CN218472831U - 双路供电系统 - Google Patents

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CN218472831U CN202220724026.0U CN202220724026U CN218472831U CN 218472831 U CN218472831 U CN 218472831U CN 202220724026 U CN202220724026 U CN 202220724026U CN 218472831 U CN218472831 U CN 218472831U
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Abstract

本申请提供一种双路供电系统,该双路供电系统包括第一供电架构和第二供电架构;第一供电架构包括第一输入端口、第一电源模块和第一输出端口,第一电源模块包括第一不间断电源UPS、第一控制器和第一通讯端口,第一输入端口、第一UPS和第一输出端口串联,第一通讯端口与第一控制器相连;第二供电架构包括第二输入端口、第二电源模块和第二输出端口,第二电源模块包括双变换模块、第二控制器和第二通讯端口,第二输入端口、双变换模块和第二输出端口串联,第二通讯端口与第二控制器相连。本申请提供的双路供电系统中,通过不对称供电结构设计和不对称负载分配,可以满足供电系统的高效率和高可靠性。

Description

双路供电系统
技术领域
本申请涉及通信电源领域,尤其涉及双路供电系统。
背景技术
在通信电源领域及其他工业电源领域中,不间断电源(uninterruptible powersupply,UPS)是一种含有储能装置的不间断电源,主要用于给部分对电源稳定性要求较高的设备提供不间断的电源,例如在市电异常时或无中断下继续供应电力,保证客户用电安全和可靠性,避免因市电异常导致的损失。
在目前相关技术中,供电系统一般采用双冗余供电架构,即采用两个不间断电源,两个供电架构镜像相同,供电模式一样,且每一路各承担50%的负载,当其中一路发生故障时,由另外一路持续供电,并承担100%负载。
在一种实现中,当两个供电架构均采用交流UPS,且均处于双变换模式时,输入市电经过双变换后,损耗大,效率低。
在另一种实现中,当两个供电架构均采用交流UPS,且均处于经济运行模式(economy control operation,ECO)时,即市电从旁路供电,可靠性差。
因此,如何兼顾提高双路供电系统的可靠性和效率性成为亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本申请提供一种双路供电系统,可以兼顾满足双路供电系统的高可靠性和高效率性。
第一方面,本申请提供一种双路供电系统,所述双路供电系统包括第一供电架构和第二供电架构;所述第一供电架构包括第一输入端口、第一电源模块和第一输出端口,所述第一电源模块包括第一不间断电源UPS、第一控制器和第一通讯端口,所述第一输入端口、所述第一UPS和所述第一输出端口串联,所述第一通讯端口与第一控制器相连;其中,所述第一输入端口用于接入第一市交流电,所述第一UPS用于采用旁路模式供电,所述第一输出端口用于输出所述第一UPS输出的交流电,所述第一通讯端口用于与所述双路供电系统所供电的受电设备的第三通讯端口进行通讯,以便于所述受电设备分配来自所述第一供电架构的受电比例,所述受电设备接收来自所述第一供电架构的受电比例为0至100%;所述第二供电架构包括第二输入端口、第二电源模块和第二输出端口,所述第二电源模块包括双变换模块、第二控制器和第二通讯端口,所述第二输入端口、所述双变换模块和所述第二输出端口串联,所述第二通讯端口与所述第二控制器相连;其中,所述双变换模块用于采用交流至直流、直流至交流双变换模式或交流至直流、直流至直流双变换模式供电,所述第二输入端口用于接入第二市交流电,所述第二通讯端口用于与所述受电设备的第三通讯端口进行通讯,以便于所述受电设备分配来自所述第二供电架构的受电比例,所述受电设备接收来自所述第二供电架构的受电比例为100%至0。
