CN111463887A - 一种供电系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种供电系统和方法,用以提高供电系统中电池簇的使用寿命,该供电系统包括不间断电源UPS、多个电池簇和与多个电池簇一一对应的多个主控直流变换器;UPS用于分别与多路电源和负载连接,并将多路电源中的任一路电源输出的电能提供给负载和多个主控直流变换器,以及将多个主控直流变换器输出的电能提供给负载;多个主控直流变换器中的每一个主控直流变换器分别与对应的电池簇连接,用于将UPS提供的电能轮流提供给对应连接的电池簇,以及轮流从对应连接的电池簇存储的电能输出给UPS;多个电池簇中的每一个电池簇分别用于存储对应连接的主控直流变换器输出的电能,以及将存储的电能提供给对应连接的主控直流变换器。
Description
技术领域
本申请涉及电子电力技术领域,尤其涉及一种供电系统和方法。
背景技术
近年来,锂离子电池作为储能装置在通信领域、数据中心领域都得到了广泛的应用。
数据中心场景一般会配置油机与两路市电,供电可靠性高,一年停电次数<10次。储能装置为多个锂电池簇并联设计的方式,在市电停电时可以通过油机为负载供电,但是在油机启动之前,可以通过储能装置对负载供电,储能装置的供电时间一般≤15min。
在市电或者油机正常供电时,储能装置不工作,则储能装置中的电池长期处于满电浮充状态,电池的剩余容量(State Of Charge,SOC)为100%,而锂电池长期处于高SOC状态下,电池的寿命衰减速度远大于低SOC存储时的寿命衰减,所以数据中心场景锂电池的寿命衰减很快。
因此,现有的供电方式存在电池使用寿命低的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种供电系统和方法,用以提高电池的使用寿命。
第一方面,本申请实施例提供了一种供电系统,该供电装置包括:不间断电源UPS、多个电池簇和与多个电池簇一一对应的多个主控直流变换器线。
其中,UPS用于分别与多路电源和负载连接。多个主控直流变换器中的每一个主控直流变换器分别与对应的电池簇连接。
其中,UPS可以用于将多路电源中的任一路电源输出的电能提供给负载或多个主控直流变换器,以及将多个主控直流变换器输出的电能提供给负载;多个主控直流变换器用于将UPS提供的电能轮流提供给对应连接的电池簇,以及轮流从对应连接的电池簇存储的电能输出给UPS;多个电池簇中的每一个电池簇分别可以用于存储对应连接的主控直流变换器输出的电能,以及将存储的电能提供给对应连接的主控直流变换器。
采用上述结构框架,负载由UPS连接的外部电源供电,同时也可以将多个电池簇中其中的一个电池簇轮流为负载进行供电,将多个电池簇中的每一个电池簇中存储的电能轮流输出释放给负载,从而实现轮流将电池簇组的剩余容量降低,以提高供电系统中每一个电池簇的使用寿命。
在一种可能的设计中,多个电池簇中的每一个电池簇并联连接,且多个电池簇中的每一个电池簇中包括串联连接的多个电池模块;
多个电池模块中的每一个电池模块包括一个电池包和一个从控模块;
电池包和从控模块连接;
多个电池模块中的每一个从控模块均与电池簇对应的主控直流变换器连接。
采用上述结构框架,可以采用多个电池模块连接的方式,以满足多个负载的供电需求。在一种可能的设计中,多个电池簇中的每一个电池簇组中括的多个电池模块的数量相同。
采用上述结构框架,将每一个电池簇中包括的电池模块的数量相同,便于后续处对电池簇中电池模块的充放电进行管理。
在一种可能的设计中,多个从控直流变换器还用于:在多路电源输出的电压小于预设电压阈值时,将多个电池簇中每一个电池簇组中存储的电能通过多个主控直流变换器输出给UPS。
采用上述结构框架,在检测到多路电源无法为负载提供电能时,可以采用多个电池簇中每一个电池簇存储的电能为负载供电,以提高供电可靠性。
在一种可能的设计中,本申请实施例提供的供电系统还包括:连接在多个主控直流变换器和UPS之间的直流母线。
具体地,直流母线用于将UPS输出给至多个主控直流变换器,并将多个主控直流变换器输出的电能输出至UPS。
采用上述结构框架,通过直流母线实现UPS和主控直流变换器之间的电能传输。
