高压直流供电系统及其供电方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及供电系统技术领域，尤其涉及一种高压直流供电系统及其供电。
【背景技术】
[0002]目前的高压直流(High Voltage Direct Current，HVDC)供电系统的方案为:三相交流的市电经过整流模块转换为直流电，提供到直流母线上。负载和电池并联在直流母线上。当市电正常供电时，由市电转换的直流电为负载供电；当市电停电时，由电池为负载供电；当市电由停电恢复到正常供电时，市电转换得到的直流电同时为负载供电以及为电池充电。
[0003]但是，现有方案中，高压直流供电系统的输出电压受电池影响，导致成本高，效率差。
【发明内容】
[0004]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本发明的一个目的在于提出一种高压直流供电系统，该系统可以在保证供电可靠性的基础上降低成本，提高效率。
[0006]为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的高压直流供电系统，包括:充电用整流模块组，供电用整流模块组和隔离模块；所述充电用整流模块组的输入端连接市电，输出端连接电池，用于在市电正常时，对所述电池进行充电；所述供电用整流模块组的输入端连接市电，输出端连接负载，用于在市电正常时，对所述负载进行供电；所述隔离模块分别连接所述充电用整流模块组的输出端和所述供电用整流模块组的输出端，用于隔离所述充电用整流模块组和所述供电用整流模块组，以及，在市电停电时，连通所述电池和所述负载，使得所述电池为所述负载供电。
[0007]本发明第一方面实施例提出的高压直流供电系统，通过设置隔离模块对供电用整流模块组和充电用整流模块组进行隔离，可以实现供电和充电的隔离，避免电池对高压直流供电系统的输出电压的影响，从而可以在保证可靠性的同时，降低成本，提高效率。
[0008]为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的高压直流供电系统的供电方法，包括:在市电正常时，通过供电用整流模块组对负载进行供电，以及，通过充电用整流模块组对电池进行充电；在市电停电时，通过隔离模块由电池对负载进行供电；其中，所述隔离模块用于隔离所述供电用整流模块组和所述充电用整流模块组。
[0009]本发明第二方面实施例提出的高压直流供电系统的供电方法，通过采用不同的整流模块组分别对负载供电和对电池充电，可以实现负载供电和电池充电的隔离，避免电池对高压直流供电系统的输出电压的影响，从而可以在保证可靠性的同时，降低成本，提高效率。
[0010]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0011]本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0012]图1是本发明一实施例提出的高压直流供电系统的结构示意图；
[0013]图2是本发明另一实施例提出的高压直流供电系统的结构示意图；
[0014]图3是本发明另一实施例提出的高压直流供电系统的供电方法的流程示意图；
[0015]图4是本发明另一实施例提出的高压直流供电系统的供电方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0017]图1是本发明一实施例提出的高压直流供电系统的结构示意图，该系统10包括:
[0018]充电用整流模块组11，供电用整流模块组12和隔离模块13 ；
[0019]所述充电用整流模块组11的输入端连接市电，输出端连接电池，用于在市电正常时，对所述电池进行充电；
[0020]所述供电用整流模块组12的输入端连接市电，输出端连接负载，用于在市电正常时，对所述负载进行供电；
[0021]所述隔离模块13分别连接所述充电用整流模块组的输出端和所述供电用整流模块组的输出端，用于隔离所述充电用整流模块组11和所述供电用整流模块组12，以及，在市电停电时，连通所述电池和所述负载，使得所述电池为所述负载供电。
[0022]其中，市电是指通常的三相交流市电，市电经过整流模块后可以转换为直流电。
[0023]整流模块组中包括一个或多个整流模块。