该方面中,双路供电系统的第一供电架构采用UPS的ECO旁路供电模式,第二供电架构采用双变换模式,且两个供电架构中均设置了通讯端口,可以与受电设备进行通讯,以便受电设备调节每一路的供电接收比例,两路不对称的供电结构和不对称的负载分配可以兼顾满足供电系统的高可靠性和高效率。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述双变换模块包括第二UPS,所述第二控制器为所述第二UPS的内部控制器或与所述第二UPS的内部控制器解耦的控制器,所述第二UPS用于采用所述交流至直流、直流至交流双变换模式供电。
该实现方式中,双变换模块包括第二UPS,利用第二UPS的双变换模式供电,可以在满足交流供电需求的同时,提高供电的可靠性。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述双变换模块包括整流器和直流电压变换器,所述整流器和所述直流电压变换器串联,所述整流器用于将所述第二市交流电转换至第一直流电,所述直流电压变换器用于将所述第一直流电转换为第二直流电。
该实现方式中,双变换模块包括整流器和直流电压变换器,通过整流器和直流电压变换器实现双变换模式供电,可以在满足直流供电需求的同时,提高供电的可靠性。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述双变换模块还包括电池,所述电池、所述整流器和所述直流电压变换器串联,所述电池用于在所述第二供电架构工作的过程中储存电能或在所述第二市交流电异常时释放电能。
该实现方式中,双变换模块还包括电池,使得第二供电架构可以满足在市电异常或无中断下继续供应电力,保证用户用电可靠性和安全性,避免因市电异常导致的损失。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述第一UPS还用于在所述第一UPS的旁路模式不能正常工作时,将所述第一UPS的工作模式切换至所述第一UPS中的其他供电模式,所述第一UPS包括所述UPS旁路模式、所述交流至直流、直流至交流双变换模式和UPS电池供电模式。
该实现方式中,第一UPS的旁路模式异常时,可以切换至第一UPS中的其他模式供电,使得供电可以无缝衔接,不会中断,提高系统供电的可靠性。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述第二UPS还用于在所述第二UPS的交流至直流、直流至交流双变换模式不能正常工作时,将所述第二UPS的工作模式切换至所述第二UPS中的其他供电模式,所述第二UPS包括UPS旁路模式、交流至直流、直流至交流双变换模式和UPS电池供电模式。
该实现方式中,第二UPS的双变换模式异常时,可以切换至第二UPS中的其他模式供电,使得供电可以无缝衔接,不会中断,提高系统供电的可靠性。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述第一供电架构还用于在所述第二供电架构发生异常不能正常工作时提供所有的电能;或,所述第二供电架构还用于在所述第一供电架构发生异常不能正常工作时提供所有的电能。
该实现方式中,在双路供电系统正常工作时,两个供电架构中任意一个供电架构出现异常,另外一个供电架构都可以提供全部的负载供电,使得供电不中断,进而保证供电系统供电的可靠性。
第二方面,本申请提供一种双路供电系统,所述双路供电系统包括第一供电架构和第二供电架构;所述第一供电架构包括第一输入端口、导线和第一输出端口,所述第一输入端口通过所述导线与所述第一输出端口相连,所述第一输入端口用于接入第一市交流电;所述第二供电架构包括第二输入端口、第二电源模块和第二输出端口,所述第二电源模块包括双变换模块、第二控制器和第二通讯端口,所述第二输入端口、所述双变换模块和所述第二输出端口串联,所述第二通讯端口与所述第二控制器相连;其中,所述双变换模块用于采用交流至直流、直流至交流双变换模式或交流至直流、直流至直流双变换模式供电,所述第二输入端口用于接入第二市交流电,所述第二通讯端口用于与所述双路供电系统所供电的受电设备的第三通讯端口进行通讯,以便于所述受电设备分配来自所述第一供电架构和所述第二供电架构的受电比例,所述受电设备接收来自所述第一供电架构的受电比例为0至100%,所述受电设备接收来自所述第二供电架构的受电比例为100%至0。
