[發(fā)明專(zhuān)利]一種供電裝置、供電系統(tǒng)及數(shù)據(jù)中心

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010125643.4
• 申請(qǐng)日: 2020-02-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111384718B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃朱勇;張曉飛;蔣正東
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/32
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/32;H02J3/36;H02J9/06;H02M7/02;H02M3/00
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 李若蘭

本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)了一種供電裝置、供電系統(tǒng)及數(shù)據(jù)中心，用以減少功率變換環(huán)節(jié)，降低設(shè)備成本和電路損耗。供電裝置包括：固態(tài)變壓器，用于將交流電轉(zhuǎn)換為第一直流電；第一直流/直流變換器，與固態(tài)變壓器耦合，用于將第一直流電轉(zhuǎn)換為第二直流電；儲(chǔ)能部件，與第一直流/直流變換器耦合，用于對(duì)第二直流電進(jìn)行儲(chǔ)能；第二直流/直流變換器，與第一直流/直流變換器耦合，用于將第二直流電轉(zhuǎn)換為第三直流電，第三直流電用于為負(fù)載供電。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及供電領(lǐng)域，尤其涉及一種供電裝置、供電系統(tǒng)及數(shù)據(jù)中心。

背景技術(shù)

在數(shù)據(jù)中心供電領(lǐng)域，電網(wǎng)進(jìn)入建筑物的供電為中壓交流電(例如10kV交流電)，而數(shù)據(jù)中心中的負(fù)載(例如服務(wù)器)需要低壓直流電(例如12V直流電)供電，那么在電網(wǎng)進(jìn)入建筑物后，需要經(jīng)過(guò)變換器將中壓交流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電，為負(fù)載供電。

現(xiàn)有技術(shù)中，一種數(shù)據(jù)中心的供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖可以如圖1所示。在圖1中，10kV交流電經(jīng)過(guò)低頻變壓器后轉(zhuǎn)換為400V交流電；400V交流電經(jīng)過(guò)高壓直流(highvoltage direct current，HVDC)變換器以后，轉(zhuǎn)換為240V直流電；240V直流電經(jīng)過(guò)服務(wù)器電源進(jìn)行電壓變換，轉(zhuǎn)換為12V直流電，為負(fù)載供電。供電系統(tǒng)中還包括電池，電池與HVDC變換器的輸出端連接，以實(shí)現(xiàn)備電。當(dāng)供電系統(tǒng)無(wú)電能輸入時(shí)，可以通過(guò)電池儲(chǔ)備的電能為負(fù)載供電。

在圖1所示的供電系統(tǒng)中，HVDC變換器包含交流(alternating current，AC)/直流(direct current，DC)變換器和DC/DC變換器這兩級(jí)變換器，AC/DC變換器用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，DC/DC變換器的輸出用于實(shí)現(xiàn)電池備電以及為服務(wù)器電源提供輸入。由于電池的電壓在充放電期間是動(dòng)態(tài)變化的，因此HVDC輸出的240V直流電是動(dòng)態(tài)變化的，如果用變化的240V直流電通過(guò)一級(jí)DC/DC變換器變成12V直流電，12V直流電的電源指標(biāo)較差，很難滿(mǎn)足負(fù)載的要求，為此，服務(wù)器電源內(nèi)一般需要一級(jí)DC/DC變換器將輸入的直流電穩(wěn)定在一個(gè)穩(wěn)定值，然后再通過(guò)一級(jí)DC/DC變換器轉(zhuǎn)換為所需要的12V直流電，因此服務(wù)器電源內(nèi)一般也有兩級(jí)變換器。

在圖1所示的供電系統(tǒng)中，功率變換環(huán)節(jié)較多，導(dǎo)致設(shè)備成本和電路損耗增加。

綜上，亟需一種數(shù)據(jù)中心的供電方案，以減少功率變換環(huán)節(jié)，降低設(shè)備成本和電路損耗。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種供電裝置、供電系統(tǒng)及數(shù)據(jù)中心，用以減少功率變換環(huán)節(jié)，降低設(shè)備成本和電路損耗。

第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種供電裝置，該供電裝置包括：固態(tài)變壓器，用于將交流電轉(zhuǎn)換為第一直流電；第一直流/直流變換器，與固態(tài)變壓器耦合，用于將第一直流電轉(zhuǎn)換為第二直流電；儲(chǔ)能部件，與第一直流/直流變換器耦合，用于對(duì)第二直流電進(jìn)行儲(chǔ)能；第二直流/直流變換器，與第一直流/直流變換器耦合，用于將第二直流電轉(zhuǎn)換為第三直流電，第三直流電用于為負(fù)載供電。

其中，負(fù)載可以為數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器，儲(chǔ)能部件可以為電池。

采用第一方面提供的供電裝置，采用固態(tài)變壓器對(duì)交流電進(jìn)行變換后得到第一直流電，第一直流電可以經(jīng)過(guò)第二DC/DC變換器進(jìn)行變換后直接輸出給負(fù)載，為負(fù)載供電。與現(xiàn)有技術(shù)提供的供電系統(tǒng)相比，將交流電轉(zhuǎn)換成為負(fù)載供電的直流電所需的功率變換器件較少，減少了供電裝置的成本和占地面積，降低了供電環(huán)節(jié)的損耗。此外，在進(jìn)行儲(chǔ)能時(shí)，通過(guò)第一DC/DC變換器將第一直流電轉(zhuǎn)換為第二直流電后，由儲(chǔ)能部件對(duì)第二直流電進(jìn)行儲(chǔ)能，可以使得儲(chǔ)能部件的電壓變化不對(duì)第二DC/DC變換器產(chǎn)生影響，避免為負(fù)載供電時(shí)出現(xiàn)電壓波動(dòng)的現(xiàn)象。

具體地，固態(tài)變壓器可以包括：第一交流/直流變換器，用于將交流電轉(zhuǎn)換為初級(jí)直流電；高頻直流/直流變換器，與第一交流/直流變換器耦合，用于將初級(jí)直流電換為第一直流電。