储能变频器系统技术方案

本申请公开了一种储能变频器系统，其包括整流装置、逆变变频装置以及电池装置；所述整流装置的输入端连接于交流电，输出端连接于所述逆变变频装置的输入端并向所述逆变变频装置输出经由所述整流装置对所述交流电整流之后的整流直流电；所述电池装置的输出端连接于所述逆变变频装置的输入端并向所述逆变变频装置输出电池直流电；所述逆变变频装置的输出端连接于负载电机，并向所述负载电机输出经由所述逆变变频装置对所述整流装置输出的所述整流直流电或在所述交流电停止供电时所述电池装置输出的所述电池直流电变频之后的变频交流电。本发明专利技术的储能变频器系统解决了现阶段的不间断供电方案具有电能损耗率较高、稳定性较差的技术问题。

Energy storage inverter system

The invention discloses an energy storage inverter system, including rectifier, inverter inverter and battery device; the input end of the rectifying device is connected to the AC output terminal connected to the inverter inverter input and output to the inverter inverter by the rectifying device of the AC rectifier rectifier DC power output; the battery device is connected to the inverter inverter input to the inverter inverter output DC battery; output of the inverter frequency conversion device is connected to the load, and the load frequency AC motor output via the inverter inverter rectifier the output of the rectifier and the DC or after the battery DC output frequency of the alternating current power supply stop when the battery to the device. The energy storage inverter system of the present invention solves the technical problems of the current uninterrupted power supply scheme with high electric energy loss rate and poor stability.

【技术实现步骤摘要】
储能变频器系统
本申请涉及数据中心供电技术，具体涉及一种为数据中心负载电机进行供电的智能储能变频器系统。
技术介绍
数据中心容纳大量IT设备与IT系统，IT系统用来在Internet网络、IT设备等基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息，其在互联网时代扮演着至关重要的角色。目前的数据中心机房水泵、冷机和空调等制冷设施都配置了变频器，主要目的是采用变频器进行负荷调节、降低启动电流；近年来随着数据中心单位机架功率密度越来越高，为了保证在异常断电的时间间隔中数据中心不过热，高密度数据中心不得不为所有的精密空调、水泵、冷机等配置不间断电源和蓄电池组，即数据中心的制冷系统显得尤为重要，而制冷系统的核心部件是电机，因此对制冷系统的电机进行供电是极其关键的。传统的对制冷系统的电机进行不间断供电方案主要依赖UPS(UninterruptiblePowerSupply)或者EPS(EmergencyPowerSupply)然后经过变频器进行变频供电，以UPS为例，请参考图1，电能需要经过交流市电→UPS→变频器→到达制冷电机。供电架构首先需要经过UPS中的AC/DC整流、DC/AC逆变两次转换电路；然后再经过变频器电源AC/DC整流、DC/AC逆变两次转换电路，即电能从交流市电到制冷电机的传输过程需要经过两次整流以及两次逆变频，电能在整流以及变频过程中需要损耗大量的电能，即现有的不间断供电方案具有电能损耗率较高的技术问题。另一方面，现阶段的集中UPS供电方案通常采用塔式机，或者采用EPS进行供电，两种设备的逆变器故障率较高，设备故障一般较难维修，维修时间较长，即现有的不间断供电方案具有稳定性较差的技术问题。简而言之，现阶段的不间断供电方案具有电能损耗率较高、稳定性较差的技术问题。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种储能变频器系统，用以解决现阶段的不间断供电方案具有电能损耗率较高、稳定性较差的技术问题。为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：本申请揭示了一种储能变频器系统，其包括整流装置、逆变变频装置以及电池装置；所述整流装置的输入端连接于交流电，输出端连接于所述逆变变频装置的输入端并向所述逆变变频装置输出经由所述整流装置对所述交流电整流之后的整流直流电；所述电池装置的输出端连接于所述逆变变频装置的输入端并向所述逆变变频装置输出电池直流电；所述逆变变频装置的输出端连接于负载电机，并向所述负载电机输出经由所述逆变变频装置对所述整流装置输出的所述整流直流电或在所述交流电停止供电时所述电池装置输出的所述电池直流电变频之后的变频交流电。进一步地，所述整流装置包括多个相互并联的整流模块，各个所述整流模块分别连接于所述交流电，且向所述逆变变频装置输出所述整流直流电。进一步地，所述整流模块的数量由所述负载电机的额定功率决定，并根据系统可靠性要求进行冗余设置。进一步地，所述电池装置包括电池母线、电池开关以及电池组，所述电池母线分别连接于各个所述整流模块以及所述逆变变频装置的输入端，所述电池开关设置于所述电池组以及所述电池母线之间，所述电池组用于在所述电池开关闭合的情况下通过所述电池母线向所述逆变变频装置输出所述电池直流电。进一步地，各个所述整流模块分别通过所述电池母线将所述整流直流电输入至所述逆变变频装置的输入端。进一步地，所述储能变频器系统还包括控制器，所述控制器分别连接于所述整流装置、所述逆变变频装置、所述电池装置以及所述负载电机，用于实时监测所述整流装置、所述逆变变频装置、所述电池装置以及所述负载电机的工作状态，并控制各个所述整流模块的休眠或启动。进一步地，在所述交流电供给正常时，所述交流电经过各个所述整流模块整流之后形成所述整流直流电，然后经过所述逆变变频装置变频之后形成所述变频交流电输出至所述负载电机。进一步地，在所述交流电供给正常且所述负载电机运行功率小于第一阈值功率时，所述控制器控制一部分所述整流模块进入休眠状态，所述交流电经过另一部分所述整流模块整流之后形成所述整流直流电，然后经过所述逆变变频装置变频之后形成所述变频交流电输出至所述负载电机。进一步地，在所述负载电机运行功率大于第二阈值功率时，所述控制器唤醒进入休眠状态的所述整流模块，所述交流电经过各个所述整流模块整流之后形成所述整流直流电，然后经过所述逆变变频装置变频之后形成所述变频交流电输出至所述负载电机。进一步地，在所述交流电停止供给时，所述控制器控制所述电池开关闭合，所述电池装置向所述逆变变频装置输出所述电池直流电，然后经过所述逆变变频装置变频之后形成所述变频交流电输出至所述负载电机。进一步地，所述整流装置的输出端还连接于所述电池组，用于在所述交流电供给正常时对所述电池组进行充电。进一步地，所述电池组为铅酸电池组或者锂电池组。进一步地，其特征在于，所述电池组中电池的数量与所述负载电机的额定功率以及所述电池组的后备时间正相关。与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果：本申请的储能变频器系统通过整流装置对交流电进行整流或者电池装置直接输出直流电，然后通过逆变变频装置变频为交流电，进而输出至负载电机，改进成储能变频器的方式，减少电能转换次数，提高电能转换效率，解决了现阶段的不间断供电方案具有电能损耗率较高、稳定性较差的技术问题；储能型变频器中各个整流模块采用模块化设计，具有在线热插拔的功能，提高运维效率，以及冗余设计，提高系统可靠性；整流装置中的各个整流模块能够根据负载率，在控制器的控制下进行休眠和唤醒功能，提升整流装置的利用率。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为现有技术中UPS不间断供电方案结构示意图；图2为本申请第一实施例的储能变频器系统的供电方案结构示意图；图3为本申请第一实施例的储能变频器系统的结构示意图；图4为本申请第二实施例的储能变频器系统的结构示意图；图5为本申请第二实施例的储能变频器系统在市电正常供电时的一工作原理图；图6为本申请第二实施例的储能变频器系统在市电正常供电时的又一工作原理图；图7为本申请第二实施例的储能变频器系统在市电供电故障时的工作原理图。具体实施方式以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”或“电性连接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置，或通过其它装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种储能变频器系统，其特征在于，包括整流装置、逆变变频装置以及电池装置，所述整流装置的输入端连接于交流电，输出端连接于所述逆变变频装置的输入端并向所述逆变变频装置输出经由所述整流装置对所述交流电整流之后的整流直流电；所述电池装置的输出端连接于所述逆变变频装置的输入端并向所述逆变变频装置输出电池直流电；所述逆变变频装置的输出端连接于负载电机，并向所述负载电机输出经由所述逆变变频装置对所述整流装置输出的所述整流直流电或在所述交流电停止供电时所述电池装置输出的所述电池直流电变频之后的变频交流电。

