JP2023038177A - 電源システム - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (20)
- 第1スイッチモジュールと、無停電電源(UPS)と、1つ以上の電力消費ブランチと、を有する電源システムであって、
前記第1スイッチモジュールの入力端が複数の電源装置に接続され、前記第1スイッチモジュールの出力端が前記UPSの入力端に接続され、前記第1スイッチモジュールは、前記UPSに電力を供給するよう、前記複数の電源装置間で切り替えられ、
前記UPSの出力端が前記1つ以上の電力消費ブランチの各々に接続され、前記UPSは、電気エネルギーを受け取って、各電力消費ブランチに第1電圧を入力するように構成され、
各電力消費ブランチが、第1変圧器モジュールと、少なくとも1つの電力消費負荷とを有し、
前記第1変圧器モジュールの入力端が前記UPSの前記出力端に接続され、前記第1変圧器モジュールは、前記第1電圧を第2電圧に変換し、そして、該第2電圧を前記少なくとも1つの電力消費負荷に提供するように構成され、前記第2電圧は前記第1電圧よりも低い、
電源システム。 - 前記複数の電源装置は、少なくとも1つのエネルギー変換装置を有し、該エネルギー変換装置に前記UPSが接続され、
前記UPSは更に、前記エネルギー変換装置を動作させるための電気エネルギーを前記エネルギー変換装置に提供するように構成され、
前記エネルギー変換装置は、非電気エネルギーを電気エネルギーに変換するように構成される、
請求項1に記載の電源システム。 - 前記UPSは、電力伝送ブランチと、電力変換ブランチと、エネルギー貯蔵装置とを有し、前記電力伝送ブランチは、前記UPSの前記入力端と前記UPSの前記出力端との間に接続され、前記電力変換ブランチは、前記エネルギー貯蔵装置と前記UPSの前記出力端との間に接続され、前記エネルギー貯蔵装置は、前記電力変換ブランチに接続され、
前記エネルギー貯蔵装置は、前記電力変換ブランチに電気エネルギーを出力するように構成され、
前記電力伝送ブランチは、前記UPSの前記入力端によって受け取られた電気エネルギーを前記UPSの前記出力端に伝送するように構成され、
前記電力変換ブランチは、前記エネルギー貯蔵装置によって出力された電気エネルギーに対して電力変換を実行し、電力変換を通じて得られた電気エネルギーを前記エネルギー変換装置に提供する、又は、前記UPSの前記出力端からの電気エネルギーに対して電力変換を実行し、電力変換を通じて得られた電気エネルギーを前記エネルギー変換装置に提供する、ように構成される、
請求項2に記載の電源システム。 - 前記電力伝送ブランチは送電線を有する、請求項3に記載の電源システム。
- 前記電力伝送ブランチは更に双方向電子スイッチを有し、該双方向電子スイッチは、前記電力伝送ブランチによって出力される電気エネルギーが前記第1スイッチモジュールに逆流することを防止するように構成される、請求項4に記載の電源システム。
- 前記電力変換ブランチは、第1の双方向インバータモジュールと、第1の双方向コンバータモジュールとを有し、前記第1の双方向コンバータモジュールの第1端が前記エネルギー貯蔵装置に接続され、前記第1の双方向コンバータモジュールの第2端が前記第1の双方向インバータモジュールの第1端に接続され、前記第1の双方向インバータモジュールの第2端が前記UPSの前記出力端に接続され、前記第1の双方向インバータモジュールの第3端が前記エネルギー変換装置に接続され、
前記第1の双方向コンバータモジュールは、前記エネルギー貯蔵装置によって提供された直流に対して電圧変換処理を実行するように構成され、
前記第1の双方向インバータモジュールは、前記第1の双方向コンバータモジュールによって出力された直流を交流に変換し、そして、該交流を前記エネルギー変換装置に出力するように構成される、
請求項3に記載の電源システム。 - 前記電力変換ブランチは、第2の双方向コンバータモジュールと、第2の双方向インバータモジュールと、第2変圧器モジュールとを有し、前記第2の双方向コンバータモジュールの第1端が前記エネルギー貯蔵装置に接続され、前記第2の双方向コンバータモジュールの第2端が前記第2の双方向インバータモジュールの第1端に接続され、前記第2の双方向インバータモジュールの第2端が前記第2変圧器モジュールの第1端に接続され、前記第2の双方向インバータモジュールの第3端が前記エネルギー変換装置に接続され、前記第2変圧器モジュールの第2端が前記UPSの前記出力端に接続され、
