池交流側(cè)之間的連接示意圖;
圖4是表示液流電池空載運行時的功率與容量特性曲線示意圖;
圖5是表示儲能逆變器的交直流轉(zhuǎn)換效率與儲能逆變器輸出輸入功率比的關(guān)系曲線示例圖。
具體實施方式
如圖1所示的一種液流電池交流側(cè)輸入輸出特性估算方法,所述液流電池輸出端經(jīng)過或不經(jīng)過直流變壓設(shè)備與儲能逆變器一端相連接,所述儲能逆變器另一端經(jīng)過或不經(jīng)過交流變壓設(shè)備與交流母線相連接,將儲能逆變器與交流母線的相接點或交流變壓設(shè)備與交流母線的相接點作為液流電池交流側(cè),所述估算方法包括如下步驟:
獲取液流電池的容量信息;
根據(jù)直流變壓設(shè)備的效率、儲能逆變器的交直流轉(zhuǎn)換效率、交流變壓設(shè)備的效率、液流電池輔助能耗、以及獲取的液流電池容量信息得出液流電池交流側(cè)實際提供或?qū)嶋H吸收的電量;
進一步地,液流電池交流側(cè)實際吸收的電量EACI=Cc/(TE1*TE2*TE3)+ECA/TE3,液流電池交流側(cè)實際提供的電量 EACO=Cd*(TE1*TE2*TE3)-ECA*TE3,其中,EACO為液流電池放電時交流側(cè)實際提供的電量、EACI為液流電池充電時交流側(cè)實際吸收的電量、Cc為液流電池實際可充電容量、Cd為液流電池實際可放電容量、TE1為直流變壓設(shè)備的效率、TE2為儲能逆變器的交直流轉(zhuǎn)換效率、TE3為交流變壓設(shè)備的效率、ECA為液流電池輔助能耗;另外,所述估算方法還包括如下步驟:通過100%-EACI/ER′得出在液流電池充電時的液流電池交流側(cè)SOC;通過EACO/ER得出在液流電池放電時的液流電池交流側(cè)SOC;其中,ER′為液流電池交流側(cè)的額定吸收電量、ER為液流電池交流側(cè)的額定放出電量;進一步地,所述估算方法還包括對液流電池充電功率或液流電池放電功率進行估算的步驟;液流電池交流側(cè)實際提供的功率PACO=PLF*(TE1*TE2*TE3)-ECA*TE3,液流電池交流側(cè)實際吸收的功率PACI=PLC/(TE1*TE2*TE3)+ECA/TE3,其中,PACO為液流電池交流側(cè)實際提供的功率、PACI為液流電池交流側(cè)實際吸收的功率、PLC為液流電池充電功率、TE1為直流變壓設(shè)備的效率、TE2為儲能逆變器的交直流轉(zhuǎn)換效率、TE3為交流變壓設(shè)備的效率、ECA為液流電池輔助能耗、PLF為液流電池放電功率;當(dāng)液流電池交流側(cè)實際提供的功率PACO或液流電池交流側(cè)實際吸收的功率PACI為根據(jù)用戶需求預(yù)置的已知量時,進而能夠得出相對應(yīng)的液流電池充電功率PLC或液流電池放電功率PLF;進一步地,判斷液流電池交流側(cè)的功率變化是否頻繁,當(dāng)液流電池交流側(cè)的功率變化頻繁時,若液流電池SOC大于等于SOC閾值,則首先根據(jù)EACI=Cc/(TE1*TE2*TE3)+ECA/TE3得出液流電池充電時交流側(cè)實際吸收的電量,然后通過100%-EACI/ER′得出在液流電池充電時的液流電池交流側(cè)SOC,若液流電池SOC小于SOC閾值,則首先根據(jù)EACO=Cd*(TE1*TE2*TE3)-ECA*TE3得出液流電池放電時交流側(cè)實際提供的電量,然后通過EACO/ER得出在液流電池放電時的液流電池交流側(cè)SOC;進一步地,通過判斷發(fā)生變化的液流電池交流側(cè)的功率之間的時間間隔是否低于預(yù)設(shè)時間間隔,來確定液流電池交流側(cè)的功率變化是否頻繁。
