數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)，用于對(duì)數(shù)據(jù)中心發(fā)電；所述數(shù)據(jù)中心包括直流負(fù)載和交流負(fù)載；所述數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)包括：交流發(fā)電裝置，通過(guò)交流母線與所述交流負(fù)載連接；所述交流發(fā)電裝置用于產(chǎn)生交流電給所述交流負(fù)載供電；直流發(fā)電裝置，通過(guò)直流母線與所述直流負(fù)載連接；所述直流發(fā)電裝置用于產(chǎn)生直流電給所述直流負(fù)載供電；所述直流發(fā)電裝置和所述交流發(fā)電裝置均為新能源發(fā)電裝置；以及交直流變流器，連接在所述交流母線和所述直流母線之間，用于實(shí)現(xiàn)交流電到直流電之間的變換或者實(shí)現(xiàn)直流電到交流電之間的變換。上述數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)換效率提高，能耗降低，并且能夠確保數(shù)據(jù)中心供電的穩(wěn)定性。
【專利說(shuō)明】
數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及供電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)是為數(shù)據(jù)中心的機(jī)房?jī)?nèi)所有需要?jiǎng)恿Φ脑O(shè)備提供穩(wěn)定、可靠的動(dòng)力電源支持的系統(tǒng)。供電系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)來(lái)說(shuō)有如人體的心臟一樣重要。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的能耗較高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]基于此，有必要提供一種能耗較低且能夠進(jìn)行穩(wěn)定供電的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)。
[0004]—種數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)，用于對(duì)數(shù)據(jù)中心發(fā)電；所述數(shù)據(jù)中心包括直流負(fù)載和交流負(fù)載;所述數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)包括:交流發(fā)電裝置，通過(guò)交流母線與所述交流負(fù)載連接；所述交流發(fā)電裝置用于產(chǎn)生交流電給所述交流負(fù)載供電；直流發(fā)電裝置，通過(guò)直流母線與所述直流負(fù)載連接;所述直流發(fā)電裝置用于產(chǎn)生直流電給所述直流負(fù)載供電；所述直流發(fā)電裝置和所述交流發(fā)電裝置均為新能源發(fā)電裝置；以及交直流變流器，連接在所述交流母線和所述直流母線之間，用于實(shí)現(xiàn)交流電到直流電之間的變換或者實(shí)現(xiàn)直流電到交流電之間的變換。
[0005]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述交流發(fā)電裝置包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)。
[0006]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述直流發(fā)電裝置包括光伏發(fā)電裝置。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括第一直流變換器;所述第一直流變換器連接于所述光伏發(fā)電裝置和直流母線之間，用于將所述光伏發(fā)電裝置產(chǎn)生的直流電變換為穩(wěn)定的直流電后輸出給直流母線。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括蓄電池和第二直流變換器;所述蓄電池通過(guò)所述第二直流變換器與所述直流母線連接。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二直流變換器為雙向直流變換器。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括第三直流變換器;所述第三直流變換器設(shè)置于所述直流母線和所述直流負(fù)載之間；所述第三直流變換器用于將所述直流母線上的直流電的電壓轉(zhuǎn)換為負(fù)載正常工作電壓后向所述直流負(fù)載供電。
[0011 ]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括切換開關(guān);所述切換開關(guān)分別與所述交流母線和所述交流負(fù)載連接;所述切換開關(guān)用于在所述數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的供電不足時(shí)斷開以停止對(duì)所述交流負(fù)載供電。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括柴油發(fā)電機(jī);所述柴油發(fā)電機(jī)通過(guò)所述切換開關(guān)與所述交流母線連接，以向所述交流母線供電。
