CN109787313A - 基于锂电池的数据中心高压直流备份电源 - Google Patents

基于锂电池的数据中心高压直流备份电源 Download PDF

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张争辉
梁俊红
彭兵
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Abstract

本发明揭示了一种基于锂电池的数据中心高压直流备份电源，包括电源正极、电源负极、电芯组、开关组、从控模块和主控模块；电芯组与电源正极和电源负极构成回路，包括多个电芯，电芯为锂电芯；开关组连接于电芯组与电源正极和电源负极构成的回路，包括充电MOS和放电MOS；从控模块连接电芯组，从控模块用于采集与其连接的电芯的温度和电压信息；主控模块连接开关组，并控制充电MOS和放电MOS的启闭，且主控模块通过从控模块控制电芯组；从控模块与主控模块隔离通讯，从控模块采集的温度和电压信息发送至主控模块。本发明基于锂电池的数据中心高压直流备份电源，采用锂电芯，体积更小，通过拨码开关编码实现扩容效果，通过通讯接口易于检测和软件维护。

Description

基于锂电池的数据中心高压直流备份电源
技术领域
本发明涉及到电池领域，特别是涉及到一种基于锂电池的数据中心高压直流备份电源。
背景技术
随着互联网时代的高速发展，特别是“互联网+”概念及应用出现后，现代企业和政府对它的发展也极其重视，因此对数据储存的稳定与安全提出更高的要求，基于锂电池的数据中心高压直流储能电源就是在突发的意外停电情况下，可以启动应急供电***，保证数据中心的正常运行，数据安全不被丢失。
同时科技水平的进步，市场上也诞生了大多数UPS(备份电源)，但是大多数UPS还是以铅酸电池为主，体积大，能量小，性能低，安全保护不够，不易维护等等问题存在，并非每种数据中心备份电源的设计都会符合我们的使用要求。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种基于锂电池的数据中心高压直流备份电源，用于解决过去备份电源体积过大的问题。
本发明提供一种基于锂电池的数据中心高压直流备份电源，包括电源正极、电源负极、电芯组、开关组、从控模块和主控模块；电芯组与电源正极和电源负极构成回路，包括多个电芯，电芯为锂电芯；开关组连接于电芯组与电源正极和电源负极构成的回路，包括充电MOS和放电MOS；从控模块连接电芯组，从控模块用于采集与其连接的电芯的温度和电压信息；主控模块连接开关组，并控制充电MOS和放电MOS的启闭，且主控模块通过从控模块控制电芯组；从控模块与主控模块隔离通讯，从控模块采集的温度和电压信息发送至主控模块。
进一步地，基于锂电池的数据中心高压直流备份电源还包括保险丝；保险丝连接于电芯组与电源正极和电源负极构成的回路。
进一步地，基于锂电池的数据中心高压直流备份电源还包括第一开关；第一开关连接于电芯组与电源正极和电源负极构成的回路；第一开关为手动开关。
进一步地，基于锂电池的数据中心高压直流备份电源还包括第二开关；第二开关连接于电芯组与电源正极和电源负极构成的回路；第二开关为手动开关；第一开关与第二开关为联动开关。
进一步地，基于锂电池的数据中心高压直流备份电源还包括分流器；分流器连接于电芯组与电源正极和电源负极构成的回路，分流器连接主控模块。
进一步地，基于锂电池的数据中心高压直流备份电源还包括拨码开关和通讯接口；拨码开关和通讯接口分别连接主控模块；拨码开关用于编码；通讯接口用于与同型号的数据中心高压直流备份电源连接。
进一步地，基于锂电池的数据中心高压直流备份电源还包括显示模块；显示模块连接主控模块。
进一步地，基于锂电池的数据中心高压直流备份电源还包括风扇；风扇连接主控模块；主控模块用于控制风扇；风扇用于为电芯组、从控模块和/或主控模块降温。
进一步地，基于锂电池的数据中心高压直流备份电源，电芯组包括多个电芯；电芯串联。
进一步地，基于锂电池的数据中心高压直流备份电源，显示模块为显示灯。
本发明基于锂电池的数据中心高压直流备份电源，采用锂电芯，体积更小，通过拨码开关编码以及通讯接口与同型号的数据中心高压直流备份电源连接，实现扩容效果，还可以通过通讯接口与外部通讯，易于外部操作人员的检测和软件维护。
