[發明專利]一種用于數據中心設備的交流不間斷供電電源及方法

在審

• 申請號: 202010104121.6
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111130211A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 李小濱
• 申請（專利權）人: 珠海華創泰能能源科技有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H01H9/54;H02J3/00
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 王賢義

1.一種用于數據中心設備的交流不間斷供電電源，其特征在于：所述用于數據中心設備的交流不間斷供電電源包括機械式快速開關（FS）、第一出線開關（K1）、第二出線開關（K2）、儲能單元（BAT）、逆變器（PCS）、維修旁路開關（PK）及人工過零滅弧單元，所述人工過零滅弧單元含儲能電容器（C）、電力電子開關（SCR）、功率二極管（D）、限流電抗器（L）、充電單元（CDD）、過電壓保護單元（NR）；所述第一出線開關（K1）的入線端與電網連接，所述第一出線開關（K1）的出線端依次與所述快速開關（FS）和所述第二出線開關（K2）串聯，所述第二出線開關（K2）的出線端與負載連接；所述人工過零滅弧單元中的所述儲能電容器（C）、所述電力電子開關（SCR）、所述限流電抗器（L）串聯后與所述機械開關（FS）并聯，所述功率二極管（D）與所述電力電子開關（SCR）并聯，所述充電單元（CDD）與所述儲能電容器（C）并聯，所述過電壓保護單元（NR）與機械開關（FS）并聯，所述人工過零滅弧單元與機械式快速開關FS并聯組合成機電組合式快速開關；所述儲能單元（BAT）與所述逆變器（PCS）串聯后并聯在所述快速開關（FS）和所述第二出線開關（K2）之間；所述維修旁路開關（PK）與所述第一出線開關（K1）的入線端和所述第二出線開關（K2）的出線端并聯。

2.根據權利要求1所述的用于數據中心設備的交流不間斷供電電源，其特征在于：所述機電組合式快速開關總的分閘時間為所述機械快速開關（FS）的固有分閘時間和所述人工過零滅弧單元的人工過零滅弧時間的總和，所述機電組合式快速開關總的分閘時間小于3ms。

3.一種使用如權利要求1所述的用于數據中心設備的交流不間斷供電電源來實現交流不間斷供電的方法，其特征在于：所述方法為：

a、電網正常時，電網經所述第一出線開關（K1）、所述機械式快速開關（FS）、所述第二出線開關（K2）直接向所述負載（FZ）供電，同時經所述逆變器（PCS）向所述儲能單元（BAT）充電，充電完成后，所述逆變器（PCS）處于鎖相待機狀態；

b、當電網發生電壓暫降或短時停電時，所述機電組合式快速開關快速斷開，使所述負載與電網斷開，所述逆變器（PCS）在0.5ms時間內快速建立與電網故障前同頻率、同相位、同電壓幅值的電壓給所述負載（FZ）供電，確保所述負載停電時間小于5ms；

c、當電網恢復正常后，所述逆變器（PCS）自動調節輸出電壓和頻率及相位與電網一致后，閉合所述快速開關（FS），所述逆變器（PCS）和所述負載（FZ）回并電網，此時所述逆變器（PCS）逐漸減少出力，避免快速退出過程對電網和負載沖擊，所述負載（FZ）逐漸由電網供電。

4.根據權利要求1所述的一種低損耗、高可靠的交流不間斷電源，其特征在于：在電網正常情況下，所述用于數據中心設備的交流不間斷供電電源的效率大于99.5%。