本发明属于供电储能设备领域，具体涉及一种锂/钠电池-液流电池复合储能电柜及储能集装箱。
背景技术：
1、储能电柜作为电池储能系统中的重要组成部分，已经广泛应用到新能源、智能电网、节能技术等领域。通过储能电柜中电池的充放电作业，起到削峰填谷、提高电能质量、充当备用电源、调节频率参与智能电网建设等作用。
2、现有的储能电柜使用的电池几乎都是锂离子电池。锂离子电池虽然具有能量密度高、占用空间小的特点，但是由于其热稳定性较差，导致随之而来的因锂离子电池的热失控而引发的火灾现象屡见不鲜。
技术实现思路
1、针对目前储能电柜大多使用锂离子电池，存在热稳定性较差，导致容易热失控而引发火灾的缺陷或改进需求，本发明提供了一种锂/钠电池-液流电池复合储能电柜，其目的是通过锂/钠电池和液流电池两种储能单元的结合，使储能电柜既能保持锂/钠电池提供较高的储能能量密度，又能通过预防锂/钠电池的过度充电，从而降低储能电柜热失控的风险，提升系统安全性。
2、为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种锂/钠电池-液流电池复合储能电柜，包括柜体、锂/钠电池系统、液流电池系统和能量管理系统；所述柜体用于承载锂/钠电池系统和液流电池系统；所述锂/钠电池系统包括锂/钠电池组；所述液流电池系统包括液流电池，所述液流电池包括正极溶液罐、负极溶液罐和电堆，所述正极溶液罐与所述电堆的正极相连，所述负极溶液罐与所述电堆的负极相连；
3、所述能量管理系统与所述锂/钠电池系统和所述液流电池系统分别相连，所述能量管理系统设置有充电阈值，所述能量管理系统用于在所述锂/钠电池系统充电过程中电量达到所述充电阈值时降低或切断所述锂/钠电池组的充电功率、调整液流电池充电功率。
4、优选地，所述能量管理系统还设置有放电阈值，用于在所述锂/钠电池系统放电过程中电量达到所述放电阈值时切断所述锂/钠电池系统的放电功率、调整液流电池放电功率。
5、优选地，所述锂/钠电池系统还包括第一电池管理模块和第一储能变流器，所述第一电池管理模块和所述第一储能变流器分别与所述锂/钠电池组相连，所述第一电池管理模块和所述第一储能变流器同时分别与所述能量管理系统相连，所述第一电池管理模块用于监测所述锂/钠电池组的电量信息并反馈至所述能量管理系统，所述第一储能变流器用于交直流转换以及根据所述能量管理系统的指令控制所述锂/钠电池系统的充放电功率；
6、所述液流电池系统还包括第二电池管理模块和第二储能变流器，所述第二电池管理模块和所述第二储能变流器分别与所述液流电池相连，所述第二电池管理模块和所述第二储能变流器同时分别与所述能量管理系统相连，所述第二电池管理模块用于监测所述液流电池的电量并反馈至所述能量管理系统，所述第二储能变流器用于交直流转换以及根据所述能量管理系统的指令控制所述液流电池系统的充放电功率。
7、优选地，所述第一储能变流器的直流侧连接所述锂/钠电池组，所述第二储能变流器的直流侧连接所述液流电池，所述第一储能变流器和所述第二储能变流器在交流侧汇合，连接变压器进行升压后匹配并网。
8、优选地，所述锂/钠电池组由若干锂/钠电池串联或并联组成，若干所述锂/钠电池层叠堆放。
9、优选地，所述锂/钠电池为锂离子电池、钠离子电池、锂硫电池以及锂空气电池中的一种。
10、优选地，所述柜体包括上下分布的第一电池区和第二电池区，所述第一电池区包括在水平方向上并排设置的第一放置区和第二放置区，所述正极溶液罐放置在第一放置区，所述负极溶液罐放置在第二放置区；所述锂/钠电池组放置在所述第二电池区；所述第二电池区中间设有第三放置区，所述电堆放置于第三放置区。
11、优选地，所述柜体包括上下分布的第一电池区和第二电池区，所述电堆放置于第一电池区，所述锂/钠电池组放置于第二电池区；所述正极溶液罐和所述负极溶液罐放置于所述柜体的两侧。
12、优选地，所述柜体为金属框架结构。
13、按照本发明的另一方面，提供了一种储能集装箱，所述箱体阵列分布有一个或多个锂/钠电池-液流电池复合储能电柜。
14、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的锂/钠电池-液流电池复合储能电柜及储能集装箱：
