CN115843407A - 供电装置、方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种供电装置、方法和系统，包括：第一储能单元、整流器、逆变器和切换单元；整流器的一端与第一输入电源相连接，整流器的另一端分别与逆变器的一端、第一储能单元的输出端和负载的第一输入端相连接，逆变器的另一端分别与切换单元的输出端和负载的第二输入端相连接，切换单元的第一输入端和第二输入端分别与第一输入电源和第二输入电源相连接，第一输入电源、第二输入电源和第一储能单元共同向负载供电；若第一输入电源输出的电压小于预设的第一阈值，且第二输入电源输出的电压小于预设的第二阈值，则第一储能单元用以对负载的第一输入端供电，及通过逆变器对负载的第二输入端供电。该供电装置对负载供电具有较高的可靠性。

Description

供电装置、方法和系统

技术领域

本申请涉及电源供电技术领域，更具体地，涉及一种供电装置、方法和系统。

背景技术

供电装置是连接在关键设备负载与电源之间的供电设备，用于在电源正常工作时通过电源给负载提供持续的供电，以及在电源供电中断或供电不足的情况下，通过储能单元对负载进行供电。

目前，在数据中心领域的关键设备负载，其负载支持双路电源输入供电。供电装置采用一路高压直流，一路市电的供电方式对双电源负载的直流侧和交流侧进行供电。

但是，双电源负载的直流侧连接的市电故障时可以通过储能单元进行不间断供电，而交流侧只能通过市电进行供电，因此供电装置对双电源负载供电时需要依靠市电的可靠性。但市电的可靠性依赖电网可靠性，电网无法保证长期供电的可靠性，使得双电源负载交流侧输入的可靠性低，从而导致供电装置对双电源负载供电的可靠性降低。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种供电装置、方法和系统，以至少部分解决上述问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种供电装置，包括：第一储能单元、整流器、逆变器和切换单元；所述整流器的一端与第一输入电源相连接，所述整流器的另一端分别与所述逆变器的一端、所述第一储能单元的输出端和负载的第一输入端相连接，所述逆变器的另一端分别与所述切换单元的输出端和所述负载的第二输入端相连接，所述切换单元的第一输入端和第二输入端分别与所述第一输入电源和第二输入电源相连接，所述第一输入电源、所述第二输入电源和所述第一储能单元共同向所述负载供电；若所述第一输入电源输出的电压小于预设的第一阈值，且所述第二输入电源输出的电压小于预设的第二阈值，则所述第一储能单元用以对所述负载的第一输入端供电，且所述第一储能单元用以通过所述逆变器对所述负载的第二输入端供电。

根据本申请实施例的第二方面，提供了一种供电方法，该方法应用于供电装置，所述供电装置，包括：第一储能单元、整流器、逆变器和切换单元，所述整流器的一端与第一输入电源相连接，所述整流器的另一端分别与所述逆变器的一端、所述第一储能单元和负载的第一输入端相连接，所述逆变器的另一端分别与所述切换单元的输出端和所述负载的第二输入端相连接，所述切换单元的第一输入端和第二输入端分别与所述第一输入电源和第二输入电源相连接，所述第一输入电源、所述第二输入电源和所述第一储能单元共同向所述负载供电，所述供电方法包括：若所述第一输入电源输出的电压小于第一阈值，且所述第二输入电源输出的电压小于第二阈值，则控制所述第一储能单元对所述负载的第一输入端供电，且控制所述第一储能单元通过所述逆变器对所述负载的第二输入端供电。

根据本申请实施例的第三方面，提供了一种供电系统，包括：至少一个如本申请实施例第一方面所述的供电装置，以及第二输入电源和至少一个第一输入电源；每个所述第一输入电源包括配电柜和与配电柜输入端相连接的市电网输入单元，所述配电柜的输出端与所述供电装置中整流器的一端和切换单元的第一输入端相连接，其中，第一输入电源和供电装置一一对应；所述第二输入电源包括配电柜、与配电柜输入端相连接的市电网输入单元和发电机、不间断供电装置和第二储能单元，所述配电柜的输出端与所述不间断供电装置的第一输入端相连接，所述第二储能单元的输出端与所述不间断供电装置的第二输入端相连接，所述不间断供电装置的输出端分别与各所述供电装置中切换单元的第二输入端相连接；若各所述供电装置中所述第一输入电源输出的电压小于第一阈值，且所述第二输入电源输出的电压小于第二阈值，则控制所述第一储能单元对所述负载的第一输入端供电，且控制所述第一储能单元通过所述逆变器对所述负载的第二输入端供电。

