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龙图腾网获悉上海远宽能源科技有限公司申请的专利一种基于FPGA的高压直挂储能系统的仿真方法和装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119272686B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-15发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411310165.9，技术领域涉及：G06F30/367；该发明授权一种基于FPGA的高压直挂储能系统的仿真方法和装置是由汪新星;许冠军;王小山设计研发完成，并于2024-09-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于FPGA的高压直挂储能系统的仿真方法和装置在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于FPGA的高压直挂储能系统的仿真方法和装置，将高压直挂储能系统的功率单元拆分为H桥和储能单元部分，H桥和网侧拓扑放在FPGA中进行仿真，储能电池支路部分放在CPU中仿真，FPGA与CPU之间通过PCIE总线进行子模块电压、电流信息交互。FPGA通过建立单个高压直挂储能系统子模块的戴维南模型，利用子模块串联关系进行代数叠加，计算子模块电容电压、子模块端电压以及桥臂电压；等效模型和网侧拓扑以1us仿真步长运行在仿真器的FPGA中；储能电池支路运行在仿真器的CPU中，CPU支持用户自定义储能电池模型；充分结合实时多核处理器与FPGA各自的优势，从而在FPGA上实现以1us仿真步长对任意级数的高压直挂储能系统进行精确的实时仿真。

本发明授权一种基于FPGA的高压直挂储能系统的仿真方法和装置在权利要求书中公布了：1.一种基于FPGA的高压直挂储能系统的仿真方法，其特征在于，具体包括以下步骤： 步骤1：上位机对高压直挂储能系统应用模型级联子模块的模块级联数N、旁路电容值C、电容初始电压Vc_initial、放电电阻Rp、IGBT导通电阻Ron、IGBT关断电阻Roff以及网侧电感L0、网侧电阻R0、网侧电压Vabc、仿真步长ΔT参数信息进行配置； 步骤2：将高压级联子模块在直流侧进行模型分割，其中，储能电池和电池前串联电感放在CPU上仿真，子模块直流电容在CPU上等效为可控电压源；子模块的H桥和电容放在FPGA上进行小步长仿真，储能电池部分在FPGA上等效为一个可控电流源； 步骤3：FPGA对子模块电容部分进行戴维南等效，将旁路电容C与放电电阻Rp等效为电阻Rceq与电压源Vceq串联的等效电路模型； 步骤4：FPGA对级联子模块进行戴维南等效，将H桥并联可控电流源Ibat的子模块整体等效为电阻Rsmeq与电压源Vsmeq串联的等效电路模型，并预先计算生成Rsmeq、端电压比例系数A和电池电流比例系数B在不同开关管状态下的数值； 步骤5：FPGA对高压直挂储能每相桥臂进行戴维南等效，将每相桥臂整体等效为电阻REQ与电压源VEQ串联的等效电路模型； 步骤6：FPGA根据子模块当前各开关管导通状态切换子模块当前对应的等效电路参数Rsmeq、端电压比例系数A和电池电流比例系数B，并根据上一时刻的电容电压Vct-ΔT和电池电流Ibat，计算每个子模块的等效电压Vsmeq，然后通过累加得到每相桥臂的等效电压VEQ； 步骤7：FPGA根据每个桥臂的等效电阻REQ和等效电压VEQ，以及网侧电压，网侧电感的参数，积分计算得到桥臂电流Ism； 步骤8：FPGA根据桥臂电流Ism和储能电池电流Ibat，计算每个子模块的电容电流Ic与电容电压Vc； 步骤9：CPU获取FPGA上传的子模块电容电压Vc，结合CPU上的储能电池电压，计算得到储能电池电流Ibat，并将储能电池电流Ibat下发至FPGA； 步骤10：FPGA上传子模块电压、电流、桥臂电压、电流的信息，上位机可对高压直挂储能系统运行状态进行实时观测；子模块电压、电流、SOC的数据通过光纤传输至储能控制器；CPU中电池信息可选配CAN通信传递给BMS控制系统。

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