CN220325502U - 一种空调交直流双输入控制装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及供电装置技术领域，公开了一种空调交直流双输入控制装置，包括ATS驱动电路组和EC风扇，EC风扇支持交流和直流输入，且EC风扇内设置有PFC电路；ATS驱动电路组包括驱动电路一和驱动电路二，驱动电路一连接有定时器一，驱动电路二连接有定时器二，定时器一和定时器二电子互锁，驱动电路一的输出端和驱动电路二的输出端分别通过ATS器件与EC风扇的输入端相连；ATS器件的输入端连接有交流电压源和直流电压源，驱动电路一与交流电压源对应设置，驱动电路二与直流电压源对应设置。本申请的空调交直流双输入控制装置，通过使用新的架构，与现有的使用交流UPS或HV直流系统的原始集中式拓扑相比，可以节省空间，提高效率和可靠性，以及便于最终用户的维护。

Description

一种空调交直流双输入控制装置

技术领域

本申请涉及供电装置技术领域，具体是一种空调交直流双输入控制装置。

背景技术

如图2所示，传统UPS数据中心应用中，用户通常采用交流公用事业输入+UPS输入的电源走线。交流UPS安装在传统的交流数据中心中，为服务器供电。精密空调也从交流电源和UPS获得电力。机器内部有ATS装置，可以自动切换两个交流输入。通常，为了提高效率，默认输入是交流市电。当交流市电出现异常时，空调的输入会切换到UPS输出。

对于现有的IDC中使用的高压直流系统而言，最终用户或IDC运营商使用240VdcHVDC(高压直流)系统代替交流UPS为服务器供电。但是标准精密空调不支持240Vdc输入，因此需要额外增加逆变器或UPS来为其提供交流电源，这需要增加额外的空间和成本，这也降低了数据中心的效率和可靠性。

与UPS数据中心相比，240V HVDC数据中心在应用效率、可靠性和可维护性上都有一定的优势，但传统精密空调不支持240V HVDC输入。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种空调交直流双输入控制装置，以解决上述背景技术中提出的技术问题。

为实现上述目的，本申请公开了以下技术方案：

一种空调交直流双输入控制装置，包括ATS驱动电路组和一个或多个EC风扇，所述EC风扇支持交流和直流输入，且所述EC风扇内设置有PFC电路；

所述ATS驱动电路组包括驱动电路一和驱动电路二，所述驱动电路一连接有定时器一，所述驱动电路二连接有定时器二，所述定时器一和所述定时器二电子互锁，所述驱动电路一的输出端和所述驱动电路二的输出端分别通过ATS器件与所述EC风扇的输入端相连；

所述ATS器件的输入端连接有交流电压源和直流电压源，所述驱动电路一与所述交流电压源对应设置，所述驱动电路二与所述直流电压源对应设置；在交流供电时，所述ATS器件的第一路导通使所述交流电压源、所述驱动电路一和所述EC风扇导通，所述ATS器件的第二路断开使所述直流电压源与所述EC风扇断开；在交流供电关闭、直流供电时，所述ATS器件的第二路导通使所述直流电压源、所述驱动电路一和所述EC风扇导通，所述ATS器件的第一路断开使所述交流电压源与所述EC风扇断开。

在一种实施方式中，所述ATS器件包括开关SW1和开关SW2，在交流供电时，所述开关SW1导通使所述交流电压源、所述驱动电路一和所述EC风扇导通，所述开关SW2断开使所述直流电压源与所述EC风扇断开；在交流供电关闭、直流供电时，所述开关SW2导通使所述直流电压源、所述驱动电路一和所述EC风扇导通，所述开关SW1断开使所述交流电压源与所述EC风扇断开。

