CN103701111A - 一种分布式高压直流供电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种分布式高压直流供电装置，包括交流电源、整流器、电池、电池管理模块、监控模块，直流电网接口及负载接口，所述整流器与所述交流电源相连接，同时与所述监控模块相连接；所述监控模块与直流电网接口及负载接口相连接，并且还通过电池管理模块与电池相连接；所述电池管理模块负责控制电池充放电，所述负载接口用于连接负载，所述直流电网接口用于连接直流电网；所述整流器用于将交流电转换成直流电；所述监控模块对整流器、电池管理模块进行监控和管理，并可根据预定的供电模式自动调整。本发明供电手段灵活，高效节能，大大降低供电部署的成本，且不受机房面积限制。

Description

一种分布式高压直流供电装置
技术领域
本发明属于机房供电及电源管理技术领域，尤其涉及的是一种分布式高压直流供电装置。
背景技术
传统IT设备机房采用交流UPS***供电，即采用交流电转换为直流电再转换为交流电后为IT设备供电，其中需要2次转换。如果能减少转换次数，就可以降低电力损耗，提高供电效率。因此出现了仅使用交流电转换为直流电然后直接用转换后的高压直流为IT设备供电的方式，称为高压直流供电***或者高压直流UPS***。由于集中式的供电模式，如果UPS发生故障，容易造成全面的供电事故，进而整个数据中心机房断电。并且传统交流UPS供电***，需要占用较大空间，不但降低了设备机房的空间使用效率，而且不利于机房设备的扩展和搬迁。
因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种分布式高压直流供电装置。
本发明的技术方案如下：
一种分布式高压直流供电装置，包括交流电源，其特征在于还包括整流器、电池、电池管理模块、监控模块，直流电网接口及负载接口，所述整流器与所述交流电源相连接，同时设置所述整流器与所述监控模块相连接；所述监控模块还设置与直流电网接口及负载接口相连接，并且还设置通过电池管理模块与电池相连接；所述电池管理模块负责控制电池充放电，所述负载接口用于连接负载，所述直流电网接口用于连接直流电网，所述整流器用于将交流电转换成直流电；所述监控模块设置对整流器、电池管理模块进行监控和管理，并可根据预先设定的供电模式自动调整。
所述监控模块还设置监控电池状态和负载用电情况和直流电网供电情况。
所述监控模块可以设定由整流器输出直流电仅向电池、负载、直流电网三者之一供电，或者同时向电池和负载供电，或者同时向电池和直流电网供电，或者同时向负载和直流电网供电，或者同时向电池、负载和直流电网三者供电；也可以设定由整流器输出直流电向电池和负载供电，同时从直流电网输入直流电向电池供电或者向负载供电或者向电池和负载两者供电；也可以设定停止整流器输出直流电，同时从直流电网输入直流电，向负载供电或者向电池供电或者向电池和负载两者供电；也可以设定仅由电池向负载供电；也可以设定由电池和整流器输出直流电共同向负载或者直流电网或者同时向负载和直流电网供电；也可以设定由电池和直流电网输入直流电共同向负载供电；所述监控模块可以根据预设条件在前述各种供电模式之间自动变换。
所述监控模块具有监测和控制双重功能，不仅可以对整流器、电池、电池管理模块等设备部件状态进行监测，还可以监测电池电量变化、负载用电变化、直流电网电量变化等数据，并能根据预设条件控制和调整供电模式的变换。
所述交流电源与所述整流器之间设置有电子开关，电子开关可以用于在设备供电发生异常时切断交流电源，也可以用于切断交流电源，以便对设备进行检测或维修。
所述监控模块还设置有管理通信接口，用于与更高层次的管理控制***进行通信连接。
本发明所述分布式高压直流供电装置可以单独为一组设备供电，每个机房可以根据设备数量配备多个分布式高压直流供电装置，并且可以将所有分布式高压直流供电装置通过直流电网并联，组成一个微型电网。每个分布式高压直流供电装置既可以独立工作，也可以彼此之间输送电力。
本发明的有益效果在于体积小、供电手段灵活，高效节能，并且可以根据负载数量进行扩展，大大降低供电部署初期的投资成本，且不受机房面积限制，使用效率高。
附图说明