[0024]参见图2，以充电用整流模块组包括一个整流模块，供电用整流模块组包括多个整流模块为例。其中，充电用整流模块组包括的一个整流模块用充电用整流模块表示，供电用整流模块组包括的多个整流模块分别用供电用整流模块1，…供电用整流模块η表示。
[0025]参见图2，以隔离模块是二极管为例。其中，可以选择功率大于预设值的二极管。
[0026]如图2所示，二极管的正极连接所述充电用整流模块组的输出端，负极连接所述供电用整流模块组的输出端。
[0027]参见图2，以负载是IT设备为例。
[0028]现有技术中，电池和负载都并联在连接整流模块输出端的直流母线上，因此，对负载的供电会受到电池的影响。
[0029]本实施例中，通过二极管将对负载的供电与对电池的充电进行隔离，可以避免电池对负载供电的影响。
[0030]可选的，充电用整流模块组包括一个或两个整流模块。
[0031]其中，充电用整流模块组根据电池容量配置保证0.1C的充电电流，根据现有数据中心10-20分钟的电池配置一般只需要配置1-2个40A整流模块就可以满足0.1C的充电要求，且充电模块组的最大电流也不会超过0.15C，完全满足电池的充电要求，不需要控制模块介入作充电电流控制，降低了控制难度。
[0032]一些实施例中，所述充电用整流模块组的输出电压:在所述电池处于浮充状态时，被设定在268V-270V，或者，在所述电池刚放完电后被充电时，调整到230V-250V。
[0033]—些实施例中，所述供电用整流模块组的输出电压被设定在282V-284V。
[0034]现有技术中，由于电池和负载并联在直流母线上，整流模块对负载供电的同时还对电池充电。为了避免过高的电压导致电池损坏，因此限定整流模块的正常输出电压只能在268V-270V之间。而根据规范和整流模块的实际设计，输出电压可以达到282V-284V。
[0035]本实施例中，可以设定供电用整流模块组的输出电压在282V-284V。当充电用整流模块组的输出电压是268V-270V，小于供电用整流模块组的输出电压(282V-284V)时，根据图2中二极管的连接关系以及二极管的反向截止功能，可以使得供电用的电流不会传输到电池中，避免对电池的损坏。
[0036]另外，供电用整流模块组的输出设定在282-284V，高于传统高压直流供电系统的输出电压(268V-270V)，则在同等功率下本实施例的输出电流要远小于传统的高压直流系统的输出电流，从而可以减少整流模块所需的配置个数。
[0037]例如，在满足相同功率的设备供电，且拥有相同的冗余要求时，传统方案中可能需要19个50A的整流模块共计950A，而本实施例因为需要的输出电流小，则可以降低整流模块的个数，例如，只需要2个50A的充电用整流模块和13个50A的供电用整流模块，共计15个50A的模块共计750A，降低了需要的整流模块的个数，还可以同时减少相应的断路器、铜排等器件配置，从而可以降低总体投资成本。
[0038]本实施例中，通过设置隔离模块对供电用整流模块组和充电用整流模块组进行隔离，可以实现负载供电和电池充电的隔离，避免电池对高压直流供电系统的输出电压的影响，因此，对负载进行供电的输出电压可以更高且稳定，从而可以提高系统的整流供电效率。另外，由于输出电压较高，在相同功率下可以降低需要的输出电流，从而减少需要的整流模块的个数以及相应的其他模块的配置，从而可以降低成本。另外，由单独的一个或两个整流模块对电池进行充电，不需要控制模块对两套模块组进行均流控制，可以实现简单且避免控制模块的投入。另外，本实施例可以兼容在线和离线模式，应用场合广泛而灵活。另夕卜，在市电停电时，可以通过隔离模块由电池对负载进行供电，保证可靠性。综上，本实施例的高压直流供电系统具有简单使用，保证可靠性，高效率，低投入的优点。
[0039]图3是本发明另一实施例提出的高压直流供电系统的供电方法的流程示意图，该方法包括:
[0040]S31:在市电正常时，通过供电用整流模块组对负载进行供电，以及，通过充电用整流模块组对电池进行充电。
[0041]例如，参见图2，市电经过供电用整流模块组输入到负载内，以及，市电经过充电用整流模块组输入到电池内。
[0042]现有技术中，由同一组整流模块对负载供电以及为电池充电，而本实施例中，将对负载的供电和电池的充电进行隔离，由两个模块组分别为负载供电和电池充电，从而避免电池对高压直流供电系统的输出电压的影响。
[0043]S32:在市电停电时，通过隔离模块由电池对负载进行供电。
[0044]其中，所述隔离模块用于隔离所述供电用整流模块组和所述充电用整流模块组。
[0045]例如