如圖2所示的一種液流電池交流側(cè)輸入輸出特性估算系統(tǒng),所述液流電池輸出端經(jīng)過或不經(jīng)過直流變壓設(shè)備與儲能逆變器一端相連接,所述儲能逆變器另一端經(jīng)過或不經(jīng)過交流變壓設(shè)備與交流母線相連接,將儲能逆變器與交流母線的相接點或交流變壓設(shè)備與交流母線的相接點作為液流電池交流側(cè),所述估算系統(tǒng)包括:用于獲取液流電池容量信息的容量獲取模塊;與所述容量獲取模塊相連接的估算模塊;所述估算模塊根據(jù)直流變壓設(shè)備的效率、儲能逆變器的 交直流轉(zhuǎn)換效率、交流變壓設(shè)備的效率、液流電池輔助能耗、以及獲取的液流電池容量信息得出液流電池交流側(cè)實際提供或?qū)嶋H吸收的電量;進一步地,所述估算模塊根據(jù)EACO=Cd*(TE1*TE2*TE3)-ECA*TE3得出液流電池交流側(cè)實際提供的電量,根據(jù)EACI=Cc/(TE1*TE2*TE3)+ECA/TE3得出液流電池交流側(cè)實際吸收的電量,其中,EACO為液流電池放電時交流側(cè)實際提供的電量、EACI為液流電池充電時交流側(cè)實際吸收的電量、Cc為液流電池可充電容量、Cd為液流電池可放電容量、TE1為直流變壓設(shè)備的效率、TE2為儲能逆變器的交直流轉(zhuǎn)換效率、TE3為交流變壓設(shè)備的效率、ECA為液流電池輔助能耗;進一步地,所述估算模塊通過100%-EACI/ER′得出在液流電池充電時的液流電池交流側(cè)SOC;通過EACO/ER得出在液流電池放電時的液流電池交流側(cè)SOC;其中,ER′為液流電池交流側(cè)的額定吸收電量、ER為液流電池交流側(cè)的額定放出電量;進一步地,所述估算模塊還用于對液流電池充電功率或液流電池放電功率進行估算;液流電池交流側(cè)實際提供的功率PACO=PLF*(TE1*TE2*TE3)-ECA*TE3,液流電池交流側(cè)實際吸收的功率PACI=PLC/(TE1*TE2*TE3)+ECA/TE3,其中,PACO為液流電池交流側(cè)實際提供的功率、PACI為液流電池交流側(cè)實際吸收的功率、PLC為液流電池充電功率、TE1為直流變壓設(shè)備的效率、TE2為儲能逆變器的交直流轉(zhuǎn)換效率、TE3為交流變壓設(shè)備的效率、ECA為液流電池輔助能耗、PLF為液流電池放電功率;當(dāng)液流電池交流側(cè)實際提供的功率PACO或液流電池交流側(cè)實際吸收的功率PACI為根據(jù)用戶需求預(yù)置的已知量時,進而能夠得出相對應(yīng)的液流電池充電功率PLC或液流電池放電功率PLF;另外,所述估算系統(tǒng)還包括用于判斷液流電池交流側(cè)的功率變化是否頻繁的功率變化判斷模塊和用于對液流電池SOC與SOC閾值進行比較的比較模塊;當(dāng)液流電池交流側(cè)的功率變化頻繁時,若液流電池SOC大于等于SOC閾值,則首先根據(jù)EACI=Cc/(TE1*TE2*TE3)+ECA/TE3得出液流電池充電時交流側(cè)實際吸收的電量,然后通過100%-EACI/ER′得出在液流電池充電時的液流電池交流側(cè)SOC,若液流電池SOC小于SOC閾值,則首先根據(jù)EACO=Cd*(TE1*TE2*TE3)-ECA*TE3得出液流電池放電時交流側(cè)實際提供的電量,然后通過EACO/ER得出在液流電池放電時的液流電池交流側(cè)SOC;進一步地,所述功率變化判斷模塊通過判斷發(fā)生變化的液流電池交流側(cè)的功率之間的時間間隔是否低于預(yù)設(shè)時間間隔,來確定液流電池交流側(cè)的功率變化是否頻繁;具體地,SOC閾值可以取值為50%;預(yù)設(shè)時間間隔可以取值為秒級。
本發(fā)明容量獲取模塊用于獲取液流電池容量信息,這里的液流電池容量信 息具體包括液流電池可充電容量Cc和液流電池可放電容量Cd,液流電池可充電容量和液流電池可放電容量具體可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的容量獲取方式獲知,如根據(jù)液流電池以某一放電條件(eg:常溫下,恒電流/恒電壓)進行放電所放出的實際容量,以及根據(jù)液流電池以某一充電條件(eg:常溫下,恒電流/恒電壓)進行充電所充入的實際容量,也可以采用公式Cc=Cr′*R′(SOC,P)*R′(T,P)*R′(F,P)和公式Cd=Cr*R(SOC,P)*R(T,P)*R(F,P)分別得出,其中,Cr為液流電池額定放電容量;R(SOC,P)為在不同液流電池SOC、以及不同的液流電池放電功率與液流電池額定功率的比值的條件下,液流電池實際可放電容量與液流電池額定放電容量的比值;R(T,P)為在不同電解液溫度、以及不同的液流電池放電功率與液流電池額定功率的比值的條件下,液流電池實際可放電容量與液流電池額定放電容量的比值;R(F,P)為在不同