一种供电系统技术方案

本技术公开一种供电系统，包括：PFC变换器，与市电电路连接，用于将市电电压转换为第一直流电压；逆变模块，与PFC变换器和交流用电单元连接，用于将第一直流电压转换为第一交流电压，以对交流用电单元供电；双向DC/DC模块，与PFC变换器、逆变模块和直流用电单元连接，用于将第一直流电压转换为第二直流电压，以对直流用电单元供电；储能模块，与双向DC/DC模块和直流用电单元连接，用于在PFC变换器正常运行时存储电能；还用于在PFC变换器异常时向双向DC/DC模块和直流用电单元输送第三直流电压，以对交流用电单元和直流用电单元供电。本技术采用新的设计方案，通过PFC变换器与双向DC/DC模块的配合，能够最大限度地复用双向DC/DC模块，以优化供电系统的配置。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及供电，特别涉及一种供电系统。

技术介绍

1、现有的at(automatic transfer)供电系统采用传统的模式：将市电通过单相变压器隔离变压后为后端的交流用电单元供电；同时，电路中使用ac/dc变换器将交流电压转化为直流电压为后端的直流用电单元供电。为了防止意外断电，at供电系统还配置有不间断供电(ups，uninterruptible power supply)装置。经过多年的技术沉淀，传统的供电系统从成本和体积上已经被优化到了极致，很难在现有的设计方案上做出较大的体积和成本的优化。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种供电系统，采用新的设计方案，通过pfc变换器与双向dc/dc模块的配合使用，能够最大限度地复用双向dc/dc模块，从而优化供电系统的配置。

2、为实现上述目的，本技术通过以下技术方案实现：

3、一种供电系统，包括：

4、pfc变换器，与市电电路连接，用于将市电电压转换为第一直流电压；

5、逆变模块，与所述pfc变换器和交流用电单元连接，用于将所述第一直流电压转换为第一交流电压，以对所述交流用电单元供电；

6、双向dc/dc模块，与所述pfc变换器、所述逆变模块和直流用电单元连接，用于将所述第一直流电压转换为第二直流电压，以对所述直流用电单元供电；

7、储能模块，与所述双向dc/dc模块和所述直流用电单元连接，用于在所述pfc变换器正常运行时存储电能；还用于在所述pfc变换器异常时向所述双向dc/dc模块和所述直流用电单元输送第三直流电压，以对所述交流用电单元和所述直流用电单元供电。

8、可选地，所述双向dc/dc模块包括第一端和第二端，所述第一端与所述pfc变换器和所述逆变模块连接，所述第二端与所述储能模块和所述直流用电单元连接；且所述第一端和所述第二端两者中一者为所述双向dc/dc模块的输入端，另一者为所述双向dc/dc模块的输出端；本技术方案使得所述双向dc/dc模块能够被复用。

9、可选地，所述pfc变换器正常运行时，所述第一端作为所述双向dc/dc模块的输入端，所述第二端作为所述双向dc/dc模块的输出端；所述双向dc/dc模块用于将所述第一直流电压转换为所述第二直流电压并输送至所述直流用电单元和所述储能模块，以向所述直流用电单元供电以及使所述储能模块存储电能；本技术方案使得所述pfc变换器正常运行时所述直流用电单元、所述储能模块和所述交流用电单元皆能够正常工作。

10、可选地，所述第二直流电压低于所述第一直流电压；本技术方案使得所述双向dc/dc模块的工作模式为降压模式，以使其输出的所述第二直流电压为所述直流用电单元和所述储能模块的工作电压。

11、可选地，所述直流用电单元的用电的优先级高于所述储能模块的储电的优先级；本技术方案可以优先保证所述直流用电单元正常工作。

12、可选地，所述储能模块的储电效率与所述直流用电单元的用电效率呈反比；本技术方案可以进一步优先保证所述直流用电单元正常工作。

13、可选地，所述pfc变换器异常时，所述第二端作为所述双向dc/dc模块的输入端，所述第一端作为所述双向dc/dc模块的输出端；所述双向dc/dc模块用于将所述第三直流电压转换为第四直流电压并输送至所述逆变模块，以通过所述逆变模块向所述交流用电单元供电；本技术方案使得所述pfc变换器异常时所述交流用电单元和所述直流用电单元仍能够正常工作。

14、可选地，所述第三直流电压低于所述第四直流电压，且所述第三直流电压与所述第二直流电压相等，所述第四直流电压与所述第一直流电压相等；本技术方案使得所述双向dc/dc模块的工作模式为升压模式，以使其输出的所述第四直流电压为所述逆变模块的工作电压。

15、可选地，所述逆变模块还用于将所述第四直流电压转换为第二交流电压，以对所述交流用电单元供电；且所述第二交流电压与所述第一交流电压相等；本技术方案使得所述逆变模块在所述pfc变换器异常时同样可以对所述交流用电单元供电。

16、可选地，所述pfc变换器包括：

17、滤波单元，其输入端与所述市电电路连接，用于滤除所述市电电压中的噪声；

18、整流单元，其输入端与所述滤波单元连接，其输出端与所述逆变模块和所述双向dc/dc模块连接，用于将滤除噪声后的所述市电电压转换为所述第一直流电压；本技术方案能够使所述市电电压平滑化并使所述pfc变换器输出所述第一直流电压。

