CN103312024A - 一种机房分布式后备直流供电系统 - Google Patents

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Abstract

一种机房分布式后备直流供电系统，包括市电输入和至少一个IT设备机架，每个所述机架上至少设置有一台IT设备和至少设置一台分布式电源系统，所述市电输入直接接入每个所述机架上的所述分布式电源系统，每个所述IT设备经过两路PDU与所在的所述机架上的所述分布式电源系统电连接。本发明相比于传统UPS集中式供电系统方案，出现故障后受影响的范围大大减小，系统的安全性得到提高，降低了系统的损耗，减少自身耗电量；自身散热量不高，减少了机房内的空调配置，减少空调耗电。

Description

一种机房分布式后备直流供电系统
技术领域
本发明专利涉及电子计算机的机房电路设备技术领域，尤其是涉及一种机房分布式后备直流供电系统。
背景技术
现有的机房供电系统主要是传统大型UPS集中式供电系统方案，其主要存在以下几个缺点：(一)安全性问题，一旦出现故障，影响范围极大；(二)耗电量问题，设备冗余量大，系统内部能量利用率较低，耗电量较大；(三)传统UPS系统安装需统一割接，建设周期长。
发明内容
本发明的目的在于设计一种新型的机房分布式后备直流供电系统，解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种机房分布式后备直流供电系统，包括市电输入和至少一个IT设备机架，每个所述机架上至少设置有一台IT设备和至少设置一台分布式电源系统，所述市电输入直接接入每个所述机架上的所述分布式电源系统，每个所述IT设备经过两路PDU与所在的所述机架上的所述分布式电源系统电连接。
所述分布式电源系统包括第一交流输入端、第一输出端、第一交流切换电路、第一电池切换电路、第二交流输入端、第二输出端、第二交流切换电路、第二电池切换电路和蓄电池；
所述第一交流输入端经过所述第一交流切换电路接入所述第一输出端，所述蓄电池经过所述第一电池切换电路接入所述第一输出端；所述第二交流输入端经过所述第二交流切换电路接入所述第二输出端，所述蓄电池经过所述第二电池切换电路接入所述第二输出端；
所述市电输入包括第一市电输入和第二市电输入，所述第一市电直接接入每个所述机架上的所述分布式电源系统中的所述第一交流输入端，所述第二市电直接接入每个所述机架上的所述分布式电源系统中的所述第二交流输入端；每个所述IT设备经过所述两路PDU分别与所述第一输出端和所述第二输出端电连接。
所述蓄电池为锂电池或铅酸电池。
所述蓄电池组为同一组蓄电池，同时电连接到所述第一电池切换电路和所述第二电池切换电路；或者所述蓄电池组为两组蓄电池，分别电连接到所述第一电池切换电路和所述第二电池切换电路。
所述蓄电池输出电压范围在150V-400V之间。
所述第一市电输入和第二市电输入来自于同一市电电路，同时电连接到所述第一交流输入端和所述第二交流输入端；或者所述第一市电输入和第二市电输入分别来自于不同的市电电路，分别电连接到所述第一交流输入端和所述第二交流输入端。
所述分布式电源系统内置有内置电池和切换装置，当所述市电输入故障时，所述切换装置能够在10ms之内将所述IT设备与所述市电输入之间的电连接切换为所述IT设备与所述内置电池之间的电连接。
本发明所谓的PDU，是指Power Distribution Unit，即电源分配单元。
本发明所谓的UPS，是指Uninterrupted Power Supply，即不间断电源设备。
本发明中，在由市电正常时，市电输入到每个IT设备机架的分布式电源系统，分布式电源系统输出后再经过PDU给IT设备供电；当某一路市电不正常或两路市电均不正常时，每台机架的分布式电源系统都会自动切换到电池给各自机架的IT设备提供后备供电。切换时间小于10ms可以可靠保证IT设备在交流断电时能够不间断工作。
本发明中可以给机房内每个机架单独配置后备供电电源，根据机架最大功率范围选择合适的分布式电源系统产品、配置合适容量的蓄电池；分布式电源系统产品采用后备式供电方案，交流输入正常时输出为交流，交流不正常时切换到电池输出高压直流电给IT设备负载；本发明采用交流直接切换电池的分布式电源系统产品做后备供电，大大提高了用电效率和可靠性。
因此，本发明的有益效果如下：
1、安全性高。本发明相比于传统UPS集中式供电系统方案，出现故障后受影响的范围大大减小，系统的安全性得到提高。
2、节能。本发明相比于传统UPS集中式供电系统方案，降低了系统的损耗，减少自身耗电量；自身散热量不高，减少了机房内的空调配置，减少空调耗电。