该方面中,双路供电系统的第一供电架构采用导线连接即市电直供模式,第二供电架构采用双变换模式,且两个供电架构中均设置了通讯端口,可以与受电设备进行通讯,以便受电设备调节每一路的供电接收比例,两路不对称的供电结构和不对称的负载分配可以兼顾满足供电系统的高可靠性和高效率。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述双变换模块包括第二UPS,所述第二控制器为所述第二UPS的内部控制器或与所述第二UPS的内部控制器解耦的控制器,所述第二UPS用于采用所述交流至直流、直流至交流双变换模式供电。
该实现方式中,双变换模块包括第二UPS,利用第二UPS的双变换模式供电,可以在满足交流供电需求的同时,提高供电的可靠性。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述双变换模块包括整流器和直流电压变换器,所述整流器和所述直流电压变换器串联,所述整流器用于将所述市交流电转换至第一直流电,所述直流电压变换器用于将所述第一直流电转换为第二直流电。
该实现方式中,双变换模块包括整流器和直流电压变换器,通过整流器和直流电压变换器实现双变换模式供电,可以在满足直流供电需求的同时,提高供电的可靠性。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述双变换模块还包括电池,所述电池、所述整流器和所述直流电压变换器串联,所述电池用于在所述第二供电架构工作的过程中储存电能或在所述第二市交流电异常时释放电能。
该实现方式中,双变换模块还包括电池,使得第二供电架构可以满足在市电异常或无中断下继续供应电力,保证用户用电可靠性和安全性,避免因市电异常导致的损失。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述第二UPS还用于在所述第二UPS的交流至直流、直流至交流双变换模式不能正常工作时,将所述第二UPS的工作模式切换至所述第二UPS中的其他供电模式,所述第二UPS包括UPS旁路模式、所述交流至直流、直流至交流双变换模式和UPS电池供电模式。
该实现方式中,第二UPS的双变换模式异常时,可以切换至第二UPS中的其他模式供电,使得供电可以无缝衔接,不会中断,提高系统供电的可靠性。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述第一供电架构还用于在所述第二供电架构发生异常不能正常工作时提供所有的电能;或,所述第二供电架构还用于在所述第一供电架构发生异常不能正常工作时提供所有的电能。
该实现方式中,在双路供电系统正常工作时,两个供电架构中任意一个供电架构出现异常,另外一个供电架构都可以提供全部的负载供电,使得供电不中断,进而保证供电系统供电的可靠性。
附图说明
图1为本申请实施例提供的典型的UPS的基本结构示意图;
图2为本申请一个实施例提供的现有的双路供电系统的整体结构示意图;
图3为本申请另一个实施例提供的现有的双路供电系统的整体结构示意图;
图4为本申请一个实施例提供的双路供电系统的结构示意图;
图5为本申请另一个实施例提供的双路供电系统的整体结构示意图;
图6为本申请又一个实施例提供的双路供电系统的整体结构示意图;
图7为本申请又一个实施例提供的双路供电系统的结构示意图;
图8为本申请又一个实施例提供的双路供电系统的整体结构示意图;
图9为本申请又一个实施例提供的双路供电系统的整体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请实施例的实施方式进行详细描述。
在通信电源领域及其他工业电源领域中,UPS是一种含有储能装置的不间断电源,主要用于给部分对电源稳定性要求较高的设备提供不间断的电源,例如在市电异常时或无中断下继续供应电力,保证客户用电安全和可靠性,避免因市电异常导致的损失。
图1为本申请一个实施例提供的典型的UPS的基本结构示意图。如图1所示,UPS包括输入开关11、输出开关12、维修开关13、旁路模块14、整流模块15、逆变模块16、充放电模块17和电池18,输入开关11、旁路模块14和输出开关12依次串联,输入开关11、整流模块15、逆变模块16和输出开关12依次串联,输入开关11、整流模块15、充放电模块17和电池18依次串联,电池18、充放电模块17、逆变模块16和输出开关12依次串联,整流模块15和逆变模块16构成的子电路与旁路模块14并联。