附图说明
图1是本发明数据中心高压直流备份电源一实施例的结构示意图；
图2是图1中拨码开关的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，本发明提供一种基于锂电池的数据中心高压直流备份电源，包括电源正极5、电源负极6、电芯组1、开关组4、从控模块2和主控模块3；电芯组1与电源正极5和电源负极6构成回路，包括多个电芯11，电芯11为锂电芯；开关组4连接于电芯组1与电源正极5和电源负极6构成的回路，包括充电MOS 42和放电MOS 41；从控模块2连接电芯组1，从控模块2用于采集与其连接的电芯11的温度和电压信息；主控模块3连接开关组4，并控制充电MOS 42和放电MOS 41的启闭，且主控模块3通过从控模块2控制电芯组1；从控模块2与主控模块3隔离通讯；从控模块2采集的温度和电压信息发送至主控模块3。
数据中心高压直流备份电源采用锂电芯，可以缩小数据中心高压直流备份电源的体积，更加方便数据中心高压直流备份电源的应用。
其中，从控模块2将检测的电芯11的温度和电压信息发送到主控模块3，主控模块3处理温度和电压信息，当电芯11的温度和/或电压数据出现异常时，主控模块3通过从控模块2实现控制电芯组1的效果，排除或减小隐患，例如，当检测到电芯11的电压高于其余的电芯11的电压时，主控模块3可以通过从控模块2控制电芯11向与其连接电阻放电，均衡电芯11的电压，主控模块3还可以通过控制与其连接的模块达到控制特定效果，排除或减小隐患，例如，当主控模块3检测的电芯11或自身的温度过高时，可以通过控制风扇为电芯11及主控模块3降温。
其中，在一些实施例中，从控模块2为FPC柔性线路板，在另一些实施例中，从控模块2为单片机，在一些实施例中，主控模块3包括BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)电池管理***的全部结构及功能，在数据中心高压直流备份电源工作过程中起到管理电芯组1的作用，也包括UPS所需要的结构及功能，用于实现备用电池的功能。
在本实施例中，电芯组1中的电芯11设有多个，有多个电芯11串联，可以提供400V的输出电压，从控模块2可以是一个或多个，既可以是一个从控模块2匹配多个电芯11，也可以是一个从控模块2匹配一个电芯11。
在本实施例中，从控模块2与主控模块3一体化设计，主控模块3与电芯组1设于同一壳体内，主控模块3不用像过去一样单独设置一个控制箱，减小了数据中心高压直流备份电源的体积。
在本实施例中，基于锂电池的数据中心高压直流备份电源还包括保险丝71；保险丝71连接于电芯组1与电源正极5和电源负极6构成的回路。保险丝71起到过载保护作用。
在本实施例中，基于锂电池的数据中心高压直流备份电源还包括第一开关72；第一开关72连接于电芯组1与电源正极5和电源负极6构成的回路；第一开关72为手动开关。通过第一开关72可以手动控制回路的开启和关闭。
在本实施例中，基于锂电池的数据中心高压直流备份电源还包括第二开关73；第二开关73连接于电芯组1与电源正极5和电源负极6构成的回路；第二开关73为手动开关；第一开关72与第二开关73为联动开关。通过第一开关72和第二开关73都可以手动控制回路的开启和关闭，使用更加的方便。
在本实施例中，基于锂电池的数据中心高压直流备份电源还包括分流器9；分流器9连接于电芯组1与电源正极5和电源负极6构成的回路，分流器9连接主控模块3。通过分流器9可以检测回路中的电流，又不会因为回路中电流过大产生风险。
在本实施例中，基于锂电池的数据中心高压直流备份电源还包括拨码开关82和通讯接口81；拨码开关82和通讯接口81分别连接主控模块3。通过拨码开关82可以为数据中心高压直流备份电源进行编号，并通过通讯接口81使同款的数据中心高压直流备份电源进行并联，达到扩容的目的，通讯接口81还可以留有CAN通讯接口，易于外部操作人员的检测和软件维护，在本实施例中，拨码开关82和通讯接口81属于通信模块，通过拨码开关82设置本机的地址位，通过通讯接口81为RS-485通信接口，通过通讯接口81可与其他同款产品并联，达到扩容的目的。