在本申请实施例中，第一输入电源通过供电装置中的整流器对负载的第一输入端供电，第一输入电源和第二输入电源通过供电装置中的切换单元与负载连接，并对负载的第二输入端供电，且该供电装置中设置有逆变器，当第一输入电源输出的电压小于预设的第一阈值，且第二输入电源输出的电压小于预设的第二阈值，即该第一输入电源和该第二输入电源均发生故障时，可以通过第一储能单元对负载的第一输入端和第二输入端同时供电。因此，本申请实施例在市电输入故障的情况下，也可以通过该第一储能单元对负载供电。该供电装置不依赖市电的可靠性，进而提高了供电装置对负载供电的稳定性，因此该供电装置具有较高的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种供电装置的示意图；

图2是本申请实施例提供的一种供电装置供电的示意图；

图3是本申请实施例提供的另一种供电装置供电的示意图；

图4是本申请实施例提供的又一种供电装置供电的示意图；

图5是本申请实施例提供的再一种供电装置供电的示意图；

图6是本申请实施例提供的再一种供电装置供电的示意图；

图7是本申请实施例提供的另一种供电装置的示意图；

图8是本申请实施例提供的一种供电系统的示意图；

图9是本申请实施例提供的另一种供电系统的示意图。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请实施例保护的范围。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

图1是本申请实施例提供的一种供电装置100的示意图，图2是本申请实施例提供的一种供电装置100供电的示意图。如图1所示，供电装置100包括：第一储能单元101、整流器102、逆变器103和切换单元104。整流器102的一端与第一输入电源105相连接，整流器102的另一端分别与逆变器103的一端、第一储能单元101的输出端和负载107的第一输入端相连接，逆变器103的另一端分别与切换单元104的输出端和负载107的第二输入端相连接，切换单元104的第一输入端和第二输入端分别与第一输入电源105和第二输入电源106相连接，第一输入电源105、第二输入电源106和第一储能单元101共同向负载107供电。

在应用此供电装置100时，如图2所示，若第一输入电源105输出的电压小于预设的第一阈值，且第二输入电源106输出的电压小于预设的第二阈值，则第一储能单元101对负载107的第一输入端供电，且第一储能单元101通过逆变器103对负载107的第二输入端供电。

本申请的一种实现方式中，可以通过控制器(图中未示出)来控制第一储能单元101对负载进行供电，即若第一输入电源105输出的电压小于预设的第一阈值，且第二输入电源106输出的电压小于预设的第二阈值，则控制器控制第一储能单元101对负载107的第一输入端供电，且控制器控制第一储能单元101通过逆变器103对负载107的第二输入端供电。其中，控制器可用来判断第一输入电源105输出的电压是否小于第一阈值、判断第二输入电源106输出的电压是否小于第二阈值，并控制第一储能单元101对负载107的第一输入端供电，以及控制第一储能单元101在第一输入电源105和第二输入电源106的输入电压不满足负载107的需求时通过逆变器103将输出的直流电转化为交流电后对负载107的第二输入端供电，以实现负载107的不间断供电。

具体地，如图9所示，控制器可以为下述实施例中的控制器206，该控制器206可以通过控制整流器102判断第一输入电源105输出的电压是否小于第一阈值，通过控制逆变器103判断第二输入电源106输出的电压是否小于第二阈值，从而通过控制图9中的变流器1012使第一储能单元101对负载107的第一输入端供电，并通过控制变流器1012和逆变器103使第一储能单元101对负载107的第二输入端供电。

预设有对应于电源输出电压的第一阈值和第二阈值。第一阈值用于限定第一输入电源105对整流器102供电的最低输出电压，第二阈值用于限定第二输入电源106对负载107供电的最低输出电压，第一阈值对应于负载107的第一输入端所需要的电压，第二阈值对应于负载107的第二输入端所需要的电压。

应理解，当第一输入电源105输出的电压小于第一阈值，则第一输入电源105发生故障，此时第一输入电源105输出的电压无法满足整流器102的输入电压，即说明整流器102的输出无法满足负载107的第一输入端所需要的电压，控制第一储能单元101对负载107的第一输入端进行供电。当第二输入电源106输出的电压小于第二阈值，则第二输入电源106发生故障，此时第二输入电源106输出的电压无法满足负载107的第二输入端所需要的电压，控制第一储能单元101通过逆变器103对负载107的第二输入端进行供电，此时切换单元104处于断路状态，可以防止第一储能单元101对电网馈电。

