[发明专利]一种240VDC高压直流供电系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种240VDC高压直流供电系统及方法。

背景技术

240V直流供电系统取代目前的交流不间断电源系统（UPS）早在上世纪的80年代的技术交流会上就有专家提出。由于UPS自身特有的缺点，决定了无法完全保障电信系统的安全供电和重要的自动化仪器仪表和DCS，SIS的保障要求，其较为频繁的自身故障给系统运行带来的事故层出不穷，给企业社会带来了许多的负面影响和经济损失。

在目前现有技术方案当中，典型的240V直流供电系统如图1所示，包括高压直流开关电源101，将输入的交流电源转换成高压直流电源；高压直流配电屏102，整合和分配高压直流电源，将高压直流开关电源101和蓄电池103作为输入，正负两极分别通过熔断器分配，输出到安装IT设备105的综合集装架高压直流控制单元104；蓄电池103在交流电源正常时，由高压直流开关电源101进行均浮充电，当交流电源故障时，自动向IT设备提供电能，保持IT设备供电不间断；综合集装架高压直流控制单元104，与架内需要供电的各个IT设备105连接，作为IT设备105电源输入通、断控制装置和过载保护装置。

但是，此种技术方案的主要技术特点在于直流配电屏102与蓄电池103采用并联结构，因此该方案存在着如下的缺陷：

1.高压直流开关电源101为了保证多组蓄电池103的均浮充电压，需要用到复杂的控制管理功能，不仅增加了系统负担，而且也大大降低了系统的容错性。

2.高压直流开关电源101在市电正常时不仅需要承担向IT设备负载供电的任务，而且还要同时对蓄电池103进行充电和维护，大大降低电池的使用寿命，降低了系统的可靠性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种240VDC高压直流供电系统及方法，不仅增加了蓄电池的使用寿命，提高了系统的可靠性、容错性并且符合网侧技术指标的国家标准。

一种240VDC高压直流供电系统，用于将市电输入的高压交流电源转换成标称电压为240VDC的直流电，为IT和通信机房等类似设备供电，其特征在于，包括：

主变压整流器，用于将市电输入的三相交流电源转换成240VDC的直流电；

高频精密充电器，连接有后备电池组，用于将市电输入的高压交流电源转换成240VDC的直流电能存储于后备电池组当中，作为系统备份电源；

直流静态开关，作为市电供电电源与备份电源的冗余连接桥梁，240VDC主电源供电时，直流静态开关阻断，系统主回路为经过变压整流后的市电供电、当市电供应发生故障时，系统负荷经直流静态开关切换到备份电源，保证接入系统的用电负荷能不间断的运行。

所述主变压整流器采用至少12脉波的整流器。请叙说明下平衡电抗和平滑电抗技术在整流器中起到的作用

所述的直流静态开关连接有控制电路，控制电路实时监测市电输入电压和经过变压整流后的直流电压。

包括至少N+1冗余配置的高频精密充电器作为后备电源的电池组维护。

在直流静态开关未触发时，高频精密充电器处于充电状态。

在直流静态开关触发时系统供电转移切换到备份电源。同时高频精密充电器充电器休眠。

A．将市电输入的高压交流电源一路转换成240VDC的直流电并进行谐波整流处理，处理后输入主回路进行供电，一路转换成240VDC的直流电存储在后备电池组中；

B.检测主回路电压，当检测到主回路低电压时，切换到后备电池组供电并停止后备电池组的充电，当检测到主回路电压恢复正常时，系统主回路恢复为经过变压整流后的市电供电。

所述谐波整流处理采用至少12脉冲的谐波整流技术，降低谐波电流注入电网。

所述后备电池组包括N+1个后备电池作为冗余。

本方法采用直流静态开关，所述静态开关能高速切换主回路转到备份电源，市电恢复后，静态开关能及时阻断。