CN114268088A - 供电系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种供电系统及其控制方法，该该供电系统包括整流转换模块和多个直流转换模块，整流转换模块对外提供一个可拔插整流输入端子和多个可拔插直流母线输出端子，一个可拔插直流母线输出端子用于连接一个直流转换模块以接入直流转换模块，直流转换模块的输出端连接负载。在可拔插整流输入端子连接多相交流电网且有直流转换模块接入时，整流转换模块基于一个或者多个直流转换模块的目标输入电压，将多相交流电网输入的交流电变换为输出电压为第一目标输出电压的第一直流电。任一直流转换模块将第一直流电变换为其连接负载所需的第二直流电压的第二直流电。采用本申请，可降低供电系统安装时的工作量以及错误率，适用性强。

Description

供电系统及其控制方法

技术领域

本申请涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种供电系统及其控制方法。

背景技术

目前，服务器设备的供电主要是采用图1所示的分布式供电系统对服务器设备供电。如图1所示，单相电网依次通过交流AC/直流DC电源模块和DC/DC电源模块向服务器设备进行供电。由于AC/DC电源模块和DC/DC电源模块之间均是通过电缆进行连接，因此在服务器设备的数量较大时，上述供电系统安装起来工作量随之增加，且安装错误率随之增大，适用性差。

发明内容

本申请提供了一种供电系统及其控制方法，可通过多个可插拔直流母线输出端子以插接的方式实现整流转换模块与多个直流转换模块之间的连接，多负载接入的安装操作简单，供电系统的稳定性高，适用性强。

第一方面，本申请提供了一种供电系统，该供电系统包括整流转换模块和多个直流转换模块，整流转换模块对外提供一个可拔插整流输入端子和多个可拔插直流母线输出端子，可拔插整流输入端子用于连接多相交流电网，多个可拔插直流母线输出端子中的一个可拔插直流母线输出端子用于连接多个直流转换模块中的一个直流转换模块以接入直流转换模块，直流转换模块的输出端连接负载。在可拔插整流输入端子连接多相交流电网且有一个或者多个直流转换模块接入时，整流转换模块基于一个或者多个直流转换模块的目标输入电压，将多相交流电网输入的交流电变换为输出电压为第一目标输出电压的第一直流电，并将第一直流电输出至一个或者多个直流转换模块，第一目标输出电压由一个或者多个直流转换模块的目标输入电压得到。一个或者多个直流转换模块中任一直流转换模块将第一直流电变换为输出电压为任一直流转换模块连接的负载所需的第二目标输出电压的第二直流电，并将第二直流电输出至负载，第二目标输出电压小于或者等于第一目标输出电压。

结合第一方面，在第一种可能的实施方式中，整流转换模块包括交流AC/直流DC电路和第一控制器。第一控制器获得一个或者多个直流转换模块的目标输入电压的平均值以作为第一目标输出电压，并控制AC/DC电路将多相交流电网输入的交流电变换为输出电压为第一目标输出电压的第一直流电。

结合第一方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，第一控制器还获取所述一个或者多个所述直流转换模块连接的负载所需的第二目标输出电压，基于所述直流转换模块的输入电压与输出电压之间的映射关系获得所述一个或者多个所述直流转换模块的目标输入电压。

结合第一方面第一种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，任一直流转换模块包括第二控制器。第二控制器还在任一直流转换模块通过一个可拔插直流母线输出端子接入整流转换模块时，基于负载所需的第二目标输出电压获得任一直流转换模块的目标输入电压，并向整流转换模块发送任一直流转换模块的目标输入电压。第一控制器还从第二控制器接收任一直流转换模块的目标输入电压。

结合第一方面第三种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，任一直流转换模块的第二控制器基于任一直流转换模块连接的负载所需的第二目标输出电压、目标工作电流和第一可控转换效率获得任一直流转换模块的目标输入功率，并根据任一直流转换模块的目标输入功率和目标输入电流获得任一直流转换模块的目标输入电压。

第二方面，本申请提供了一种供电系统的控制方法，供电系统包括整流转换模块和多个直流转换模块，整流转换模块对外提供一个可拔插整流输入端子和多个可拔插直流母线输出端子，可拔插整流输入端子用于连接多相交流电网，多个可拔插直流母线输出端子中的一个可拔插直流母线输出端子用于连接多个直流转换模块中的一个直流转换模块以接入直流转换模块，直流转换模块的输出端连接负载。该方法包括：在可拔插整流输入端子连接多相交流电网且有一个或者多个直流转换模块接入时，供电系统通过整流转换模块基于一个或者多个直流转换模块的目标输入电压，将多相交流电网输入的交流电变换为输出电压为第一目标输出电压的第一直流电，并将第一直流电输出至一个或者多个直流转换模块，第一目标输出电压由一个或者多个直流转换模块的目标输入电压得到。之后，供电系统通过一个或者多个直流转换模块中任一直流转换模块将第一直流电变换为输出电压为任一直流转换模块连接的负载所需的第二目标输出电压的第二直流电，并将第二直流电输出至负载，第二目标输出电压小于或者等于第一目标输出电压。