【技术特征摘要】
1.一种储能变频器系统，其特征在于，包括整流装置、逆变变频装置以及电池装置，所述整流装置的输入端连接于交流电，输出端连接于所述逆变变频装置的输入端并向所述逆变变频装置输出经由所述整流装置对所述交流电整流之后的整流直流电；所述电池装置的输出端连接于所述逆变变频装置的输入端并向所述逆变变频装置输出电池直流电；所述逆变变频装置的输出端连接于负载电机，并向所述负载电机输出经由所述逆变变频装置对所述整流装置输出的所述整流直流电或在所述交流电停止供电时所述电池装置输出的所述电池直流电变频之后的变频交流电。2.如权利要求1所述的储能变频器系统，其特征在于，所述整流装置包括多个相互并联的整流模块，各个所述整流模块分别连接于所述交流电，且向所述逆变变频装置输出所述整流直流电。3.如权利要求2所述的储能变频器系统，其特征在于，所述整流模块的数量由所述负载电机的额定功率决定，并根据系统可靠性要求进行冗余设置。4.如权利要求3所述的储能变频器系统，其特征在于，所述电池装置包括电池母线、电池开关以及电池组，所述电池母线分别连接于各个所述整流模块以及所述逆变变频装置的输入端，所述电池开关设置于所述电池组以及所述电池母线之间，所述电池组用于在所述电池开关闭合的情况下通过所述电池母线向所述逆变变频装置输出所述电池直流电。5.如权利要求4所述的储能变频器系统，其特征在于，各个所述整流模块分别通过所述电池母线将所述整流直流电输入至所述逆变变频装置的输入端。6.如权利要求4所述的储能变频器系统，其特征在于，所述储能变频器系统还包括控制器，所述控制器分别连接于所述整流装置、所述逆变变频装置、所述电池装置以及所述负载电机，用于实时监测所述整流装置、所述逆变变频...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈烨烨，刘水旺，
申请(专利权)人：阿里巴巴集团控股有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛,KY