在一种实施方式中，所述开关SW1和所述开关SW2均为断路器或电磁开关。

在一种实施方式中，所述开关SW1和所述开关SW2之间通过机械联锁装置连接。

在一种实施方式中，所述交流电压源为220V市电。

在一种实施方式中，所述直流电压源为240V直流电。

有益效果：本申请的空调交直流双输入控制装置，通过使用新的架构，与现有的使用交流UPS或HVDC系统的原始集中式拓扑相比，可以节省空间，提高效率和可靠性，以及便于最终用户的维护。同时，可以减少额外的逆变器或UPS，因此可以因为减少额外的逆变器或UPS而提高应用效率和可靠性，并且可以在开始阶段为IDC应用减少空间和节省一些投入资金。

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是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中空调交直流双输入控制装置的电气原理图；

图2为现有技术中传统UPS数据中心应用示意图；

图3为现有技术中IDC中使用的高压直流系统示意图；

图4为EC风扇的电气原理图。

附图标记：1、EC风扇；2、驱动电路一；3、驱动电路二；4、定时器一；5、定时器二；6、ATS器件。

具体实施方式

下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本文中，术语“包括”意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

参考图1所示的一种空调交直流双输入控制装置，包括ATS驱动电路组和一个或多个EC风扇1，ATS驱动电路组由若干个ATS驱动电路构成，每个ATS驱动电路可以由辅助电路组成，已知的，ATS驱动电路一般由电源、NC/NO触点、电气联锁电路等构成，需要说明的是，对于本领域普通技术人员而言，ATS驱动电路为一种现有技术，并且是一种可以简单获取到的技术手段，申请人在本文本内不做赘述。EC风扇1是一种电子换向风扇，它通常包含整流电路、PFC电路、电子换向电路和风扇电机。EC风机具有效率高、节能、智能化程度高、寿命长等特点。EC风扇1的电气原理图如图4示出，从图中我们可以看到，风扇电机的输入实际上是直流电源(BUS电压)。整流器和PFC电路是从公用事业产生稳定的直流电压。整流器和PFC电路与SMPS的相关电路相同，证明该电路可以支持交流和直流输入方式。即本实施例中所公开的EC风扇1支持交流和直流输入，且EC风扇1内设置有PFC电路。

具体来说，ATS驱动电路组包括驱动电路一2和驱动电路二3，需要说明的是，驱动电路一2和驱动电路二3分别为一路ATS驱动电路。驱动电路一2连接有定时器一4，驱动电路二3连接有定时器二5，定时器一4和定时器二5电子互锁，驱动电路一2的输出端和驱动电路二3的输出端分别通过ATS器件6与EC风扇1的输入端相连。

ATS器件6的输入端连接有交流电压源和直流电压源，驱动电路一2与交流电压源对应设置，驱动电路二3与直流电压源对应设置；在交流供电时，ATS器件6的第一路导通使交流电压源、驱动电路一2和EC风扇1导通，ATS器件6的第二路断开使直流电压源与EC风扇1断开；在交流供电关闭、直流供电时，ATS器件6的第二路导通使直流电压源、驱动电路一2和EC风扇1导通，ATS器件6的第一路断开使交流电压源与EC风扇1断开。

可行的是，交流电压源为220V市电，直流电压源为240V直流电。

具体来说，ATS器件6包括开关SW1和开关SW2，开关SW1和开关SW2均为断路器或电磁开关。在交流供电时，开关SW1导通使交流电压源、驱动电路一2和EC风扇1导通，开关SW2断开使直流电压源与EC风扇1断开；在交流供电关闭、直流供电时，开关SW2导通使直流电压源、驱动电路一2和EC风扇1导通，开关SW1断开使交流电压源与EC风扇1断开。

进一步优选地，为了防止断路，开关SW1和开关SW2之间通过机械联锁装置连接，机械联锁装置可以是现有技术中的任意一种，如申请号为CN91219926.1所记载的机械联锁装置，并且，对于本领域技术人员而言，机械联锁装置是一种常见的技术结构，其使用和具体工作原理，也是一种公知常识，因此，在本文本中不做进一步地具体描述。