结合第二方面，在第一种可能的实施方式中，整流转换模块包括交流AC/直流DC电路和第一控制器。供电系统通过第一控制器获得一个或者多个直流转换模块的目标输入电压的平均值以作为第一目标输出电压，并控制AC/DC电路将多相交流电网输入的交流电变换为输出电压为第一目标输出电压的第一直流电。

结合第二方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，供电系统还通过第一控制器获取所述一个或者多个所述直流转换模块连接的负载所需的第二目标输出电压，基于所述直流转换模块的输入电压与输出电压之间的映射关系获得所述一个或者多个所述直流转换模块的目标输入电压。

结合第二方面第一种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，任一直流转换模块包括第二控制器。供电系统还通过第二控制器在任一直流转换模块通过一个可拔插直流母线输出端子接入整流转换模块时，基于负载所需的第二目标输出电压获得任一直流转换模块的目标输入电压，并向整流转换模块发送任一直流转换模块的目标输入电压。供电系统还通过第一控制器从第二控制器接收任一直流转换模块的目标输入电压。

结合第二方面第三种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，供电系统通过任一直流转换模块的第二控制器基于任一直流转换模块连接的负载所需的第二目标输出电压、目标工作电流和第一可控转换效率获得任一直流转换模块的目标输入功率，并根据任一直流转换模块的目标输入功率和目标输入电流获得任一直流转换模块的目标输入电压。

附图说明

图1是分布式供电系统的架构示意图；

图2是本申请提供的供电系统的应用场景示意图；

图3是本申请提供的供电系统的一架构示意图；

图4是本申请提供的供电系统的另一架构示意图；

图5是本申请提供的供电系统的又一架构示意图；

图6是本申请提供的可拔插直流母线输出端子和可拔插直流母线输入端子的架构示意图；

图7是本申请提供的供电系统的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

本申请提供的供电系统可适用于电子设备、服务器等低压直流设备供电或者电池充电等应用场景，其中，电子设备包括智能手机、平板电脑、台式计算机、智能音箱等。下面以服务器的供电场景为例进行说明，以下不再赘述。

参见图2，图2是本申请提供的供电系统的应用场景示意图。本申请提供的供电系统包括整流转换模块和多个直流转换模块，该整流转换模块对外提供一个可拔插整流输入端子和多个可拔插直流母线输出端子。整流转换模块通过一个可拔插整流输入端子连接交流电网，以及通过一个可拔插直流母线输出端子接入一个直流转换模块，各个直流转换模块的输出端连接负载。在服务器的供电场景下，整流转换模块可以为图2所示的整流器，多个直流转换模块可以为图2所示的DC/DC变换器1至DC/DC变换器n，多个负载可以为图2所示的服务器1至服务器n，n为大于1的整数。在需要向多个服务器进行集中供电时，可采用图2所示的供电系统进行供电。在进行系统安装时，工作人员可通过可拔插整流输入端子（图未示）以插接的形式实现整流器与交流电网之间的连接，并可通过n个可拔插直流母线输出端子（图未示）以插接的形式实现整流器与上述n个DC/DC变换器的连接，n个DC/DC变换器中的各DC/DC变换器的输出端连接服务器。在需要对服务器1至服务器n进行供电时，整流器可先基于n个DC/DC变换器的目标输入电压，将交流电网提供的交流电压（如380V）变换为输出电压为第一目标输出电压的第一直流电，并将第一直流电输出至各DC/DC变换器。各DC/DC变换器将第一目标输出电压进行直流变换得到输出电压为第二目标输出电压（即各DC/DC变换器连接的服务器所需要的最佳工作电压）的第二直流电，并向各DC/DC变换器连接的服务器输出第二直流电，从而实现对n个服务器的集中供电。相比采用电缆连接方式的分布式供电系统而言，本申请提供的供电系统在安装时可通过整流器对外提供的多个可带电拔插直流母线输出端子以插接的方式接入多个DC/DC变换器，进而使多个服务器能够灵活接入或者退出供电系统，安装操作简单灵活，因此可提高供电系统在对多个服务器集中供电时的安装灵活性和便捷性，进而可有效降低系统安装时的工作量以及错误率，提高供电系统的稳定性，适用性强。可以理解，上述只是对本申请提供的供电系统的应用场景进行示例，而非穷举，本申请不对应用场景进行限制。

