CN202513620U

CN202513620U - 一种模块化锂电ups

Info

Publication number: CN202513620U
Application number: CN2012200945110U
Authority: CN
Inventors: 朱鸿江
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-03-14
Filing date: 2012-03-14
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2022-03-14

Abstract

本实用新型公开了一种一体化的模块化锂电UPS，包括模块化UPS、铁锂电池组、智能配电模块和机柜，其特征在于UPS、电池和配电可以跟服务器设备一样一体化安装在标准的19英寸机柜中，可以根据用电负载的功率、备电时长、配电端子数量的需求在已有的标准机柜中灵活调整模块配置，而不需要单独假设特定的电源柜，从而带来免前期规划、快速建设、灵活安装和扩容的好处。另外由于采用鉄锂电池组替代了铅酸电池，进一步带来节省占地、节省电能的优势。

Description

一种模块化锂电UPS

技术领域

本实用新型涉及一种UPS电源，尤其是一种数据中心用模块化UPS电源。

背景技术

目前市场上模块化UPS几乎都是针对大型数据机房、通信机房，用于代替原有的传统UPS进行设计，集中在100KVA以上容量，其中UPS、电池模块、配电柜分别独立设计、生产、安装和维护，基本应用于集中UPS供电的场景。而这种数据中心规划、建设周期长达2-3年，初期设备投资巨大，而且这种建设模式非常不灵活，根据市场需求扩容机柜、升级每个服务器机柜的用电负荷往往是不现实的。

而模块化锂电UPS采用先进的模块化技术、智能配电技术和磷酸亚铁锂电池技术，通过一体化设计，实现在一个标准服务器机柜中可以提供100KVA以下容量的UPS、配电和电池组集合体，简化了机房电力规划、工程施工和维护，并使得分布式的不间断电力供应成为可能，提高了机房整体的供电可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种便于前期规划和后期扩容的模块化锂电UPS，可在一个标准服务器机柜中提供100KVA以下容量、可后备供电30分钟的UPS电源。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：一种模块化锂电UPS，包括机柜、智能配电模块、UPS模块和电池模块，其特征在于所述机柜是通用标准服务器机柜，所属电池模块为铁锂电池组，所属智能配电模块和UPS模块和电池模块安装在同一个标准服务器机柜中。

智能配电模块融入了智能监控功能，可以对配电单元的每路输入输出监控其电压、电流、功率因数、谐波等参数，并能实现对开关状态的监控，实现了配电的智能化和用电的可视化，使得机房用电远程集中监控成功可能。

所述的UPS模块包括多个功率模块、一个静态开关模块和一个监控模块。每个功率模块具备完整的UPS功能，模块内部包括整流电路、逆变电路、充电电路和控制电路。静态开关模块实现当UPS电源处于保护或故障状态时，可不间断的切换到旁路，继续为负载供电，监控模块实现监控数据显示、通信、报警和远程网络化监控。UPS模块的特点是任何一个功率模块、切换开关或监控模块的损坏都不会中断负载，一般功率模块设计为N+1备份，大大提高了单UPS系统的可靠性。

所述电池模块采用铁锂电池组，384V电压，采用5-20AH单体电芯封装而成。传统的电池组均采用铅酸蓄电池组，由于酸雾析出腐蚀电子器件且有其排氢气的危险，以及对地板承重的要求大于IT设备，故无法与IT设备安装在一起。而磷酸亚铁锂由于电化学原理与铅酸完全不同，其体积小重量轻、无酸雾析出、无重金属污染、无氢气析出，因此不存在铅酸电池以上问题，可以和IT设备安装在一起，因此适合于一体化UPS的要求。

所述铁锂电池组内部设计有电池管理系统BMS，用于管理串联的单体电芯，检测其工作电压并在过充和过放时发出告警并驱动控制开关实现关断，从而保证铁锂电池组应用的安全性。UPS模块的所有功率模块共享铁锂电池组、共用系统的备电能力。

所属模块化锂电UPS带有通讯管理接口，以实现远程网络化监控和管理。

本实用新型优点在于：可以将数据机房中的IT负载切为多个100KVA以下的模块，采用模块化锂电UPS实现一体化集成，从而方便实现模块化数据机房的建设。这种建设模式避免了复杂的前期规划、前期无需UPS和电池单独机房、大大缩短了工程周期，并通过项目的分步实施节约了大量的前期投资资金成本。由于服务器机柜是标准的，可以根据用电负载的功率、备电时长、配电端子数量的需求在已有的标准机柜中灵活调整各模块配置，而不需要单独假设特定的电源柜，从而实现对数据中心平滑升级或扩容。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型的逻辑连接示意图。

图2是本实用新型的线路连接示意图。

图3是本实用新型的电池模块充放电保护线路示意图。

具体实施方式

需要说明的是，本说明书及权利要求书中所使用的术语或词语不能限定解释为通常的含义或辞典中的含义，而应当立足于为了以最佳方式说明其实用新型发明人可以对术语的概念进行适当定义的原则解释为符合本实用新型技术思想的含义和概念。

采用标准19英寸服务器机柜(冷轧钢材质、前后门高开孔率)并配置底座、假面板，内部针对配电、UPS和电池组的不同深度和固定方式进行配件设计，可采用后维护结构，可向相关厂家定制。

UPS模块

在小容量模块化UPS基础上，针对铁锂电池管理做针对性设计，包括充放电参数的设置范围，充放电保护参数，监控告警等。

智能配电模块

在传统的384V进、220V出的配电模块基础上，增加智能监控模块，可对每路输入输出的电压、电流、功率因数、谐波、开关状态、能耗分析等进行监控和提供实时数据，并提供标准RS485和LAN监控接口，以便接入动环监控平台；

铁锂电池组

选用安全性高、性能好的电芯进行PACK设计和组装，自主研发设计384V高压电池组BMS，以及电芯故障告警和控制电路，以便提供高于铅酸电池的安全等级，另外提供RJ45接口方便接入动环平台。外形结构实现2-3U的支持标准19英寸机柜安装的电池组产品。

可以将数据机房中的IT负载切为多个100KVA以下的模块，一体化集成建设模块化数据中心，避免了复杂的前期规划、前期无需UPS和电池单独机房、大大缩短了工程周期，通过项目的分步实施节约了大量的前期投资资金成本，并可实现数据中心平滑升级或扩容。

需要注意的是，尽管本发明已参照具体实施方式进行描述和举例说明，但是并不意味着本发明限于这些描述的实施方式，本领域技术人员可以从中衍生出许多不同的变体，它们都将覆盖于本发明权利要求的真实精神和范围中。

Claims

1.一种模块化锂电UPS，包括机柜、智能配电模块、UPS模块和电池模块，其特征在于所述机柜是通用标准服务器机柜，所属电池组为铁锂电池组，所属智能配电模块和UPS模块和电池模块安装在同一个标准服务器机柜中。

2.如权利要求1所述的模块化锂电UPS，其特征在于所述的UPS模块包括多个功率模块、一个静态开关模块和一个监控模块。

3.如权利要求1所述的模块化锂电UPS，其特征在于所述铁锂电池组采用384V高电压，采用5-20AH单体电芯封装而成。

4.如权利要求1所述的模块化锂电UPS，其特征在于所述智能配电模块包括了多路配电端子开关和一个智能监控通信模块。

5.如权利要求1所述的模块化锂电UPS，其特征在于所述铁锂电池组内部设计有电池管理系统BMS。

6.如权利要求1至5任一项所述的模块化锂电UPS，其特征在于还带有通讯管理接口。