本技术涉及电源,特别是涉及一种直流供电系统。
背景技术:
1、随着“新基建”发展, 对idc数据中心提出更高的要求,例如,绿色低碳、高效可靠。而直流供电系统,具有低碳投入、高效率、高可靠性,成为新一代数据中心供电系统的最优选择。
2、传统的直流供电方案中,一般利用变压器将交流10kv转换为交流380v,并通过开关并联的双母线 在交流380v实现低压侧母线并联。当一路电网故障或是变压器检修时,通过交流380v侧母线并联,实现冗余供电,可以保证下游的用电负载不受影响。但是传统的方案由于需要采用多级架构,效率较低。基于此,目前最新的方案通常采用移相变压器实现直流供电,以提高效率。
3、然而,在移相变压器的低压侧存在多个绕组,无法如传统的直流供电方案一样通过低压侧母线并联,以实现冗余供电。换言之,当一路电网故障或是变压器检修时,下游的用电负载将失去供电。
技术实现思路
1、本技术旨在提供一种直流供电系统,能够实现具有移相变压器的直流供电系统的冗余供电功能,以保持为负载供电。
2、为实现上述目的,第一方面,本技术提供一种直流供电系统,包括:
3、第一供电电路、第二供电电路与至少一个第一开关支路;
4、所述第一供电电路与所述第二供电电路均包括移相变压器与至少一个整流支路;
5、在所述第一供电电路中,所述移相变压器连接于第一输入源与所述至少一个整流支路之间,所述至少一个整流支路与至少一个第一负载一一对应连接;
6、其中,所述移相变压器用于基于所述第一输入源输出为所述至少一个整流支路供电的电源,所述至少一个整流支路中任一整流支路均用于对输入的电源进行整流,以为对应的第一负载供电;
7、在所述第二供电电路中,所述移相变压器连接于第二输入源与所述至少一个整流支路之间,所述至少一个整流支路与至少一个第二负载一一对应连接;
8、其中,所述移相变压器用于基于所述第二输入源输出为所述至少一个整流支路供电的电源,所述至少一个整流支路中任一整流支路均用于对输入的电源进行整流,以为对应的第二负载供电;
9、所述至少一个第一开关支路中第n个第一开关支路连接于第n个第一节点与第n个第二节点之间,所述第n个第一开关支路用于建立或断开所述第n个第一节点与第n个第二节点之间的连接,n为≥1的整数;
10、其中,所述第n个第一节点为所述第一供电电路中至少一个整流支路的第n个整流支路与第n个第一负载之间的连接节点,所述第n个第二节点为所述第一供电电路中至少一个整流支路的第n个整流支路与第n个第二负载之间的连接节点。
11、在一种可选的方式中,所述直流供电系统还包括控制器;
12、所述至少一个整流支路中任一整流支路均包括至少一个整流器组,所述至少一个整流器组中任一整流器组包括至少一个整流器;
13、所述至少一个整流器组中任一整流器组的各所述整流器的输入端相连,各所述整流器的输出端并联连接,所述控制器与各所述整流器连接;
14、其中,在所述第一供电电路中,所述至少一个整流器组中任一整流器组连接于移相变压器中对应的二次侧绕组与对应的第一负载之间,且至少一个整流支路中第n个整流支路的各整流器组与第n个第一负载连接于第n个第一节点;
15、在所述第二供电电路中,所述至少一个整流器组中任一整流器组连接于移相变压器中对应的二次侧绕组与对应的第二负载之间,且至少一个整流支路中第n个整流支路的各整流器组与第n个第二负载连接于第n个第二节点。
16、在一种可选的方式中,所述控制器用于:
17、控制每个所述整流器的功率均通过以下公式分配:w=(w1+w2)/(x+y);
18、其中,w为每个所述整流器被分配的功率,w1为所述第n个第一负载的功率之和,w2为所述第n个第二负载的功率之和,x为所述第一供电电路中至少一个整流支路的第n个整流支路的整流器的总数量,y为所述第二供电电路中至少一个整流支路的第n个整流支路的整流器的总数量。
19、在一种可选的方式中,所述控制器用于:
20、获取所述第一供电电路中所述至少一个整流支路中功率最大的第一整流支路;
21、计算所述第一供电电路中所述至少一个整流支路中第i个整流支路的功率与所述第一整流支路的功率之间的第i个比值,i为≥1的整数;
22、在所述第i个整流支路下,计算所述整流器的总数量与所述移相变压器的二次侧绕组的总数量之间的比值,以确定第i个整流支路中每个整流器组的整流器的数量;
23、基于所述第i个比值与所述第i个整流支路中一个整流器组的整流器的数量,确定所述第一供电电路中所述移相变压器的二次侧绕组被开启的数量。
24、在一种可选的方式中,所述控制器还用于:
25、获取所述第一整流支路中整流器的第一数量;
26、计算所述第一数量与所述第i个比值之间的乘积,并基于所述乘积与所述第i个整流支路中一个整流器组的整流器的数量的比值,确定开启所述第一供电电路中所述移相变压器的二次侧绕组的数量。
27、在一种可选的方式中,所述控制器还用于:
28、基于所述乘积与所述第i个整流支路中一个整流器组的整流器的数量的比值中的整数部分数值,确定所述第i整流支路下,所述第一供电电路中所述移相变压器的二次侧绕组第一批被开启的数量;