在一种可能的设计中,本申请实施例提供的供电系统还可以包括:控制器。
其中,控制器与多个主控直流变换器和UPS连接,控制器用于控制UPS将多路电源中的任一路电源输出的电能提供给负载或多个主控直流变换器,以及将多个主控直流变换器输出的电能提供给负载;或者控制多个主控直流变换器将UPS提供的电能轮流提供给对应连接的电池簇,以及轮流从对应连接的电池簇存储的电能输出给UPS。
采用上述结构框架,通过控制器的控制下,实现UPS和多个主流直流控制器的对应功能。
第二方面,本申请实施例提供了一种供电方法,该方法包括:多个主控直流变换器将第一电池簇存储的电能输出给UPS;多个主控直流变换器在第一电池簇的剩余容量小于预设阈值时,从UPS接收电能,并将接收的电能输出给第一电池簇;其中,预设阈值是根据负载的功率和预设供电时间确定的。
采用上述方法,可以通过轮流将电池簇中的电池簇进行充放电的方式将电池簇中电能大于预设阈值的部分提供给负载,从而轮流将电池簇的剩余容量降低,实现提高电池簇的使用寿命。
在一种可能的设计中,本申请实施例提供的供电方法还包括:在多路电源的输出电压均小于预设电压阈值时,将多个电池簇中每一个电池簇存储的电能提供负载。
采用上述方法,在检测到多路电源无法为负载提供电能时,可以采用多个电池簇中每一个电池簇存储的电能为负载供电,以提高供电可靠性。
在一种可能的设计中,从UPS接收电能,并将接收的电能输出给第一电池簇,包括:从UPS接收电能,并将接收的电能输出给第一电池簇,待第一电池簇的剩余容量为100时,停止为第一电池簇充电。
采用上述方法,可以控制每一个电池簇剩余容量在预设阈值和100之间切换,来提高电池簇的使用寿命。
在一种可能的设计中,本申请实施例提供的供电方法还包括:在第一电池簇充电完毕,在预设时长后为第二电池簇充电。
采用上述方法,在轮流控制电池簇充放电时,电池簇的当前容量需要满足当多路电源故障时,负载需求的电能,以保证供电系统的供电可靠性。
第三方面,本申请实施例提供了一种供电设备,该供电设备包括:存储器以及处理器。其中,存储器,用于存储程序指令;处理器,用于调用存储器中存储的程序指令,以执行上述第二方面及其任一可能的设计中提供的供电方法。
第三方面中任一种可能设计方式所带来的技术效果可参见第二方面和/或第二方面中不同设计方式所带来的技术效果,此处不再赘述。
第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机指令,当计算机指令在计算机上运行时,使得计算机执行上述第二方面及其任一可能的设计中提供的供电方法。
另外,第四方面中任一种可能设计方式所带来的技术效果可参见第二方面和/或第二方面中不同设计方式所带来的技术效果,此处不再赘述。
附图说明
图1为现有技术提供的一种数据中心供电系统的结构示意图;
图2为电池剩余容量与剩余容量的关系示意图;
图3为本申请实施例提供的供电系统的结构示意图一;
图4为本申请实施例提供的UPS的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的主控直流变换器的结构示意图;
图6为本申请实施例提供的电池簇的结构示意图;
图7为本申请实施例提供的供电系统的结构示意图二;
图8为本申请实施例提供的供电方法的流程示意图;
图9为本申请实施例提供的供电设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请实施例作进一步详细描述。
基于背景技术中提出的问题,本申请实施例提供一种供电系统和方法,用以提高储能装置中电池的使用寿命。
下面,以图1为例对本申请实施例的应用场景进行简单介绍。
本申请实施例提供的供电系统可应用于图1所示的数据中心供电系统中。目前,数据中心供电系统一种可能的结构如图1所示,该供电系统中包括UPS101、多个电池簇102和负载103。UPS101分别与市电和油机连接,UPS101可以用于将市电输入的电压转换为负载103的供电电压后输出给负载103,为负载103供电,以及在市电发生故障时,将负载103的供电电源由市电切换为油机。多个电池簇102与UPS101连接,多个电池簇102可以用于在市电发生故障、且油机启动之前,将存储的电能通过UPS101转换为负载103的供电电压后输出给负载103,以保证负载103的正常工作。
