高壓直流供電系統(tǒng)及其供電方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及供電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高壓直流供電系統(tǒng)及其供電。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的高壓直流(High Voltage Direct Current，HVDC)供電系統(tǒng)的方案為:三相交流的市電經(jīng)過整流模塊轉(zhuǎn)換為直流電，提供到直流母線上。負(fù)載和電池并聯(lián)在直流母線上。當(dāng)市電正常供電時，由市電轉(zhuǎn)換的直流電為負(fù)載供電；當(dāng)市電停電時，由電池為負(fù)載供電；當(dāng)市電由停電恢復(fù)到正常供電時，市電轉(zhuǎn)換得到的直流電同時為負(fù)載供電以及為電池充電。
[0003]但是，現(xiàn)有方案中，高壓直流供電系統(tǒng)的輸出電壓受電池影響，導(dǎo)致成本高，效率差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。
[0005]為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種高壓直流供電系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在保證供電可靠性的基礎(chǔ)上降低成本，提高效率。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出的高壓直流供電系統(tǒng)，包括:充電用整流模塊組，供電用整流模塊組和隔離模塊；所述充電用整流模塊組的輸入端連接市電，輸出端連接電池，用于在市電正常時，對所述電池進(jìn)行充電；所述供電用整流模塊組的輸入端連接市電，輸出端連接負(fù)載，用于在市電正常時，對所述負(fù)載進(jìn)行供電；所述隔離模塊分別連接所述充電用整流模塊組的輸出端和所述供電用整流模塊組的輸出端，用于隔離所述充電用整流模塊組和所述供電用整流模塊組，以及，在市電停電時，連通所述電池和所述負(fù)載，使得所述電池為所述負(fù)載供電。
[0007]本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出的高壓直流供電系統(tǒng)，通過設(shè)置隔離模塊對供電用整流模塊組和充電用整流模塊組進(jìn)行隔離，可以實(shí)現(xiàn)供電和充電的隔離，避免電池對高壓直流供電系統(tǒng)的輸出電壓的影響，從而可以在保證可靠性的同時，降低成本，提高效率。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明第二方面實(shí)施例提出的高壓直流供電系統(tǒng)的供電方法，包括:在市電正常時，通過供電用整流模塊組對負(fù)載進(jìn)行供電，以及，通過充電用整流模塊組對電池進(jìn)行充電；在市電停電時，通過隔離模塊由電池對負(fù)載進(jìn)行供電；其中，所述隔離模塊用于隔離所述供電用整流模塊組和所述充電用整流模塊組。
[0009]本發(fā)明第二方面實(shí)施例提出的高壓直流供電系統(tǒng)的供電方法，通過采用不同的整流模塊組分別對負(fù)載供電和對電池充電，可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載供電和電池充電的隔離，避免電池對高壓直流供電系統(tǒng)的輸出電壓的影響，從而可以在保證可靠性的同時，降低成本，提高效率。
[0010]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0011]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0012]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例提出的高壓直流供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)明另一實(shí)施例提出的高壓直流供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是本發(fā)明另一實(shí)施例提出的高壓直流供電系統(tǒng)的供電方法的流程示意圖；
[0015]圖4是本發(fā)明另一實(shí)施例提出的高壓直流供電系統(tǒng)的供電方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的模塊或具有相同或類似功能的模塊。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。相反，本發(fā)明的實(shí)施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。
[0017]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例提出的高壓直流供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)10包括:
[0018]充電用整流模塊組11，供電用整流模塊組12和隔離模塊13 ；
[0019]所述充電用整流模塊組11的輸入端連接市電，輸出端連接電池，用于在市電正常時，對所述電池進(jìn)行充電；
[0020]所述供電用整流模塊組12的輸入端連接市電，輸出端連接負(fù)載，用于在市電正常時，對所述負(fù)載進(jìn)行供電；
[0021]所述隔離模塊13分別連接所述充電用整流模塊組的輸出端和所述供電用整流模塊組的輸出端，用于隔離所述充電用整流模塊組11和所述供電用整流模塊組12，以及，在市電停電時，連通所述電池和所述負(fù)載，使得所述電池為所述負(fù)載供電。