前記第2の双方向コンバータモジュールは、前記エネルギー貯蔵装置によって提供された直流に対して電圧変換処理を実行するように構成され、
前記第2の双方向インバータモジュールは、前記第2の双方向コンバータモジュールによって提供された直流を交流に変換し、そして、該交流を前記エネルギー変換装置及び/又は前記第2変圧器モジュールに出力するように構成され、
前記第2変圧器モジュールは、前記第2の双方向インバータモジュールによって提供された電気エネルギーに対して電圧変換処理を実行し、そして、電圧変換処理を通じて得られた電気エネルギーを前記UPSの前記出力端に出力するように構成される、
請求項3に記載の電源システム。 - 前記電力変換ブランチは、直流-直流変換モジュールと、直流-交流変換モジュールと、交流-直流変換モジュールと、第3変圧器モジュールとを有し、
前記直流-直流変換モジュールの第1端が前記エネルギー貯蔵装置に接続され、前記直流-直流変換モジュールの第2端が前記直流-交流変換モジュールの第1端と前記交流-直流変換モジュールの第1端とに接続され、前記直流-交流変換モジュールの第2端が前記第3変圧器モジュールの第1端に接続され、前記直流-交流変換モジュールの第3端が前記エネルギー変換装置に接続され、前記交流-直流変換モジュールの第2端が前記第3変圧器モジュールの前記第1端に接続され、前記第3変圧器モジュールの第2端が前記UPSの前記出力端に接続され、
前記直流-直流変換モジュールは、前記エネルギー貯蔵装置によって提供された直流に対して電圧変換処理を実行し、そして、電圧変換処理を通じて得られた直流を前記直流-交流変換モジュールに出力するように構成され、
前記直流-交流変換モジュールは、前記直流-直流変換モジュール及び/又は前記交流-直流変換モジュールからの直流を交流に変換し、そして、該交流を前記エネルギー変換装置に出力するように構成され、
前記交流-直流変換モジュールは、前記第3変圧器モジュールによって提供された交流を直流に変換し、そして、該直流を前記直流-交流変換モジュールに出力するように構成され、
前記第3変圧器モジュールは、前記UPSの前記出力端からの電気エネルギーに対して電圧変換処理を実行し、そして、電圧変換処理を通じて得られた電気エネルギーを前記交流-直流変換モジュールに出力するように構成される、
請求項3に記載の電源システム。 - 前記電力変換ブランチは、第1の双方向インバータモジュールと、第1の双方向コンバータモジュールとを有し、前記第1の双方向コンバータモジュールの第1端が前記エネルギー貯蔵装置に接続され、前記第1の双方向コンバータモジュールの第2端が前記第1の双方向インバータモジュールの第1端に接続され、前記第1の双方向インバータモジュールの第2端が前記UPSの前記出力端に接続され、前記第1の双方向インバータモジュールの第3端が前記エネルギー変換装置に接続され、
前記第1の双方向コンバータモジュールは、前記エネルギー貯蔵装置によって提供された直流に対して電圧変換処理を実行するように構成され、
前記第1の双方向インバータモジュールは、前記第1の双方向コンバータモジュールによって出力された直流を交流に変換し、そして、該交流を前記エネルギー変換装置に出力するように構成される、
請求項4に記載の電源システム。 - 前記電力変換ブランチは、第2の双方向コンバータモジュールと、第2の双方向インバータモジュールと、第2変圧器モジュールとを有し、前記第2の双方向コンバータモジュールの第1端が前記エネルギー貯蔵装置に接続され、前記第2の双方向コンバータモジュールの第2端が前記第2の双方向インバータモジュールの第1端に接続され、前記第2の双方向インバータモジュールの第2端が前記第2変圧器モジュールの第1端に接続され、前記第2の双方向インバータモジュールの第3端が前記エネルギー変換装置に接続され、前記第2変圧器モジュールの第2端が前記UPSの前記出力端に接続され、
前記第2の双方向コンバータモジュールは、前記エネルギー貯蔵装置によって提供された直流に対して電圧変換処理を実行するように構成され、
前記第2の双方向インバータモジュールは、前記第2の双方向コンバータモジュールによって提供された直流を交流に変換し、そして、該交流を前記エネルギー変換装置及び/又は前記第2変圧器モジュールに出力するように構成され、
