電流電壓傳感器在液流釩電池系統(tǒng)中的應(yīng)用

關(guān)鍵字：開口電流傳感器，霍爾電流傳感器，釩電池系統(tǒng)

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(diǎn)，在新能源行業(yè)將發(fā)揮重要的作用。做為一個(gè)系統(tǒng)，對液流電池中各個(gè)部件的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控是必不可少的一個(gè)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(shí)，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(gè)基本要求：高安全性、生命周期性價(jià)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)本身既具有高安全性

（1）能量循環(huán)效率高；

（2）深度放電后壽命不會受影響；

（3）不會由于電解液的腐蝕而使化學(xué)特性受到影響；

（4）電解液可以無限期使用（沒有處理的問題）；

（5）循環(huán)壽命是無限的（僅受隔膜的限制）；

（6）能量的存儲量可以精確地測量出來；

（7）在使用中對環(huán)境的影響很小。

正因?yàn)槿C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?img src="/Mobile/uploadfiles/pictures/news/20170227095828_9712.jpg_280.jpg" title="201461212420205" alt="201461212420205" />

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(gè)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(gè)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(dòng)就會停止，電池也將停止運(yùn)行。所以在整個(gè)電池系統(tǒng)中，磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵作為唯一的一個(gè)存在機(jī)械運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(shí)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(dòng)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?yàn)楝F(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(shí)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?yàn)榇嬖诔浞烹婋p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(diǎn)：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(shí)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(gè)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(jiān)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(jiān)實(shí)可靠的保障。