[0022]其中，市電是指通常的三相交流市電，市電經(jīng)過整流模塊后可以轉(zhuǎn)換為直流電。
[0023]整流模塊組中包括一個或多個整流模塊。
[0024]參見圖2，以充電用整流模塊組包括一個整流模塊，供電用整流模塊組包括多個整流模塊為例。其中，充電用整流模塊組包括的一個整流模塊用充電用整流模塊表示，供電用整流模塊組包括的多個整流模塊分別用供電用整流模塊1，…供電用整流模塊η表示。
[0025]參見圖2，以隔離模塊是二極管為例。其中，可以選擇功率大于預(yù)設(shè)值的二極管。
[0026]如圖2所示，二極管的正極連接所述充電用整流模塊組的輸出端，負(fù)極連接所述供電用整流模塊組的輸出端。
[0027]參見圖2，以負(fù)載是IT設(shè)備為例。
[0028]現(xiàn)有技術(shù)中，電池和負(fù)載都并聯(lián)在連接整流模塊輸出端的直流母線上，因此，對負(fù)載的供電會受到電池的影響。
[0029]本實(shí)施例中，通過二極管將對負(fù)載的供電與對電池的充電進(jìn)行隔離，可以避免電池對負(fù)載供電的影響。
[0030]可選的，充電用整流模塊組包括一個或兩個整流模塊。
[0031]其中，充電用整流模塊組根據(jù)電池容量配置保證0.1C的充電電流，根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心10-20分鐘的電池配置一般只需要配置1-2個40A整流模塊就可以滿足0.1C的充電要求，且充電模塊組的最大電流也不會超過0.15C，完全滿足電池的充電要求，不需要控制模塊介入作充電電流控制，降低了控制難度。
[0032]一些實(shí)施例中，所述充電用整流模塊組的輸出電壓:在所述電池處于浮充狀態(tài)時，被設(shè)定在268V-270V，或者，在所述電池剛放完電后被充電時，調(diào)整到230V-250V。
[0033]—些實(shí)施例中，所述供電用整流模塊組的輸出電壓被設(shè)定在282V-284V。
[0034]現(xiàn)有技術(shù)中，由于電池和負(fù)載并聯(lián)在直流母線上，整流模塊對負(fù)載供電的同時還對電池充電。為了避免過高的電壓導(dǎo)致電池?fù)p壞，因此限定整流模塊的正常輸出電壓只能在268V-270V之間。而根據(jù)規(guī)范和整流模塊的實(shí)際設(shè)計，輸出電壓可以達(dá)到282V-284V。
[0035]本實(shí)施例中，可以設(shè)定供電用整流模塊組的輸出電壓在282V-284V。當(dāng)充電用整流模塊組的輸出電壓是268V-270V，小于供電用整流模塊組的輸出電壓(282V-284V)時，根據(jù)圖2中二極管的連接關(guān)系以及二極管的反向截止功能，可以使得供電用的電流不會傳輸?shù)诫姵刂?，避免對電池的損壞。
[0036]另外，供電用整流模塊組的輸出設(shè)定在282-284V，高于傳統(tǒng)高壓直流供電系統(tǒng)的輸出電壓(268V-270V)，則在同等功率下本實(shí)施例的輸出電流要遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的高壓直流系統(tǒng)的輸出電流，從而可以減少整流模塊所需的配置個數(shù)。
[0037]例如，在滿足相同功率的設(shè)備供電，且擁有相同的冗余要求時，傳統(tǒng)方案中可能需要19個50A的整流模塊共計950A，而本實(shí)施例因為需要的輸出電流小，則可以降低整流模塊的個數(shù)，例如，只需要2個50A的充電用整流模塊和13個50A的供電用整流模塊，共計15個50A的模塊共計750A，降低了需要的整流模塊的個數(shù)，還可以同時減少相應(yīng)的斷路器、銅排等器件配置，從而可以降低總體投資成本。
[0038]本實(shí)施例中，通過設(shè)置隔離模塊對供電用整流模塊組和充電用整流模塊組進(jìn)行隔離，可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載供電和電池充電的隔離，避免電池對高壓直流供電系統(tǒng)的輸出電壓的影響，因此，對負(fù)載進(jìn)行供電的輸出電壓可以更高且穩(wěn)定，從而可以提高系統(tǒng)的整流供電效率。另外，由于輸出電壓較高，在相同功率下可以降低需要的輸出電流，從而減少需要的整流模塊的個數(shù)以及相應(yīng)的其他模塊的配置，從而可以降低成本。另外，由單獨(dú)的一個或兩個整流模塊對電池進(jìn)行充電，不需要控制模塊對兩套模塊組進(jìn)行均流控制，可以實(shí)現(xiàn)簡單且避免控制模塊的投入。另外，本實(shí)施例可以兼容在線和離線模式，應(yīng)用場合廣泛而靈活。另夕卜，在市電停電時，可以通過隔離模塊由電池對負(fù)載進(jìn)行供電，保證可靠性。綜上，本實(shí)施例的高壓直流供電系統(tǒng)具有簡單使用，保證可靠性，高效率，低投入的優(yōu)點(diǎn)。
[0039]圖3是本發(fā)明另一實(shí)施例提出的高壓直流供電系統(tǒng)的供電方法的流程示意圖，該方法包括:
[0040]S31:在市電正常時，通過供電用整流模塊組對負(fù)載進(jìn)行供電，以及，通過充電用整流模塊組對電池進(jìn)行充電。
[0041]例如，參見圖2，市電經(jīng)過供電用整流模塊組輸入到負(fù)載內(nèi)，以及，市電經(jīng)過充電用整流模塊組輸入到電池內(nèi)。
[0042]現(xiàn)有技術(shù)中，由同一組整流模塊對負(fù)載供電以及為電池充電，而本實(shí)施例中，將對負(fù)載的供電和電池的充電進(jìn)行隔離，由兩個模塊組分別為負(fù)載供電和電池充電，從而避免電池對高壓直流供電系統(tǒng)的輸出電壓的影響。
[0043]S32:在市電停電時，通過隔離模塊由電池對負(fù)載進(jìn)行供電。
[0044]其中，所述隔離模塊用于隔離所述供電用整流模塊組和所述充電用整流模塊組。
[0045]例如