在图1所示的数据中心的供电系统虽然可以实现为负载103供电,但是多个电池簇102采用同时进行放电以满足负载103对电能的需求,当油机启动后,每一个电池簇组的剩余容量均放电至固定值(一般约为80%),即多个电池簇102的剩余容量在80%-100%之间变换,由图2所示的电池剩余容量与使用寿命的关系示意图中可知,电池簇的剩余容量越低,使用寿命越长,因此,目前供电方式将会造成电池簇的使用寿命减小。
因此,目前的供电方式存在的电池簇使用寿命低的问题。
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。
需要说明的是,本申请中所涉及的多个,是指两个或两个以上。
本申请中所涉及术语“连接”,描述两个对象的连接关系,可以表示两种连接关系,例如,A和B连接,可以表示:A与B直接连接,A通过C和B连接这两种情况。
另外,需要理解的是,在本申请的描述中,“第一”、“第二”等词汇,仅用于区分描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性,也不能理解为指示或暗示顺序。
本申请实施例提供一种供电系统和方法,用以提高储能装置中电池的使用寿命。
参见图3,为本申请实施例提供的一种供电系统的结构示意图。其中,该供电系统300包括不间断电源(Uninterruptible Power System,UPS)301、多个电池簇302和与多个电池簇302一一对应的多个主控直流变换器303。
其中,UPS301用于分别与多路电源和负载连接。多个主控直流变换器303中的每一个主控直流变换器分别与对应的电池簇连接。其中,多路电源为交流电源。
其中,UPS301可以用于将多路电源中的任一路电源输出的电能提供给负载和多个主控直流变换器303,以及将多个主控直流变换器303输出的电能提供给负载;多个主控直流变换器303用于将UPS提供的电能轮流提供给对应连接的电池簇,以及轮流从对应连接的电池簇存储的电能输出给UPS301;多个电池簇302中的每一个电池簇分别用于存储对应连接的主控直流变换器输出的电能,以及将存储的电能提供给对应连接的主控直流变换器。
进一步地,多个主控直流变换器303输出的电压的正负方向可以相同。多个主控直流变换器303输出的电压的正负方向相同,其具体含义可以是:多个主控直流变换器303中的每一个变换器输出高电平的一端连接,多个变换器302中每一个变换器输出低电平的一端连接。
通过本申请提供的供电系统300为负载供电时,负载由UPS连接的外部电源供电,同时也可以将多个电池簇302中其中的一个电池簇轮流为负载进行供电,将多个电池簇302中的每一个电池簇中存储的电能轮流输出释放给负载,从而实现轮流将电池簇组的剩余容量降低,以提高供电系统300中每一个电池簇的使用寿命。
应理解,以外部电源为市电和油机为例,正常状态下,由市电通过UPS301为负载供电,当市电发生故障时,可以采用油机为负载供电,但是油机的启动需要相应的时间,在油机启动之前,为了实现负载保持工作状态,可以将多个电池簇302中每一个电池簇中存储的电能为负载供电。
应理解,本申请实施例提供的供电系统300还可以包括连接在UPS301和多个主控直流变换器303之间的直流母线,该直流母线可以用于将UPS301输出给至多个主控直流变换器303,并将多个主控直流变换器303输出的电能输出至UPS301。
下面,对供电系统300中的UPS301、多个电池簇302和多个主控直流变换器303的具体结构进行介绍。
以下,对本申请实施例提供的UPS301进行解释说明。
一、UPS301
UPS301可以与多个主控直流变换器303连接,UPS301可以用于与多路电源和负载连接。
其中,设置UPS301的作用为:将多路电源中的任一路电源输出的电能转换为负载的供电电压后输出给负载和多个主控直流变换器303,以及将多个主控直流变换器303输出的电能转换为负载的供电电压后提供给负载。
UPS301可以包括直流端和三相交流端,交流端与多路电源连接,直流端与多个主控直流变换器303。
具体地,UPS301可以包括三相转换器。其中,三相转换器由开关管构成;三相转换器的交流端与多路电源的交流端连接;三相变换器的直流端与负载和多个主控直流变换器303连接。