15、1.基于锂/钠电池储能能量密度高而热失控风险高、液流电池能量密度较低但无热失控风险的两种电池特性，本发明的锂/钠电池-液流电池复合储能电柜通过将锂/钠电池和液流电池两种储能单元相结合，并利用能量管理系统的调度策略，控制在锂/钠电池达到充电阈值时，降低或切断锂/钠电池的充电功率、调整液流电池充电功率，实现既通过锂/钠电池提供较高的储能能量密度特性，又有效预防锂/钠电池的过度充电，降低储能电柜热失控的风险，有效提升储能电柜的能量密度和系统安全性；
16、2.本发明通过能量管理系统还设置有放电阈值，控制在锂/钠电池达到放电阈值时，切断锂/钠电池的放电功率、调整液流电池放电功率，有效预防锂/钠电池的过度放电，进一步降低储能电柜热失控风险，提高安全性能；
17、3.本发明提供了一种上下分布液流电池区和锂/钠电池区的电柜结构，通过将正极溶液罐和负极溶液罐并排放置在液流电池区、电堆放置于锂/钠电池组的中间，有效提高了电柜的空间利用率；
18、4.本发明提供了一种上下分布电堆放置区和锂/钠电池区、正极溶液罐和负极溶液罐放置于柜体的两侧的电柜结构，该结构能够针对不同的应用需求提供更加灵活的空间布局方案，如更加便于更换不同尺寸的电池、散热或维护等；
19、5.本发明的储能集装箱采用标准化设计，预先集成了锂/钠电池和液流电池，这种集装箱式的解决方案不仅确保了储能电柜的紧凑性和移动性，而且也简化了现场安装过程，便于运输和快速部署，降低了运维成本。
1.一种锂/钠电池-液流电池复合储能电柜，其特征在于，包括柜体(1)、锂/钠电池系统、液流电池系统和能量管理系统；
2.如权利要求1所述的锂/钠电池-液流电池复合储能电柜，其特征在于，所述能量管理系统还设置有放电阈值，用于在所述锂/钠电池系统放电过程中电量达到所述放电阈值时切断所述锂/钠电池系统的放电功率、调整液流电池放电功率。
3.如权利要求2所述的锂/钠电池-液流电池复合储能电柜，其特征在于，所述锂/钠电池系统还包括第一电池管理模块和第一储能变流器，所述第一电池管理模块和所述第一储能变流器分别与所述锂/钠电池组(5)相连，所述第一电池管理模块和所述第一储能变流器同时分别与所述能量管理系统相连，所述第一电池管理模块用于监测所述锂/钠电池组(5)的电量信息并反馈至所述能量管理系统，所述第一储能变流器用于交直流转换以及根据所述能量管理系统的指令控制所述锂/钠电池系统的充放电功率；
4.如权利要求3所述的锂/钠电池-液流电池复合储能电柜，其特征在于，所述第一储能变流器的直流侧连接所述锂/钠电池组(5)，所述第二储能变流器的直流侧连接所述液流电池，所述第一储能变流器和所述第二储能变流器在交流侧汇合，连接变压器进行升压后匹配并网。
5.如权利要求1-4中任一项所述的锂/钠电池-液流电池复合储能电柜，其特征在于，所述锂/钠电池组(5)由若干锂/钠电池串联或并联组成，若干所述锂/钠电池层叠堆放。
6.如权利要求5所述的锂/钠电池-液流电池复合储能电柜，其特征在于，所述锂/钠电池为锂离子电池、钠离子电池、锂硫电池以及锂空气电池中的一种。
7.如权利要求1所述的锂/钠电池-液流电池复合储能电柜，其特征在于，所述柜体(1)包括上下分布的第一电池区和第二电池区，所述第一电池区包括在水平方向上并排设置的第一放置区和第二放置区，所述正极溶液罐(2)放置在第一放置区，所述负极溶液罐(3)放置在第二放置区；所述锂/钠电池组(5)放置在所述第二电池区；所述第二电池区中间设有第三放置区，所述电堆(4)放置于第三放置区。
8.如权利要求1所述的锂/钠电池-液流电池复合储能电柜，其特征在于，所述柜体(1)包括上下分布的第一电池区和第二电池区，所述电堆(4)放置于第一电池区，所述锂/钠电池组(5)放置于第二电池区；所述正极溶液罐(2)和所述负极溶液罐(3)放置于所述柜体(1)的两侧。
9.如权利要求1所述的锂/钠电池-液流电池复合储能电柜，其特征在于，所述柜体(1)为金属框架结构。
10.一种储能集装箱，其特征在于，所述储能集装箱内阵列分布有一个或多个如权利要求1-9中任一项所述的锂/钠电池-液流电池复合储能电柜。