29、基于所述乘积与所述第i个整流支路中一个整流器组的整流器的数量比值中的余数部分数值,确定所述第i个整流支路下,所述第一供电电路中所述移相变压器的二次侧绕组第二批被开启的数量。
30、将所述第i个数量与所述第一供电电路中每个整流器组的整流器的数量之间的比值中的整数部分数值,确定在所述第i个整流支路下,所述第一供电电路中所述移相变压器的二次侧绕组第一批被开启的数量;
31、将所述第i个数量与所述第一供电电路中每个整流器组的整流器的数量之间相除后的余数,并基于所述余数开启对应数量的二次侧绕组,以确定所述第一供电电路中所述移相变压器的二次侧绕组第二批被开启的数量。
32、在一种可选的方式中,所述控制器还用于:
33、若确定在所述第i个整流支路下,所述第一供电电路中所述移相变压器的二次侧绕组第一批被开启的数量为偶数,则将所述第一供电电路中所述移相变压器的二次侧绕组对应的角度呈现对称分布;
34、若确定在所述第i个整流支路下,所述第一供电电路中所述移相变压器的二次侧绕组第一批被开启的数量为奇数,则将所述第一供电电路中所述移相变压器的二次侧绕组对应的角度中的一个为0,其他的角度呈现对称分布。
35、在一种可选的方式中,所述至少一个整流支路中任一整流支路还包括至少一个第一开关;
36、所述至少一个第一开关中任一第一开关连接于对应的移相变压器与对应的整流器组之间,其中,所述至少一个第一开关与所述至少一个整流器组一一对应连接,所述至少一个第一开关还与所述控制器连接;
37、所述至少一个第一开关中任一第一开关用于受控于所述控制器而建立或断开对应的移相变压器与对应的整流器组之间的连接。
38、在一种可选的方式中,所述至少一个整流支路中任一整流支路还包括至少一个第二开关;
39、在所述第一供电电路中,所述至少一个第二开关中任一第二开关连接于对应的整流器与对应的第一节点之间,所述第二开关用于建立或断开对应的整流器与对应的第一节点之间的连接;
40、在所述第二供电电路中,所述至少一个第二开关中任一第二开关连接于对应的整流器与对应的第二节点之间,所述第二开关用于建立或断开对应的整流器与对应的第二节点之间的连接;
41、其中,所述至少一个第二开关与所述至少一个整流器一一对应连接。
42、在一种可选的方式中,所述至少一个第二开关中任一第二开关包括:二极管、mos管、继电器、断路器与负荷开关中的至少一种。
43、在一种可选的方式中,所述至少一个整流支路中任一整流支路还包括至少一个第一熔丝,和/或,至少一个第二熔丝;
44、在所述第一供电电路中,所述至少一个第一熔丝中任一第一熔丝连接于对应的整流器与对应的第一节点之间,所述至少一个第一熔丝与所述至少一个整流器一一对应连接;
45、所述至少一个第二熔丝中任一第二熔丝连接于对应的第一节点与对应的第一负载之间,所述至少一个第二熔丝与所述至少一个第一负载一一对应连接;
46、在所述第二供电电路中,所述至少一个第一熔丝中任一第一熔丝连接于对应的整流器与对应的第二节点之间,所述至少一个第一熔丝与所述至少一个整流器一一对应连接;
47、所述至少一个第二熔丝中任一第二熔丝连接于对应的第一节点与对应的第二负载之间,所述至少一个第二熔丝与所述至少一个第二负载一一对应连接。
48、在一种可选的方式中,所述第一供电电路与所述第二供电电路均包括第三开关;
49、在所述第一供电电路中,所述第三开关连接于所述第一输入源与所述移相变压器之间;
50、在所述第二供电电路中,所述第三开关连接于所述第二输入源与所述移相变压器之间。
51、在一种可选的方式中,所述第一开关支路包括第三熔丝、第四熔丝与第四开关;
52、第n个第一节点通过第n个第一开关支路中的第三熔丝、第四开关与第四熔丝连接至第n个第二节点。
53、本技术的有益效果是:本技术提供的直流供电系统包括第一供电电路、第二供电电路与至少一个第一开关支路。其中,第一供电电路与第二供电电路均包括移相变压器与至少一个整流支路。在第一供电电路中,移相变压器连接于第一输入源与至少一个整流支路之间,至少一个整流支路与至少一个第一负载一一对应连接。在第二供电电路中,移相变压器连接于第二输入源与至少一个整流支路之间,至少一个整流支路与至少一个第二负载一一对应连接。当第一输入源与第二输入源均处于正常状态时,第一输入源通过第一供电电路为各第一负载供电,并通过第一供电电路与闭合的各第一开关支路为各第二负载供电;第二输入源可通过第二供电电路为各第二负载供电,并通过第二供电电路与闭合的各第一开关支路为第二负载供电。即第一供电电路与第二供电电路能够同时为各第一负载与第二负载供电。当第一输入源与第二输入源中一个出现故障、或第一供电电路与第二供电电路中一个出现故障,另一个未出现故障的能够继续保持为各第一负载与第二负载供电。从而,也就实现了具有移相变压器的直流供电系统的冗余供电功能,以保持为各第一负载与第二负载供电。