[0013]上述數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)，由交流發(fā)電裝置直接通過(guò)交流母線向數(shù)據(jù)中心的交流負(fù)載供電，直流發(fā)電裝置直接通過(guò)直流母線向數(shù)據(jù)中心的直流負(fù)載供電。相對(duì)于傳統(tǒng)的將所有發(fā)電裝置的供電統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為直流電或者交流電給數(shù)據(jù)中心供電的供電系統(tǒng)而言，上述數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)換效率提高，能耗降低。并且，交流母線和直流母線之間還設(shè)置有交直流變流器，從而可以將多余的交流電轉(zhuǎn)換為直流電給直流負(fù)載供電或者將多余的直流電轉(zhuǎn)換為交流電給交流負(fù)載供電，從而確保數(shù)據(jù)中心供電的穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為一實(shí)施例中的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0015]圖2為另一實(shí)施例中的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0017]—實(shí)施例中的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)，用于給數(shù)據(jù)中心供電。數(shù)據(jù)中心包括直流負(fù)載和交流負(fù)載。其中，直流負(fù)載為服務(wù)器等重要負(fù)載。交流負(fù)載為空調(diào)、照明以及消防等輔助運(yùn)行負(fù)載，也即非重要負(fù)載。圖1為一實(shí)施例中的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。該數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱供電系統(tǒng))包括交流發(fā)電裝置110、直流發(fā)電裝置120以及交直流變換器 130。
[0018]交流發(fā)電裝置110通過(guò)交流母線140與數(shù)據(jù)中心10中的交流負(fù)載12連接。交流發(fā)電裝置110用于產(chǎn)生交流電并通過(guò)交流母線140向交流負(fù)載12供電。直流發(fā)電裝置120通過(guò)直流母線150與數(shù)據(jù)中心10中的直流負(fù)載14連接。直流發(fā)電裝置120用于產(chǎn)生直流電并通過(guò)直流母線150向直流負(fù)載14供電。在本實(shí)施例中，交流發(fā)電裝置110和直流發(fā)電裝置120均為新能源發(fā)電裝置，從而實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保發(fā)電。交直流變流器130連接在交流母線140和直流母線150之間，用于實(shí)現(xiàn)交流電到直流電的轉(zhuǎn)換或者直流電到交流電的轉(zhuǎn)換。具體地，交直流變流器130可以在直流發(fā)電裝置120的供電大于直流負(fù)載14的供電需求且交流發(fā)電裝置110的供電小于交流負(fù)載12的供電需求時(shí)，將直流母線上的部分供電轉(zhuǎn)換為交流電后向交流負(fù)載12供電。交直流變換器130還用于在直流發(fā)電裝置120的供電小于直流負(fù)載14的供電需求且交流發(fā)電裝置110的供電大于交流負(fù)載12的供電需求時(shí)，將交流母線140上的交流電轉(zhuǎn)換為直流電后給直流負(fù)載14供電，從而確保數(shù)據(jù)中心中的各負(fù)載之間的穩(wěn)定供電。
[0019]上述數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)，由交流發(fā)電裝置110直接通過(guò)交流母線140向數(shù)據(jù)中心10的交流負(fù)載12供電，直流發(fā)電裝置120直接通過(guò)直流母線150向數(shù)據(jù)中心10的直流負(fù)載14供電。相對(duì)于傳統(tǒng)的將所有發(fā)電裝置的供電統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為直流電或者交流電給數(shù)據(jù)中心供電的供電系統(tǒng)而言，上述數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)換效率提高，能耗降低。并且，交流母線140和直流母線150之間還設(shè)置有交直流變流器130，從而可以將多余的交流電轉(zhuǎn)換為直流電給直流負(fù)載供電或者將多余的直流電轉(zhuǎn)換為交流電給交流負(fù)載供電，從而確保數(shù)據(jù)中心供電的穩(wěn)定性。
[0020]圖2為另一實(shí)施例中的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。交流發(fā)電裝置包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)202和燃?xì)廨啓C(jī)204。在本實(shí)施例中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)202和燃?xì)廨啓C(jī)204發(fā)出的交流電均為標(biāo)準(zhǔn)的市電交流電。直流發(fā)電裝置則包括光伏發(fā)電裝置206。光伏發(fā)電裝置206中的光伏電池組件由多個(gè)光伏電池組件通過(guò)串聯(lián)方式組成。參見(jiàn)圖2，該數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)還包括第一直流變換器208、第二直流變換器210、第三直流變換器212以及蓄電池214。蓄電池214由多組單體蓄電池通過(guò)串聯(lián)方式組成。其中，第一直流變換器208連接于光伏發(fā)電裝置206和直流母線之間。第一直流變換器208用于將光伏發(fā)電裝置206產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電后給直流母線供電，從而確保供電的穩(wěn)定性。第三直流變換器212則連接于直流母線和直流負(fù)載24之間。第三直流變換器212用于將直流母線上的高壓轉(zhuǎn)換為直流負(fù)載24的需求電壓(負(fù)載正常工作電壓)后向直流負(fù)載24供電，以滿足直流負(fù)載24的供電需求。蓄電池214通過(guò)第二直流變換器210與直流母線連接。在本實(shí)施例中，第二直流變換器210為雙向直流變換器。因此，當(dāng)供電系統(tǒng)滿足數(shù)據(jù)中心20的供電需求時(shí)，第二直流變換器210可以將多余的電量進(jìn)行轉(zhuǎn)換并輸出給蓄電池214進(jìn)行存儲(chǔ)。當(dāng)供電系統(tǒng)不能滿足數(shù)據(jù)中心20的供電需求時(shí)，第二直流變換器210可以將蓄電池214的輸出進(jìn)行轉(zhuǎn)換以向直流母線供電。
