[发明专利]储能变频器系统

说明书

技术领域

本申请涉及数据中心供电技术，具体涉及一种为数据中心负载电机进行供电的智能储能变频器系统。

背景技术

数据中心容纳大量IT设备与IT系统，IT系统用来在Internet网络、IT设备等基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息，其在互联网时代扮演着至关重要的角色。目前的数据中心机房水泵、冷机和空调等制冷设施都配置了变频器，主要目的是采用变频器进行负荷调节、降低启动电流；近年来随着数据中心单位机架功率密度越来越高，为了保证在异常断电的时间间隔中数据中心不过热，高密度数据中心不得不为所有的精密空调、水泵、冷机等配置不间断电源和蓄电池组，即数据中心的制冷系统显得尤为重要，而制冷系统的核心部件是电机，因此对制冷系统的电机进行供电是极其关键的。

传统的对制冷系统的电机进行不间断供电方案主要依赖UPS(Uninterruptible Power Supply)或者EPS(Emergency Power Supply)然后经过变频器进行变频供电，以UPS为例，请参考图1，电能需要经过交流市电→UPS→变频器→到达制冷电机。供电架构首先需要经过UPS中的AC/DC整流、DC/AC逆变两次转换电路；然后再经过变频器电源AC/DC整流、DC/AC逆变两次转换电路，即电能从交流市电到制冷电机的传输过程需要经过两次整流以及两次逆变频，电能在整流以及变频过程中需要损耗大量的电能，即现有的不间断供电方案具有电能损耗率较高的技术问题。

另一方面，现阶段的集中UPS供电方案通常采用塔式机，或者采用EPS进行供电，两种设备的逆变器故障率较高，设备故障一般较难维修，维修时间较长，即现有的不间断供电方案具有稳定性较差的技术问题。

简而言之，现阶段的不间断供电方案具有电能损耗率较高、稳定性较差的技术问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种储能变频器系统，用以解决现阶段的不间断供电方案具有电能损耗率较高、稳定性较差的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：

本申请揭示了一种储能变频器系统，其包括整流装置、逆变变频装置以及电池装置；所述整流装置的输入端连接于交流电，输出端连接于所述逆变变频装置的输入端并向所述逆变变频装置输出经由所述整流装置对所述交流电整流之后的整流直流电；所述电池装置的输出端连接于所述逆变变频装置的输入端并向所述逆变变频装置输出电池直流电；所述逆变变频装置的输出端连接于负载电机，并向所述负载电机输出经由所述逆变变频装置对所述整流装置输出的所述整流直流电或在所述交流电停止供电时所述电池装置输出的所述电池直流电变频之后的变频交流电。

进一步地，所述整流装置包括多个相互并联的整流模块，各个所述整流模块分别连接于所述交流电，且向所述逆变变频装置输出所述整流直流电。

进一步地，所述整流模块的数量由所述负载电机的额定功率决定，并根据系统可靠性要求进行冗余设置。

进一步地，所述电池装置包括电池母线、电池开关以及电池组，所述电池母线分别连接于各个所述整流模块以及所述逆变变频装置的输入端，所述电池开关设置于所述电池组以及所述电池母线之间，所述电池组用于在所述电池开关闭合的情况下通过所述电池母线向所述逆变变频装置输出所述电池直流电。

进一步地，各个所述整流模块分别通过所述电池母线将所述整流直流电输入至所述逆变变频装置的输入端。

进一步地，所述储能变频器系统还包括控制器，所述控制器分别连接于所述整流装置、所述逆变变频装置、所述电池装置以及所述负载电机，用于实时监测所述整流装置、所述逆变变频装置、所述电池装置以及所述负载电机的工作状态，并控制各个所述整流模块的休眠或启动。

进一步地，在所述交流电供给正常时，所述交流电经过各个所述整流模块整流之后形成所述整流直流电，然后经过所述逆变变频装置变频之后形成所述变频交流电输出至所述负载电机。

进一步地，在所述交流电供给正常且所述负载电机运行功率小于第一阈值功率时，所述控制器控制一部分所述整流模块进入休眠状态，所述交流电经过另一部分所述整流模块整流之后形成所述整流直流电，然后经过所述逆变变频装置变频之后形成所述变频交流电输出至所述负载电机。

进一步地，在所述负载电机运行功率大于第二阈值功率时，所述控制器唤醒进入休眠状态的所述整流模块，所述交流电经过各个所述整流模块整流之后形成所述整流直流电，然后经过所述逆变变频装置变频之后形成所述变频交流电输出至所述负载电机。