下面结合图3至图6对本申请提供的供电系统的工作原理进行示例说明。

参见图3，图3是本申请提供的供电系统的一架构示意图。如图3所示，供电系统1包括整流转换模块10以及多个直流转换模块（如图3所示的直流转换模块111、……、直流转换模块11n）。整流转换模块10对外提供可拔插整流输入端子101以及可拔插直流母线输出端子1021、……、可拔插直流母线输出端子102n。其中，可拔插整流输入端子101用于连接多相交流电网，可拔插直流母线输出端子1021用于连接直流转换模块111以接入直流转换模块111，直流转换模块111的输出端连接负载1；……；可拔插直流母线输出端子102n用于连接直流转换模块11n以接入直流转换模块11n，直流转换模块11n的输出端连接负载n。需要说明的是，上述各直流转换模块均可根据供电应用场景灵活接入整流转换模块10。示例性的，在需要向多个小型低压直流设备进行供电的场景下，则在系统安装时，将多个直流转换模块通过多个可拔插直流母线输出端子以插接的方式接入整流转换模块10；在需要向一个大型低压直流设备进行供电的场景下，则在系统安装时，将一个直流转换模块通过一个可拔插直流母线输出端子以插接的方式接入整流转换模块10即可。

在一可选实施方式中，整流转换模块10在可拔插整流输入端子101连接多相交流电网且上述n个直流转换模块中有一个或者多个直流转换模块接入时，基于接入整流转换模块10的直流转换模块的目标输入电压，将多相交流电网输入的交流电变换为输出电压为第一目标输出电压的第一直流电，并将第一直流电输出至接入整流转换模块10的一个或者多个直流转换模块。接入整流转换模块10的任一直流转换模块将第一直流电变换为输出电压为第二目标输出电压（即任一直流转换模块连接的负载正常工作所需的工作电压）的第二直流电，并将第二直流电输出至与该直流转换模块相连的负载，第二目标输出电压小于或者等于第一目标输出电压。

可以理解的，整流转换模块10可通过多个可拔插直流母线输出端子连接多个直流转换模块，以及通过可拔插整流输入端子101接连多相交流电网，也即在供电系统1安装时整流转换模块10与多相交流电网以及各个直流转换模块均是采用插接的方式进行安装，进而能够使多个负载灵活接入供电系统1，安装操作简单，因此可提高供电系统1在对多个负载集中供电时的安装灵活性和便捷性，进而在可有效降低供电系统1安装时的安装难度、工作量以及错误率，提高供电系统1的稳定性，适用性强。

为了方便介绍，下面以多相交流电网为三相交流电网，负载为服务器设备为例，对供电系统的工作原理进行介绍。

示例性的，参见图4，图4是本申请提供的供电系统的另一架构示意图。如图4所示，供电系统1包括整流转换模块10、直流转换模块111、……、直流转换模块11n。整流转换模块10包括可拔插整流输入端子101、可拔插直流母线输出端子1021、……、可拔插直流母线输出端子102n、AC/DC电路103和第一控制器104，其中，AC/DC电路103的输入端连接可拔插整流输入端子101，AC/DC电路103的输出端连接可拔插直流输入端子1111、……、可拔插直流输入端子11n1。直流转换模块111包括可拔插直流输入端子1111、DC/DC电路1112和第二控制器1113,在直流转换模块111需要接入整流转换模块10时，可以通过将可拔插直流输入端子1111插接至可拔插直流母线输出端子1021，从而实现直流转换模块111与整流转换模块10之间的连接；……；直流转换模块11n包括可拔插直流输入端子11n1、DC/DC电路11n2和第二控制器11n3，在直流转换模块11n需要接入整流转换模块10时，可以通过将可拔插直流输入端子11n1插接至可拔插直流母线输出端子102n，从而实现直流转换模块11n与整流转换模块10之间的连接。AC/DC电路103的输入端通过可拔插整流输入端子101连接三相交流电网，AC/DC电路103的输出端通过可拔插直流母线输出端子1021和可拔插直流输入端子1111连接DC/DC电路1112的输入端，DC/DC电路1112的输出端连接服务器设备1；……；AC/DC电路103的输出端通过可拔插直流母线输出端子102n和可拔插直流输入端子11n1连接DC/DC电路11n2的输入端，DC/DC电路11n2的输出端连接服务器设备n。第一控制器104分别与各直流转换模块中的第二控制器（如图4所示的第二控制器1113、……、第二控制器11n3）相连，以实现整流转换模块10与上述n个直流转换模块之间的有线通讯。各直流转换模块中的第二控制器与DC/DC电路的输出端相连（如图4所示的第二控制器1113连接DC/DC电路1112的输出端，……，第二控制器11n3连接DC/DC电路11n2的输出端），以实现各直流转换模块与各直流转换模块连接的服务器设备之间的有线通讯。