19、可选地，所述供电系统还包括：双向buck boost模块，其一端与所述储能模块连接，其另一端与所述双向dc/dc模块和所述直流用电单元连接；本技术方案使得所述pfc变换器异常时所述储能模块输送至所述双向dc/dc模块和所述直流用电单元的第三直流电压为恒压并且不会随着所述储能模块中电量的变化而降低或升高。

20、可选地，所述供电系统还包括：与所述储能模块连接的电池管理系统；本技术方案能够监测所述储能模块的电量以及对所述储能模块的储电模式和放电模式进行切换。

21、可选地，所述储能模块包括蓄电池和超级电容中的一种或其组合；本技术方案使得所述储能模块具有较强的储电能力。

22、综上所述，与现有技术相比，本技术提供的一种供电系统，具有如下有益效果：

23、1、采用新的设计方案，通过pfc变换器替代传统的单相变压器，能够将市电电压转换为第一直流电压。在pfc变换器正常运行时，通过逆变模块可以将第一直流电压转换为第一交流电压，以对交流用电单元供电；同时通过双向dc/dc模块可以将第一直流电压转换为第二直流电压，以对直流用电单元供电以及使储能模块储电。在pfc变换器异常时，通过储能模块可以向双向dc/dc模块和直流用电单元输送第三直流电压，以对直流用电单元供电以及通过双向dc/dc模块和与双向dc/dc模块连接的逆变模块对交流用电单元供电。本技术中通过pfc变换器与双向dc/dc模块的配合使用，能够最大限度地复用双向dc/dc模块，从而优化供电系统的配置。

24、2、本技术提供的供电系统中可以仅包括pfc变换器、逆变模块、双向dc/dc模块和储能模块这四个部件，有效减少了供电系统中部件的数量，同时能够降低供电系统的制造成本以及减小供电系统的体积。

25、3、本技术提供的供电系统相较于现有技术的设计方案，具有物料成本低、结构简单且安装方便的特点。

26、4、本技术提供的供电系统中部件的数量较少，还可以减少功率损耗，有效提升供电效率。

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【技术保护点】

1.一种供电系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述双向DC/DC模块包括第一端和第二端，所述第一端与所述PFC变换器和所述逆变模块连接，所述第二端与所述储能模块和所述直流用电单元连接；且所述第一端和所述第二端两者中一者为所述双向DC/DC模块的输入端时，另一者为所述双向DC/DC模块的输出端。

3.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述PFC变换器正常运行时，所述第一端作为所述双向DC/DC模块的输入端，所述第二端作为所述双向DC/DC模块的输出端；所述双向DC/DC模块用于将所述第一直流电压转换为所述第二直流电压并输送至所述直流用电单元和所述储能模块，以向所述直流用电单元供电以及使所述储能模块存储电能。

4.根据权利要求3所述的供电系统，其特征在于，所述第二直流电压低于所述第一直流电压。

5.根据权利要求3所述的供电系统，其特征在于，所述直流用电单元的用电的优先级高于所述储能模块的储电的优先级。

6.根据权利要求5所述的供电系统，其特征在于，所述储能模块的储电效率与所述直流用电单元的用电效率呈反比。

7.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述PFC变换器异常时，所述第二端作为所述双向DC/DC模块的输入端，所述第一端作为所述双向DC/DC模块的输出端；所述双向DC/DC模块用于将所述第三直流电压转换为第四直流电压并输送至所述逆变模块，以通过所述逆变模块向所述交流用电单元供电。

8.根据权利要求7所述的供电系统，其特征在于，所述第三直流电压低于所述第四直流电压，且所述第三直流电压与所述第二直流电压相等，所述第四直流电压与所述第一直流电压相等。

9.根据权利要求7所述的供电系统，其特征在于，所述逆变模块还用于将所述第四直流电压转换为第二交流电压，以对所述交流用电单元供电；且所述第二交流电压与所述第一交流电压相等。

10.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述PFC变换器包括：

11.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，还包括：双向Buck Boost模块，其一端与所述储能模块连接，其另一端与所述双向DC/DC模块和所述直流用电单元连接。

12.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，还包括：与所述储能模块连接的电池管理系统。

13.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述储能模块包括蓄电池和超级电容中的一种或其组合。

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【技术特征摘要】

1.一种供电系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述双向dc/dc模块包括第一端和第二端，所述第一端与所述pfc变换器和所述逆变模块连接，所述第二端与所述储能模块和所述直流用电单元连接；且所述第一端和所述第二端两者中一者为所述双向dc/dc模块的输入端时，另一者为所述双向dc/dc模块的输出端。

3.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述pfc变换器正常运行时，所述第一端作为所述双向dc/dc模块的输入端，所述第二端作为所述双向dc/dc模块的输出端；所述双向dc/dc模块用于将所述第一直流电压转换为所述第二直流电压并输送至所述直流用电单元和所述储能模块，以向所述直流用电单元供电以及使所述储能模块存储电能。

4.根据权利要求3所述的供电系统，其特征在于，所述第二直流电压低于所述第一直流电压。

5.根据权利要求3所述的供电系统，其特征在于，所述直流用电单元的用电的优先级高于所述储能模块的储电的优先级。

6.根据权利要求5所述的供电系统，其特征在于，所述储能模块的储电效率与所述直流用电单元的用电效率呈反比。

7.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：计爽，
申请(专利权)人：西门子深圳磁共振有限公司，
类型：新型
国别省市：