可选地,旁路模块14包括两个方向相反的二极管,因此,该旁路模块14可以正向导通,也可以反向导通;整流模块15包括交流转直流(alternating current-directcurrent,AC/DC)变换器;逆变模块16包括DC/AC变换器;充放电模块17包括DC/DC变换器。
其中,输入开关11用于输入市交流电;输出开关12用于向受电设备输出符合条件的交流电;旁路模块14用于使市交流电通过旁路输出供电;整流模块15用于将市交流电转换为直流电;逆变模块16用于将直流电转换为交流电;充放电模块17用于将直流电转换为直流电;电池18用于在UPS正常工作时储存电能,即市交流电经过输入开关11、整流模块15和充放电模块17为电池18充电,在市交流电异常时释放电能,即电池18经过充放电模块17、逆变模块16和输出开关12放电;维修开关13用于在UPS需要检查维护时接通,放空UPS内部电方可进行检查维修工作。
需要说明的是,UPS通常有两种供电模式:双变换模式和ECO旁路模式。
其中,双变换模式下,输入市交流电经过整流模块15和逆变模块16转换成高质量的波形给后端负载(即受电设备)供电;当市交流电或整流模块15和逆变模块16组成的电路发生异常后,UPS切换至电池18或旁路模块14供电,保证负载不间断供电;该模式的好处是市交流电经过双变换后,波形可靠性高,缺点是双变换后,损耗大,效率低,发热量大。ECO旁路模式下,市交流电从旁路模块14导通供电,当市交流电或旁路模块14发生异常后,UPS切换至双变换模式或电池18供电,保证后端负载供电的连续性;该模式的好处是市电直供,效率高,消耗小,发热小,缺点是市电直供后,输出电压的质量没有双变换模式高。
在目前相关技术中,为保证供电可靠性,供电系统一般采用双冗余供电架构,即采用两个不间断电源,两个供电架构镜像相同,供电模式一样,且每一路各承担50%的负载,当其中一路发生故障时,由另外一路持续供电,并承担100%负载,因此,两个供电架构的供电容量都是按可承担100%负载设计的;且后端负载和UPS供电架构之间完全解耦,无任何联系。
在一种实现中,当两个供电架构均采用交流UPS,且均处于双变换模式时,双路供电系统的整体结构示意图如图2所示,假设第一路供电架构为A路,第二路供电架构为B路,后端负载为互联网技术(internet technology,IT)负载,市电_A通过UPS-A的双变换模式为IT负载提供50%的电能,市电_B通过UPS-B的双变换模式为IT负载提供50%的电能。
该双路供电系统的好处是可靠性非常高,每一路都是在双变换模式下,AB路冗余备份;其缺点是双变换的效率低,损耗大,发热高,电费高,特别是目前在能源供电紧张,双碳节能的背景下,效率低的缺点愈发突出。
在另一种实现中,当两个供电架构均采用交流UPS,且均处于ECO,即市电由旁路模式供电时,双路供电系统的整体结构示意图如图3所示,假设第一路供电架构为A路,第二路供电架构为B路,后端负载为互联网技术IT负载,市电_A通过UPS-A的ECO旁路模式为IT负载提供50%的电能,市电_B通过UPS-B的ECO旁路模式为IT负载提供50%的电能。
该双路供电系统的好处是效率很高,但是可靠性差。
因此,如何兼顾提高双路供电系统的可靠性和效率性成为亟待解决的技术问题。
有鉴于此,本申请提出一种双路供电系统,具体的双路供电系统的结构示意图如图4所示,该双路供电系统包括第一供电架构和第二供电架构,第一供电架构包括第一输入端口101、第一电源模块102和第一输出端口103,第一电源模块102包括第一UPS 1021、第一控制器1022和第一通讯端口1023,第一输入端口101、第一UPS 1021和第一输出端口103串联,第一通讯端口1023与第一控制器1022相连;第二供电架构包括第二输入端口201、第二电源模块202和第二输出端口203,第二电源模块202包括双变换模块2021、第二控制器2022和第二通讯端口2023,第二输入端口201、双变换模块2021和第二输出端口203串联,第二通讯端口2023与第二控制器2022相连。
可选地,第一控制器1022为第一UPS的内部控制器或与第一UPS 1021的内部控制器解耦的控制器。当第一控制器1022复用第一UPS 1021的内部控制器时,可以节省资源,降低成本;当第一控制器1022为新增的控制器时,第一控制器1022与第一UPS 1021的内部控制器解耦。
