CN217281698U - 一种配电一体化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种配电一体化系统。一种配电一体化系统，采用机柜和模块集成结构，模块集成结构包括：主输入配电模块、ATS模块、UPS配电模块和馈线模块；主输入配电模块与ATS模块连接，ATS模块与UPS配电模块连接，UPS配电模块与馈线模块连接；主输入配电模块包括电源输入口，电源输入口与市电连接，电源输出口与ATS模块连接，用于为配电一体化系统供电；馈线模块包括市电输出子模块和UPS输出子模块，UPS输出子模块用于给负载提供经过稳压滤波后的稳定电源。实现了一体化配电系统集成度高、占地面积小，安装方便快速的效果，同时提高了产品交付率。

Description

一种配电一体化系统

技术领域

本实用新型实施例涉及数据中心微模块领域技术，尤其涉及一种配电一体化系统。

背景技术

电力系统在运行过程中，可能由于雷击，对地短路、故障重合闸、备自投、大型设备起动等原因，造成电压瞬间较大幅度波动或者短时断电，而对于数据中心运营商而言，但凡运营中由于电力系统故障而导致的业务意外中断，无疑是心中最大的噩梦，为了给IT负载提供连续不中断的电源，同时提高空间利用率，需要研发一种UPS和配电柜集成的一体化系统。

现有技术将配电列头柜和UPS分开成两个设备放置于微模块内，给模块内IT设备、空调等用电设备供电。但是将UPS和配电柜分开成独立的设备，成本明显增加，并且增加了安装的工作量和接线的复杂程度，降低了生产和组装速度，影响了产品的交付率。

实用新型内容

本实用新型提供一种配电一体化系统，以实现一体化配电系统集成度高、占地面积小，安装方便快速，容易维护，同时提高了产品交付率的效果。

为解决以上技术问题，采用以下技术方案。

本实用新型实施例提供了一种配电一体化系统，包括机柜和模块集成结构，所述机柜内具有安装架，所述模块集成结构设置于安装架上，所述模块集成结构包括：主输入配电模块、ATS模块、UPS配电模块和馈线模块；

所述主输入配电模块与所述ATS模块连接，所述ATS模块与所述UPS配电模块连接，所述UPS配电模块与所述馈线模块连接；

所述主输入配电模块包括电源输入口和电源输出口，电源输入口与市电连接，所述电源输出口与所述ATS模块连接，用于为所述配电一体化系统供电；

所述UPS配电模块包括多个UPS功率子模块，用于根据负载的大小选择接入不同的所述UPS功率子模块；

所述馈线模块与负载连接，所述馈线模块包括市电输出子模块和UPS输出子模块；所述市电输出子模块与所述主输入配电模块连接，为所述负载提供市电电源；所述UPS输出子模块与所述UPS配电模块连接，为所述负载提供经过稳压滤波后的稳定电源。

可选的，所述模块集成结构还包括：旁路模块；

所述旁路模块与所述主输入配电模块和所述UPS配电模块连接，用于在所述UPS配电模块故障的情况下，闭合旁路开关，将所述主输入配电模块直接接入负载进行供电。

可选的，所述ATS模块用于在所述主输入配电模块的一个电源输入口发生故障时切换至另一个电源输入口；所述ATS模块的输出端与所述UPS配电模块、所述旁路模块和所述市电输出子模块连接。

可选的，所述模块集成结构还包括：防雷模块；

所述防雷模块连接在所述ATS模块的输出端，用于对所述配电一体化系统进行防浪涌过电压保护。

可选的，所述UPS功率子模块包括：整流器、逆变器、直流转换器和DSP控制器；

所述整流器将市电整流后对蓄电池充电，在经过所述逆变器进行逆变后为所述负载提供稳定电源；

所述DSP控制器对所述逆变器和所述整流器进行实时控制和协调。

可选的，所述主输入配电模块的输入侧配置有电源指示灯，用于显示电源输入口的通断状态。

可选的，所述UPS配电模块还包括监控子模块，所述UPS功率子模块配有通讯接口，所述监控子模块监控每一路的负载情况和通断状态，通过所述通讯接口上传，所述通讯接口为RS232/RS485。