電解液流量、以及不同的液流電池放電功率與液流電池額定功率的比值的條件下,液流電池實際可放電容量與液流電池額定放電容量的比值;Cr′為液流電池額定充電容量;R′(SOC,P)為在不同液流電池SOC、以及不同的液流電池充電功率與液流電池額定功率的比值的條件下,液流電池實際可充電容量與液流電池額定充電容量的比值;R′(T,P)為在不同電解液溫度、以及不同的液流電池充電功率與液流電池額定功率的比值的條件下,液流電池實際可充電容量與液流電池額定充電容量的比值;R′(F,P)為在不同電解液流量、以及不同的液流電池充電功率與液流電池額定功率的比值的條件下,液流電池實際可充電容量與液流電池額定充電容量的比值;實際應(yīng)用時,可以針對具體的液流電池事先在不同SOC、不同的放電功率與額定功率的比值的條件下,進行液流電池實際可充電容量與液流電池額定充電容量的比值計算的實驗,并將不同SOC、不同的放電功率與額定功率的比值的條件,與相應(yīng)的比值R(SOC,P)進行對應(yīng)預(yù)存,類似地,事先預(yù)存液流電池在不同電解液溫度、不同的放電功率與額定功率的比值的情況下運行時的實際可放電容量與額定放電容量的各比值,事先預(yù)存液流電池在不同電解液流量、不同的放電功率與額定功率的比值的情況下運行時的實際可放電容量與額定放電容量的各比值,事先預(yù)存液流電池在不同SOC、不同的充電功率與額定功率的比值的情況下運行時的實際可充電容量與額定充電容量的各比值,事先預(yù)存液流電池在不同電解液溫度、不同的充電功率與額定功率的比值的情況下運行時的實際可充電容量與額定充電容量的各比值,以及事先預(yù)存液流電池在不同電解液流量、不同的充電功率與額定功率的比值的情況下運行時的實際可充電容量與額定充電容量的各比值。
圖3示出了液流電池與液流電池交流側(cè)之間的連接示意圖,圖3示出的液流電池輸出端經(jīng)過直流變壓設(shè)備與儲能逆變器一端相連接,儲能逆變器另一端經(jīng)過交流變壓設(shè)備與交流母線相連接,該圖中,交流變壓設(shè)備與交流母線的相接點作為液流電池交流側(cè),實際應(yīng)用中,所述液流電池輸出端還可以直接與儲能逆變器一端相連接,即不經(jīng)過直流變壓設(shè)備,那么此時估算模塊則根據(jù)儲能逆變器的交直流轉(zhuǎn)換效率、交流變壓設(shè)備的效率、液流電池輔助能耗、以及獲取的液流電池容量信息得出液流電池交流側(cè)實際提供或?qū)嶋H吸收的電量,具體利用算式EACO=Cd*(TE2*TE3)-ECA*TE3得出液流電池交流側(cè)實際提供的電量,根據(jù)EACI=Cc/(TE2*TE3)+ECA/TE3得出液流電池交流側(cè)實際吸收的電量,相應(yīng)地,在估算液流電池充電功率或液流電池放電功率時,所采用的算式也變?yōu)橐毫麟姵亟涣鱾?cè)實際提供的功率PACO=PLF*(TE2*TE3)-ECA*TE3,液流電池交流側(cè)實際吸收的功率PACI=PLC/(TE2*TE3)+ECA/TE3,實際應(yīng)用中,儲能逆變器另一端還可以直接與交流母線相連接,即不經(jīng)過交流變壓設(shè)備,即儲能逆變器與交流母線的相接點作為液流電池交流側(cè),那么此時如果液流電池輸出端經(jīng)過直流變壓設(shè)備與儲能逆變器一端相連接,則估算模塊根據(jù)直流變壓設(shè)備的效率、儲能逆變器的交直流轉(zhuǎn)換效率、液流電池輔助能耗、以及獲取的液流電池容量信息得出液流電池交流側(cè)實際提供或?qū)嶋H吸收的電量,具體利用算式EACO=Cd*(TE1*TE3)-ECA*TE3得出液流電池交流側(cè)實際提供的電量,根據(jù)EACI=Cc/(TE1*TE3)+ECA/TE3得出液流電池交流側(cè)實際吸收的電量,相應(yīng)地,在估算液流電池充電功率或液流電池放電功率時,所采用的算式也變?yōu)橐毫麟姵亟涣鱾?cè)實際提供的功率PACO=PLF*(TE1*TE3)-ECA*TE3,液流電池交流側(cè)實際吸收的功率PACI=PLC/(TE1*TE3)+ECA/TE3,實際應(yīng)用時,當(dāng)所述液流電池輸出端直接與儲能逆變器一端相連接,所述儲能逆變器另一端直接與交流母線相連接,即液流電池與其交流側(cè)之間既沒有直流變壓設(shè)備,