具有AC/DC转换电路和DC/DC转换电路的电源单元、以及具有电池和DC/DC转换电路的电池单元与和两者相连的公共直流母线并联连接，直流母线与负载相连。在常规模式中，由电源单元向负载供电。若交流电源停电，则切换到备用模式，由电池单元进行供电。在负载超过电源单元的额定总和的情况下，若即使未停电但输入电压也降低导致无法提供足够的电力，或者因故障、维护等而使一部分电源单元停止等的情况下，切换到辅助模式，在来自电源单元的供电不足的情况下，由电池单元提供不足的那部分电力。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电源系统，其通过将电源单元与电池单元组合而构成，其通过暂时由电池单元供电从而能向负载提供大于电源单元的总输出的功率，即具有电力辅助功會K。
技术介绍
图1是表示专利文献I中公开的电源系统的结构的图。图1所示的电源系统由三相工业电源E、直流电源装置501以及负载RL构成，其中，直流电源装置501由蓄电装置60、多个直流电源装置单元I?N、一个充电兼预备单元、以及监视部81构成，该监视部81具有运行状态判定部82、输出电压监视部83、下垂动作控制部84、充电电压检测部85、以及恒流充电控制部86。直流电源装置501在正常运行时使η台直流电源单元I?N动作来向具有恒定功率特性的负载RL供电，在直流电源单元I?N中的某一个发生故障的情况下，使用充电兼预备单元作为故障单元的替代单元。在图示例中，采用三相交流作为输入电源，但也可以采用单相交流作为输入电源。在因停电而失去了来自工业电源E的AC输入的情况下，从蓄电池61通过二极管DXl向负载RL供电。此外，在该直流电源装置501中，充电兼预备单元用作预备的电源单元，并兼作为对蓄电池61进行充电的充电器。在由直流电源单元I?N向负载RL提供输出电压的情况下，将充电兼预备单元以及蓄电池61从负载RL侧断开，因此对二极管DXl施加反向偏置电压。直流电源单元I?N以及充电兼预备单元在正常运行时具有将输出电流限制在规定的额定电流(100%连续额定电流)以防止单元损坏的恒流下垂特性，此外在发生规定的触发条件(根据直流电源装置501的运行状态而设定的条件)时，例如在停电后电源恢复时等触发条件发生时，能暂时将恒流下垂特性切换为恒功率下垂特性。电压传感器VTl对直流电源装置501的输出电压VO (=负载电压VL)进行检测。电压传感器VT2对蓄电池61的充电电压进行检测。电流传感器CTl对蓄电池61的充电电流进行检测。监视部81与各直流电源单元I?N以及充电兼预备单元进行相互通信，对各直流电源单元I?N以及充电兼预备单元的运行状态进行监视，并向各直流电源单元I?N以及充电兼预备单元发送控制指令信号(例如下垂特性的切换指示信号)。运行状态判定部82从各直流电源单元I?N接受运行状态信号Stl?StN的输入，并从充电兼预备单元接受运行状态信号Stc的输入。由此，运行状态判定部82检测(判定)直流电源单元以及充电兼预备单元的运行状态、故障的产生、恢复、停电后的电力恢复等。在运行状态判定部82中，基于从直流电源单元I?N以及充电兼预备单元接收到的运行状态的信号，来判定是例如所有单元均正常运行的正常运行中的状态、或是从停电状态恢复电力后的启动状态、或是故障的直流电源单元恢复并开始运行的状态等。输出电压监视部83从电压传感器VTI接受电压检测信号的输入，对直流电源装置501的输出电压Vo进行监视。此外，下垂动作控制部84根据直流电源单元I?N以及充电兼预备单元的运行状态来控制直流电源单元I?N以及充电兼预备单元的下垂特性。此夕卜，充电电压检测部85从电压传感器VT2接受电压检测信号的输入，对蓄电池61的充电电压进行监视。恒流充电控制部86在由充电兼预备单元对蓄电池61进行恒流充电的情况下，控制向充电兼预备单元进行恒流输出动作。上述恒流充电中，监视部81内的恒流充电控制部86通过控制充电兼预备单元的输出电流来对蓄电池61进行恒流充电。该情况下，恒流充电控制部86利用电流传感器CTl检测流入蓄电池61的充电电流，对充电兼预备单元的输出电流进行控制以得到规定的恒电流值。由此，下述专利文献I所公开的电源系统将多个直流电源单元并联连接，在停电时利用电池作为备用输出线路，并控制电源单元的下垂特性来暂时提供额定电流以上的电流。 现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2013 — 046454号公报(图1、图2)