还应理解，附图中仅给出第一输入电源105和第二输入电源106的一种故障情况，即第一输入电源105和第二输入电源106输出电压均为0的情况。可选的，当第一输入电源105和第二输入电源106发生另一种故障时，即第一输入电源105和第二输入电源106输出电压不为0，但不满足负载107的供电需求时，第一输入电源105和第二输入电源106可以与第一储能单元101共同对负载107进行供电，在此不再赘述。

还应理解，第一输入电源105和第二输入电源106均为市电输入电源，即当第一输入电源105和第二输入电源106故障时，可以理解为市电输入故障。

在本申请实施例中，第一输入电源105通过供电装置100中的整流器102对负载107的第一输入端供电，第一输入电源105和第二输入电源106通过供电装置100中的切换单元104与负载107连接，并对负载107的第二输入端供电。并且，该供电装置100中设置有逆变器103，当第一输入电源105输出的电压小于预设的第一阈值，且第二输入电源106输出的电压小于预设的第二阈值，即该第一输入电源105和第二输入电源106均发生故障时，可以通过第一储能单元101对负载107的第一输入端和第二输入端同时供电。从而在市电输入故障的情况下，也可以通过该供电装置100对负载107供电，从而该供电装置100不依赖市电的可靠性，进而提高了供电装置100对负载107供电的稳定性，因此该供电装置100具有较高的可靠性。

图3是本申请实施例提供的另一种供电装置100供电的示意图，如图3所示，若第一输入电源105输出的电压小于第一阈值，且第二输入电源106输出的电压大于或等于第二阈值，则第一储能单元101对负载107的第一输入端供电，第二输入电源106对负载107的第二输入端供电。

当仅有第一输入电源105故障时，即第一输入电源105输出的电压无法满足整流器102的输入电压要求，从而不满足负载107第一输入端所需要的电压，控制第一储能单元101仅对负载107的第一输入端供电。由于此时第二输入电源106输出的电压大于或等于第二阈值，则第二输入电源106输出的电压满足负载107第二输入端所需要的电压，控制第二输入电源106对负载107的第二输入端供电。

在本申请实施例中，第一输入电源105发生故障时，控制第一储能单元101对负载107的第一输入端进行供电，并且控制第二输入电源106对负载107的第二输入端进行供电，保证了负载107的不间断供电，提高了供电装置100的可靠性。

在一种可能的实现方式中，负载107的第一输入端为直流输入端，负载107的第二输入端为交流输入端。

负载107的第一端为直流输入端，负载107的第二端为交流输入端，因此，第一储能单元101中的储能电池1011输出的直流电可以直接为负载107的第一输入端供电，并且储能电池1011输出的直流电可以通过逆变器103变成交流电为负载107的第二输入端供电。

在本申请实施例中，负载107为双电源负载107，既有直流电供电也有交流电供电，保证了负载107的不间断供电，从而保证了负载107可以稳定运行。

在一种可能的实现方式中，逆变器103为双向逆变器103，逆变器103可以将第一储能单元101输出的第一直流电转化为第一交流电，并将第一交流电输送至负载107的第二输入端，或者将第二输入电源106输出的第二交流电转化为第二直流电，并将第二直流电输送至负载107的第一输入端。

应理解，双向逆变器103如果正向使用可以起到逆变作用，即将直流电转化为交流电，如果逆向使用，可以起到整流作用，即将交流电转化为直流电。

在本申请实施例中，逆变器103为双向逆变器103，在需要时可以将直流电转化交流电，也可以将交流电转化为直流电，保证了负载107的直流输入端和交流输入端的电流输入，实现了对负载107的不间断供电，提高了供电装置100的可靠性。

图4是本申请实施例提供的又一种供电装置100供电的示意图，如图4所示，若第一输入电源105输出的电压小于第一阈值，且第二输入电源106输出的电压大于或等于第二阈值，则第二输入电源106通过逆变器103对负载107的第一输入端供电，第二输入电源106对负载107的第二输入端供电。

当第一输入电源105输出的电压小于第一阈值，证明第一输入电源105故障，此时控制双向逆变器103将第二输入电源106输出的第二交流电转化为第二直流电，并将第二直流电输送至负载107的第一输入端，通过第二直流电为负载107的第一输入端供电，此时第一储能单元101不参与供电，从而可以减少储能电池的损耗。

