基于PCS拓扑差异的储能技术介绍
点击蓝字 关注我们 储能系统 储能系统当前根据PCS的拓扑结构差异，将储能系统分为低压并联储能系统和高压级联储能系统。
下面对这两类储能技术的原理和优缺点进行介绍。
01 低压并联技术 1.1 技术原理
低压并联技术通过储能电池直接连接到DC/AC变换器的直流侧，通过PCS将直流电压转变成交流电压对外输出，再通过升压变压器转成高压输入电网。根据直流侧电压平台决定PCS交流端口电压等级，一般PCS交流端口电压等级有400V、690V、800V……。
1.2 优点 1）结构简单拓扑结构简单 2）DC/AC变换器损耗小 3）易于控制 1.3 缺点 01 容量扩展难
仅通过并联更多的电池簇或者增大电池能量密度来增加储能系统的容量，电池数量和能量密度的增大将会导致储能系统不一致性愈发凸显和严峻的热问题，进而导致电池寿命缩短、储能系统可放电能量下降等问题；
02 能量损耗大
交流侧出口电压一般在400 V或者690V，系统需要经过升压变压器才能接入中高压电网，而并联多台升压变压器会进一步增加系统的能量损耗；
03 响应时间慢 并联的多组PCS之间的相互协调会占用部分系统资源，并联的PCS越多，系统的响应时间越长。 低压并联系统拓扑结构图 02 高压级联技术 2.1 技术原理 高压级联技术通过使用级联H桥（CHB）或多电平转换器，通过电池组与PCS的直流母线并联，将电池组的直流（DC）电压转换为交流（AC）电压，无需升压变压器，直接并入中压交流电网。高压级联储能系统由多个模块组成，每个模块都有自己的电池组和电力电子设备，使得系统易于扩展和维护。通过控制每个模块的输出电压，可以实现对整个系统的精细控制，包括功率因数校正和无功功率管理。 高压级联储能系统拓扑图 2.2 优点 1 高效率
由于减少了如变压器等电力电子设备的使用，系统的导通和开关损耗降低，提高了整体效率；
2 易于扩展
模块化设计使得系统可以根据需求灵活扩展，增加或减少电池组和电力电子模块；
3 低损耗
无需变压器，减少了系统的能量损耗和成本；
4 高可靠性
分层控制和模块化设计提高了系统的可靠性和灵活性。
2.3 缺点 01 复杂控制
需要精确的控制策略来管理多个模块的操作，增加了控制的复杂性。
02 高初始成本
尽管长期运行成本较低，但高压级联系统的初始投资可能较高，特别是当使用高性能电力电子设备时。
03 技术要求高
对电力电子设备的性能要求较高，需要能够承受高电压和高频率的操作条件。
04 维护要求
模块化设计虽然便于扩展，但也可能导致维护工作量增加，尤其是在大规模部署时。
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能量密度：125-160Wh/kg
充放电能力：5-10C（20-80%DOD）
温度范围：-40℃—65℃
自耗电：≤3%/月
过充电、过放电、针刺、 挤压、短路、
撞击、高温、枪击时电池不燃烧、爆炸。
动力电池循环寿命不低于2000次，
80%容量保持率；
电池管理系统可靠、稳定、适应性 强，
符合国军标要求。