其中,第一输入端口101用于接入第一市交流电,第一UPS 1021用于采用ECO旁路模式供电,第一输出端口103用于输出第一UPS 1021输出的交流电,第一通讯端口1023用于与双路供电系统所供电的受电设备的第三通讯端口进行通讯,以便于受电设备分配来自第一供电架构的受电比例,受电设备接收来自第一供电架构的受电比例为0至100%;双变换模块2021用于采用交流至直流、直流至交流双变换模式或交流至直流、直流至直流双变换模式供电,第二输入端口201用于接入第二市交流电,第二通讯端口2023用于与受电设备的第三通讯端口进行通讯,以便于受电设备分配来自第二供电架构的受电比例,受电设备接收来自第二供电架构的受电比例为100%至0。
也就是说,第一供电架构采用第一UPS的ECO旁路模式供电,第一控制器通过第一通讯端口与受电设备的第三通讯端口(例如IT负载的控制器上的通讯端口)进行通讯,告知受电设备该第一供电架构的供电模式;第二供电架构采用双变换模式供电,第二控制器通过第二通讯端口与受电设备的第三通讯端口(例如IT负载的控制器上的通讯端口)进行通讯,告知受电设备该第二供电架构的供电模式;受电设备的控制器具有对自身输入端口的调节功能,会根据通讯接收到的两路供电架构的不同供电模式以及自身需求,分别控制接收来自两路供电架构的受电比例,这种两路不对称的供电结构和不对称的负载分配可以兼顾满足供电系统的高可靠性和高效率。
可选地,第二电源模块中还包括输入开关和输出开关。
作为一种可选的实施方式,第二供电架构中的双变换模块2021包括第二UPS,第二UPS用于采用交流至直流、直流至交流双变换模式供电。
可选地,第二控制器为第二UPS的内部控制器或与第二UPS的内部控制器解耦的控制器。当第二控制器复用第二UPS的内部控制器时,可以节省资源,降低成本;当第二控制器为新增的控制器时,第二控制器与第二UPS的内部控制器解耦。
作为一种示例,假设输入第一供电架构的市交流电为第一市交流电、输入第二供电架构的市交流电为第二市交流电、受电设备为IT负载,图5为本申请一个实施例提供的双路供电系统的整体结构示意图。
如图5所示,第一供电架构采用第一UPS的ECO旁路模式供电,第一控制器通过第一通讯端口与IT负载的IT控制器上的通讯端口进行通讯,告知IT负载第一供电架构的供电模式;第二供电架构采用第二UPS的双变换模式供电,第二控制器通过第二通讯端口与IT负载的IT控制器上的通讯端口进行通讯,告知IT负载第二供电架构的供电模式;IT负载具有对自身输入端口的调节功能,会根据通讯接收到的两路供电架构的不同供电模式以及自身需求,分别控制接收来自两路供电架构的受电比例,这种两路不对称的供电结构和不对称的负载分配可以兼顾满足供电系统的高可靠性和高效率。
作为另一种可选的实施方式,第二供电架构中的双变换模块2021包括整流器和直流电压变换器,整流器和直流电压变换器串联,整流器用于将第二市交流电转换至第一直流电,直流电压变换器用于将第一直流电转换为第二直流电。
需要说明的是,整流器和直流电压变换器的组合电路也可以叫做高压直流变换器(high voltage directing converter,HVDC)。
可选地,双变换模块2021还包括电池,电池、整流器和直流电压变换器串联,该电池用于在第二供电架构工作的过程中储存电能或在第二市交流电异常时释放电能,使得第二供电架构可以满足在市电异常或无中断下继续供应电力,保证用户用电可靠性和安全性,避免因市电异常导致的损失。
作为一种示例,假设输入第一供电架构的市交流电为第一市交流电、输入第二供电架构的市交流电为第二市交流电、受电设备为IT负载,图6为本申请另一个实施例提供的双路供电系统的整体结构示意图。
如图6所示,第一供电架构采用第一UPS的ECO旁路模式供电,第一控制器通过第一通讯端口与IT负载的IT控制器上的通讯端口进行通讯,告知IT负载第一供电架构的供电模式;第二供电架构采用HVDC模式供电,第二控制器通过第二通讯端口与IT负载的IT控制器上的通讯端口进行通讯,告知IT负载第二供电架构的供电模式;IT负载具有对自身输入端口的调节功能,会根据通讯接收到的两路供电架构的不同供电模式以及自身需求,分别控制接收来自两路供电架构的受电比例,这种两路不对称的供电结构和不对称的负载分配可以兼顾满足供电系统的高可靠性和高效率。