在双输入控制装置中，最大的风险在于EC风扇1的交流和直流输入切换过程，因为直流开关可能会有较大的电弧，因此，本实施例采用ATS器件6来切换交流和直流输入，且选用的ATS器件6均支持交流和直流输入的切换，同时，配备联锁装置以防止短路。开关SW1由驱动电路一2驱动，开关SW2由驱动电路二3驱动，通过对应的定时器一4和定时器二5的设置，确保保证开关SW1和开关SW2在合闸前都处于断开状态。

为了获得更高的数据中心效率，精密空调的默认输入仍然是交流市电。当交流电源出现异常时，空调的输入会在短延时后切换到直流输入，当交流市电正常时，短延时后恢复到交流市电输入。延迟时间可根据客户要求进行修改。需要说明的是，很短的停顿可能是由延迟时间引起的，但风扇惯性可以减少这种影响。因此，只需要保证控制系统在切换过程中不会断电即可。

在一种实施场景下，假定当前采用的是240V直流电进行供电，则交流输入和直流输入之间的切换过程具体如下：

当交流电源供电恢复时，交流电压源驱动定时器一4工作，定时器一4强制控制定时器二5和开关SW2关闭，从而切断240V直流电压源与EC风扇1之间的连通，对应的电气联锁电路触发定时器一4延时，定时器一4在延时时间后强制驱动电路一2闭合开关SW1，实现交流电压源提供电源给EC风扇1；

当交流电源关闭时，定时器一4和开关SW1断开，从而切断交流电源与EC风扇1之间的连通，定时器一4断开使定时器二5工作，对应的电气联锁电路触发定时器二5延时，定时器二5在延时时间后强制驱动电路二3闭合开关SW2，实现240V直流电提供电源给EC风扇1。

最后应说明的是：以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种空调交直流双输入控制装置，包括ATS驱动电路组和一个或多个EC风扇(1)，其特征在于，所述EC风扇(1)支持交流和直流输入，且所述EC风扇(1)内设置有PFC电路；

所述ATS驱动电路组包括驱动电路一(2)和驱动电路二(3)，所述驱动电路一(2)连接有定时器一(4)，所述驱动电路二(3)连接有定时器二(5)，所述定时器一(4)和所述定时器二(5)电子互锁，所述驱动电路一(2)的输出端和所述驱动电路二(3)的输出端分别通过ATS器件(6)与所述EC风扇(1)的输入端相连；

所述ATS器件(6)的输入端连接有交流电压源和直流电压源，所述驱动电路一(2)与所述交流电压源对应设置，所述驱动电路二(3)与所述直流电压源对应设置；在交流供电时，所述ATS器件(6)的第一路导通使所述交流电压源、所述驱动电路一(2)和所述EC风扇(1)导通，所述ATS器件(6)的第二路断开使所述直流电压源与所述EC风扇(1)断开；在交流供电关闭、直流供电时，所述ATS器件(6)的第二路导通使所述直流电压源、所述驱动电路一(2)和所述EC风扇(1)导通，所述ATS器件(6)的第一路断开使所述交流电压源与所述EC风扇(1)断开。

2.根据权利要求1所述的空调交直流双输入控制装置，其特征在于，所述ATS器件(6)包括开关SW1和开关SW2，在交流供电时，所述开关SW1导通使所述交流电压源、所述驱动电路一(2)和所述EC风扇(1)导通，所述开关SW2断开使所述直流电压源与所述EC风扇(1)断开；在交流供电关闭、直流供电时，所述开关SW2导通使所述直流电压源、所述驱动电路一(2)和所述EC风扇(1)导通，所述开关SW1断开使所述交流电压源与所述EC风扇(1)断开。

3.根据权利要求2所述的空调交直流双输入控制装置，其特征在于，所述开关SW1和所述开关SW2均为断路器或电磁开关。

4.根据权利要求2所述的空调交直流双输入控制装置，其特征在于，所述开关SW1和所述开关SW2之间通过机械联锁装置连接。

5.根据权利要求1所述的空调交直流双输入控制装置，其特征在于，所述交流电压源为220V市电。

6.根据权利要求1所述的空调交直流双输入控制装置，其特征在于，所述直流电压源为240V直流电。