应理解，此时与第一输入电源105相连接的整流器102处于冗余状态，因此若整流器102损坏，不会影响第一储能单元101或者第二输入电源106对负载107的第一输入端和/或第二输入端供电。

在本申请实施例中，当第一输入电源105故障时，控制第二输入电源106同时对负载107的第一输入端和第二输入端进行供电，最大化的使用了外部输入电源，减少了第一储能单元101的放电频率，从而减少了第一储能单元101中的电池的损耗，提高了该供电装置100中第一储能单元101的寿命。

在一种可能的实现方式中，第一输入电源105和第二输入电源106为相互独立的交流输入电源。

第一输入电源105和第二输入电源106相互独立，即可以为不同电压，频率，或相位输出不同的电流，因此当第一输入电源105故障时，第二输入电源106可以继续为负载107供电，当第二输入电源106故障时，第一输入电源105可以继续为负载107供电。

应理解，第一输入电源105和第二输入电源106均为市电输入电源，即当第一输入电源105和第二输入电源106故障时，可以理解为市电输入故障。

在本申请实施例中，第一输入电源105和第二输入电源106为相互独立的交流输入电源，保证了在单个输入电源故障的情况下，剩下一个输入电源可以继续对负载107进行供电，提高了供电装置100对负载107供电的稳定性。

图5是本申请实施例提供的再一种供电装置100供电的示意图，图6是本申请实施例提供的再一种供电装置100供电的示意图，如图5和图6所示，若第一输入电源105输出的电压大于或等于第一阈值，且第二输入电源106输出的电压大于或等于第二阈值，则第一输入电源105对负载107的第一输入端供电，第一输入电源105或第二输入电源106对负载107的第二输入端供电。

当第一输入电源105和第二输入电源106均正常工作时，控制第一输入电源105对负载107的第一输入端供电，并通过切换单元104切换第一输入电源105或第二输入单元对负载107的第二输入端供电。其中，图5是第一输入电源105对负载107的第一输入端供电，第二输入电源106对负载107的第二输入端供电的情况。图6是第一输入电源105同时对负载107的第一输入端和第二输入端供电的情况。

应理解，当第一输入电源105同时对负载107的第一输入端和第二输入端供电时，若此时第二输入电源106故障并不会对负载107的供电造成影响，供电装置100可以继续通过第一输入电源105对负载107的第一输入端和第二输入端供电。

还应理解，在第一输入电源105和第二输入电源106均正常工作时，逆变器103处于热备份工作状态，即不参与供电。

在本申请实施例中，第一输入电源105和第二输入电源106均正常工作时，控制第一输入电源105对负载107的第一输入端进行供电，以及控制第一输入电源105或第二输入电源106对负载107的第二输入端供电，实现了对双电源负载107的供电，且在供电时，若第二电源故障可以通过切换单元104切换至第一输入电源105供电，保证了供电的稳定性，提高了供电装置100的可靠性。

在一种可能的实现方式中，切换单元104为静态切换开关。

切换单元104可以为静态切换开关(Static Transfer Switch，STS)，静态转换开关采用先断后通的切换方式，由于切换时间极短，通常为0ms至10ms内完成切换动作，可以实现不同输入电源之间的切换而不造成负载断电。

在本申请实施例中，切换单元104为静态切换开关，当切换开关切换第一输入电源105或第二输入电源106对负载107的第二输入端供电时，供电不会间断，提高了供电装置100供电的稳定性，从而提高了供电装置100的可靠性。

在一种可能的实现方式中，如图5和图6所示，第一输入电源105或第二输入电源106对负载107的第二输入端供电时，若预设的优先供电规则为第一输入电源105优先供电，则控制静态切换开关的第一输入端导通，第二输入端断开，以使第一输入电源105对负载107的第二输入端供电。若预设的优先供电规则为第二输入电源106优先供电，则控制静态切换开关的第二输入端导通，第一输入端断开，以使第二输入电源106对负载107的第二输入端供电。

预设有优先供电规则，优先供电规则用于指示当第一输入电源105和第二输入电源106均正常工作时，优先使用第一输入电源105对负载107的第二输入端供电，还是优先使用第二输入电源106对负载107的第二输入端供电。当第一输入电源105优先供电时，静态切换开关对应于第一输入电源105的输入端导通，对应于第二输入电源106的输入端断开，使第一输入电源105对负载107的第一输入端和第二输入端同时供电，例如图5。当第二输入电源106优先供电时，静态切换开关对应于第二输入电源106的输入端导通，对应于第一输入电源105的输入端断开，使第一输入电源105对负载107的第一输入端供电，第二输入电源106对负载107的第二输入端供电，例如图6。