可选地,第一UPS 1021还用于在第一UPS 1021的ECO旁路模式不能正常工作时,将工作模式切换至第一UPS 1021中的其他供电模式,其中,第一UPS 1021包括UPS ECO旁路模式、交流至直流、直流至交流的双变换模式和UPS电池供电模式,使得供电可以无缝衔接不会中断,提高系统供电的可靠性。
可选地,第二UPS还用于在第二UPS的交流至直流、直流至交流的双变换模式不能正常工作时,将第二UPS的工作模式切换至第二UPS中的其他供电模式,其中,第二UPS包括UPS ECO旁路模式、交流至直流、直流至交流的双变换模式和UPS电池供电模式,使得供电可以无缝衔接不会中断,提高系统供电的可靠性。
可选地,第一供电架构和第二供电架构在设计的时候,均可以承担IT负载全部的供电,也即第一供电架构还用于在第二供电架构发生异常不能正常工作时提供所有的电能;或,第二供电架构还用于在第一供电架构发生异常不能正常工作时提供所有的电能,使得供电系统供电不会中断,进而保证供电系统供电的可靠性。
进一步地,本申请还提出一种双路供电系统,具体的双路供电系统的结构示意图如图7所示,该双路供电系统包括第一供电架构和第二供电架构,第一供电架构包括第一输入端口301、导线302和第一输出端口303,第一输入端口301通过导线302与第一输出端口303相连;第二供电架构包括第二输入端口401、第二电源模块402和第二输出端口403,第二电源模块402包括双变换模块4021、第二控制器4022和第二通讯端口4023,第二输入端口401、双变换模块4021和第二输出端口403串联,第二通讯端口4023与第二控制器4022相连。
可选地,第一供电架构和第二电源模块402中均包括输入开关和输出开关。
其中,第一输入端口301用于接入第一市交流电,双变换模块4021用于采用交流至直流、直流至交流双变换模式或交流至直流、直流至直流双变换模式供电,第二输入端口401用于接入第二市交流电,第二通讯端口4023用于与受电设备的第三通讯端口进行通讯,以便于受电设备分配来自第二供电架构的受电比例,受电设备接收来自第一供电架构的受电比例为0至100%,接收第二供电架构的受电比例为100%至0。
也就是说,第一供电架构采用市电直供;第二供电架构采用双变换模式供电,第二控制器通过第二通讯端口与受电设备的第三通讯端口(例如IT负载的控制器上的通讯端口)进行通讯,告知受电设备该第二供电架构的供电模式;受电设备具有对自身输入端口的调节功能,可以控制分别来自两路供电架构的受电比例,这种两路不对称的供电结构和不对称的负载分配可以兼顾满足供电系统的高可靠性和高效率。
可选地,第二供电架构中的双变换模块4021包括第二UPS,第二UPS用于采用交流至直流、直流至交流双变换模式供电。
可选地,第二控制器为第二UPS的内部控制器或与第二UPS的内部控制器解耦的控制器。当第二控制器复用第二UPS的内部控制器时,可以节省资源,降低成本;当第二控制器为新增的控制器时,第二控制器与第二UPS的内部控制器解耦。
作为一种示例,假设输入第一供电架构的市交流电为第一市交流电、输入第二供电架构的市交流电为第二市交流电、受电设备为IT负载,图8为本申请一个实施例提供的双路供电系统的整体结构示意图。
如图8所示,第一供电架构采用市电直供;第二供电架构采用第二UPS的双变换模式供电,第二控制器通过第二通讯端口与IT负载的IT控制器上的通讯端口进行通讯,告知IT负载第二供电架构的供电模式;IT负载具有对自身输入端口的调节功能,会根据通讯接收到的第二供电架构的供电模式以及自身需求,分别控制接收来自两路供电架构的受电比例,这种两路不对称的供电结构和不对称的负载分配可以兼顾满足供电系统的高可靠性和高效率。
可选地,第二供电架构中的双变换模块4021包括整流器和直流电压变换器,整流器和直流电压变换器串联,整流器用于将第二市交流电转换至第一直流电,直流电压变换器用于将第一直流电转换为第二直流电。
需要说明的是,整流器和直流电压变换器的组合电路也可以叫做HVDC。
可选地,双变换模块4021还包括电池,电池、整流器和直流电压变换器串联,该电池用于在第二供电架构工作的过程中储存电能或在第二市交流电异常时释放电能,使得第二供电架构可以满足在市电异常或无中断下继续供应电力,保证用户用电可靠性和安全性,避免因市电异常导致的损失。