[0021]交直流變換器220用于實(shí)現(xiàn)交直流電轉(zhuǎn)換。具體地，當(dāng)交流母線上的供電大于交流負(fù)載22的供電需求時(shí)，交直流變換器220可以將交流母線上的交流電轉(zhuǎn)換為直流電后輸出給直流母線，從而給直流負(fù)載24供電或者通過(guò)第二直流變換器210輸出給蓄電池214進(jìn)行存儲(chǔ)。當(dāng)直流母線上的供電大于直流負(fù)載24的供電需求且交流母線上的供電不能滿足交流負(fù)載22的供電需求時(shí)，交直流變換器220還可以將直流母線上的直流電轉(zhuǎn)換為交流電后給交流負(fù)載22供電，從而確保數(shù)據(jù)中心的各負(fù)載之間的穩(wěn)定供電。
[0022]在本實(shí)施例中，上述數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)還包括切換開關(guān)216。切換開關(guān)216連接在交流母線和交流負(fù)載22之間。切換開關(guān)216用于在供電系統(tǒng)的供電不能滿足數(shù)據(jù)中心的負(fù)載需求時(shí)斷開，從而使得供電系統(tǒng)僅向直流負(fù)載24供電。此時(shí)，交流母線上的交流電均通過(guò)交直流變換器220轉(zhuǎn)換為直流電后輸出給直流母線并向直流負(fù)載24供電，以確保服務(wù)器等重要直流負(fù)載24能夠保持不間斷工作。
[0023]上述數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)還包括柴油發(fā)電機(jī)218。柴油發(fā)電機(jī)218通過(guò)切換開關(guān)216與交流母線連接。當(dāng)切斷交流負(fù)載22的供電后，供電系統(tǒng)中的供電仍不能滿足直流負(fù)載24的供電需求時(shí)，通過(guò)切換開關(guān)216實(shí)現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)218與交流母線連接。柴油發(fā)電機(jī)218工作，從而向交流母線供電，并通過(guò)交直流變流器220轉(zhuǎn)換為直流電后經(jīng)由直流母線、第三直流變換器212向直流負(fù)載24供電，確保直流負(fù)載24能夠持續(xù)不間斷工作。
[0024]以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書記載的范圍。
[0025]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)，用于對(duì)數(shù)據(jù)中心發(fā)電；所述數(shù)據(jù)中心包括直流負(fù)載和交流負(fù)載;其特征在于，所述數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)包括: 交流發(fā)電裝置，通過(guò)交流母線與所述交流負(fù)載連接;所述交流發(fā)電裝置用于產(chǎn)生交流電給所述交流負(fù)載供電； 直流發(fā)電裝置，通過(guò)直流母線與所述直流負(fù)載連接;所述直流發(fā)電裝置用于產(chǎn)生直流電給所述直流負(fù)載供電；所述直流發(fā)電裝置和所述交流發(fā)電裝置均為新能源發(fā)電裝置；以及 交直流變流器，連接在所述交流母線和所述直流母線之間，用于實(shí)現(xiàn)交流電到直流電之間的變換或者實(shí)現(xiàn)直流電到交流電之間的變換。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)，其特征在于，所述交流發(fā)電裝置包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)，其特征在于，所述直流發(fā)電裝置包括光伏發(fā)電裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)，其特征在在于，還包括第一直流變換器；所述第一直流變換器連接于所述光伏發(fā)電裝置和直流母線之間，用于將所述光伏發(fā)電裝置產(chǎn)生的直流電變換為穩(wěn)定的直流電后輸出給直流母線。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)，其特征在于，還包括蓄電池和第二直流變換器;所述蓄電池通過(guò)所述第二直流變換器與所述直流母線連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)，其特征在于，所述第二直流變換器為雙向直流變換器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)，其特征在于，還包括第三直流變換器;所述第三直流變換器設(shè)置于所述直流母線和所述直流負(fù)載之間；所述第三直流變換器用于將所述直流母線上的直流電的電壓轉(zhuǎn)換為負(fù)載正常工作電壓后向所述直流負(fù)載供電。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)，其特征在于，還包括切換開關(guān);所述切換開關(guān)分別與所述交流母線和所述交流負(fù)載連接;所述切換開關(guān)用于在所述數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的供電不足時(shí)斷開以停止對(duì)所述交流負(fù)載供電。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)，其特征在于，還包括柴油發(fā)電機(jī);所述柴油發(fā)電機(jī)通過(guò)所述切換開關(guān)與所述交流母線連接，以向所述交流母線供電。
【文檔編號(hào)】H02J4/00GK205646845SQ201620441467
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月13日
【發(fā)明人】張濤, 徐海波, 于瑋
【申請(qǐng)人】易事特集團(tuán)股份有限公司