为了便于理解,下面给出变换器的具体示例。
参见图4为本申请实施例提供的一种三相转换器的结构示意图。在图4中,包括开关管S1至S6以及电感L1至L3。此外,Va、Vb和Vc可以视为UPS301的三相交流端,A和B可以视为UPS301的直流输出端。
通过图4所示的UPS301实现三相整流时,Va、Vb和Vc作为三相输入端接收三相交流电源输出的电能,A和B作为直流输出端,能量从左向右传输,将左侧输入的三相交流电转换为直流电后提供给负载和多个主控直流变换器303。
应理解,若直接通过三相转换器对交流电源输出的电能进行转换,输出电压可能难以满足负载的电压需求,因此,可以通过直流转换器对三相转换器输出的电压进行整流和调压后输出给负载,以满足负载对供电电压的需求。
当然,以上对UPS301的结构的介绍仅为示例,实际应用中,UPS301中的三相转换器也可以采用其他结构,例如三相转换器可以是三相半控桥式电路或者三相不可控桥式电路。
以下,对本申请实施例提供的主控直流变换器303进行解释说明。
二、多个主控直流变换器303
多个主控直流变换器303中的每一个与主控直流变换器与对应的电池簇连接,多个主控直流变换器303可以用于将UPS301提供的电能轮流提供给对应连接的电池簇,以及轮流从对应连接的电池簇存储的电能输出给UPS301。
具体地,多个主控直流变换器303中的每一个主控直流变换器可以包括:第一H桥整流电路、隔离变压器和第二H桥整流电路;其中,隔离变压器的原边绕组与第一H桥整流电路耦合,隔离变压器的副边绕组与第二H桥整流电路耦合。
其中,第一H桥整流电路,由开关管组成,用于对UPS301输出的进行调压;第二H桥整流电路,由开关管组成,用于对调压后的电压进行整流,输出电池簇的充电电压。
第一H桥整流电路还可以对电池簇上存储的电压进行调压;第二H桥整流电路,还可以用于对调压后的电压进行整流,输出第四电压。
本申请实施例中,主控直流变换器可以采用现有结构,即由两个H桥整流电路和一个隔离变压器组成。其中,第一H桥整流电路的第一桥臂可以作为主控直流变换器的第一直流端,与UPS301中的三相转换器的直流端连接,第二H桥整流电路的第二桥臂可以作为主控直流变换器的第二直流端,与对应电池簇连接。
采用上述主控变换器结构,可以对UPS输出电压进行调压和整流处理,可以实现UPS301与多个电池簇302的隔离。
采用上述变换器结构,可以对电池簇存储的电压调压和整流处理,不仅可以实现为UPS301提供恒定的电压,也可以解决由于为UPS301输出的电能的电池簇的电压逐渐减小与其它电池簇电压不一致造成的环流问题。
示例性地,多个主控直流变换器303中每一个主控直流变换器的结构可以如图5。在图5中,Vd和Ve作为第一直流端,A和B作为第二直流端,开关管Q1/Q2/Q3/Q4组成第一H桥整流电路,开关管Q5/Q6/Q7/Q8组成第二H桥整流电路,L、C1和T组成隔离变压器。其中,L和T可以是分立结构,也可以采用磁集成方式。
当多个主控直流变换器303中的每一个主控直流变换器用于为连接的电池簇充电时,Vd和Ve作为第一直流端,用于接收UPS301中三相转换器直流端输出的直流电,A和B作为第二直流端,与对应的电池簇连接,输出电池簇的供电电压,实现为连接的电池簇充电。
具体实现时,多个主控直流变换器303可以由开关管、二极管、电感、电容等器件组成。多个主控变换器302中的每一个变换器的工作状态可以通过调节这些器件(例如开关管)的工作状态来实现。
具体地,供电系统300的各电路中的开关管可以为金属氧化物半导体(metaloxide semiconductor,MOS)管;供电系统300的各电路中的开关管也可以为双极结型晶体管(bipolar junction transistor,BJT)。
以下,对本申请实施例提供的多个电池簇302进行解释说明。
三、多个电池簇302
多个电池簇302与对应的主控直流变换器连接,多个电池簇302中的每一个电池簇分别用于存储对应连接的主控直流变换器输出的电能,以及将存储的电能提供给对应连接的主控直流变换器。
其中,多个电池簇302中的每一个电池簇并联连接,且多个电池簇302中的每一个电池簇中包括串联连接的多个电池模块。