在一可选实施方式中，第一控制器104在检测到可拔插整流输入端子101连接三相交流电网且上述n个直流转换模块中有一个或者多个直流转换模块接入整流转换模块10时，可通过第一控制器104与上述一个或者多个直流转换模块连接的服务器设备之间的通讯线（图未示），向上述一个或者多个直流转换模块连接的服务器设备发送工作电压获取请求。可选的，第一控制器104与上述一个或者多个直流转换模块连接的服务器设备之间的通讯也可以通过无线通信方式（如WIFI、Zigbee等）实现。上述一个或者多个直流转换模块中各直流转换模块连接的服务器设备，根据接收到的工作电压获取请求向第一控制器104返回各自所需要的第二目标输出电压（即最佳工作电压）。第一控制器104接收上述一个或者多个直流转换模块连接的服务器设备返回的第二目标输出电压，并基于直流转换模块的输入电压与输出电压之间的映射关系（即直流转换模块中DC/DC电路的输入电压与输出电压之间的关系），得到上述一个或者多个直流转换模块中各直流转换模块的输出电压为第二目标输出电压所对应的输入电压，即上述一个或者多个直流转换模块中各直流转换模块的目标输入电压。

第一控制器104计算上述一个或者多个直流转换模块中各直流转换模块的目标输入电压的平均值，并将该平均值确定为第一目标输出电压。进而第一控制器104根据第一目标输出电压生成第一驱动信号（即方波），并向AC/DC电路103输出第一驱动信号，该第一驱动信号用于控制AC/DC电路103中开关管的导通时长，以使AC/DC电路103将三相交流电网输入的交流电变换为输出电压为第一目标输出电压的第一直流电。这里的AC/DC电路103为大功率AC/DC电路，无需通过多个小功率AC/DC电路实现大功率输出，因此不仅可有效提高供电系统1的转换效率，还可减少供电系统1的成本和体积。

之后，AC/DC电路103将第一直流电输出至接入整流转换模块10的一个或者多个直流转换模块。假设接入整流转换模块10的一个或者多个直流转换模块包括直流转换模块111，由于接入整流转换模块10的各个直流转换模块的工作原理相同，因此下面以直流转换模块111为例进行介绍。

AC/DC电路103在通过可拔插直流母线输出端子1021和可拔插直流输入端子1111将第一直流电输出至DC/DC电路1112的输入端。第二控制器1113通过与服务器设备1通讯获取服务器设备1所需的第二目标工作电压（即最佳工作电压），并根据服务器设备1所需的第二目标工作电压和第一目标输出电压生成第二驱动信号（即方波），并向DC/DC电路1112输出第二驱动信号。该第二驱动信号用于控制DC/DC电路1112中开关管的导通时长，以使DC/DC电路1112将输入电压为第一目标输出电压的第一直流电变换为输出电压为第二目标输出电压的第二直流电，其中，第二目标输出电压小于或者等于第一目标输出电压。之后，DC/DC电路1112将变换得到的输出电压为第二目标输出电压的第二直流电输出至服务器设备1，以实现对服务器设备1的供电。

同理，接入整流转换模块10的其他直流转换模块根据上述方式均可实现向其连接的服务器设备的按需供电，进而供电系统1可实现向接入供电系统1的各服务器设备的按需供电，降低能源损耗。

可以理解的，整流转换模块10通过与接入供电系统1的各服务器设备实时通讯的方式获取各服务器设备所需的最佳工作电压，进而将三相交流电网输入的交流电变换为输出电压为第一目标输出电压的第一直流电。由于第一目标输出电压为接入供电系统1的各服务器设备所需的最佳工作电压对应的直流转换模块的目标输入电压的平均值，因此整流转换模块10输出的第一直流电可以满足大部分接入供电系统1的服务器设备所需的最佳工作电压的需求，也即接入整流转换模块10的大部分直流转换模块无需调整各自内部的DC/DC电路的开关管的导通时长，只需调整接入整流转换模块10的少部分直流转换模块内部DC/DC电路的开关管的导通时长，保证少部分直流转换模块的输出电压满足与其连接的服务器设备所需的最佳工作电压即可。相比整流转换模块10按照预设模式运行输出电压值为预设值的第一直流电，之后由接入整流转换模块10的各直流转换模块各自将预设值的第一直流电变换为各自连接的服务器设备所需的最佳工作电压的第二直流电的方式，本实施例可有效降低接入整流转换模块10的直流转换模块的功耗，进而降低能源损耗，增加收益，适用性强。

在另一可选实施方式中，第一控制器104在检测到可拔插整流输入端子101连接三相交流电网且上述n个直流转换模块中有一个或者多个直流转换模块接入整流转换模块10时，通过有线通讯方式向接入整流转换模块10的各直流转换模块中的第二控制器发送目标输入电压获取请求。可选的，第一控制器104与接入整流转换模块10的各直流转换模块中的第二控制器之间的通讯还可以通过无线通讯方式实现。假设接入整流转换模块10的一个或者多个直流转换模块包括直流转换模块111，由于接入整流转换模块10的各个直流转换模块的工作原理相同，因此下面以直流转换模块111为例进行介绍。

