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[发明专利]支撑风电场电压源运行的高压直挂电池储能系统控制方法及系统-CN202310884432.2在审
发明人：蔡旭;吴西奇 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2023-07-18 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： H02J3/32 文献下载
摘要：本发明提供了一种支撑风电场电压源运行的高压直挂电池储能系统控制方法及系统，包括：高压直挂电池储能系统，将电池模块分散接入到各H桥电路直流母线上，H桥电路在交流侧级联，再通过滤波电感接入中高压电网；构网型控制模块，通过虚拟惯量和阻尼控制环节输出内电势相位角，通过储能系统输出电压和无功功率下垂控制环节输出内电势幅值；电压内环控制和限流控制模块，电流未达到限幅值时，通过最大值和最小值函数后限流控制不起作用，电压环控制并网点电压跟踪内电势幅值和相位；当电流达到限幅值时，通过最大值和最小值函数后限流控制发生作用，自动切换至电流控制保证网侧电流不发生过流。
支撑电场电压运行高压电池系统控制方法

[发明专利]一种基于级联全桥的均流电路及其控制方法-CN202111292367.1有效
发明人： 吴西奇;李睿 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-11-03 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于级联全桥的均流电路及控制方法，其中，变压器第一、第二副边绕组同名端接到第一、第二全桥电路的第一桥臂中点，第一副边绕组异名端接到第N全桥电路的第二桥臂中点，第二副边绕组异名端接到第一全桥电路的第二桥臂中点；变压器第N副边绕组同名端接到第N全桥电路的第一桥臂中点，异名端接到第N‑1全桥电路的第二桥臂中点；第N全桥电路直流端口与第N电容并联，正端与第N电感连接；第一至第N电感的第二端点相连接，并与输出电容的正端相连接，第一至第N全桥电路直流端口的负端相连，并与输出电容的负端相连接。本发明实现了对绕组和开关的电流均衡，不增加变压器磁芯的体积和最大磁密。
一种基于级联流电及其控制方法

[发明专利]一种宽电压增益电池储能型双向直流变换电路及方法-CN202110908970.1有效
发明人： 吴西奇;李睿 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-08-09 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明提供了一种宽电压增益电池储能型双向直流变换电路及方法，所述变换电路包括：第一直流母线、第一电容、第一全桥电路、第一电感、第二直流母线、第二电容、第二全桥电路、第二电感、第三电容以及变压器；第一电容接到第一直流母线上，第一全桥电路的直流侧接到第一直流母线；第二电容接到第二直流母线上，第二全桥电路的直流侧接到第一直流母线；第一电感和第三电容并联连接，再与第二电感串联，再与第一全桥电路两桥臂中点和变压器原边组成一回路；第二全桥电路两桥臂中点和变压器副边相连。本发明还提供了上述电路的控制方法、短路保护方法以及参数设计方法。本发明电路在宽电压范围内均能实现零电压开通，变换器效率更高。
一种电压增益电池储能型双向直流变换电路方法

[发明专利]高压直挂电池储能系统容量利用率提升方法-CN202211027190.7有效
发明人：蔡旭;吴西奇;李睿;刘畅 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-08-25 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： H02J7/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种高压直挂电池储能系统容量利用率提升方法，包括：步骤A1：根据系统运行状态和维护指令启动基于深度放电的高压直挂电池储能系统，进行容量利用率提升控制；步骤A2：根据电池簇放电程度减小系统放电功率，最后系统停止放电且运行在纯无功工况；步骤A3：根据电池簇荷电状态依次对各个电池簇进行深放维护和荷电状态算法放电修正。通过该方法，高压直挂电池储能系统所有电池簇可以进行深充和深放维护，电池簇荷电状态评估算法均可以得到修正，解决了单个电池簇荷电状态评估不准引起的系统容量利用不足的问题，提升了高压直挂电池储能系统容量利用率。
高压电池系统容量利用率提升方法

