高电压大功率的直流储能供电系统是电磁发射、电磁推进中的一个重要装置,其性能研究与研制对电磁发射技术的发展与应用具有重要意义。本文针对大功率直流储能供电系统的应用需求,使用聚合物锂电池作为储能媒介,提出了“锂电池+动态电压调节(Dynamic voltage regulation,DVR)内阻与线路阻抗补偿”设计方案,并对储能供电系统进行总体设计及控制策略研究。首先,本文对锂电池储能供电系统的总体架构进行设计。针对常用的中点电压由电解电容分压产生的供电方案存在的体积、重量较大、可靠性差的缺点,采用系统串联型供电方案,提高了系统可靠性。储能系统包含5部分柜体,分别为:交流输入控制柜、锂电池主储能柜、DVR补偿储能柜、DVR补偿柜和输出控制开关柜,并对各柜体进行详细设计说明。最后搭建直流储能系统仿真模型进行分析,以验证系统设计方案的可行性。DVR模块电路是储能供电系统中非常重要的一部分,在拓扑结构上采用十重交错并联Buck结构,减小开关器件电流应力,同时对DVR电路中各参数进行计算、选型及主控制板硬件设计。针对于传统的热分析方法仅适用于恒定负载和稳态情况的缺点,不适用于本课题的短时三角波负载,采用ANSYS有限元分析软件对DVR模块中的IGBT、电感进行瞬态热分析,以保证在工作条件下IGBT、电感温升均在合理范围内,避免器件热失效及热损坏。对锂电池储能供电系统DVR的控制策略进行研究,采用单电压环、多电流内环的控制方式,多重的电流内环即构成了均流控制器,实现十重电路的并联均流。对DVR模块十重交错并联拓扑进行小信号建模,设计电流内环控制器和电压外环控制器。对均流控制器进行仿真分析及实验对比,以验证均流控制器对多重结构的均流效果及动态响应性能。最后,搭建储能系统实验平台,以验证主控板功能及系统控制策略的稳定性。同时对储能系统DVR模块电路进了大功率工作实验,验证其在大电压、大电流工况下工作的稳定性。