[發(fā)明專利]一種不間斷電源供電的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210082627.7
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN103368249A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金鑫;韓玉;韓亞明;劉水旺;武鵬;黃雪松
• 申請（專利權(quán)）人: 阿里巴巴集團控股有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11319
• 代理人: 蘇培華

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及機房供電的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種不間斷電源供電的系統(tǒng)，以及，一種不間斷電源供電的方法。

背景技術(shù)

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，IT設(shè)備耗電量越來越高，提高IT設(shè)備用電效率比以往顯得更加重要。但是傳統(tǒng)的IT機房采用UPS系統(tǒng)(uninterruptible?power?supply/不間斷電源)供電方案，電能需要從市電經(jīng)過UPS系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過IT設(shè)備電源的轉(zhuǎn)換，最后轉(zhuǎn)換成IT設(shè)備內(nèi)部用電，即經(jīng)過兩級轉(zhuǎn)換，在UPS系統(tǒng)和IT設(shè)備內(nèi)部都經(jīng)過了一道將輸入電源轉(zhuǎn)換成固定電壓直流電的過程。具體可以參考圖1所示的傳統(tǒng)機房采用的UPS供電方案：

1、當市電輸入UPS系統(tǒng)通過第一整流變壓電路轉(zhuǎn)換為第一母線電壓直流電；

2、所述第一母線電壓直流電可供UPS系統(tǒng)內(nèi)的蓄電池充電，并向下傳輸經(jīng)直流變壓電路轉(zhuǎn)換為220V的交流電輸出；

3、使用交流電的IT設(shè)備可直接使用UPS系統(tǒng)輸出的電壓，而使用直流電的IT設(shè)備需要外接的第二整流變壓電路將220V交流電轉(zhuǎn)換成第二母線電壓直流電后，再通過第二直流變壓電路將所述第二母線電壓直流電轉(zhuǎn)換成12V直流電，才能供后端的IT直流電設(shè)備和IT內(nèi)部直流電設(shè)備使用。這種現(xiàn)有的采用UPS系統(tǒng)供電的方案主要存在以下幾個方面的問題：

(1)電能轉(zhuǎn)換效率低。在給使用直流電的IT設(shè)備供電時，市電需要經(jīng)過UPS和IT設(shè)備電源兩級轉(zhuǎn)換后才可以為設(shè)備供電，絕大多數(shù)的電能利用率低于80％。

(2)單點故障問題。由于UPS系統(tǒng)是采用集中式供電，統(tǒng)一向后端的設(shè)備供電，一旦UPS出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致后端所帶的所有設(shè)備面臨斷電。

(3)IT設(shè)備電源利用率低、損耗大的問題。目前的IT設(shè)備大都采用自帶電源的方式，每臺IT設(shè)備的電源都按照設(shè)備最大負載乘以安全系數(shù)的方式來設(shè)計，這樣就造成了IT設(shè)備電源綜合負載率較低的情況。而負載率低則會導(dǎo)致電源設(shè)備投資增加和電能轉(zhuǎn)換效率低的問題。

因此，目前本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要解決的問題是：提供一種機架式不間斷電源供電系統(tǒng)和一種機架式不間斷電源的方法，用以提高電能轉(zhuǎn)換效率，降低供電設(shè)備單點故障，并減少設(shè)備電源負載率低造成的損耗。

發(fā)明內(nèi)容

本申請所要解決的技術(shù)問題是提供一種不間斷電源供電的系統(tǒng)和一種不間斷電源供電的方法，用以提高電能轉(zhuǎn)換效率，降低供電設(shè)備單點故障，并減少IT設(shè)備電源負載率低造成的損耗。

為了解決上述問題，本申請公開了一種不間斷電源供電的系統(tǒng)，具體可以包括：

直流電電源，用于提供直流電；

直流電分配電路，用于將所述直流電分配給額定電壓交流電生成電路和額定電壓直流電生成電路；

交流電分配電路，用于在所述交流電電源正常時，將交流電分配給額定電壓交流電生成電路和額定電壓直流電生成電路；

額定電壓直流電生成電路，用于將所接收的交流電或直流電先轉(zhuǎn)換為第一母線電壓直流電，再轉(zhuǎn)換為第一額定電壓直流電，且在所述交流電電源正常時，將所述直流電電源路徑的第一母線電壓直流電切換為熱備用狀態(tài)；

額定電壓交流電生成電路，用于將所接收的交流電或直流電先轉(zhuǎn)換為第二母線電壓直流電，再轉(zhuǎn)換為第二額定電壓交流電，且在所述交流電電源正常時，將所述直流電電源路徑的第二母線電壓直流電切換為熱備用狀態(tài)；

額定電壓直流電輸出電路，用于將所述第一額定電壓直流電輸出至直流用電設(shè)備；

額定電壓交流電輸出電路，用于將所述第二額定電壓交流電輸出至交流用電設(shè)備。

優(yōu)選的是，所述額定電壓直流電生成電路設(shè)置有至少兩個，所述的系統(tǒng)還可以包括：

監(jiān)控裝置，用于監(jiān)控額定電壓直流電生成電路工作信息，獲取實際電源平均負載率，并根據(jù)所述實際電源平均負載率選通對應(yīng)數(shù)量的額定電壓直流電生成電路。

優(yōu)選的是，所述額定電壓直流電生成電路可以包括：

第一功率因數(shù)校正支電路，用于將所接收的交流電轉(zhuǎn)換為第一母線電壓直流電；

第一變壓支電路，用于將所接收的直流電轉(zhuǎn)換為第一母線電壓直流電，并在交流電電源正常時，將所述直流電電源路徑的第一母線電壓直流電切換為熱備用狀態(tài)；

直流變壓支電路，用于將所述第一母線電壓直流電轉(zhuǎn)換成第一額定電壓直流電；其中，所述第一母線電壓高于第一額定電壓。

優(yōu)選的是，所述第一功率因數(shù)校正支電路可以包括：

第一濾波單元：用于對所接收的交流電進行濾波；

第一整流單元：用于將所述經(jīng)濾波的交流電整流轉(zhuǎn)換為第一母線電壓直流電。