[发明专利]电力电子化智能电池单元-CN202011379108.8有效
发明人：李睿;谢弘洋;吴西奇;蔡旭 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-12-01 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： H02J7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种电力电子化智能电池单元，包括：电池模块，所述电池模块包括多个串联的电池芯以及用于测量所述电池芯的电压、电流、压力和/或温度的传感器；以及智能电池接口，所述智能电池接口与所述电池模块的输出侧及传感器相连，并且所述智能电池接口对外界具有功率接口和信息接口，其中所述电池模块监测电池芯的电压、电流、压力和/或温度信息，同时通过所述智能电池接口提供或吸收功率。
电力电子智能电池单元

[发明专利]谐振网络、变压器及隔离型直流变换器及其参数设计方法-CN202011387145.3有效
发明人： 吴西奇;李睿 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-12-01 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： H02M3/156 文献下载
摘要：本发明提供了一种谐振网络、变压器及隔离型直流变换器及其参数设计方法。其中，基于非隔离型谐振网络和变压器实现隔离型谐振网络，基于隔离型谐振网络实现隔离型直流变换器。最终得到的隔离型直流变换器，包括：第一交直流变换电路、第二交直流变换电路和隔离型谐振网络；第一交直流变换电路的直流端口作为隔离型直流变换器的第一直流端口，第一交直流变换电路的交流端口连接隔离型谐振网络的第一交流端口；第二交直流变换电路的直流端口作为隔离型直流变换器的第二直流端口连接电池，第二交直流变换电路的交流端口连接隔离型谐振网络的第二交流端口。通过本发明，设计的隔离型直流变换电路电压增益范围宽，变换器效率更高。
谐振网络变压器隔离直流变换器及其参数设计方法

[发明专利]高压直挂电池储能系统及其控制方法-CN202210126545.1有效
发明人：蔡旭;吴西奇;周党生;李睿;刘畅;黄晓;胡子豪 -专利权人：上海交通大学;深圳市禾望电气股份有限公司
申请日： 2022-02-10 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： H02J3/32 文献下载
摘要：本发明提供了一种高压直挂电池储能系统及其控制方法，包括：电池模块、DC/DC变换器、直流母线电容、DC/AC变换器以及网侧滤波电感；若干个所述电池模块串联组成电池簇；所述电池簇串联所述DC/DC变换器组成一条电池支路；多条所述电池支路并联形成电池堆；所述电池堆与所述直流母线电容并联，再连接至所述DC/AC变换器的直流端口，构成一个电池储能子模块；若干个所述电池储能子模块的交流端口串联构成相链式变换器；三个所述相链式变换器的一端相互连接形成中性点，另一端分别通过各自所述网侧滤波电感连接到交流电网，形成三相链式电池储能系统。
高压电池系统及其控制方法

[发明专利]双向谐振网络、双向直流变换器及其参数设计方法-CN202011391715.6有效
发明人：李睿;吴西奇;蔡旭 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-12-01 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： H02M3/156 文献下载
摘要：本发明提供了一种双向谐振网络、双向直流变换器及其参数设计方法，其中，隔离型双向谐振网络基于非隔离型双向谐振网络实现：第一电感和第一电容串联连接，第一电感连接到第一交流端口的第一交流端，第一电容连接到变压器原边的第一交流端；第二电感和第二电容串联连接，第二电感连接到第二交流端口的第一交流端，第二电容连接到变压器副边的第一交流端；变压器原边的第二交流端与第一交流端口的第二交流端相连，变压器副边的第二交流端与第二交流端口的第二交流端相连；变压器原边的绕组分为第一励磁电感和第二励磁电感；第二励磁电感和第三电容并联后与第一励磁电感串联组成等效励磁支路。本发明电压增益范围宽，变换器功率转换效率更高。
双向谐振网络直流变换器及其参数设计方法