在本申请实施例中，切换单元104根据优先供电规则切换第一输入电源105或第二输入电源106对负载107的第二输入端供电，实现了对双电源负载107中交流输入侧的不间断供电，且当第一输入电源105或第二输入电源106故障时可以切换另一输入电源对负载107的第二输入端进行供电，提高了供电装置100供电的稳定性。

在一种可能的实现方式中，切换单元104为自动切换开关，逆变器103检测自动切换开关的断路时间，若断路时间超过预设的时间阈值，则控制第一储能单元101通过逆变器103对负载107的第二输入端供电。

切换单元104可以为自动切换开关(Automatic transfer switching equipment，ATS)，但是由于自动切换开关的切换过程有一定的时间间隔，在此间隔内自动切换开关处于断路状态，因此可能会造成对负载107供电的中断，逆变器103可以检测自动转换开关的断路时间。当断路时间超过预设的时间阈值时，开启逆变器103，使第一储能单元101对负载107的第二输入端供电，当自动切换开关不处于断路状态时，逆变器103保持于热备份状态，此时第一储能单元101不对负载107的第二输入端供电。

应理解，预设的时间阈值为在此时间内断路不会造成负载107供电中断，例如：数据中心的服务器和网络设备在20ms内断路不会造成供电中断，当超过20ms后，供电中断。

在本申请实施例中，逆变器103可以检测自动切换开关的断路时间，若断路时间超过预设的时间阈值，则控制第一储能单元101通过逆变器103对负载107的第二输入端供电，从而可以使自动切换开关切换时不造成供电中断。本申请实施例采用自动切换开关替代静态切换开关，自动切换开关的成本低于静态切换开关，因此可以降低供电装置100的成本。

图7是本申请实施例提供的另一种供电装置100的示意图，如图7所示，第一储能单元101包括储能电池1011和变流器1012，变流器1012串联于储能电池1011和第一储能单元101的输出端之间，用于控制储能电池1011充电和放电。

变流器1012可以控制第一储能单元101中储能电池1011的充电和放电，当负载107供电充足时，变流器1012控制第一储能单元101中的储能电池1011充电，当负载107供电不足时，变流器1012控制第一储能单元101中的储能电池1011放电。

应理解，第一储能单元101中的储能电池1011可以为单个的电池，或者可以由多个电池单体串联和/或并联组成，在此本申请实施例不作限定。

在本申请实施例中，第一储能单元101包括储能电池1011和变流器1012，变流器1012可以控制储能电池1011的充电和放电，保证了储能电池1011处于电量充足的状态，且在负载107的第一输入端和/或第二输入端供电不足时控制储能电池1011放电，对负载107进行供电，保证了负载107的不间断供电，提高了供电装置100的可靠性。

本申请还提供了一种供电方法，该供电方法用于供电装置100，供电装置100，包括：第一储能单元101、整流器102、逆变器103和切换单元104，整流器102的一端与第一输入电源105相连接，整流器102的另一端分别与逆变器103的一端、第一储能单元101和负载107的第一输入端相连接，逆变器103的另一端分别与切换单元104的输出端和负载107的第二输入端相连接，切换单元104的第一输入端和第二输入端分别与第一输入电源105和第二输入电源106相连接，第一输入电源105、第二输入电源106和第一储能单元101共同向负载107供电。该供电方法包括：若第一输入电源105输出的电压小于第一阈值，且第二输入电源106输出的电压小于第二阈值，则控制第一储能单元101对负载107的第一输入端供电，且控制第一储能单元101通过逆变器103对负载107的第二输入端供电。

在本申请实施例中，判断第一输入电源105输出的电压是否超过第一阈值和第二输入电源106输出的电压是否超过第二阈值，从而根据判断结果控制第一储能单元101对负载107的第一输入端和第二输入端供电，保证了在市电输入故障时负载107的不间断供电，使供电装置100不依靠市电的可靠性，提高了供电装置100的可靠性。

在一种可能的实现方式中，供电方法还包括：若第一输入电源105输出的电压小于第一阈值，且第二输入电源106输出的电压大于或等于第二阈值，则控制第一储能单元101对负载107的第一输入端供电，且控制第二输入电源106对负载107的第二输入端供电。

