[發(fā)明專利]電源裝置以及具備該電源裝置的服務(wù)器系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680004906.8
• 申請(qǐng)日: 2016-03-10
• 公開（公告）號(hào): CN107111348A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 竹內(nèi)裕治;畠中伸治
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 富士電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G06F1/26
• 分類號(hào): G06F1/26
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種向例如設(shè)置于數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器系統(tǒng)供給直流電力的電源裝置以及具備該電源裝置的服務(wù)器系統(tǒng)。

背景技術(shù)

圖19用于表示專利文獻(xiàn)1所示的以往的一般的服務(wù)器系統(tǒng)用電源系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)。

該電源系統(tǒng)具備：不間斷電源裝置1，其與交流400V的系統(tǒng)電源3連接；以及變壓器2，其將從該不間斷電源裝置1輸出的交流電力的電壓進(jìn)行絕緣并變換。

不間斷電源裝置1具備電池1a、AC/DC變換器1b、DC/AC變換器1c。通過(guò)將來(lái)自系統(tǒng)電源3的交流電力變換為直流電力的AC/DC變換器1b對(duì)該電池1a進(jìn)行充電。而且，從AC/DC變換器1b輸出的直流電力或者從電池1a放出的直流電力被DC/AC變換器1c變換為交流400V的交流電力。

從DC/AC變換器1c輸出的400V的交流電力被變壓器2變換為200V或100V的交流電力。并且，變換后的交流電力被服務(wù)器系統(tǒng)4內(nèi)的電力變換器5變換為低電壓(12V)的直流電力。電力變換器5包括AC/DC變換器5a與DC/DC變換器5b的串聯(lián)電路。該12V的直流電力被供給到作為負(fù)載的多臺(tái)服務(wù)器4a～4n。服務(wù)器系統(tǒng)內(nèi)的個(gè)體的服務(wù)器4a～4n利用12V的直流電力來(lái)進(jìn)行動(dòng)作。

多臺(tái)服務(wù)器4a～4n以每規(guī)定數(shù)量的服務(wù)器收納于服務(wù)器機(jī)架的方式來(lái)構(gòu)成服務(wù)器系統(tǒng)。與各服務(wù)器系統(tǒng)對(duì)應(yīng)地設(shè)置電力變換器5。而且，電力變換器5一體地收納于收納有各服務(wù)器的服務(wù)器機(jī)架。

然而，這種電源系統(tǒng)通過(guò)AC/DC變換器1b、5a、DC/DC變換器5b等很多變換器來(lái)進(jìn)行電力變換，因此電力變換級(jí)數(shù)變多。因此，整體的電力變換效率下降。因此，提出了如圖20和圖21所示的用于直流電力供給的電源系統(tǒng)。

圖20所示的電源系統(tǒng)將從不間斷電源裝置1的AC/DC變換器1b輸出的高電壓(400V)的直流電力經(jīng)由直流用配電設(shè)備2a供給到服務(wù)器系統(tǒng)4。然后，該高電壓(400V)的直流電力被服務(wù)器系統(tǒng)4內(nèi)的DC/DC變換器5d變換為12V的低電壓的直流電力。該電源系統(tǒng)被稱作高電壓直流供電系統(tǒng)(HVDC)。

另外，在圖21所示的電源系統(tǒng)中，不間斷電源裝置1還具備DC/DC變換器1d。從AC/DC變換器1b輸出的高電壓(400V)的直流電力被DC/DC變換器1d變換為低電壓(48V)的直流電力。該低電壓(48V)的直流電力經(jīng)由直流用配電設(shè)備2a被供給到服務(wù)器系統(tǒng)4。該低電壓(48V)的直流電力進(jìn)一步被服務(wù)器系統(tǒng)4內(nèi)的DC/DC變換器5e變換為低電壓(12V)的直流電力。該電源系統(tǒng)被稱作低電壓直流供電系統(tǒng)。

在這種進(jìn)行直流供電的電源系統(tǒng)中，電力變換的級(jí)數(shù)少，因此能夠提高電力變換效率。

但是，在圖20所示的進(jìn)行高電壓直流供電的電源系統(tǒng)中，需要用于切斷高電壓的直流電力的切斷器來(lái)作為直流配電用切斷器2a。能夠切斷高電壓的直流電力的切斷器不僅體型大，而且還需要采取針對(duì)直流高電壓(DC400V)配電的觸電對(duì)策。

另一方面，圖21的電源系統(tǒng)處理低電壓的直流大電流，因此存在配電線等導(dǎo)體處的損耗、發(fā)熱變大的問(wèn)題。

另外，在圖19所示的電源系統(tǒng)中，將數(shù)百kW以上的大容量且大體型的不間斷電源裝置1集中配置于數(shù)據(jù)中心。因此，設(shè)置于數(shù)據(jù)中心的不間斷電源裝置的設(shè)置空間變大。而且，在不間斷電源裝置1發(fā)生故障時(shí)，全部服務(wù)器都會(huì)停止，從而存在系統(tǒng)整體的可靠性下降的問(wèn)題。

為了解決這種以往的電源系統(tǒng)所具有的問(wèn)題，專利文獻(xiàn)1提出了圖22所示的電源系統(tǒng)。

圖22所示的電源系統(tǒng)用于將從交流的系統(tǒng)電源供給的200V的交流電力供給到服務(wù)器系統(tǒng)4。服務(wù)器系統(tǒng)4的服務(wù)器機(jī)架40中收納有不間斷電源裝置10和多個(gè)服務(wù)器4a～4n。不間斷電源裝置10包括電源單元20和電池單元30。電源單元20的電源電路部21具備將從系統(tǒng)電源3供給的交流電力變換為直流電力的AC/DC變換器22以及將該AC/DC變換器22的輸出的直流電力變換為12V的直流電力的DC/DC變換器23。從DC/DC變換器23輸出的12V的直流電力被供給到服務(wù)器4a～4n。

另外，電池單元30的電池電路部31具備充入直流電力的電池32以及雙向地流通直流電流的DC/DC變換器33。電池32經(jīng)由雙向的DC/DC變換器33來(lái)與電源電路部21的輸出并聯(lián)連接。通過(guò)雙向的DC/DC變換器33并利用電源電路部21的直流輸出來(lái)對(duì)電池32進(jìn)行充電，并且，電池32將所充入的直流電力經(jīng)由DC/DC變換器33來(lái)供給到服務(wù)器4a～4n。