参照图2，在本实施例中，拨码开关82包括编码位822和开关位821，编码位822有3个，开关位821有1个，开关位821用于控制开启和关闭，3个编码位822对应9个编号，也就是说在本实施例中，可以允许9个同款的数据中心高压直流备份电源进行并联。
在本实施例中，基于锂电池的数据中心高压直流备份电源还包括显示模块83；显示模块83连接主控模块3。通过显示模块83可以显示电量和故障显示。
在本实施例中，基于锂电池的数据中心高压直流备份电源还包括风扇84；风扇84连接主控模块3；主控模块3用于控制风扇84；风扇84用于为电芯组1、从控模块2和/或主控模块3降温。通过风扇84可以降低数据中心高压直流备份电源温度，使数据中心高压直流备份电源更加的安全高效。
在一些实施例中，风扇84设有多个，风扇84的位置不同，可以受控于主控模块3单独为某一部分散热，不用风扇84一起工作，达到节能的效果，例如，一个风扇对正电芯组1，用于主要为电芯组1降温。
在本实施例中，基于锂电池的数据中心高压直流备份电源的电芯组1包括多个电芯11；电芯11串联。串联的多个电芯11可以提供高电压。
在本实施例中，基于锂电池的数据中心高压直流备份电源，显示模块83为显示灯。在本实施例中显示模块83为一个或多个显示灯，在另一些实施例中，显示模块83为显示器。
本发明基于锂电池的数据中心高压直流备份电源，采用锂电芯，体积更小，通过拨码开关编码以及通讯接口与同型号的数据中心高压直流备份电源连接，实现扩容效果，还可以通过通讯接口与外部通讯，易于外部操作人员的检测和软件维护。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于锂电池的数据中心高压直流备份电源，其特征在于，包括：
电源正极；
电源负极；
电芯组，与所述电源正极和电源负极构成回路，包括多个电芯，所述电芯为锂电芯；
开关组，连接于所述电芯组与所述电源正极和电源负极构成的回路，包括充电MOS和放电MOS；
从控模块，连接所述电芯组，所述从控模块用于采集与其连接的所述电芯的温度和电压信息；
主控模块，连接所述开关组，并控制所述充电MOS和放电MOS的启闭，且所述主控模块通过所述从控模块控制所述电芯组；
所述从控模块与所述主控模块隔离通讯，所述从控模块采集的所述温度和电压信息发送至所述主控模块。
2.根据权利要求1所述的基于锂电池的数据中心高压直流备份电源，其特征在于，还包括保险丝；
所述保险丝连接于所述电芯组与所述电源正极和电源负极构成的回路。
3.根据权利要求1所述的基于锂电池的数据中心高压直流备份电源，其特征在于，还包括第一开关；
所述第一开关连接于所述电芯组与所述电源正极和电源负极构成的回路；所述第一开关为手动开关。
4.根据权利要求3所述的基于锂电池的数据中心高压直流备份电源，其特征在于，还包括第二开关；
所述第二开关连接于所述电芯组与所述电源正极和电源负极构成的回路；
所述第二开关为手动开关；
所述第一开关与所述第二开关为联动开关。
5.根据权利要求1所述的基于锂电池的数据中心高压直流备份电源，其特征在于，还包括分流器；
所述分流器连接于所述电芯组与所述电源正极和电源负极构成的回路，所述分流器连接所述主控模块。
6.根据权利要求1所述的基于锂电池的数据中心高压直流备份电源，其特征在于，还包括拨码开关和通讯接口；
所述拨码开关和通讯接口分别连接所述主控模块；
所述拨码开关用于为所述数据中心高压直流备份电源编码；
所述通讯接口用于与同型号的所述数据中心高压直流备份电源连接。
7.根据权利要求1所述的基于锂电池的数据中心高压直流备份电源，其特征在于，还包括显示模块；
所述显示模块连接所述主控模块。
8.根据权利要求1所述的基于锂电池的数据中心高压直流备份电源，其特征在于，还包括风扇；
所述风扇连接所述主控模块；
所述主控模块用于控制所述风扇；
所述风扇用于为所述电芯组、从控模块和/或主控模块降温。
9.根据权利要求1所述的基于锂电池的数据中心高压直流备份电源，其特征在于，所述电芯组包括多个所述电芯；
所述电芯串联。
10.根据权利要求7所述的基于锂电池的数据中心高压直流备份电源，其特征在于，所述显示模块为显示灯。
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