在一种可能的实现方式中，供电方法还包括：若第一输入电源105输出的电压小于第一阈值，且第二输入电源106输出的电压大于或等于第二阈值，则控制第二输入电源106通过逆变器103对负载107的第一输入端供电，且控制第二输入电源106对负载107的第二输入端供电。

在一种可能的实现方式中，供电方法还包括：若第一输入电源105输出的电压大于或等于第一阈值，且第二输入电源106输出的电压大于或等于第二阈值，则控制第一输入电源105对负载107的第一输入端供电，且控制第一输入电源105或第二输入电源106对负载107的第二输入端供电。

图8是本申请实施例提供的一种供电系统200的示意图，如图8所示，供电系统200包括至少一个上述任意一个供电装置100，以及第二输入电源106和至少一个第一输入电源105。每个第一输入电源105包括配电柜205和与配电柜205输入端相连接的市电网输入单元203和发电机204，配电柜205的输出端与供电装置100中整流器102的一端和切换单元104的第一输入端相连接，其中，第一输入电源105和供电装置100一一对应。第二输入电源106包括配电柜205、与配电柜205输入端相连接的市电网输入单元203和发电机204、不间断供电装置201和第二储能单元202，配电柜205的输出端与不间断供电装置201的第一输入端相连接，第二储能单元202的输出端与不间断供电装置201的第二输入端相连接，不间断供电装置201的输出端分别与各供电装置100中切换单元104的第二输入端相连接。应用该供电系统200时，若各供电装置100中第一输入电源105输出的电压小于第一阈值，且第二输入电源106输出的电压小于第二阈值，则控制第一储能单元101对负载107的第一输入端供电，且控制第一储能单元101通过逆变器103对负载107的第二输入端供电。

应理解，第一输入电源105和第二输入单元106中的市电网输入单元203，发电机204和配电柜205均相同，仅有市电网输入单元203所连接的市电网不同。

供电系统200中具有多个第一输入电源105，多个第一输入电源105和多个供电装置100一一对应连接，不同的第一输入电源105与不同的供电装置100相连接，不间断供电装置201和第二输入电源106整体作为各供电装置100的第三输入电源，各供电装置100中的切换单元104的第二输入端均与该第三输入电源中的不间断供电装置201的输出端相连接。

在本申请实施例中，多个供电装置100与多个第一输入电源105一一对应，所有供电装置100与同一个第二输入电源中的不间断供电装置201的输出端相连接，可以对多个负载107进行不间断供电，由于只有一个第二输入电源106，减少了供电系统200的成本，并且由于该系统由多个不依赖市电可靠性的供电装置100组成，因此该系统具有较高的可靠性。

在一种可能的实现方式中，若第二输入电源106和/或每个第一输入电源105中市电网输入单元203输出的电压小于第三阈值，则控制配电柜205切换至发电机204对供电装置100供电。

预设有第三阈值，第三阈值用于指示第二输入电源106和/或每个第一输入电源105中市电网输入单元203输入的电压是否满足负载107所需的电压，当该系统中各配电柜205检测市电网输入单元203输入的电压小于第三阈值时，切换至发电机204供电并通过供电装置100对负载107进行供电。

图9是本申请实施例提供的另一种供电系统200的示意图，如图9所示，具体的，配电柜205为自动切换开关，当自动切换开关检测到市电网输入单元203输出的电压小于第三阈值时，自动切换开关的市电网输入单元203侧断路，启动发电机204并使发电机204侧导通，从而可以切换至发电机204供电，实现了供电电源的切换。且在供电系统200中还设置有控制器，控制器可以控制供电系统200以不同的模式工作，例如：控制第一储能单元101对负载107的第一输入端供电，以及控制第一储能单元101通过逆变器103对负载107的第二输入端供电，控制静态切换开关的通断等等。

在本申请实施例中，若各市电网输入单元203输出的电压小于第三阈值，则配电柜205切换至发电机204供电，即若市电发生故障，切换至发电机204输出交流电，因此对负载107供电时不依赖市电的可靠性，从而该供电系统200具有较高的可靠性。

在一种可能的实现方式中，若第二输入电源106中市电网输入单元203输出的电压小于第三阈值，和/或发电机204输出的电压小于第三阈值，则控制第二储能单元202通过不间断供电装置201对供电装置100供电。

