一種實現ac和dc切換的新型連續供電型服務器電源設計方法
【專利摘要】本發明提供一種實現AC和DC切換的新型連續供電型服務器電源設計方法，一個電源接口接交流市電，另一個接口接直流電，形成供電線路備份；在兩個電源接口后會增加一個mini切換模塊，實現AC\DC的切換；當電源正常工作時，交流市電作為主線路供電，直流電作為備電路供電；一旦交流市電斷掉，切換模塊會在16ms內將供電接口由AC切換到DC，由直流電繼續供電。本發明的一種實現AC和DC切換的新型連續供電型服務器電源設計方法和現有技術相比，可靠性大幅提升；大大節約能耗；輸入參數大大改善；帶載能力大大提高；割接改造更為方便。
【專利說明】—種實現AC和DC切換的新型連續供電型服務器電源設計方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及計算機【技術領域】，具體地說是一種實現AC和DC切換的新型連續供電型服務器電源設計方法。
【背景技術】
[0002]隨著信息化的不斷推廣，服務器產品的需求日益增加，對服務器供電的要求也有所提高，一方面提高電源供電效率，另一方面，也要求增強電源的可靠性。可靠性的實現，目前多事采用冗余電源，用多個模塊實現相互備份，但是市電停掉，電源將無法繼續工作，所以需要我們從供電模式上也要提高可靠性。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種實現AC和DC切換的新型連續供電型服務器電源設計方法。
[0004]本發明的技術方案是按以下方式實現的，其特點在于一個電源接口接交流市電，另一個接口接直流電，形成供電線路備份；在兩個電源接口后會增加一個mini切換模塊，實現AC\DC的切換；
當電源正常工作時，交流市電作為主線路供電，直流電作為備電路供電；一旦交流市電斷掉，切換模塊會在16ms內將供電接口由AC切換到DC，由直流電繼續供電。
[0005]本發明的優點是:
(1)可靠性大幅提升:
高壓直流供電技術引入的主要目的就在于提升系統的安全性。UPS系統本身僅并聯主機具有冗余備份，系統組件之間更多地是串聯關系，其可用性是各部分組件可靠性的連乘結果，總體可靠性低于單個組件的可靠性。反觀直流系統，系統的并聯整流模塊、蓄電池組均構成了冗余關系，不可靠性是各組件連乘結果，總體可靠性高于單個組件的可靠性。理論計算和運行實踐都表明，直流系統的可靠性要遠遠高于UPS系統，一個例證就是大型直流系統癱瘓的事故基本沒有。
(2)大大節約能耗:目前大量使用的UPS主機均為在線雙變換型，在負載率大于50%時，其轉換效率與開關電源相近。但一個不容忽視的現實是，為了保證UPS系統的可靠性，UPS主機均采用η + I (η = 1、2、3)方式運行，加之受后端負載輸入的諧波和波峰因數的影響，UPS主機并不能滿足運行，通常UPS單機的設計最大穩定運行負載率僅為35?53%。而受后端設備虛提功耗和業務發展的影響，很多UPS系統通常在壽命中后期才能達到設計負載率，甚至根本不能達到設計負載率，UPS主機單機長期運行在很低的負載率，其轉換效率通常為80 %多，甚至更低。對于直流電源系統而言，因其采用模塊化結構，可根據輸出負載的大小，由監控模塊、監控系統或現場值守人員靈活控制模塊的開機運行數量，使整流器模塊的負載率始終保持在較高的水平，從而使系統的轉換效率保持在較高的水平。 (3)輸入參數大大改善:現場測試發現，目前常用的12脈沖在線雙變換型UPS主機，力口裝11次濾波器后，其輸入功率因數通常在0.8?0.9，最大僅為0.95，輸入電流諧波含量通常在7.5%左右。與此對應，由于PFC電路的應用，額定工況下，開關整流器模塊的輸入功率因數通常都在0.99以上，輸入電流諧波含量通常在5%以下。輸入參數的改善的直接效果是，前端設備的容量可以大大降低，前端低壓配電柜可以不再配置電抗器，從而也可以降低補償電容的耐壓要求。
(4)帶載能力大大提高:UPS系統帶載能力受兩個因素的制約，一是負載的功率因數，以國內某大型UPS廠商的某型主機為例，在輸出功率因數為0.5 (容性)時，其最大允許負載率僅為50% ;二是負載的電流峰值系數，通常UPS主機的設計波峰因數為3，如果負載的電流峰值系數大于3，則UPS主機將降容使用。對于直流系統而言，不存在功率因數的問題；因其并聯了內阻極低的大容量蓄電池組，加之整流器模塊有大量的富余(充電和備用)，其負載高電流峰值系數的負荷能力很強，不需專門考慮安全富余容量。
(5)割接改造更為方便:對于采用UPS供電的設備來說，除非其采用雙電源(或四電源、六電源)，或專門配置有STS設備，否則通常只能采用停電方式割接。對于重要系統來說，這是難以忍受的，更為麻煩的是，一些沒有廠家支撐的老型設備，很有可能在停機不能重啟的現象。直流電源只要做到輸出電壓和極性相同即可連接到一起，從而實現不停電割接，而這是非常容易做到的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1為一種實現AC和DC切換的新型連續供電型服務器電源設計方法的示意圖。
[0007]實施方式
下面對本發明的一種實現AC和DC切換的新型連續供電型服務器電源設計方法作以下詳細說明。
[0008]如圖1所示，本發明的一種實現AC和DC切換的新型連續供電型服務器電源設計方法，其特點在于，一個電源接口接交流市電，另一個接口接直流電(高壓直流電或者蓄電池)，形成供電線路備份。在兩個電源接口后會增加一個mini切換模塊，實現AC\DC的切換。
[0009]當電源正常工作時，交流市電作為主線路供電，直流電作為備電路供電。一旦交流市電斷掉，切換模塊會在16ms (服務器斷電保持時間)內將供電接口由AC切換到DC，由直流電(高壓直流電或者蓄電池)繼續供電，達到服務器工作不斷電的目的，提高了服務器供電的可靠性。
[0010]本發明的一種實現AC和DC切換的新型連續供電型服務器電源設計方法其加工制作非常簡單方便，按照說明書附圖所示即可加工。
[0011]除說明書所述的技術特征外，均為本專業技術人員的已知技術。
【權利要求】
1.一種實現AC和DC切換的新型連續供電型服務器電源設計方法，其特征在于一個電源接口接交流市電，另一個接口接直流電，形成供電線路備份；在兩個電源接口后會增加一個mini切換模塊，實現AC\DC的切換； 當電源正常工作時，交流市電作為主線路供電，直流電作為備電路供電；一旦交流市電斷掉，切換模塊會在16ms內將供電接口由AC切換到DC，由直流電繼續供電。
【文檔編號】H02J9/06GK104410150SQ201410718569
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月3日 優先權日:2014年12月3日
【發明者】高鵬飛, 滕學軍, 肖波, 谷俊杰 申請人:浪潮集團有限公司