[发明专利]一种供电装置、供电系统及数据中心

说明书

本申请实施例公开了一种供电装置、供电系统及数据中心，用以减少功率变换环节，降低设备成本和电路损耗。供电装置包括：固态变压器，用于将交流电转换为第一直流电；第一直流/直流变换器，与固态变压器耦合，用于将第一直流电转换为第二直流电；储能部件，与第一直流/直流变换器耦合，用于对第二直流电进行储能；第二直流/直流变换器，与第一直流/直流变换器耦合，用于将第二直流电转换为第三直流电，第三直流电用于为负载供电。

本申请是分案申请，原申请的申请号是202010125643.4，原申请日是2020年02月27日，原申请的全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及供电领域，尤其涉及一种供电装置、供电系统及数据中心。

背景技术

在数据中心供电领域，电网进入建筑物的供电为中压交流电(例如10kV交流电)，而数据中心中的负载(例如服务器)需要低压直流电(例如12V直流电)供电，那么在电网进入建筑物后，需要经过变换器将中压交流电转换为低压直流电，为负载供电。

现有技术中，一种数据中心的供电系统的结构示意图可以如图1所示。在图1中，10kV交流电经过低频变压器后转换为400V交流电；400V交流电经过高压直流(highvoltage direct current，HVDC)变换器以后，转换为240V直流电；240V直流电经过服务器电源进行电压变换，转换为12V直流电，为负载供电。供电系统中还包括电池，电池与HVDC变换器的输出端连接，以实现备电。当供电系统无电能输入时，可以通过电池储备的电能为负载供电。

在图1所示的供电系统中，HVDC变换器包含交流(alternating current，AC)/直流(direct current，DC)变换器和DC/DC变换器这两级变换器，AC/DC变换器用于将交流电转换为直流电，DC/DC变换器的输出用于实现电池备电以及为服务器电源提供输入。由于电池的电压在充放电期间是动态变化的，因此HVDC输出的240V直流电是动态变化的，如果用变化的240V直流电通过一级DC/DC变换器变成12V直流电，12V直流电的电源指标较差，很难满足负载的要求，为此，服务器电源内一般需要一级DC/DC变换器将输入的直流电稳定在一个稳定值，然后再通过一级DC/DC变换器转换为所需要的12V直流电，因此服务器电源内一般也有两级变换器。

在图1所示的供电系统中，功率变换环节较多，导致设备成本和电路损耗增加。

综上，亟需一种数据中心的供电方案，以减少功率变换环节，降低设备成本和电路损耗。

发明内容

本申请实施例提供一种供电装置、供电系统及数据中心，用以减少功率变换环节，降低设备成本和电路损耗。

第一方面，本申请实施例提供一种供电装置，该供电装置包括：固态变压器，用于将交流电转换为第一直流电；第一直流/直流变换器，与固态变压器耦合，用于将第一直流电转换为第二直流电；储能部件，与第一直流/直流变换器耦合，用于对第二直流电进行储能；第二直流/直流变换器，与第一直流/直流变换器耦合，用于将第二直流电转换为第三直流电，第三直流电用于为负载供电。

其中，负载可以为数据中心的服务器，储能部件可以为电池。

采用第一方面提供的供电装置，采用固态变压器对交流电进行变换后得到第一直流电，第一直流电可以经过第二DC/DC变换器进行变换后直接输出给负载，为负载供电。与现有技术提供的供电系统相比，将交流电转换成为负载供电的直流电所需的功率变换器件较少，减少了供电装置的成本和占地面积，降低了供电环节的损耗。此外，在进行储能时，通过第一DC/DC变换器将第一直流电转换为第二直流电后，由储能部件对第二直流电进行储能，可以使得储能部件的电压变化不对第二DC/DC变换器产生影响，避免为负载供电时出现电压波动的现象。