具体地,多个电池模块中的每一个电池模块包括一个电池包和一个从控模块;电池包和从控模块连接;多个电池模块中的每一个从控模块均与电池簇对应的主控直流变换器连接。
其中,设置多个电池包的作用为:通过连接多个电池包提高电池簇的电能存储量。设置从控模块的作用为:控制对应连接的电池包输出电能,以满足负载对电能的需求。
为了便于理解,下面给出电池簇的具体示例。
参见图6为本申请实施例提供的一种电池簇的结构示意图。在图6中,包括多个电池包1至N和多个从控模块1至N。其中,N为正整数。
通过图6所示的电池簇存储对应连接主控直流变换器输出的电能时,从控模块1控制电池包1接收主控直流变换器输出的电能,待电池包1接收电能完毕,从控模块2控制电池包2接收主控直流变换器输出的电能,以此类推,将所有电池包充电完毕。
通过图6所示的电池簇将存储的电能输出给连接主控直流变换器时,从控模块1控制电池包1输出电能至主控直流变换器,待电池包1存储的电能释放完毕,从控模块2控制电池包2输出电能至主控直流变换器,以此类推,将所有电池包存储的电能输出给主控直流变换器。
具体地,从控模块1至N的工作方式可以由主控直流变换器控制实现。
应理解,本申请实施例提供的供电装置300还可以包括控制器。其中,该控制器可以用于控制UPS301将多路电源中的任一路电源输出的电能提供给负载或多个主控直流变换器303,以及将多个主控直流变换器303输出的电能提供给负载;或者控制多个主控直流变换器303将UPS提供的电能轮流提供给对应连接的电池簇,以及轮流从对应连接的电池簇存储的电能输出给UPS301。
具体地,若供电系统300中的开关管为MOS管,该控制器可以与MOS管的栅极连接,从通过控制MOS管的通断使得UPS301和多个主控直流变换器303实现对应的功能;若供电系统300中的开关管为BJT管,该控制器可以与BJT的基极连接,从通过控制BJT的通断使得UPS301和多个主控直流变换器303实现对应的功能。
具体实现时,控制器可以是微控制单元(micro controller unit,MCU)、中央处理器(central processing unit,CPU)、数字信号处理器(digital singnal processor,DSP)中的任一种。当然,控制器的具体形态不限于上述举例。
为了使方案描述更加清楚,下面结合图3和图6的相关描述,本申请实施例提供的供电系统300的一种可能的结构如图7所示,下面结合图7对本申请实施例提供的供电系统的工作原理进行简单的概述。
如图7所示,供电系统包括UPS、N个电池簇、N个主控直流变换器以及连接在UPS和N个电池簇之间的直流母线。
UPS可以与市电和油机连接,正常情况下,UPS可以用于将市电输入的电压转换为负载的供电电压后输出给负载,保证负载正常工作。
同时,与供电系统连接的控制器(未示出)向N个电池簇中的其中一个电池簇(例如第一电池簇)对应的主控直流变换器发送第一控制信号,以使第一电池簇对应的主控直流变换器将第一电池簇中存储的电能转换为固定的电压值后提供为UPS,并在第一组电池簇存储的电能释放完毕(第一组电池簇的剩余容量小于或者等于预设容量阈值)后,控制器向第一电池簇对应的主控直流变换器发送第二控制信号,以使第一电池簇对应的主控直流变换器接收UPS输出的直流电压转换为电池包的供电电压后给第一电池簇,并给电池包充电,待第一电池簇充电完毕,控制器向第二电池簇对应的主控直流变换器发送第三控制信号,以使第二电池簇对应的主控直流变换器将第二电池簇中存储的电压转换为固定的电压值后提供为UPS。以此类推,控制供电系统中的N个电池簇轮流进行存储电能和输出电能。
采用上述工作方式,通过将N个电池簇轮流将部分或全部的电能通过UPS提供给负载,即在每一时刻只有一个电池簇为负载供电,从而轮流将电池簇组的剩余容量降低,以提高电池簇的使用寿命。
应理解,当市电发生故障时,由油机为负载进行供电,但是油机的启动需要相应的时间,在油机启动之前,由供电系统输出负载所需的电能,以保证负载正常工作。
具体地,当检测到市电或者油机无法输出电能时,控制器向N个主控直流变换器输出控制信号,以控制N个主控直流变换器将N个电池簇存储的电能通过UPS转换为负载的供电电压后输出给负载。