图1为一种分布式高压直流供电装置结构图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
如图1所示为本发明的优选实施例，一种分布式高压直流供电装置，包括交流电源1、整流器2、电池3、电池管理模块4、监控模块5，直流电网接口6及负载接口7，管理通信接口8，整流器2通过电子开关9与交流电源1相连接。图中实线箭头为电流走向，虚线箭头为监控信号走向。整流器2将交流电转换为直流电输出。所述监控模块5与直流电网接口6及负载接口7相连接，并且通过电池管理模块4与电池3相连接；所述电池管理模块4负责控制电池3充放电，所述负载接口7用于连接负载，所述直流电网接口6用于连接直流电网。
所述监控模块5具有监测和控制双重功能，监控模块5设置对整流器2、电池管理模块4进行监控和管理，同时还设置监控电池3的状态和负载接口7所连接负载的用电情况，以及直流电网接口6所连接的直流电网的供电情况。同时监控模块5可以根据监测到的电池3的电量变化、负载用电变化、直流电网电量变化等数据，并根据预设条件控制和调整供电模式的变换。
所述监控模块5设定的供电模式可以是由整流器2输出直流电仅向电池3、负载接口7所连接负载、直流电网接口6所连接直流电网三者之一供电，或者同时向其中的任意两者或者是三者供电。也可以设定由整流器2输出直流电向电池3和负载供电，同时从直流电网输入直流电向电池3供电或者向负载供电或者向两者供电；也可以设定停止整流器2输出直流电，同时从直流电网输入直流电，向负载供电或者向电池3供电或者向电池3和负载两者供电；还可以设定仅由电池3向负载供电，或者由电池3和整流器2输出直流电共同向负载或者向直流电网或者向两者同时供电，或者由电池3和直流电网输入的直流电共同向负载供电。并且所述监控模块5可以根据预设条件在前述各种供电模式之间自动变换。
所述监控模块5还设置有管理通信接口8，用于与更高层次的管理控制***进行通信连接。
所述直流电网可以将若干个分布式高压直流供电装置并联，组成一个微型电网，每个分布式高压直流供电装置既可以独立工作，也可以彼此之间输送电力。
所述电子开关9可以用于在设备供电发生异常时切断交流电源，也可以用于切断交流电源，以便对设备进行检测或维修。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种分布式高压直流供电装置，包括交流电源，其特征在于还包括整流器、电池、电池管理模块、监控模块，直流电网接口及负载接口，所述整流器与所述交流电源相连接，同时设置所述整流器与所述监控模块相连接；所述监控模块还设置与直流电网接口及负载接口相连接，并且还设置通过电池管理模块与电池相连接；所述电池管理模块负责控制电池充放电，所述负载接口用于连接负载，所述直流电网接口用于连接直流电网，所述整流器用于将交流电转换成直流电；所述监控模块设置对整流器、电池管理模块进行监控和管理，并可根据预先设定的供电模式自动调整。
2.如权利要求1所述的分布式高压直流供电装置，其特征在于，所述监控模块还设置监控电池状态和负载用电情况和直流电网供电情况。
3.如权利要求2所述的分布式高压直流供电装置，其特征在于，所述监控模块可以设定由整流器输出直流电仅向电池、负载、直流电网三者之一供电，或者同时向电池和负载供电，或者同时向电池和直流电网供电，或者同时向负载和直流电网供电，或者同时向电池、负载和直流电网三者供电；也可以设定由整流器输出直流电向电池和负载供电，同时从直流电网输入直流电向电池供电或者向负载供电或者向电池和负载两者供电；也可以设定停止整流器输出直流电，同时从直流电网输入直流电，向负载供电或者向电池供电或者向电池和负载两者供电；也可以设定仅由电池向负载供电；也可以设定由电池和整流器输出直流电共同向负载或者直流电网或者同时向负载和直流电网供电；也可以设定由电池和直流电网输入直流电共同向负载供电；所述监控模块可以根据预设条件在前述各种供电模式之间自动变换。
4.如权利要求3所述的分布式高压直流供电装置，其特征在于，所述交流电源与所述整流器之间设置有电子开关。
5.如权利要求4所述的分布式高压直流供电装置，其特征在于，所述监控模块还设置有管理通信接口。
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