一种数据中心电源分体式功率装置

技术领域

本发明属于电源技术领域，特别涉及一种数据中心电源分体式功率装置。

背景技术

随着物联网、大数据、人工智能、5G等信息技术的快速发展，分散式数据中心将成为发展趋势。

通过减少输配电环节、缩短配电链路、减少电能变换级数等手段来实现供电系统效率、空间利用率的重大提升将成为数据中心供电发展的主流趋势。当前，数据中心电源主要有UPS和HVDC(巴拿马电源为HVDC)两种方案；均采用一体式结构，体积庞大，单体重量比较重，损坏时也维修不变。

发明内容

本发明解决的目的在于提供一种数据中心电源分体式功率装置，以解决目前一体式数据中心电源存在的体积庞大，维修不便的技术问题。

为达到以上目的，本发明采取如下技术方案：

一种数据中心电源分体式功率装置，包括高压功率单元、低压功率单元和变压器；

高压功率单元、低压功率单元和变压器均为单独封装的器件；

高压功率单元输入端连接交流电源，高压功率单元的输出端连接变压器的高压端，变压器的低压端连接低压功率单元的输入端。

本发明进一步的改进在于：高压功率单元包括高压功率单元机箱以及封装在高压功率单元机箱内的功率器件；高压功率单元机箱外部设有高压外接功率端子和高压内接功率端子；

低压功率单元包括低压功率单元机箱以及封装在低压功率单元机箱内的功率器件；低压功率单元机箱的外部设有低压外接功率端子和低压内接功率端子；

高压功率单元的高压外接功率端子连接交流电源，低压功率单元的低压外接功率端子连接直流电源，高压功率单元的高压内接功率端子连接变压器的高压端，低压功率单元的低压内接功率端子连接变压器的低压端。

本发明进一步的改进在于：所述变压器为隔离变压器。

本发明进一步的改进在于：高压功率单元机箱前面板设置有高压进风口，高压功率单元机箱的后面板设置有高压出风口；高压出风口正对所述变压器。

本发明进一步的改进在于：低压功率单元机箱前面板设置有低压进风口，低压功率单元机箱的后面板设置有低压出风口；低压出风口正对所述变压器。

本发明进一步的改进在于：还包括功率机柜；所述高压功率单元、低压功率单元和变压器安装于所述功率机柜中；功率机柜的顶部设置有散热风机。

本发明进一步的改进在于：高压功率单元的高压外接功率端子连接10kV交流电源，低压功率单元的低压外接功率端子连接240V直流电源。

本发明进一步的改进在于：高压功率单元机箱和低压功率单元机箱的外部均设置有把手。

本发明进一步的改进在于：高压功率单元机箱内设有散热器；低压功率单元机箱内设有散热器。

本发明进一步的改进在于：还包括电感器；高压功率单元的高压外接功率端子连接10kV交流电源，低压功率单元的低压外接功率端子连接240V直流电源；高压功率单元的高压内接功率端子连接变压器的高压端的两个接线端子，低压功率单元的一个低压内接功率端子与连接变压器的低压端中一个接线端子间串联有电感器，低压功率单元的另一个低压内接功率端子与连接变压器的低压端中另一个接线端子连接。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、通过变压器将高压功率单元与低压功率单元进行10kV电气隔离，充分利用变压器外壳绝缘，功率密度更高；

2、功率装置高压功率单元和低压功率单元可分别单独装配和测试，在维护过程中可以单人对高压功率单元、低压功率单元、电感器和变压器进行拆装维护，生产、测试和维护便捷；

3、功率装置高压功率单元机箱与低压功率单元机箱采用钣金结构，成本低；

4、功率装置高压功率单元和低压功率单元分别进风，中间出风，并且可对变压器进行散热，缩短了散热风道，降低风阻，提高散热效率，同时可使变压器散热更好，可提高系统工作稳定性。

附图说明

图1为本发明一种数据中心电源分体式功率装置的结构示意图，其中低压功率单元朝前；

图2为本发明一种数据中心电源分体式功率装置的结构示意图，其中高压功率单元朝前；

图3为本发明一种数据中心电源分体式功率装置的结构示意图，其中显示高压散热器进风面和低压散热器进风面。

图中：1-高压功率单元；2-低压功率单元；3-电感器；4-变压器；12-高压外接功率端子；13-把手；14-高压内接功率端子；15-高压进风口；16-高压出风口；22-低压外接功率端子；24-低压内接功率端子；25-低压进风口；26-高压进风口。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本发明所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。

请参阅图1所示，本发明提供一种数据中心电源分体式功率装置，包括：高压功率单元1、低压功率单元2、电感器3和变压器4。

高压功率单元1、低压功率单元2单独封装，可分别单独装配和测试；高压功率单元1包括机箱，以及安装在机箱内的IGBT、电容器、IGBT驱动电路板、高压功率单元控制电路板、接触器、接触器驱动板和散热器中的一个或者多个。低压功率单元2包括机箱，以及安装在机箱内的IGBT、电容器、IGBT驱动电路板、低压功率单元控制电路板和散热器中的一个或者多个。

高压功率单元1的机箱外部设有高压外接功率端子12和高压内接功率端子14，机箱端面设有把手13，方便高压功率单元1单独拆装和搬运。低压功率单元2的机箱外部设有低压外接功率端子22和低压内接功率端子24，机箱端面也设有把手13，方便低压功率单元1单独拆装和搬运。

在功率柜中，高压功率单元1的高压外接功率端子12连接10kV交流电源，低压功率单元2的低压外接功率端子22连接240V直流电源，高压功率单元1的高压内接功率端子14连接变压器4的高压端的两个接线端子，低压功率单元2的一个低压内接功率端子24与连接变压器4的低压端中一个接线端子间串联有电感器3，低压功率单元2的另一个低压内接功率端子24与连接变压器4的低压端中另一个接线端子连接。

高、低功率单元之间通过变压器4连接。在一具体实施方式中，变压器4采用隔离变压器，实现10kV电气隔离。

电感器3和变压器4可独立固定在功率机柜中，通过铜排和高压功率单元1、低压功率单元2进行电气连接。

高压功率单元1的机箱前面板设置有高压进风口15，后面板设置有高压出风口16。空气经过前面板进风口15通过高压功率单元1内部散热器翅片到达后面板出风口16实现对高压功率单元1的散热；低压功率单元2的机箱前面板设置有低压进风口25，后面板设置有低压出风口26；空气经过前面板低压进风口25通过低压功率单元内部散热器翅片到达后面板低压出风口26实现对低压功率单元2的散热。

在功率机柜中，空气经过高压功率单元1和低压功率单元2达到变压器4，由功率机柜顶部散热风机排出，同时实现了变压器4的散热。

高压功率单元1、低压功率单元2、电感器3和变压器4通过对应的固定孔位分别单独固定在功率机柜中，每个单元可单独拆装，可实现单人进行拆装维护。

电感器3固定位置可根据功率机柜结构布局进行调整，灵活安装。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。