一种高压直流电源系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高压直流电源系统，包括：输入至少一路交流电的交流单元、包括至少一个整流模块组的整流单元、直流单元；其中：交流单元，用于针对整流单元中的每个整流模块组中的每个整流模块，分配一路交流电输入至该整流模块；同一整流模块组中的整流模块输入的交流电为同一路交流电；整流单元中的每个整流模块组中的每个整流模块，用于将输入的交流电变换为直流电后输出至直流母线；同一整流模块组中的整流模块输出直流电至相同的直流母线；直流单元，用于分配直流母线上的直流电输入至各负载。采用本发明专利技术提供的高压直流电源系统，体积较小。

【技术实现步骤摘要】
一种高压直流电源系统
本专利技术涉及电源
，尤其涉及一种高压直流电源系统。
技术介绍
随着技术的不断发展，电源系统的小型化已经成为未来的发展趋势。传统的电源系统包括交流柜、整流柜、直流柜和列头柜，体积较大，会占用较大的占地面积。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种高压直流电源系统，体积较小，功率损耗较低。本专利技术实施例提供一种高压直流电源系统，包括：输入至少一路交流电的交流单元、包括至少一个整流模块组的整流单元、直流单元；其中：所述交流单元，用于针对所述整流单元中的每个整流模块组中的每个整流模块，分配一路交流电输入至该整流模块；同一整流模块组中的整流模块输入的交流电为同一路交流电；所述整流单元中的每个整流模块组中的每个整流模块，用于将输入的交流电变换为直流电后输出至直流母线；同一整流模块组中的整流模块输出直流电至相同的直流母线；所述直流单元，用于分配所述直流母线上的直流电输入至各负载。本专利技术实施例提供的高压直流电源系统，仅包括交流单元、整流单元和直流单元三个单元，显然相比于现有技术中包括交流柜、整流柜、直流柜和列头柜的电源系统，本专利技术实施例提供的高压直流电源系统体积较小，应用场景更为广泛，并且，直流侧配电路径较短，可以降低功率损耗。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术实施例1提供的高压直流电源系统的示意图；图2为本专利技术实施例2提供的高压直流电源系统的示意图；图3为本专利技术实施例3提供的高压直流电源系统的示意图。具体实施方式为了给出体积较小的电源系统的实现方案，本专利技术实施例提供了一种高压直流电源系统，以下结合说明书附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本专利技术实施例提供了一种高压直流电源系统，包括：输入至少一路交流电的交流单元、包括至少一个整流模块组的整流单元、直流单元；其中：交流单元，用于针对整流单元中的每个整流模块组中的每个整流模块，分配一路交流电输入至该整流模块；同一整流模块组中的整流模块输入的交流电为同一路交流电；整流单元中的每个整流模块组中的每个整流模块，用于将输入的交流电变换为直流电后输出至直流母线；同一整流模块组中的整流模块输出直流电至相同的直流母线；直流单元，用于分配直流母线上的直流电输入至各负载。在本专利技术实施例中，交流单元、整流单元和直流单元位于一个机柜中；即本专利技术实施例提供的高压直流电源系统为一种一体式电源系统。较佳的，上述整流单元还可以包括至少一个蓄电池组，用于为直流母线供电，可以保证直流母线电压的可靠性，进而可以保证负载的供电可靠性。下面结合附图，用具体实施例对本专利技术实施例提供的高压直流电源系统进行说明。实施例1：本专利技术实施例1提供的高压直流电源系统如图1所示，包括：输入两路交流电Vin1、Vin2的交流单元101，包括第一整流模块组和第二整流模块组的整流单元102、直流单元103；其中：第一整流模块组中包括n个整流模块H1、H2……Hn，该n个整流模块输出直流电至第一直流母线，n≥1；第二整流模块组中包括m个整流模块Hn+1、Hn+2……Hn+m，该m个整流模块输出直流电至第二直流母线，m≥1；第一直流母线和第二直流母线为相同的直流母线BUS。具体的，交流单元101，包括和两路交流电Vin1、Vin2一一对应的两个交流输入开关Q11、Q12、和n个整流模块一一对应的n个交流输出开关Q21、Q22……Q2n、和m个整流模块一一对应的m个交流输出开关Q2n+1、Q2n+2……Q2n+m，其中：两个交流输入开关Q11、Q12的第一端作为两路交流电Vin1、Vin2的输入端；两个交流输入开关Q11、Q12的第二端连接n个交流输出开关Q21、Q22……Q2n的第一端、m个交流输出开关Q2n+1、Q2n+2……Q2n+m的第一端；n个交流输出开关Q21、Q22……Q2n的第二端、m个交流输出开关Q2n+1、Q2n+2……Q2n+m的第二端，分别连接对应的整流模块的输入端。较佳的，整流单元102中除了包括整流模块组，还包括第一蓄电池组和第二蓄电池组，用于为直流母线BUS供电。优选的，整流单元102还包括第一保护熔丝F1和第二保护熔丝F2，其中：第一蓄电池组通过第一保护熔丝F1连接直流母线BUS，第二蓄电池组通过第二保护熔丝F2连接直流母线BUS。