直流转换模块111中的第二控制器1113在检测到直流转换模块111通过可拔插直流输入端子1111与可拔插直流母线输出端子1021接入整流转换模块10且接收到第一控制器104发送的目标输入电压获取请求时，通过有线通讯方式向服务器设备1发送工作电压获取请求。可选的，第二控制器1113与服务器设备1之间的通讯也可以通过无线通讯方式实现。服务器设备1根据工作电压获取请求向第二控制器1113返回服务器设备1所需要的第二目标输出电压（即最佳工作电压）。第二控制器1113接收服务器设备1所需要的第二目标输出电压，并基于服务器设备1所需的第二目标输出电压V_out、目标工作电流I_out和DC/DC电路1112的第一可控转换效率η得到直流转换模块111的目标输入功率P_in=V_out*I_out/η，进而得到直流转换模块111的目标输入电压V_in=P_in/I_in，其中，I_in为直流转换模块111的目标输入电流，DC/DC电路1112的第一可控转换效率η为DC/DC电路1112的预设可控转换效率范围内中的最大可控转换效率。之后，第二控制器1113向第一控制器104返回直流转换模块111的目标输入电压。

同理，接入整流转换模块10的其他直流转换模块根据上述方式在得到各自的目标输入电压后，向第一控制器104返回各自的目标输入电压。

第一控制器104在接收到上述一个或者多个直流转换模块发送的目标输入电压时，计算上述一个或者多个直流转换模块中各直流转换模块的目标输入电压的平均值，并将该平均值确定为第一目标输出电压。进而第一控制器104根据第一目标输出电压生成第一驱动信号（即方波），并向AC/DC电路103输出第一驱动信号，该第一驱动信号用于控制AC/DC电路103中开关管的导通时长，以使AC/DC电路103将三相交流电网输入的交流电变换为输出电压为第一目标输出电压的第一直流电。之后，AC/DC电路103通过可拔插直流母线输出端子1021和可拔插直流输入端子1111将第一直流电输出至DC/DC电路1112的输入端。

第二控制器1113根据服务器设备1所需的第二目标工作电压和第一目标输出电压生成第二驱动信号（即方波），并向DC/DC电路1112输出第二驱动信号。该第二驱动信号用于控制DC/DC电路1112中开关管的导通时长，以使DC/DC电路1112将输入电压为第一目标输出电压的第一直流电变换为输出电压为第二目标输出电压的第二直流电，其中，第二目标输出电压小于或者等于第一目标输出电压。之后，DC/DC电路1112将变换得到的输出电压为第二目标输出电压的第二直流电输出至服务器设备1，以实现对服务器设备1的供电。

同理，接入整流转换模块10的其他直流转换模块根据上述方式均可实现向其连接的服务器设备的按需供电，进而供电系统1可实现向接入供电系统1的各服务器设备的按需供电，降低能源损耗。

可以理解的，接入整流转换模块10的各直流转换模块可通过与各自连接的服务器设备实时通讯的方式获取各自连接的服务器设备所需的最佳工作电压，进而确定出各直流转换模块的输出电压为各自连接的服务器设备所需的最佳工作电压且各自内部DC/DC电路的可控转换效率最大时各自的目标输入电压，并将各自的目标输入电压发送至整流转换模块10。整流转换模块10将三相交流电网输入的交流电变换为输出电压为第一目标输出电压（即上述各直流转换模块的目标输入电压的平均值）的第一直流电。由于各直流转换模块的目标输入电压是基于各自连接的服务器设备的最佳工作电压以及各自内部DC/DC电路的最大可控转换效率确定的，第一目标输出电压为各直流转换模块的目标输入电压的平均值，因此整流转换模块10输出的第一直流电可以满足大部分接入供电系统1的服务器设备所需的最佳工作电压的需求，同时还可以使接入整流转换模块10的大部分直流转换模块工作在最佳转换效率状态，从而使供电系统1的电能转换效率达到最优，进而可进一步降低供电系统1的能源损耗，增加收益，适用性更强。

需要说明的是，为了避免在服务器设备的数量过多导致服务器设备与直流转换模块之间的连线过乱的情况，供电系统1还可以包括至少一个托盘，每个托盘用来放置至少一个直流转换模块和与至少一个直流转换模块中的每个直流转换模块连接的服务器设备。可以理解的，通过托盘可以使服务器设备过多的情况下使得服务器设备与直流变换模块之间的连线更加整齐，从而使得在对供电系统1进行前期安装和后期维护时更加方便，并提高工作人员的工作效率。这里，本申请对位于托盘上的直流转换模块和与直流转换模块相连的服务器设备的具体放置方式不做限制。