技术实现思路
然而，在以数据中心内的服务器等作为负载的电源系统中，耗电量会随着服务器等的信息处理量而发生变化。作为电源容量，需要将峰值负载以上的值设定为额定功率，但其结果会导致大部分时间都在大幅低于额定值的输出下运行，电源设备的容量相对于平均耗电量会过大，存在设备成本变大的问题。另一方面，将上述服务器等作为负载的电源系统通常具备为停电而设置的电池备用设备。因此，若能利用电池容量的一部分在峰值负载时由电池负担一部分功率，则理论上能减小电源设备容量。然而，图1所示的专利文献I所公开的电源系统中，电池61不经由功率控制单元而与直流母线相连，因而无法控制功率的分担量。虽然设置了充电兼预备单元，但若在峰值负载时由电池负担所有负载的功率，则实际在停电时进行备用的功率量可能会不够，此外，从使用寿命的观点来看，也不希望电池频繁地进行满负载放电。该问题虽然能通过在电池侧设置功率控制单元来解决，但该情况下，为了在电源单元群与电池之间适当进行负载分担，采用例如对全负载量进行检测并传输给公共的控制装置从而决定电源单元、电池单元的输出分担并输出指令的方法，但由于需要高速传输连续量的数据，因而不仅会因元器件增加而导致成本上升，还可能在公共的控制装置产生问题时对所有单元的动作造成妨碍。本专利技术鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种无需设置复杂的公共控制装置或大规模的相互通信单元就能适当控制峰值负载时电池的功率分担量的电源系统。为了实现上述目的，本专利技术的电源系统通过将一台以上的第一电源装置与一台以上的第二电源装置的输出部并联连接而成，该第一电源装置从交流或直流电源接受供电，并将电压调整到一定范围内提供给负载，该第二电源装置从蓄电池接受供电，将电压调整到一定范围内提供给负载， 该电源系统具有常规模式、备用模式、辅助模式这三种动作模式， 上述常规模式是在上述交流或直流电源完好且负载在电源系统的额定范围内时由上述第一电源装置进行供电的模式， 上述备用模式是在上述交流或直流电源停电时由上述第二电源装置进行供电的模式，上述辅助模式是在上述负载超过上述第一电源装置的额定输出总和的情况下，或在上述交流或直流电源的电压降低、或者多个上述第一电源装置内能够工作的数量减少的情况下，由上述第二电源装置提供不足的那部分功率的模式， 上述第一电源装置及上述第二电源装置具有分别独立的电压检测单元、检测自身的输出电流的输出电流单元、以及接收上述三个模式的指定的通信单元， 上述辅助模式中上述第二电源系统的供电量利用电源系统的输出电压来调整。根据本专利技术，无需设置复杂的公共控制装置、大规模的相互通信单元就能实现峰值负载时电池的功率分担，能减少电源设备容量。【附图说明】图1是表示专利文献I中公开的以往的电源系统的结构的图。图2是表示本专利技术的实施方式所涉及的电源系统的构成例的框图。[0当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电源系统，将来自交流电源或直流电源的输入功率转换为直流功率并提供给负载，其特征在于，所述电源系统包括至少一台第一电源装置、至少一台第二电源装置、以及蓄电池，且所述第一电源装置的输出部与所述第二电源装置的输出部并联连接，所述第一电源装置根据第一控制装置的指令将所述输入功率转换为所述直流功率，所述第二电源装置根据第二控制装置的指令将由所述蓄电池提供的功率转换为所述直流功率，所述第一和第二控制装置联动地使所述第一和第二电源装置以常规模式、备用模式、辅助模式中的某一种模式动作，在所述常规模式中，由所述第一电源装置向负载提供全部功率，在所述备用模式中，由所述第二电源装置向负载提供全部功率，在所述辅助模式中，由所述第一电源装置提供一部分功率，由所述第二电源装置提供剩余的功率。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：山田隆二，川口刚司，小口博之，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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