具体的，直流单元103，包括2p个直流输出开关，p为负载数量，p≥1其中：2p个直流输出开关中，p个直流输出开关Q3a1、Q3a2……Q3ap和负载一一对应，该p个直流输出开关Q3a1、Q3a2……Q3ap的第一端连接直流母线BUS，该p个直流输出开关Q3a1、Q3a2……Q3ap的第二端分别连接对应的负载的供电端；2p个直流输出开关中，另外p个直流输出开关Q3b1、Q3b2……Q3bp也和负载一一对应，该另外p个直流输出开关Q3b1、Q3b2……Q3bp的第一端连接直流母线BUS，该另外p个直流输出开关Q3b1、Q3b2……Q3bp的第二端分别连接对应的负载的供电端。图1所示的高压直流电源系统正常工作时，输入的两路交流电通过交流输入开关、交流输出开关分配到各整流模块，经过整流模块整流后输出直流电到直流母线，直流母线把直流电输送到各直流输出开关，及保护熔丝，分别给各负载供电和给蓄电池组充电。当输入的两路交流电停电时，蓄电池组通过保护熔丝和直流输出开关给各负载供电。具体实施时，可以采集输入交流电的电流和电压、整流模块的输出电流和输出电压、蓄电池组的电流、各开关及保护熔丝状态等参量，对各整流模块进行控制及管理。高压直流电源系统电压高、电流小，因此其配置的蓄电池组容量也较小。例如，对于容量在150～180KW之间的系统，蓄电池组容量一般小于500Ah，保护熔丝的额定电流一般小于630A，分断能力为25～35KA，直流输出开关可采用空气开关，规格为32～63A，分断能力为6～10KA；直流输出开关可以可靠分断直流侧负载短路时整流模块产生的短路电流，直流输出开关与保护熔丝配合可以可靠分断直流侧负载短路时蓄电池组产生的短路电流。可见，本专利技术实施例1提供的高压直流电源系统直流侧可以只采用一级配电，由直流输出开关直接对负载进行过流/短路保护，相比于现有技术简化直流配电方案，节省了系统成本，体积较小，应用场景更为广泛，并且降低了功率损耗，提高了系统效率。当本专利技术实施例1提供的高压直流电源系统应用于中小型数据中心时，上述负载具体可以为服务器等设备。图1所示的高压直流电源系统中，整流单元的交流侧同源，整流单元的直流侧也同源。在本专利技术的其它实施例中，整流单元的交流侧也可以不同源，整流单元的直流侧也可以不同源。实施例2：本专利技术实施例2提供的高压直流电源系统如图2所示，包括：输入两路交流电Vin1、Vin2的交流单元201，包括第一整流模块组和第二整流模块组的整流单元202、直流单元203；其中：第一整流模块组中包括n个整流模块H1、H2……Hn，该n个整流模块输出直流电至第一直流母线BUS1，n≥1；第二整流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压直流电源系统，其特征在于，包括：输入至少一路交流电的交流单元、包括至少一个整流模块组的整流单元、直流单元；其中：所述交流单元，用于针对所述整流单元中的每个整流模块组中的每个整流模块，分配一路交流电输入至该整流模块；同一整流模块组中的整流模块输入的交流电为同一路交流电；所述整流单元中的每个整流模块组中的每个整流模块，用于将输入的交流电变换为直流电后输出至直流母线；同一整流模块组中的整流模块输出直流电至相同的直流母线；所述直流单元，用于分配所述直流母线上的直流电输入至各负载。

【技术特征摘要】
1.一种高压直流电源系统，其特征在于，包括：输入至少一路交流电的交流单元、包括至少一个整流模块组的整流单元、直流单元；其中：所述交流单元，用于针对所述整流单元中的每个整流模块组中的每个整流模块，分配一路交流电输入至该整流模块；同一整流模块组中的整流模块输入的交流电为同一路交流电；所述整流单元中的每个整流模块组中的每个整流模块，用于将输入的交流电变换为直流电后输出至直流母线；同一整流模块组中的整流模块输出直流电至相同的直流母线；所述直流单元，用于分配所述直流母线上的直流电输入至各负载。2.如权利要求1所述的高压直流电源系统，其特征在于，所述交流单元输入两路交流电；所述整流单元包括第一整流模块组和第二整流模块组，其中：所述第一整流模块组中包括n个整流模块，所述n个整流模块输出直流电至第一直流母线，n≥1；所述第二整流模块组中包括m个整流模块，所述m个整流模块输出直流电至第二直流母线，m≥1。3.如权利要求2所述的高压直流电源系统，其特征在于，所述第一直流母线和所述第二直流母线为相同的直流母线或者为不同的直流母线。4.如权利要求2所述的高压直流电源系统，其特征在于，所述交流单元，具体包括和所述两路交流电一一对应的两个交流输入开关、和所述n个整流模块一一对应的n个交流输出开关、和所述m个整流模块一一对应的m个交流输出开关，其中：所述两个交流输入开关的第一端作为所述两路交流电的输入端；所述两个交流输入开关的第二端连接所述n个交流输出开关的第一端、所述m个交流输出开关的第一端；所述n个交流输出开关的第二端、所述m个交流输出开关的第二端，分别连接对应的整流模块的输入端。5.如权利要求2所述的高压直流电源系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴劲芝，
申请(专利权)人：艾默生网络能源有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44