示例性的，假设n=3，供电系统1包括直流转换模块111至直流转换模块113，直流转换模块111连接服务器设备1,直流转换模块112连接服务器设备2,直流转换模块113连接服务器设备3，托盘1用于放置直流转换模块111至直流转换模块113，服务器设备1至服务器设备3。则托盘1上的3个直流转换模块和3个服务器可以依次按照直流转换模块1、服务器设备1、直流转换模块2、服务器设备2、直流转换模块3和服务器设备3的顺序进行放置，也可以依次按照直流转换模块1、直流转换模块2、直流转换模块3、服务器设备1、服务器设备2和服务器设备3的顺序进行放置。其中，将直流转换模块和与其相连的服务器设备按照相邻的方式进行放置，可使得在对供电系统1进行前期安装和后期维护时更加方便，从而提高工作人员的工作效率。

在本实施例中，供电系统1根据上述任一种实施方式均可实现对一个或者多个服务器设备的供电，从而降低供电系统1的能源损耗，增加收益。此外，由于整流转换模块10与三相交流电网、直流转换模块的连接均是采用可带电拔插端子的形式进行连接，操作简单，因此无论是在前期系统安装还是后期系统维护时，均可降低工作难度、大量减小工作量，从而降低安装以及维护错误率，提高工作效率，适用性强。

进一步地，图4所示的整流转换模块10中还可包括可拔插直流输出端子和直流母线输入端子，具体请参见图5，图5是本申请提供的供电系统的又一架构示意图。如图5所示，整流转换模块10中还可包括可拔插直流输出端子105和直流母线输入端子106，可拔插直流输出端子105连接直流母线输入端子106。AC/DC电路103的输出端通过可拔插直流输出端子105、直流母线输入端子106和直流母线107连接可拔插直流母线输出端子1021、……、可拔插直流母线输出端子102n。可以理解，在本申请实施例中，上述直流母线输入端子106、直流母线107和可拔插直流母线输出端子1021、……、可拔插直流母线输出端子102n也可以集成于同一个功能模块，且该功能模块可以为整流转换模块10之外的功能模块。换句话说，在图5所示的整流转换模块10中可拔插整流输入端子101、AC/DC电路103、第一控制器104和可拔插直流输出端子105可以集成于同一个功能模块，即整流模块，上述直流母线输入端子106、直流母线107和可拔插直流母线输出端子1021、……、可拔插直流母线输出端子102n可以集成于可分离的另一个功能模块，即直流母线转换模块，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。整流模块和直流母线转换模块可通过可拔插直流输出端子105和直流母线输入端子106建立连接，从而可实现整流模块和直流母线转换模块可插接组装，增强了整流转换模块10的结构多样性，适用性更强。此外，由于各个DC/DC电路输出的电压低（如12V）、电流大（如200A），因此各个DC/DC电路的输出端均可采用铜排或者电缆固定的连接方式与服务器连接，可使DC/DC电路与负载之间的连接更加安全可靠。

其中，可拔插直流输出端子105的限流值与直流母线输入端子106的限流值相同，可拔插直流母线输出端子1021的限流值、……、可拔插直流母线输出端子102n的限流值相同，并且，均大于I/n且小于直流母线输入端子106的限流值I。这里，端子的限流值指的是端子的载流能力，即在端子不被损坏的情况下，端子所能承受的最大电流值。

在一可选实施例中，可拔插直流输出端子105包括直流输出插座，直流母线输入端子106包括直流母线输入插头，可拔插直流母线输出端子1021、……、可拔插直流母线输出端子102n包括直流母线输出插座，可拔插直流输入端子1111、……、可拔插直流输入端子11n1包括直流输入插头。示例性的，直流输出插座和直流母线输出插座均可采用图6中a1所示的插座，直流母线输入插头和直流输入插头均可采用图6中b1所示的插头。直流输出插座和直流母线输出插座也可采用不同形式（如插孔数不同）的插座，此时直流输出插座与直流母线输入插头对应，直流母线输出插座与直流输入插头对应，即直流输出插座与直流母线输入插头可建立物理连接，直流母线输出插座与直流输入插头可建立物理连接。

在另一可选实施例中，可拔插直流输出端子105包括直流输出卡口，直流母线输入端子106包括直流母线输入卡头，可拔插直流母线输出端子1021、……、可拔插直流母线输出端子102n包括直流母线输出卡口，可拔插直流输入端子1111、……、可拔插直流输入端子11n1包括直流输入卡头。示例性的，直流输出卡口和直流母线输出卡口均可采用图6中a2所示的卡口，直流母线输入卡口和直流输入卡口均可采用图6中b2所示的卡头。直流输出卡口和直流母线输出卡口也可采用不同形式（如形状不同）的卡口，此时直流输出卡口与直流母线输入卡头对应，直流母线输出卡口与直流输入卡头对应，即直流输出卡口与直流母线输入卡头可建立物理连接，直流母线输出卡口与直流输入卡头可建立物理连接。