也沒有交流變壓設(shè)備,那么此時估算模塊根據(jù)儲能逆變器的交直流轉(zhuǎn)換效率、液流電池輔助能耗、以及獲取的液流電池容量信息得出液流電池交流側(cè)實際提供或?qū)嶋H吸收的電量,具體利用算式EACO=Cd*TE3-ECA*TE3得出液流電池交流側(cè)實際提供的電量,根據(jù)EACI=Cc/TE3+ECA/TE3得出液流電池交流側(cè)實際吸收的電量,相應(yīng)地,在估算液流電池充電功率或液流電池放電功率時,所采用的算式也變?yōu)橐毫麟姵亟涣鱾?cè)實際提供的功率PACO=PLF*TE3-ECA*TE3,液流電池交流側(cè)實際吸收的功率PACI=PLC/TE3+ECA/TE3;另外,估算模塊在進行液流電池交流側(cè)的電量計算處理 時,首先根據(jù)直流變壓設(shè)備的輸入電壓輸出電壓情況、儲能逆變器的交直/直交變換、交流變壓設(shè)備的輸入電壓輸出電壓,分別得出對應(yīng)的直流變壓設(shè)備的效率、儲能逆變器的交直流轉(zhuǎn)換效率、交流變壓設(shè)備的效率;針對某一具體的液流電池、以及已知的液流電池與其交流側(cè)之間的結(jié)構(gòu)配置和連接,液流電池交流側(cè)的額定吸收電量ER′和液流電池交流側(cè)的額定放出電量ER均為已知量,液流電池交流側(cè)的額定吸收電量ER′和液流電池交流側(cè)的額定放出電量ER均為已知量,ER=Cr×(TE1×TE2×TE3)-ECA×TE3,ER′=Cr′/(TE1×TE2×TE3)+ECA/TE3,Cr為液流電池額定放電容量,通常由制造商標(biāo)稱,具體為液流電池在標(biāo)準(zhǔn)條件下至少可放出的容量:如SOC為100%、電解液溫度為40℃,電解液流量為最大流量的情況下液流電池以額定功率放電得到的容量,Cr′為液流電池額定充電容量,通常由制造商標(biāo)稱,具體為液流電池在標(biāo)準(zhǔn)條件下可充入的最大容量:如SOC為0%、電解液溫度為40℃,電解液流量為最大流量的情況下液流電池以額定功率充電得到的容量。
本發(fā)明液流電池輔助能耗指的是磁力泵、換熱系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)和傳感器等輔助設(shè)備的功耗,這些輔助功耗可以通過在上述輔助設(shè)備的交流總線上添加有電能和功率計量功能的計量表,并將計量的電能消耗進行統(tǒng)計得出相應(yīng)的輔助功耗,還可以根據(jù)具體的輔助設(shè)備時間工作計劃得出相應(yīng)的輔助功耗,比如通風(fēng)系統(tǒng)的時間工作計劃為PM2:00至PM3:00啟用,則據(jù)此可以統(tǒng)計這段時間內(nèi)的輔助能耗,還可以根據(jù)液流電池直流側(cè)狀態(tài)預(yù)估輔助功耗,比如以交流30%功率放電,由于放電過程中直流側(cè)功率要大于交流側(cè)功率,假設(shè)對應(yīng)的直流側(cè)功率大致為40%,液流電池當(dāng)前的直流SOC約為50%,根據(jù)直流特性,40%直流功率放電可以使直流側(cè)SOC 50%下降到30%,此過程中磁力泵的消耗通常是10kWh,在50%~40%直流SOC區(qū)間,磁力泵功率為2kW,在40%~30%SOC區(qū)間磁力泵的功率為5kW,有了以上參數(shù),再進行循環(huán)迭代,直至數(shù)據(jù)逼近真實值;當(dāng)液流電池空載(自放電)運行時,功率及容量不會體現(xiàn)在交流總出口(即液流電池交流測)上,因此此時只關(guān)注顯示直流側(cè)SOC即可,圖4示出了液流電池空載運行時的功率與容量特性曲線(自放電曲線);圖5是表示儲能逆變器的交直流轉(zhuǎn)換效率與儲能逆變器輸出輸入功率比的關(guān)系曲線示例圖,所述儲能逆變器輸出輸入功率比在充電時,具體指的是儲能逆變器直流側(cè)功率與儲能逆變器交流側(cè)功率的比值,所述儲能逆變器輸出輸入功率比在放電時,具體指的是儲能逆變器交流側(cè)功率與儲能逆變器直流側(cè)功率的比值,坐 標(biāo)軸橫軸上的負值表示液流電池充電,正值表示液流電池放電。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。