可选的，所述UPS功率子模块还包括：SMUP监控卡；

所述SMUP监控卡与所述监控子模块连接，用于将所述监控子模块采集信息上传。

可选的，所述UPS配电模块还包括输入接口、维修旁路接口和输出接口；

所述输入接口连接所述UPS功率子模块；所述维修旁路接口连接所述旁路模块；所述输出接口连接两个所述UPS输出子模块。

可选的，所述UPS功率模块和所述旁路模块均设置于所述机柜的下部。

本实用新型通过一种配电一体化系统，采用机柜和模块集成结构，机柜内具有安装架，模块集成结构设置于安装架上，模块集成结构包括：主输入配电模块、ATS模块、UPS配电模块和馈线模块；主输入配电模块与ATS模块连接，ATS模块与UPS配电模块连接，UPS配电模块与馈线模块连接；主输入配电模块包括电源输入口和电源输出口，电源输入口与市电连接，电源输出口与ATS模块连接，用于为配电一体化系统供电；UPS配电模块包括多个UPS功率子模块，用于根据负载的大小选择接入不同的UPS功率子模块；馈线模块与负载连接，馈线模块包括市电输出子模块和UPS输出子模块；市电输出子模块与主输入配电模块连接，为负载提供市电电源；UPS输出子模块与UPS配电模块连接，为负载提供经过稳压滤波后的稳定电源。解决了配电柜成本较高，接线复杂，产品生产和组装效率较低，影响产品的交付率的问题，达到了一体化配电系统集成度高、占地面积小，安装方便快速，容易维护，同时提高了产品交付率的效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供一种配电一体化系统中的主视图的示意图；

图2为本实用新型实施例提供一种配电一体化系统的原理示意图；

图3为本实用新型实施例提供一种配电一体化系统中的后视图的示意图；

图4为本实用新型实施例提供一种配电一体化系统中的侧视图的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例

图1为本实用新型实施例提供一种配电一体化系统中的主视图的示意图，图2为本实用新型实施例提供一种配电一体化系统的原理示意图，图3为本实用新型实施例提供一种配电一体化系统中的后视图的示意图，图4为本实用新型实施例提供一种配电一体化系统中的侧视图的示意图。

一种配电一体化系统，采用机柜1和模块集成结构2，所述机柜1内具有安装架，所述模块集成结构2设置于安装架上，所述模块集成结构2包括：主输入配电模块100、ATS模块200、UPS配电模块300和馈线模块400；

所述主输入配电模块100与所述ATS模块200连接，所述ATS模块200与所述UPS配电模块300连接，所述UPS配电模块300与所述馈线模块400连接；

所述主输入配电模块100包括电源输入口110和电源输出口120，电源输入口110与市电连接，所述电源输出口120与所述ATS模块200连接，用于为所述配电一体化系统供电；

所述UPS配电模块300包括多个UPS功率子模块，用于根据负载的大小选择不同的UPS功率子模块接入所述配电一体化系统；

所述馈线模块400与负载连接，所述馈线模块400包括与市电输出子模块410和UPS输出子模块420，所述市电输出子模块410与所述主输入配电模块100，为所述负载提供市电电源；所述UPS输出子模块420与所述UPS配电模块300，为所述负载提供经过稳压滤波后的稳定电源。

如图2所示，配电一体化系统连接市电和多个负载，配电一体化系统通过主输入配电模块100的电源输入口110与市电相连接，主输入配电模块100的电源输出口120与ATS模块200连接。通过ATS模块200确定闭合任意一个电源输出口120或同时闭合多个电源输出口120，接入市电对配电一体化系统供电。UPS配电模块300与馈线模块400连接，ATS模块200也与馈线模块400连接，UPS配电模块300包括多UPS功率子模块，本实施例以四个UPS功率子模块为例，UPS配电模块300根据接入配电一体化系统的负载大小选择不同的UPS功率子模块接入系统。可选的，UPS功率子模块310包括：整流器(未示出)、逆变器(未示出)和直流转换器(未示出)。整流器、逆变器和直流转换器将主输入配电模块100输入的市电整流后对蓄电池充电，再经过逆变后为负载提供连续不间断的稳定电源。输入的市电经过UPS配电模块300的UPS功率子模块310处理后，传输至UPS输出子模块420输出至负载。如图3所示，在本实施例中配电一体化系统的馈线模块400有四个输出子模块，包括两个UPS输出子模块420和两个市电输出子模块410，两个UPS输出子模块420与UPS配电模块300连接，其中，参考图1，UPS配电模块300包括输入接口320和输出接口330；输入接口320连接UPS功率子模块310，输出接口330连接UPS输出子模块420，市电经过UPS功率子模块310处理后，通过UPS输出子模块420对负载供电。两个市电输出子模块410与ATS模块200连接，直接将市电输出对负载供电；配电一体化系统同时提供市电输出子模块410和UPS输出子模块420，给IT设备等用电设备提供双路供电。其中，馈线模块400包括的市电输出子模块410和UPS输出子模块420的个数可以根据需求进行设置。可选的，如图1所示，所述主输入配电模块100的输入侧配置有电源指示灯120，直观显示电源输入口110的通断状态。