前記第2変圧器モジュールは、前記第2の双方向インバータモジュールによって提供された電気エネルギーに対して電圧変換処理を実行し、そして、電圧変換処理を通じて得られた電気エネルギーを前記UPSの前記出力端に出力するように構成される、
請求項4に記載の電源システム。 - 前記電力変換ブランチは、直流-直流変換モジュールと、直流-交流変換モジュールと、交流-直流変換モジュールと、第3変圧器モジュールとを有し、
前記直流-直流変換モジュールの第1端が前記エネルギー貯蔵装置に接続され、前記直流-直流変換モジュールの第2端が前記直流-交流変換モジュールの第1端と前記交流-直流変換モジュールの第1端とに接続され、前記直流-交流変換モジュールの第2端が前記第3変圧器モジュールの第1端に接続され、前記直流-交流変換モジュールの第3端が前記エネルギー変換装置に接続され、前記交流-直流変換モジュールの第2端が前記第3変圧器モジュールの前記第1端に接続され、前記第3変圧器モジュールの第2端が前記UPSの前記出力端に接続され、
前記直流-直流変換モジュールは、前記エネルギー貯蔵装置によって提供された直流に対して電圧変換処理を実行し、そして、電圧変換処理を通じて得られた直流を前記直流-交流変換モジュールに出力するように構成され、
前記直流-交流変換モジュールは、前記直流-直流変換モジュール及び/又は前記交流-直流変換モジュールからの直流を交流に変換し、そして、該交流を前記エネルギー変換装置に出力するように構成され、
前記交流-直流変換モジュールは、前記第3変圧器モジュールによって提供された交流を直流に変換し、そして、該直流を前記直流-交流変換モジュールに出力するように構成され、
前記第3変圧器モジュールは、前記UPSの前記出力端からの電気エネルギーに対して電圧変換処理を実行し、そして、電圧変換処理を通じて得られた電気エネルギーを前記交流-直流変換モジュールに出力するように構成される、
請求項4に記載の電源システム。 - 当該電源システムは更に再生可能エネルギー変換モジュールを有し、該再生可能エネルギー変換モジュールは前記エネルギー貯蔵装置に接続され、該再生可能エネルギー変換モジュールは、再生可能エネルギーを電気エネルギーに変換し、前記エネルギー貯蔵装置を充電するように構成される、請求項3に記載の電源システム。
- 当該電源システムは更に再生可能エネルギー変換モジュールを有し、該再生可能エネルギー変換モジュールは前記エネルギー貯蔵装置に接続され、該再生可能エネルギー変換モジュールは、再生可能エネルギーを電気エネルギーに変換し、前記エネルギー貯蔵装置を充電するように構成される、請求項4に記載の電源システム。
- 当該電源システムは更に再生可能エネルギー変換モジュールを有し、該再生可能エネルギー変換モジュールは前記エネルギー貯蔵装置に接続され、該再生可能エネルギー変換モジュールは、再生可能エネルギーを電気エネルギーに変換し、前記エネルギー貯蔵装置を充電するように構成される、請求項5に記載の電源システム。
- 当該電源システムは更に再生可能エネルギー変換モジュールを有し、該再生可能エネルギー変換モジュールは前記エネルギー貯蔵装置に接続され、該再生可能エネルギー変換モジュールは、再生可能エネルギーを電気エネルギーに変換し、前記エネルギー貯蔵装置を充電するように構成される、請求項6に記載の電源システム。
- 当該電源システムは更に再生可能エネルギー変換モジュールを有し、該再生可能エネルギー変換モジュールは前記エネルギー貯蔵装置に接続され、該再生可能エネルギー変換モジュールは、再生可能エネルギーを電気エネルギーに変換し、前記エネルギー貯蔵装置を充電するように構成される、請求項7に記載の電源システム。
- 当該電源システムは更に再生可能エネルギー変換モジュールを有し、該再生可能エネルギー変換モジュールは前記エネルギー貯蔵装置に接続され、該再生可能エネルギー変換モジュールは、再生可能エネルギーを電気エネルギーに変換し、前記エネルギー貯蔵装置を充電するように構成される、請求項8に記載の電源システム。
- 前記第1電圧は、35kV以下且つ6kV以上であり、前記第2電圧は、600V以下且つ100V以上である、請求項1に記載の電源システム。
- 少なくとも1つの電力消費ブランチ内の少なくとも1つの電力消費負荷は冷却装置を有する、請求項1に記載の電源システム。
- 前記少なくとも1つの電力消費ブランチ以外の電力消費ブランチ内の電力消費負荷の各々がサーバである、請求項19に記載の電源システム。
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