作为一种示例,假设输入第一供电架构的市交流电为第一市交流电、输入第二供电架构的市交流电为第二市交流电、受电设备为IT负载,图9为本申请另一个实施例提供的双路供电系统的整体结构示意图。
如图9所示,第一供电架构采用市电直供;第二供电架构采用HVDC模式供电,第二控制器通过第二通讯端口与IT负载的IT控制器上的通讯端口进行通讯,告知IT负载第二供电架构的供电模式;IT负载具有对自身输入端口的调节功能,会根据通讯接收到的第二供电架构的供电模式以及自身需求,分别控制接收来自两路供电架构的受电比例,这种两路不对称的供电结构和不对称的负载分配可以兼顾满足供电系统的高可靠性和高效率。
可选地,第二UPS还用于在第二UPS的交流至直流、直流至交流的双变换模式不能正常工作时,将第二UPS的工作模式切换至第二UPS中的其他供电模式,其中,第二UPS包括UPS ECO旁路模式、交流至直流、直流至交流的双变换模式和UPS电池供电模式,使得供电可以无缝衔接不会中断,提高系统供电的可靠性。
可选地,第一供电架构和第二供电架构在设计的时候,均可以承担负载全部的供电,也即第一供电架构还用于在第二供电架构发生异常不能正常工作时提供所有的电能;或,第二供电架构还用于在第一供电架构发生异常不能正常工作时提供所有的电能,使得供电系统供电不会中断,进而保证供电系统供电的可靠性。
可选地,本申请实施例中的第一供电架构除了采用市电直供或UPS的ECO旁路模式供电外,还可以采用HVDC模式等其他模式供电,需保证第一供电架构和第二供电架构的电路结构不对称。
综上所述,本申请实施例提供的双路供电系统中,两路供电架构不对称供电,一路工作在高效供电模式(如市电直供,UPS EOC旁路直供等),可承担大部分负载(如50至100%),另一路采用高可靠供电方式(如UPS双变换模式,HVDC模式等),可承担小部分负载(如0至50%),两路供电架构通过与IT负载建立通讯,实现不同供电支路的负载分配,进而满足供电系统的高效率和高可靠性。
应理解,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况,其中A,B可以是单数或者复数。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系,但也可能表示的是一种“和/或”的关系,具体可参考前后文进行理解。
本申请中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
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算法步骤,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的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,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 (13)

1.一种双路供电系统,其特征在于,所述双路供电系统包括第一供电架构和第二供电架构;
所述第一供电架构包括第一输入端口、第一电源模块和第一输出端口,所述第一电源模块包括第一UPS、第一控制器和第一通讯端口,所述第一输入端口、所述第一UPS和所述第一输出端口串联,所述第一通讯端口与第一控制器相连;
其中,所述第一输入端口用于接入第一市交流电,所述第一UPS用于采用旁路模式供电,所述第一输出端口用于输出所述第一UPS输出的交流电,所述第一通讯端口用于与所述双路供电系统所供电的受电设备的第三通讯端口进行通讯,以便于所述受电设备分配来自所述第一供电架构的受电比例,所述受电设备接收来自所述第一供电架构的受电比例为0至100%;
所述第二供电架构包括第二输入端口、第二电源模块和第二输出端口,所述第二电源模块包括双变换模块、第二控制器和第二通讯端口,所述第二输入端口、所述双变换模块和所述第二输出端口串联,所述第二通讯端口与所述第二控制器相连;
其中,所述双变换模块用于采用交流至直流、直流至交流双变换模式或交流至直流、直流至直流双变换模式供电,所述第二输入端口用于接入第二市交流电,所述第二通讯端口用于与所述受电设备的第三通讯端口进行通讯,以便于所述受电设备分配来自所述第二供电架构的受电比例,所述受电设备接收来自所述第二供电架构的受电比例为100%至0。