在上述实施例的基础上，可选的，所述模块集成结构2还包括：旁路模块600；

所述旁路模块600与所述主输入配电模块100和所述UPS配电模块300连接，用于在所述UPS配电模块300故障的情况下，闭合旁路开关，将所述主输入配电模块100直接接入负载进行供电。

可选的，UPS配电模块300还包括：维修旁路接口340，UPS配电模块300通过维修旁路接口340与旁路模块600连接。

如图2所示，旁路模块600和UPS功率子模块310连接通过ATS模块200的输出端，即与主输入配电模块100连接，旁路模块600和UPS功率子模块310还和UPS输出子模块420的输入端连接，其中，旁路模块600与UPS配电模块300的维修旁路接口340连接。配电一体化系统正常工作时，主输入配电模块100的市电在UPS功率子模块310中经过整流和滤波后调整至符合负载的供电电压，通过与UPS配电模块300连接的UPS输出子模块420输出至负载；在UPS配电模块300出现故障时，与UPS配电模块300连接的旁路模块600闭合旁路开关，将主输入配电模块100接入负载进行供电，具体为，将主输入配电模块100提供的市电通过UPS输出子模块420输出至负载，保证负载不断电的情况下方便对UPS配电模块300进行维修。示例性的，旁路模块600的旁路开关采用静态开关。进一步的，在市电出现供电故障时，旁路模块600闭合旁路开关，将市电输出子模块410接入UPS配电模块300，对市电输出子模块410连接的负载进行供电。

可选的，如图2所示，可选的，所述ATS模块200用于在所述主输入配电模块100的一个电源输入口110发生故障时切换至另一个电源输入口；所述ATS模块200的输出端与所述UPS配电模块300、所述旁路模块和所述市电输出子模块410连接。

ATS模块200包括输入端210和一个输出端220，示例性的，本实施例中ATS模块200包括两个输入端210，两个输入端210与主输入配电模块100的两个电源输出口120连接，输出端220与UPS功率子模块310和旁路模块600连接；主输入配电模块100的两个电源输入口中一个电源输入口作为主电源，另一个电源输入口作为备用电源，ATS模块200在主电源发生故障时，自动切换至备用电源，保证配电一体化系统的不间断供电；在主电源恢复正常供电时，断开备用电源，切换至主电源进行供电。

可选的，所述模块集成结构2还包括：防雷模块800；

所述防雷模块800连接在所述ATS模块200的输出端，用于对所述配电一体化系统进行防浪涌过电压保护。

防雷模块800连接在ATS模块200的输出端，对配电一体化系统进行防浪涌过电压保护，可以降低自然界雷击带来的损失，对连接的负载进行保护，例如，对连接的通信网络设备、计算机系统、精密设备等起到直接的保护作用。

可选的，所述UPS功率子模块310还包括：DSP控制器(未示出)；

所述DSP控制器对所述逆变器和所述整流器进行实时控制和协调。

UPS配电模块300包括蓄电池组，在配电一体化系统正常供电时，整流器将市电进行整流后，给蓄电池组充电，再经过逆变器进行逆变后给负载输出稳定的不间断电源；DSP控制器对逆变器和整流器进行实时控制和协调，提高了配电一体化系统的整机效率。

可选的，所述UPS配电模块还包括监控子模块，所述UPS功率子模块310配有通讯接口(未示出)，所述监控子模块监控每一路的负载情况和通断状态，通过所述通讯接口上传，所述通讯接口为RS232/RS485。

UPS配电模块300的监控子模块(未示出)将监测到的电力参数和运行情况，例如，电压、电流、功率、频率等，如图4所示，通过设置于所述机柜1上的显示屏500进行显示。

市电输出子模块410和UPS输出子模块420上连接有多个输出接口，可以接入多个负载；UPS功率子模块310的监控子模块监控配电一体化系统连接的每一路输出接口连接负载情况和通断状态，监控子模块还可对蓄电池组的温湿度以及电压进行实时检测，配电一体化系统通过通讯接口将监控子模块获取的信息上传至上位机，其中，通讯接口可以为RS232/RS485。

可选的，所述UPS功率子模块310还包括：SMUP监控卡；

所述SMUP监控卡与所述监控子模块连接，用于将所述监控子模块采集信息上传。

UPS功率子模块310的监控子模块采集的信息还可以通过SMUP监控卡上传至服务器，实现与互联网的远程传输，运维人员可以实时获取配电一体化系统的工作信息，提高了运维人员的维护效率，提高了装置的智能化水平。