应理解，当第一输入电源105发生故障时，即市电发生故障时，由第一储能单元101对负载107的第一输入端供电，因此对负载107的第一输入端供电时可以不依赖市电的可靠性。

在本申请实施例中，当第二输入电源106故障时，即市电网和/或发电机204输出的电压均小于负载107所需要的供电电压时，控制第二储能单元202通过不间断供电装置201对各供电装置100进行供电，实现了负载107的不间断供电，且由于不间断供电装置201和第二储能单元202可以在市电输入故障的情况下对各负载107的第二输入端供电，因此该系统不依赖市电的可靠性，即在市电可靠性低的情况下，也可以对负载107进行稳定的供电，因此本供电系统200具有较高的可靠性。

在一种可能的实现方式中，若供电系统200中第一输入电源105输出的电压小于第一阈值，且持续时间大于第一时间阈值，以及切换单元104的第二输入端的输入电压大于或等于第二阈值，且持续时间大于第一时间阈值，则控制切换单元104切换到第二输入电源106对负载107的第一输入端和/或第二输入端供电。

应理解，第二输入电源106包括不间断供电装置201、第二储能单元202，当第一输入电源105输出的电压小于第一阈值，且与切换单元104的第二输入端相连接的第二输入电源106即不间断供电装置201输出的电压大于第二阈值时，判断此状态的持续时间，若持续时间超过第一时间阈值，则切换单元104切换至第二输入端，使第二输入电源106对负载107的第一输入端和/或第二输入端供电。

还应理解，若市电网输入单元203输出的电压小于第一阈值，此时优先通过配电柜205切换至发电机204供电，该切换过程不会超过第一时间阈值，若市电网输入单元203输出的电压小于第一阈值的持续时间大于第一时间阈值，证明切换失败或者发电机204输出的电压小于第一阈值，则此时启动切换单元104切换至第二输入电源106对负载107的第一输入端和/或第二输入端供电。

在本申请实施例中，若供电系统200中第一输入电源105输出的电压小于第一阈值，切换单元104的第二输入端电压大于或等于第二阈值，且该状态持续时间大于第一时间阈值，则控制切换开关切换到第二输入电源106对负载107的第一输入端和/或第二输入端供电，实现了在第一输入电源105故障时及时切换至第二输入电源106对负载107供电，保证了负载107的不间断供电，提高了供电系统200供电的可靠性。

需要指出，根据实施的需要，可将本申请实施例中描述的各个部件/步骤拆分为更多部件/步骤，也可将两个或多个部件/步骤或者部件/步骤的部分操作组合成新的部件/步骤，以实现本申请实施例的目的。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请实施例的范围。

以上实施方式仅用于说明本申请实施例，而并非对本申请实施例的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请实施例的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本申请实施例的范畴，本申请实施例的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (17)

1.一种供电装置，包括：第一储能单元、整流器、逆变器和切换单元；

所述整流器的一端与第一输入电源相连接，所述整流器的另一端分别与所述逆变器的一端、所述第一储能单元的输出端和负载的第一输入端相连接，所述逆变器的另一端分别与所述切换单元的输出端和所述负载的第二输入端相连接，所述切换单元的第一输入端和第二输入端分别与所述第一输入电源和第二输入电源相连接，所述第一输入电源、所述第二输入电源和所述第一储能单元共同向所述负载供电；

若所述第一输入电源输出的电压小于预设的第一阈值，且所述第二输入电源输出的电压小于预设的第二阈值，则所述第一储能单元用以对所述负载的第一输入端供电，且所述第一储能单元用以通过所述逆变器对所述负载的第二输入端供电。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，若所述第一输入电源输出的电压小于所述第一阈值，且所述第二输入电源输出的电压大于或等于所述第二阈值，则所述第一储能单元对所述负载的第一输入端供电，所述第二输入电源对所述负载的第二输入端供电。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述负载的第一输入端为直流输入端，所述负载的第二输入端为交流输入端。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述逆变器为双向逆变器，所述逆变器可以将所述第一储能单元输出的第一直流电转化为第一交流电，并将所述第一交流电输送至所述负载的第二输入端，或者将所述第二输入电源输出的第二交流电转化为第二直流电，并将所述第二直流电输送至所述负载的第一输入端。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，若所述第一输入电源输出的电压小于所述第一阈值，且所述第二输入电源输出的电压大于或等于所述第二阈值，则所述第二输入电源通过所述逆变器对所述负载的第一输入端供电，且所述第二输入电源对所述负载的第二输入端供电。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一输入电源和所述第二输入电源为相互独立的交流输入电源。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其中，若所述第一输入电源输出的电压大于或等于所述第一阈值，且所述第二输入电源输出的电压大于或等于所述第二阈值，则所述第一输入电源对所述负载的第一输入端供电，且所述第一输入电源或所述第二输入电源对所述负载的第二输入端供电。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述切换单元为静态切换开关。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述所述第一输入电源或所述第二输入电源对所述负载的第二输入端供电，包括：