在又一可选实施例中，可拔插直流输出端子105包括直流输出磁吸端子，直流母线输入端子106包括直流输入磁吸端子，可拔插直流母线输出端子1021、……、可拔插直流母线输出端子102n包括直流输出磁吸端子，可拔插直流输入端子1111、……、可拔插直流输入端子11n1包括直流输入磁吸端子，其中，直流输入磁吸端子、直流输出磁吸端子和直流输入磁吸端子均包括至少一个磁吸单元。示例性的，直流输出磁吸端子和直流输入磁吸端子可分别采用图6中a3和b3所示的磁吸端子。

需要说明的是，上述插座、插头、卡口、卡头、直流输出磁吸端子、直流输入磁吸端子的大小、形状等可根据产品的实际需求确定，本申请对此不做限定。

这里图5中供电系统1的工作原理请参见图4中供电系统1的工作原理，此处不再赘述。

在本实施例中，AC/DC电路103的输出端与各个可拔插直流母线输出端子之间的连接方式，整流转换模块10与三相交流电网以及各直流转换模块之间的连接方式均可采用包括但不限于上述插接、卡口或者磁吸接触的可带电插拔连接方式，连接方式灵活多样，操作简单，因此无论是在前期系统安装还是后期系统维护时，均可提高供电系统1在安装或者维护时的灵活性和便捷性，进而可有效降低工作难度、工作量以及工作错误率，提高工作效率以及供电系统1的稳定性。此外，由于本实施例中引入了直流母线107，因此本实施例中的供电系统1可适用于所有需要通过直流母线向一个或者多个低压直流设备供电的场景，适用性强。

参见图7，图7是本申请提供的供电系统的控制方法的流程示意图。本申请实施例提供的供电系统的控制方法适用于图3至图5所示的供电系统1。供电系统的控制方法可包括步骤：

S101，在可拔插整流输入端子连接多相交流电网且有一个或者多个直流转换模块接入时，通过整流转换模块基于一个或者多个直流转换模块的目标输入电压，将多相交流电网输入的交流电变换为输出电压为第一目标输出电压的第一直流电，并将第一直流电输出至一个或者多个直流转换模块。

其中，第一目标输出电压由一个或者多个所述直流转换模块的目标输入电压得到。

在一可选实施方式中，在可拔插整流输入端子连接多相交流电网且有一个或者多个直流转换模块接入时，供电系统通过整流转换模块基于一个或者多个直流转换模块的目标输入电压，将多相交流电网输入的交流电变换为输出电压为第一目标输出电压的第一直流电，并将第一直流电输出至一个或者多个直流转换模块，其中，第一目标输出电压为上述一个或者多个直流转换模块的目标输入电压的平均值或者众数。

S102，通过一个或者多个直流转换模块中任一直流转换模块将第一直流电变换为输出电压为任一直流转换模块连接的负载所需的第二目标输出电压的第二直流电，并将第二直流电输出至负载。

在一可选实施方式中，供电系统通过一个或者多个直流转换模块中任一直流转换模块将第一直流电变换为输出电压为任一直流转换模块连接的负载所需的第二目标输出电压的第二直流电，并将第二直流电输出至负载，其中，第二目标输出电压小于或者等于第一目标输出电压，负载可以为电子设备、服务器等低压直流设备供电或者电池。

具体实现中，本申请提供的供电系统的控制方法中供电系统所执行的更多操作可参见图3至图5所示的供电系统1中的各模块所执行的实现方式，在此不再赘述。

在本实施例中，供电系统根据上述方式可实现对一个或者多个负载的供电，从而降低供电系统的能源损耗，增加收益。此外，由于供电系统1中整流转换模块与多相交流电网、直流转换模块的连接均是采用可带电拔插端子的形式进行连接，操作简单，因此无论是在前期系统安装还是后期系统维护时，均可降低工作难度、大量减小工作量，从而降低安装以及维护错误率，提高工作效率，适用性强。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种供电系统，其特征在于，所述供电系统包括整流转换模块和多个直流转换模块，所述整流转换模块对外提供一个可拔插整流输入端子和多个可拔插直流母线输出端子，所述可拔插整流输入端子用于连接多相交流电网，所述多个可拔插直流母线输出端子中的一个可拔插直流母线输出端子用于连接所述多个直流转换模块中的一个直流转换模块以接入所述直流转换模块，所述直流转换模块的输出端连接负载；

所述整流转换模块，用于在所述可拔插整流输入端子连接所述多相交流电网且有一个或者多个所述直流转换模块接入时，基于所述一个或者多个所述直流转换模块的目标输入电压，将所述多相交流电网输入的交流电变换为输出电压为第一目标输出电压的第一直流电，并将所述第一直流电输出至所述一个或者多个所述直流转换模块，所述第一目标输出电压由所述一个或者多个所述直流转换模块的目标输入电压得到；