可选地,该供电系统还包括负载,该供电系统可以用于向负载供电。
可选地,本申请实施例提供的供电系统可以应用于数据中心供电系统中,该供电系统可以用于为多个服务器供电。
此外,本申请实施例中提供的系统结构和业务场景主要是为了解释本申请的技术方案的一些可能的实施方式,不应被解读为对本申请的技术方案的唯一性限定。本领域普通技术人员可以知晓,随着系统的演进,以及更新的业务场景的出现,本申请提供的技术方案对于相同或类似的技术问题仍然可以适用。
基于同一发明构思,本申请实施例还提供一种供电方法,该供电方法应用于本申请实施例提供的供电系统300中。
本申请实施例提供的供电方法可以如图8所示,申请实施例提供的供电方法可以由供电系统300中的控制器来执行,主要包括以下步骤:
S801:多个主控直流变换器将第一电池簇存储的电能输出给UPS。
S802:多个主控直流变换器在第一电池簇的剩余容量小于预设阈值时,从UPS接收电能,并将接收的电能输出给第一电池簇。
其中,预设阈值是根据负载的功率和预设供电时间确定的。其中,预设供电时间为市电发生故障时油机的启动制动时间,即该预设阈值为多路电源发生故障期间内,第一电池簇的当前容量减去需要消耗的剩余容量,该消耗的剩余容量为多个电池簇中存储的总容量与负载所需的电能的差值与第一电池簇的存储的电能的比值。
具体地,当市电正常时,控制多个主控直流变换器控制连接的电池簇轮流为负载进行供电,并在电池簇的放电完毕,从UPS接收电能重新为电池簇充电。以实现轮流降低每一个电池簇的剩余容量,来提高电池簇的使用寿命。
可选的,从UPS接收电能,并将接收的电能输出给第一电池簇时,从UPS接收电能,并将接收的电能输出给第一电池簇,待第一电池簇的剩余容量为100时,停止为第一电池簇充电。
可选地,在第一电池簇充电完毕,在预设时长后为第二电池簇充电。
其中,当第一电池簇放电完毕后,为了避免该时间内多路电源发生故障,多个电池簇中存储的电能,不满足负载的需求,需要在第一电池簇充电完毕,且在预设时长后再控制另一个电池簇为负载供电。
可选地,在多路电源的输出电压均小于预设电压阈值时,将多个电池簇中每一个电池簇存储的电能提供负载。
即当市电发生故障时、且油机启动之间,可以控制多个电池簇中每一个电池簇存储的电能提供负载,以负载的工作需求,提高供电可靠性。
基于相同的技术构思,本申请实施例还提供一种供电设备,该供电设备900可用于执行图8所示的供电方法。示例性的,该供电设备900可以为处理芯片。
如图9所示,该供电设备900可以包括存储器901和处理器902。存储器901用于存储程序代码,处理器902用于调用存储在存储器901中的程序代码,以执行图8所示的供电方法。
需要说明的是,供电设备900可用于执行图8所示的供电方法,供电设备900中未详尽描述的实现方式可参见图8所示的供电方法中的相关描述,此处不再赘述。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包括一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(Solid State Disk,SSD))等。
本申请实施例中所描述的各种说明性的逻辑单元和电路可以通过通用处理器,数字信号处理器,专用集成电路(ASIC),现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置,离散门或晶体管逻辑,离散硬件部件,或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器,可选地,该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现,例如数字信号处理器和微处理器,多个微处理器,一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核,或任何其它类似的配置来实现。
