[发明专利]一种数据中心供能系统及其控制方法

权利要求书

1.一种数据中心供能系统，其特征在于，所述数据中心供能系统包括光伏发电系统、电化学储能系统、水电解制氢系统、燃料电池发电系统和供能控制系统；

其中所述光伏发电系统通过DC/AC接入到数据中心内部电网以及所述电化学储能系统，所述电化学储能系统接入数据中心内部电网，且所述光伏发电系统通过DC/DC接入到水电解制氢系统；

其中所述水电解制氢系统的直流侧耦合所述光伏发电系统，用于向所述燃料电池发电系统提供氢气，所述燃料电池发电系统接入数据中心内部电网；

其中所述供能控制系统使得整个供能系统即使在断电情况也能稳定运行；所述数据中心供能系统还包括固态储氢系统和气体缓冲罐，所述气体缓冲罐设置在所述水电解制氢系统与所述燃料电池发电系统的氢气流动路径上；

所述水电解制氢系统与所述固态储氢系统流体连通，所述固态储氢系统与所述气体缓冲罐流体连通；

适用于所述的数据中心供能系统的功能控制方法包括以下步骤：

S1：判断市电是否正常供电，若供电正常，则由市电为数据中心服务器提供主要电力，光伏发电系统一部分并入内部电网，另一部分为制氢和储氢供电，燃料电池发电系统从固态储氢系统获取氢气后为部分服务器提供电力支持，若供电不正常，则运行S2；

S2：通过快速切换开关，切换到电化学储能系统，进入应急供电状态；

S3：判断是否在有效光照条件下，若在有效光照条件下，则电化学储能系统平抑光伏发电系统所发电量，将主供电电路切换为光伏发电系统，燃料电池发电系统对设备辅助供电，其余负载依照数据中心用电需求和实际用电功率进行匹配，然后运行S6，若不在有效光照条件下，则运行S4；

S4：判断是否有可利用光，若有能够利用的光辐射，则固态储氢提供为燃料电池发电系统提供氢气，燃料电池发电系统为主机房提供电力，电化学储能系统对设备辅助供电，较弱的可利用光伏电能补入到电化学储能系统中，数据中心负载依照用电需求和实际用电功率进行匹配，然后运行S6，若没有能够利用的光辐射条件，则运行S5；

S5：燃料电池发电系统接入到10kV电源母线为主机房提供电力，数据中心其余负载依照用电需求和实际用电功率进行匹配；

S6：判断燃料电池发电系统内部是否存在故障，若有内部故障，则利用电化学储能系统代替燃料电池发电系统为主机房提供电力，待燃料电池冗余发电模组启动后，关闭电化学储能系统，然后运行S7，若不存在内部故障，则运行S7；

S7：待紧急抢修后，市电恢复正常，将快速切换开关切换到市电，恢复原来的供电工况，继续进行系统监控。

2.如权利要求1所述的数据中心供能系统，其特征在于，还包括充放氢辅助系统，所述充放氢辅助系统与所述固态储氢系统之间存在用于循环输送流体导热介质的循环通路。

3.如权利要求2所述的数据中心供能系统，其特征在于，还包括相变储热系统，所述相变储热系统同时与光伏发电系统、电化学储能系统以及数据中心的内部电网电连接，且与数据中心用能设备以及所述燃料电池发电系统存在热量传输通路；

所述充放氢辅助系统包括换热装置，用于从所述相变储热系统中吸收热量。

4.如权利要求1-3中任一项所述的数据中心供能系统，其特征在于，所述的固态储氢系统的填充材料为镁系固态储氢材料，包括Mg、Mg-Ni、Mg-Ni-RE、LaMgNi-Co、Mg(BH₄)₂、Mg(BH₄)₂@MgH₂中一种或多种。

5.如权利要求4所述的数据中心供能系统，其特征在于，所述的固态储氢系统的填充材料为LaMgNi-Co。

6.如权利要求2 -3中任一项所述的数据中心供能系统，其特征在于，所述流体导热介质包括热蒸汽、熔融盐和导热油中一种或多种。

7.如权利要求6所述的数据中心供能系统，其特征在于，所述导热介质为导热油。