可选的，所述UPS功率子模块310和所述旁路模块600均设置于所述机柜1的下部。

如图1所示，四个UPS功率子模块310依次竖直排列，旁路模块600和UPS功率子模块310位于柜体1的下部，保证柜体1在带模块移动时能够保持平衡。

进一步的，各模块放置在机柜的安装架的不同层，模块之间进行物理隔离。

本实施例的技术方案，通过一种配电一体化系统，采用机柜和模块集成结构，机柜内具有安装架，模块集成结构设置于安装架上，模块集成结构包括：主输入配电模块、UPS配电模块、UPS功率模块和馈线模块；主输入配电模块包括电源输入口，电源输入口与市电连接；UPS功率模块与负载连接，UPS功率模块包括四个UPS功率子模块，用于根据负载的大小选择不同的UPS功率子模块接入配电一体化系统；馈线模块包括与两个市电输出子模块和两个UPS输出子模块，馈线模块与负载连接，用于给负载供电。将UPS和配电集成在一个机柜里面，整机各个模块均采用模组化设计，保证了布局的紧凑性又增加了整机的可靠性；并且各个模块之间进行隔离，进一步提升了整机的可靠性；另外整机还采用了先进的“N+X”无线并联冗余技术，最大程度降低了UPS单点故障的概率，提高了整机的可靠性。解决了配电柜成本较高，接线复杂，产品生产和组装效率较低，影响产品的交付率的问题，达到了一体化配电系统集成度高、占地面积小，安装方便快速，容易维护，同时提高了产品交付率的效果。机柜可以灵活扩容，提供更多的设备使用空间。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种配电一体化系统，包括机柜和模块集成结构，所述机柜内具有安装架，所述模块集成结构设置于安装架上，其特征在于，所述模块集成结构包括：主输入配电模块、ATS模块、UPS配电模块和馈线模块；

所述主输入配电模块与所述ATS模块连接，所述ATS模块与所述UPS配电模块连接，所述UPS配电模块与所述馈线模块连接；

所述主输入配电模块包括电源输入口和电源输出口，电源输入口与市电连接，所述电源输出口与所述ATS模块连接，用于为所述配电一体化系统供电；

所述UPS配电模块包括多个UPS功率子模块，用于根据负载的大小选择接入不同的所述UPS功率子模块；

所述馈线模块与负载连接，所述馈线模块包括市电输出子模块和UPS输出子模块；所述市电输出子模块与所述主输入配电模块连接，为所述负载提供市电电源；所述UPS输出子模块与所述UPS配电模块连接，为所述负载提供经过稳压滤波后的稳定电源。

2.根据权利要求1所述的配电一体化系统，其特征在于，所述模块集成结构还包括：旁路模块；

所述旁路模块与所述主输入配电模块和所述UPS配电模块连接，用于在所述UPS配电模块故障的情况下，闭合旁路开关，将所述主输入配电模块直接接入负载进行供电。

3.根据权利要求2所述的配电一体化系统，其特征在于，所述ATS模块用于在所述主输入配电模块的一个电源输入口发生故障时切换至另一个电源输入口；所述ATS模块的输出端与所述UPS配电模块、所述旁路模块和所述市电输出子模块连接。

4.根据权利要求3所述的配电一体化系统，其特征在于，所述模块集成结构还包括：防雷模块；

所述防雷模块连接在所述ATS模块的输出端，用于对所述配电一体化系统进行防浪涌过电压保护。

5.根据权利要求1所述的配电一体化系统，其特征在于，所述UPS功率子模块包括：整流器、逆变器、直流转换器和DSP控制器；

所述整流器将市电整流后对蓄电池充电，在经过所述逆变器进行逆变后为所述负载提供电源；

所述DSP控制器对所述逆变器和所述整流器进行实时控制和协调。

6.根据权利要求1所述的配电一体化系统，其特征在于，所述主输入配电模块的输入侧配置有电源指示灯，用于显示电源输入口的通断状态。

7.根据权利要求5所述的配电一体化系统，其特征在于，所述UPS配电模块还包括监控子模块，所述UPS功率子模块配有通讯接口，所述监控子模块监控每一路的负载情况和通断状态，通过所述通讯接口上传，所述通讯接口为RS232/RS485。

8.根据权利要求7所述的配电一体化系统，其特征在于，所述UPS功率子模块还包括：SMUP监控卡；

所述SMUP监控卡与所述监控子模块连接，用于将所述监控子模块采集信息上传。

9.根据权利要求2所述的配电一体化系统，其特征在于，所述UPS配电模块还包括输入接口、维修旁路接口和输出接口；

所述输入接口连接所述UPS功率子模块；所述维修旁路接口连接所述旁路模块；所述输出接口连接两个所述UPS输出子模块。

10.根据权利要求2所述的配电一体化系统，其特征在于，所述UPS功率子模块和所述旁路模块均设置于所述机柜的下部。

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