3、施工方便。本发明采用的分布式电源系统相比于传统的UPS安装更方便，建设周期更短。可进行分批建设。根据用户IT设备进场时间分批开启设备，减少系统空载时间。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中分布式电源系统部分具体的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1和图2所示的一种机房分布式后备直流供电系统，包括市电输入和至少一个IT设备机架，每个所述机架上至少设置有一台IT设备和至少设置一台分布式电源系统，所述市电输入直接接入每个所述机架上的所述分布式电源系统，每个所述IT设备经过两路PDU与所在的所述机架上的所述分布式电源系统电连接；所述分布式电源系统包括第一交流输入端、第一输出端、第一交流切换电路、第一电池切换电路、第二交流输入端、第二输出端、第二交流切换电路、第二电池切换电路和蓄电池；
所述第一交流输入端经过所述第一交流切换电路接入所述第一输出端，所述蓄电池经过所述第一电池切换电路接入所述第一输出端；所述第二交流输入端经过所述第二交流切换电路接入所述第二输出端，所述蓄电池经过所述第二电池切换电路接入所述第二输出端；
所述市电输入包括第一市电输入和第二市电输入，所述第一市电直接接入每个所述机架上的所述分布式电源系统中的所述第一交流输入端，所述第二市电直接接入每个所述机架上的所述分布式电源系统中的所述第二交流输入端；每个所述IT设备经过所述两路PDU分别与所述第一输出端和所述第二输出端电连接。
在优选的实施例中，所述蓄电池为锂电池或铅酸电池，所述蓄电池输出电压范围在150V-400V之间；所述蓄电池组为同一组蓄电池，同时电连接到所述第一电池切换电路和所述第二电池切换电路；或者所述蓄电池组为两组蓄电池，分别电连接到所述第一电池切换电路和所述第二电池切换电路。
在优选的实施例中，所述第一市电输入和第二市电输入来自于同一市电电路，同时电连接到所述第一交流输入端和所述第二交流输入端；或者所述第一市电输入和第二市电输入分别来自于不同的市电电路，分别电连接到所述第一交流输入端和所述第二交流输入端。
在优选的实施例中，所述分布式电源系统内置有内置电池和切换装置，当所述市电输入故障时，所述切换装置能够在10ms之内将所述IT设备与所述市电输入之间的电连接切换为所述IT设备与所述内置电池之间的电连接。
以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种机房分布式后备直流供电系统，其特征在于：包括市电输入和至少一个IT设备机架，每个所述机架上至少设置有一台IT设备和至少设置一台分布式电源系统，所述市电输入直接接入每个所述机架上的所述分布式电源系统，每个所述IT设备经过两路PDU与所在的所述机架上的所述分布式电源系统电连接。
2.根据权利要求1所述的机房分布式后备直流供电系统，其特征在于：所述分布式电源系统包括第一交流输入端、第一输出端、第一交流切换电路、第一电池切换电路、第二交流输入端、第二输出端、第二交流切换电路、第二电池切换电路和蓄电池；
所述第一交流输入端经过所述第一交流切换电路接入所述第一输出端，所述蓄电池经过所述第一电池切换电路接入所述第一输出端；所述第二交流输入端经过所述第二交流切换电路接入所述第二输出端，所述蓄电池经过所述第二电池切换电路接入所述第二输出端；
所述市电输入包括第一市电输入和第二市电输入，所述第一市电直接接入每个所述机架上的所述分布式电源系统中的所述第一交流输入端，所述第二市电直接接入每个所述机架上的所述分布式电源系统中的所述第二交流输入端；每个所述IT设备经过所述两路PDU分别与所述第一输出端和所述第二输出端电连接。
3.根据权利要求2所述的机房分布式后备直流供电系统，其特征在于：所述蓄电池为锂电池或铅酸电池。
4.根据权利要求2所述的机房分布式后备直流供电系统，其特征在于：所述蓄电池组为同一组蓄电池，同时电连接到所述第一电池切换电路和所述第二电池切换电路；或者所述蓄电池组为两组蓄电池，分别电连接到所述第一电池切换电路和所述第二电池切换电路。
5.根据权利要求2所述的机房分布式后备直流供电系统，其特征在于：所述蓄电池输出电压范围在150V-400V之间。
6.根据权利要求2所述的机房分布式后备直流供电系统，其特征在于：所述第一市电输入和第二市电输入来自于同一市电电路，同时电连接到所述第一交流输入端和所述第二交流输入端；或者所述第一市电输入和第二市电输入分别来自于不同的市电电路，分别电连接到所述第一交流输入端和所述第二交流输入端。
7.根据权利要求1所述的机房分布式后备直流供电系统，其特征在于：所述分布式电源系统内置有内置电池和切换装置，当所述市电输入故障时，所述切换装置能够在10ms之内将所述IT设备与所述市电输入之间的电连接切换为所述IT设备与所述内置电池之间的电连接。
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