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申请/专利权人：上海交通大学;广州智光储能科技有限公司

摘要：本发明提供了一种高压直挂电池储能系统及参数设计方法，三相功率模块链，三相功率模块链呈星形连接或三角形连接，每相所述功率模块链由多个功率模块串联而成，三相功率模块链的连接端上依次串联交流侧滤波电感、交流侧预充电装置以及交流熔断器后与电网连接。根据电池单体的容量分布情况进行主电路参数设计，根据主电路参数对控制参数进行设计。本发明从变换器功率转换效率和分割后电池簇的能量利用率两方面综合评估系统效率，建立不同分割簇数下系统的安全性评估模型，综合考虑系统效率及安全性，在保证安全的情况下实现系统效率的最大化。

主权项：1.一种高压直挂电池储能系统设计方法，其特征在于，包括：三相功率模块链，三相功率模块链呈星形连接或三角形连接，每相所述功率模块链由多个功率模块串联而成，三相功率模块链的连接端上依次串联交流侧滤波电感、交流侧预充电装置以及交流熔断器后与电网连接；所述功率模块包括H桥功率单元、母线电容、直流侧滤波电感、直流熔断器、电池侧预充电装置以及电池簇，所述H桥功率单元的直流侧正极依次串联直流侧预充电装置、直流熔断器、电池簇、直流侧滤波电感后与H桥功率单元的直流侧负极连接，H桥功率单元的交流侧正极依次串联，所述母线电容并联在H桥功率单元的直流侧两极；设计方法包括以下步骤：步骤S0：对系统每项所需电池单体数量进行设计；步骤S1：根据电池单体的容量分布情况进行主电路参数设计；步骤S2：根据主电路参数对控制参数进行设计；所述步骤S0中，根据系统并网电压等级、系统功率等级Pnom，系统能量等级Wnom共同确定系统每相所需电池单体数量N；所述步骤S1包括以下子步骤：步骤S1.1：根据所用电池单体的容量分布情况建立不同分割数量下系统的效率评估模型，并建立系统效率评估指标ηs＝ηcluster·ηpcs，其中ηpcs为级联H桥功率单元的功率转换效率，ηcluster为电池簇的能量利用率；步骤S1.2：根据所用电池单体的容量分布情况建立不同电池簇分割数量下系统的安全性评估模型；步骤S1.3：综合评估系统效率及安全性确定最优电池簇分割数量，得到最优功率模块数量；步骤S1.4：根据最优功率模块数量，对交流侧滤波电感、直流侧滤波电感以及母线电容的参数进行设计；所述步骤S2包括以下子步骤：步骤S2.1：根据实时电池电压计算等效开关频率fe 其中VL为电网线电压有效值，Vb为电池簇的实时电压，Tbase为基波周期；步骤S2.2：根据系统等效开关频率确定电流环的带宽及比例积分控制器的参数；步骤S2.3：确定两个临界控制频率f1和f2，根据临界控制频率及系统输出电平数要求确定控制器控制频率。

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