若预设的优先供电规则为第一输入电源优先供电，则所述静态切换开关的第一输入端导通，第二输入端断开，以使所述第一输入电源对所述负载的第二输入端供电；

若预设的优先供电规则为第二输入电源优先供电，则所述静态切换开关的第二输入端导通，第一输入端断开，以使所述第二输入电源对所述负载的第二输入端供电。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述切换单元为自动切换开关，所述逆变器检测所述自动切换开关的断路时间，若所述断路时间超过预设的时间阈值，则所述第一储能单元通过所述逆变器对所述负载的第二输入端供电。

11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一储能单元包括储能电池和变流器；

所述变流器串联于所述储能电池和所述第一储能单元的输出端之间，用于控制所述储能电池充电和放电。

12.一种供电方法，应用于供电装置，所述供电装置，包括：第一储能单元、整流器、逆变器和切换单元，所述整流器的一端与第一输入电源相连接，所述整流器的另一端分别与所述逆变器的一端、所述第一储能单元和负载的第一输入端相连接，所述逆变器的另一端分别与所述切换单元的输出端和所述负载的第二输入端相连接，所述切换单元的第一输入端和第二输入端分别与所述第一输入电源和第二输入电源相连接，所述第一输入电源、所述第二输入电源和所述第一储能单元共同向所述负载供电，其中，所述供电方法包括：

若所述第一输入电源输出的电压小于第一阈值，且所述第二输入电源输出的电压小于第二阈值，则控制所述第一储能单元对所述负载的第一输入端供电，且控制所述第一储能单元通过所述逆变器对所述负载的第二输入端供电。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法还包括：若所述第一输入电源输出的电压小于所述第一阈值，且所述第二输入电源输出的电压大于或等于所述第二阈值，则控制所述第一储能单元对所述负载的第一输入端供电，且控制所述第二输入电源对所述负载的第二输入端供电。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法还包括：若所述第一输入电源输出的电压小于所述第一阈值，且所述第二输入电源输出的电压大于或等于所述第二阈值，则控制所述第二输入电源通过所述逆变器对所述负载的第一输入端供电，且控制所述第二输入电源对所述负载的第二输入端供电。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法还包括：若所述第一输入电源输出的电压大于或等于所述第一阈值，且所述第二输入电源输出的电压大于或等于所述第二阈值，则控制所述第一输入电源对所述负载的第一输入端供电，且控制所述第一输入电源或所述第二输入电源对所述负载的第二输入端供电。

16.一种供电系统，包括：至少一个如权利要求1-11中任一权利要求所述的供电装置，以及第二输入电源和至少一个第一输入电源；

每个所述第一输入电源包括配电柜和与配电柜输入端相连接的市电网输入单元，所述配电柜的输出端与所述供电装置中整流器的一端和切换单元的第一输入端相连接，其中，第一输入电源和供电装置一一对应；

所述第二输入电源包括配电柜、与配电柜输入端相连接的市电网输入单元、不间断供电装置和第二储能单元，所述配电柜的输出端与所述不间断供电装置的第一输入端相连接，所述第二储能单元的输出端与所述不间断供电装置的第二输入端相连接，所述不间断供电装置的输出端分别与各所述供电装置中切换单元的第二输入端相连接；

若各所述供电装置中所述第一输入电源输出的电压小于第一阈值，且所述第二输入电源输出的电压小于第二阈值，则控制所述第一储能单元对所述负载的第一输入端供电，且控制所述第一储能单元通过所述逆变器对所述负载的第二输入端供电。

17.根据权利要求16所述的系统，其中，若所述第一输入电源输出的电压小于第一阈值，且持续时间大于第一时间阈值，以及所述切换单元的第二输入端的输入电压大于或等于第二阈值，且持续时间大于第一时间阈值，则控制所述切换单元切换到所述第二输入电源对所述负载的第一输入端和/或第二输入端供电。

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