[发明专利]无功补偿与储能一体化的高压直挂系统-CN202210107173.8在审
发明人：蔡旭;吴西奇;李睿;刘畅;史先强 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-01-28 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： H02J3/18 文献下载
摘要：本发明提供了一种无功补偿与储能一体化的高压直挂系统，包括：模块M1：基于级联H桥变换器的参数信息和网侧电流计算零序电压的幅值和相对相位；模块M2：基于高压直挂储能系统的无功功率给定计算级联H桥变换器每相输出电压的给定值，再根据每一相的电池荷电状态、零序电压的幅值和相对相位计算得到级联H桥变换器每相输出电压的调制电压；模块M3：基于每相各个功率模块的电池荷电状态和电容电压，根据级联H桥变换器每相输出电压的调制电压，计算最近电平调制下需要投入的子模块数量，再对各个功率模块进行电池荷电状态的排序，根据每相的电流方向和最近电平调制需要投入的功率模块数量决定各个功率模块的驱动信号。
无功补偿一体化高压系统

[发明专利]高压直挂电池储能系统及参数设计方法-CN202210165714.2在审
发明人：蔡旭;刘畅;李睿;姜新宇;付金建;吴西奇;吴胜兵 -专利权人：上海交通大学;广州智光储能科技有限公司
申请日： 2022-02-22 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： H02M1/04 文献下载
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。
高压电池系统参数设计方法

[发明专利]消除电池充放电倍频电流的高压直挂储能方法及系统-CN202210085956.0在审
发明人：蔡旭;史先强;张琛;刘畅;李睿;杨仁炘;吴西奇;王晗 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-01-25 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： H02M1/12 文献下载
摘要：本发明提供一种消除电池充放电倍频电流的高压直挂储能方法及系统，包括：单星型联接的高压直挂储能功率变换步骤：向变换器的桥臂调制电压中注入设定的三倍频共模电压，将功率模块直流母线电流中的谐波次数由二倍频提高到四倍频，直接在桥臂调制电压中叠加所设定的三倍频共模电压；单角型联接的高压直挂储能功率变换步骤：向变换器的桥臂中注入设定的三倍频共模电流，将功率模块直流母线电流中的谐波次数由二倍频提高到四倍频，根据设定的三倍频共模电流计算所需的三倍频共模电压，并将其叠加到桥臂调制电压中。本发明能够从根本上消除功率模块直流母线中的二次谐波电流，从而减小系统对无源滤波器的需求，有利于系统功率密度的提高。
消除电池放电倍频电流高压直挂储能方法系统

[发明专利]一种直流变换电路及其宽电压范围下的模式切换控制方法-CN202011533662.7有效
发明人： 吴西奇;李睿 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-12-23 - 公布日： 2022-04-26 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明提供了一种直流变换电路及其宽电压范围下的模式切换控制方法，直流变换电路包括直流输入端口、逆变电路、谐振网络、整流电路以及直流输出端口，其中，逆变电路可以实现两种逆变工作模式，整流电路可以实现两种整流工作模式，直流变换器可以通过组合逆变电路的两种逆变模式和整流电路的两种整流模式实现四种工作模式，四种工作模式具有不同的电压增益特性，通过控制变换器在不同输出电压和输入电压工作在不同的工作模式，可以实现直流变换电路的宽电压输出和宽电压输入，且不同模式的所需要频率调节的范围存在部分重合，从而减小了整个宽输出或输入电压范围所需要调节的范围。本发明的直流变换电路具备宽电压输出能力，且调节开关频率的范围更小。
一种直流变换电路及其电压范围模式切换控制方法

[发明专利]并联电池簇状态管理方法及系统-CN202210008694.8在审
发明人：杨佳涛;吴西奇;李睿 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-01-06 - 公布日： 2022-03-18 - 主分类号： H02J7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种并联电池簇状态管理方法及系统，该方法包括：获得各个电池簇的电池电流、荷电状态，获得与各个电池簇对应的母线电容的电容电压；根据各个电池簇对应的电容电压确定各个电池簇对应的工作模式，根据各个电池簇的电池电流、荷电状态得到各个电池簇对应的电池电流给定值以及电容电压给定值；根据各个电池簇对应的工作模式、电池电流给定值、电池电压给定值分别对各个电池簇的电池状态进行管理。本发明，通过对各个电池簇分别进行并行控制，解决了现有并联电池簇中的电池簇过充电或无法充满、电池簇可用容量低的问题。
并联电池状态管理方法系统

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