2.根据权利要求1所述的双路供电系统,其特征在于,所述双变换模块包括第二UPS,所述第二控制器为所述第二UPS的内部控制器或与所述第二UPS的内部控制器解耦的控制器,所述第二UPS用于采用所述交流至直流、直流至交流双变换模式供电。
3.根据权利要求1所述的双路供电系统,其特征在于,所述双变换模块包括整流器和直流电压变换器,所述整流器和所述直流电压变换器串联,所述整流器用于将所述第二市交流电转换至第一直流电,所述直流电压变换器用于将所述第一直流电转换为第二直流电。
4.根据权利要求3所述的双路供电系统,其特征在于,所述双变换模块还包括电池,所述电池、所述整流器和所述直流电压变换器串联,所述电池用于在所述第二供电架构工作的过程中储存电能或在所述第二市交流电异常时释放电能。
5.根据权利要求1所述的双路供电系统,其特征在于,所述第一UPS包括UPS旁路模式、所述交流至直流、直流至交流双变换模式和UPS电池供电模式,所述第一UPS还用于在所述第一UPS的旁路模式不能正常工作时,将所述第一UPS的工作模式切换至所述第一UPS中的其他供电模式。
6.根据权利要求2所述的双路供电系统,其特征在于,所述第二UPS还用于在所述第二UPS的交流至直流、直流至交流双变换模式不能正常工作时,将所述第二UPS的工作模式切换至所述第二UPS中的其他供电模式,所述第二UPS包括UPS旁路模式、交流至直流、直流至交流双变换模式和UPS电池供电模式。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的双路供电系统,其特征在于,所述第一供电架构还用于在所述第二供电架构发生异常不能正常工作时提供所有的电能;
或,所述第二供电架构还用于在所述第一供电架构发生异常不能正常工作时提供所有的电能。
8.一种双路供电系统,其特征在于,所述双路供电系统包括第一供电架构和第二供电架构;
所述第一供电架构包括第一输入端口、导线和第一输出端口,所述第一输入端口通过所述导线与所述第一输出端口相连,所述第一输入端口用于接入第一市交流电;
所述第二供电架构包括第二输入端口、第二电源模块和第二输出端口,所述第二电源模块包括双变换模块、第二控制器和第二通讯端口,所述第二输入端口、所述双变换模块和所述第二输出端口串联,所述第二通讯端口与所述第二控制器相连;
其中,所述双变换模块用于采用交流至直流、直流至交流双变换模式或交流至直流、直流至直流双变换模式供电,所述第二输入端口用于接入第二市交流电,所述第二通讯端口用于与所述双路供电系统所供电的受电设备的第三通讯端口进行通讯,以便于所述受电设备分配来自所述第一供电架构和所述第二供电架构的受电比例,所述受电设备接收来自所述第一供电架构的受电比例为0至100%,所述受电设备接收来自所述第二供电架构的受电比例为100%至0。
9.根据权利要求8所述的双路供电系统,其特征在于,所述双变换模块包括第二UPS,所述第二控制器为所述第二UPS的内部控制器或与所述第二UPS的内部控制器解耦的控制器,所述第二UPS用于采用所述交流至直流、直流至交流双变换模式供电。
10.根据权利要求8所述的双路供电系统,其特征在于,所述双变换模块包括整流器和直流电压变换器,所述整流器和所述直流电压变换器串联,所述整流器用于将所述市交流电转换至第一直流电,所述直流电压变换器用于将所述第一直流电转换为第二直流电。
11.根据权利要求10所述的双路供电系统,其特征在于,所述双变换模块还包括电池,所述电池、所述整流器和所述直流电压变换器串联,所述电池用于在所述第二供电架构工作的过程中储存电能或在所述第二市交流电异常时释放电能。
12.根据权利要求9所述的双路供电系统,其特征在于,所述第二UPS还用于在所述第二UPS的交流至直流、直流至交流双变换模式不能正常工作时,将所述第二UPS的工作模式切换至所述第二UPS中的其他供电模式,所述第二UPS包括UPS旁路模式、所述交流至直流、直流至交流双变换模式和UPS电池供电模式。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的双路供电系统,其特征在于,所述第一供电架构还用于在所述第二供电架构发生异常不能正常工作时提供所有的电能;
或,所述第二供电架构还用于在所述第一供电架构发生异常不能正常工作时提供所有的电能。
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