本申请实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件单元、或者这两者的结合。软件单元可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地,存储媒介可以与处理器连接,以使得处理器可以从存储媒介中读取信息,并可以向存储媒介存写信息。可选地,存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述,显而易见的,在不脱离本申请的精神和范围的情况下,可对其进行各种修改和组合。相应地,本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明,且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种供电系统,其特征在于,包括:不间断电源UPS、多个电池簇和与所述多个电池簇一一对应的多个主控直流变换器;
所述UPS用于分别与多路电源和负载连接,并用于将所述多路电源中的任一路电源输出的电能提供给所述负载和所述多个主控直流变换器,以及将所述多个主控直流变换器输出的电能提供给所述负载;
所述多个主控直流变换器中的每一个主控直流变换器分别与对应的电池簇连接,所述多个主控直流变换器用于将所述UPS提供的电能轮流提供给对应连接的电池簇,以及轮流从对应连接的电池簇存储的电能输出给所述UPS;
所述多个电池簇中的每一个电池簇分别用于存储对应连接的主控直流变换器输出的电能,以及将存储的电能提供给对应连接的主控直流变换器。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述多个电池簇中的每一个电池簇并联连接,且所述多个电池簇中的每一个电池簇中包括串联连接的多个电池模块;
所述多个电池模块中的每一个电池模块包括一个电池包和一个从控模块;
所述电池包和所述从控模块连接;
所述多个电池模块中的每一个从控模块均与电池簇对应的主控直流变换器连接。
3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述多个电池簇中的每一个电池簇中包括的多个电池模块的数量相同。
4.如权利要求1-3中任一项所述的系统,其特征在于,所述多个从控直流变换器还用于:在所述多路电源输出的电压小于预设电压阈值时,将所述多个电池簇中每一个电池簇组中存储的电能通过所述多个主控直流变换器输出给UPS。
5.如权利要求1-4中任一项所述的系统,其特征在于,还包括:连接在所述多个主控直流变换器和所述UPS之间的直流母线;
所述直流母线用于将所述UPS输出给至所述多个主控直流变换器,并将所述多个主控直流变换器输出的电能输出至所述UPS。
6.如权利要求1-5中任一项所述的系统,其特征在于,所还包括:控制器;
所述控制器与所述多个主控直流变换器和所述UPS连接,所述控制器用于控制所述UPS将所述多路电源中的任一路电源输出的电能提供给所述负载或所述多个主控直流变换器,以及将所述多个主控直流变换器输出的电能提供给所述负载;或者
控制所述多个主控直流变换器将所述UPS提供的电能轮流提供给对应连接的电池簇,以及轮流从对应连接的电池簇存储的电能输出给所述UPS。
7.一种供电方法,应用于权利要求1-5中任一项所述的供电系统中,其特征在于,包括:
所述多个主控直流变换器将所述第一电池簇存储的电能输出给所述UPS;
所述多个主控直流变换器在所述第一电池簇的剩余容量小于预设阈值时,从所述UPS接收电能,并将接收的电能输出给所述第一电池簇;
其中,所述预设阈值是根据所述负载的功率和预设供电时间确定的。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述多路电源的输出电压均小于预设电压阈值时,将所述多个电池簇中每一个电池簇存储的电能提供所述负载。
9.如权利要求7或8所述的方法,其特征在于,所述从所述UPS接收电能,并将接收的电能输出给所述第一电池簇,包括:
从所述UPS接收电能,并将接收的电能输出给所述第一电池簇,待所述第一电池簇的剩余容量为100时,停止为所述第一电池簇充电。
10.如权利要求7-9中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述第一电池簇充电完毕,在预设时长后为第二电池簇充电。
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