所述一个或者多个所述直流转换模块中任一直流转换模块，用于将所述第一直流电变换为输出电压为所述任一直流转换模块连接的负载所需的第二目标输出电压的第二直流电，并将所述第二直流电输出至所述负载，所述第二目标输出电压小于或者等于所述第一目标输出电压。

2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述整流转换模块包括第一控制器和交流AC/直流DC电路；

所述第一控制器用于获得所述一个或者多个所述直流转换模块的目标输入电压的平均值以作为所述第一目标输出电压，并控制所述AC/DC电路将所述多相交流电网输入的交流电变换为输出电压为所述第一目标输出电压的第一直流电。

3.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述第一控制器还用于获取所述一个或者多个所述直流转换模块连接的负载所需的第二目标输出电压，基于所述直流转换模块的输入电压与输出电压之间的映射关系获得所述一个或者多个所述直流转换模块的目标输入电压。

4.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述任一直流转换模块包括第二控制器；

所述第二控制器还用于在所述任一直流转换模块通过所述一个可拔插直流母线输出端子接入所述整流转换模块时，基于所述负载所需的第二目标输出电压获得所述任一直流转换模块的目标输入电压，并向所述整流转换模块发送所述任一直流转换模块的目标输入电压；

所述第一控制器还用于从所述第二控制器接收所述任一直流转换模块的目标输入电压。

5.根据权利要求4所述的供电系统，其特征在于，所述任一直流转换模块的第二控制器用于基于所述任一直流转换模块连接的负载所需的第二目标输出电压、目标工作电流和第一可控转换效率获得所述任一直流转换模块的目标输入功率，并根据所述任一直流转换模块的目标输入功率和目标输入电流获得所述任一直流转换模块的目标输入电压。

6.一种供电系统的控制方法，其特征在于，所述供电系统包括整流转换模块和多个直流转换模块，所述整流转换模块对外提供一个可拔插整流输入端子和多个可拔插直流母线输出端子，所述可拔插整流输入端子用于连接多相交流电网，所述多个可拔插直流母线输出端子中的一个可拔插直流母线输出端子用于连接所述多个直流转换模块中的一个直流转换模块以接入所述直流转换模块，所述直流转换模块的输出端连接负载；所述方法包括：

在所述可拔插整流输入端子连接所述多相交流电网且有一个或者多个所述直流转换模块接入时，通过所述整流转换模块基于所述一个或者多个所述直流转换模块的目标输入电压，将所述多相交流电网输入的交流电变换为输出电压为所述第一目标输出电压的第一直流电，并将所述第一直流电输出至所述一个或者多个所述直流转换模块，所述第一目标输出电压由所述一个或者多个所述直流转换模块的目标输入电压得到；

通过所述一个或者多个所述直流转换模块中任一直流转换模块将所述第一直流电变换为输出电压为所述任一直流转换模块连接的负载所需的第二目标输出电压的第二直流电，并将所述第二直流电输出至所述负载，所述第二目标输出电压小于或者等于所述第一目标输出电压。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述整流转换模块包括第一控制器和交流AC/直流DC电路；

所述通过所述整流转换模块基于所述一个或者多个所述直流转换模块的目标输入电压，将所述多相交流电网输入的交流电变换为输出电压为所述第一目标输出电压的第一直流电，包括：

通过所述第一控制器获取所述一个或者多个所述直流转换模块的目标输入电压的平均值以作为所述第一目标输出电压，并通过所述第一控制器控制所述AC/DC电路将所述多相交流电网输入的交流电变换为输出电压为所述第一目标输出电压的第一直流电。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过所述第一控制器获取所述一个或者多个所述直流转换模块连接的负载所需的第二目标输出电压，基于所述直流转换模块的输入电压与输出电压之间的映射关系获得所述一个或者多个所述直流转换模块的目标输入电压。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述任一直流转换模块包括第二控制器；

所述方法还包括：

在所述任一直流转换模块通过所述一个可拔插直流母线输出端子接入所述整流转换模块时，通过所述第二控制器基于所述负载所需的第二目标输出电压获得所述任一直流转换模块的目标输入电压，并向所述整流转换模块发送所述任一直流转换模块的目标输入电压；

通过所述第一控制器从所述第二控制器接收所述任一直流转换模块的目标输入电压。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述基于所述负载所需的第二目标输出电压获得所述任一直流转换模块的目标输入电压，包括：

通过所述第二控制器基于所述任一直流转换模块连接的负载所需的第二目标输出电压、目标工作电流和第一可控转换效率获得所述任一直流转换模块的目标输入功率，并根据所述任一直流转换模块的目标输入功率和目标输入电流获得所述任一直流转换模块的目标输入电压。

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