本實用新型涉及集裝箱式數(shù)據中心的供電領域，特別是一種用于集裝箱式數(shù)據中心的離線式光伏發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術：
隨著信息化的大力建設與發(fā)展，基建項目建設工地對數(shù)據中心的應用要求越來越廣泛。對于基建項目工地多位于遠離城市的偏遠地區(qū)，人煙稀少、電力架設困難。因此對于此類項目的數(shù)據中心建設要求其具備快速部署、安裝簡便、自帶供電等特點。離線室光伏發(fā)電系統(tǒng)的引入可滿足集裝箱式數(shù)據中心的供電要求，同時補充市電電源的供電，保證集裝箱式數(shù)據中心的穩(wěn)定運行。
專利文獻CN105391154 A公開的一種集裝箱式供能系統(tǒng)，包括箱體(10)，其特征在于，所述集裝箱式供能系統(tǒng)還包括：儲能系統(tǒng)；發(fā)電系統(tǒng)，與所述儲能系統(tǒng)電連接；控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)分別控制所述發(fā)電系統(tǒng)和所述儲能系統(tǒng)；其中，所述控制系統(tǒng)、所述發(fā)電系統(tǒng)和所述儲能系統(tǒng)均設置于所述箱體(10)上。該專利提供一種供電、儲能儲電，即能源自給自足的集裝箱式供能系統(tǒng)，但該專利無法利用市電電源和離線式光伏電源進行互補對集裝箱式的數(shù)據中心供電，且沒有布置不同的負荷母線，無法保證重要用電設備的供電可靠性。
專利文獻CN204858556U公開的一種數(shù)據中心光伏發(fā)配電裝置采用光伏組件發(fā)電直接供應給機柜供電；其結構包括光伏組件、DC/DC、IT機柜、DC/AC和交流母線；其中，所述光伏組件通過DC/DC連接IT機柜，從所述光伏組件輸出后1路經過DC/DC后，給IT機柜提供電能；同時所述光伏組件通過DC/AC連接交流母線，從所述光伏組件輸出后另1路將剩余的光伏電能通過DC/AC并入到交流母線，提供電能給交流負荷。該專利以太陽能光伏發(fā)電為主供電源，再配合高壓直流配電系統(tǒng)和分布式內嵌UPS系統(tǒng)，解決了光伏電池組件發(fā)電大于IT機柜用電帶來的穩(wěn)定性問題，但該專利沒有儲能裝置，無法利用市電電源和離線式光伏電源進行互補對集裝箱式的數(shù)據中心供電，且沒有布置不同的負荷母線，無法保證重要用電設備的供電可靠性。
專利文獻CN203660957U公開的一種集裝箱式光伏系統(tǒng)包括集裝箱箱體(1)，在集裝箱箱體(1)的左側面或右側面上設有供設備進入的大門(7)，在集裝箱箱體(1)內至少設有布置成一排的直流配電柜(2)及光伏逆變器(3)，直流配電柜(2)及光伏逆變器(3)的前面及后面與集裝箱箱體(1)的前壁及后壁之間留有維修空間，配電箱(6)設于集裝箱箱體(1)的內壁上，在集裝箱箱體(1)內或設有通訊柜(4)，通訊柜(4)與直流配電柜(2)及光伏逆變器(3)布置成一排，或在集裝箱箱體(1)的內壁上設有通訊箱(5)；在集裝箱箱體(1)的四側內壁及內頂上均設有隔熱層(10)，在集裝箱箱體(1)的前側面或后側面下部開有第一進風孔(11)，在集裝箱箱體(1)位于第一進風孔(11)對側的側面的上部開有出風孔(13)，在每個出風孔(13)上均設有一個防護罩(14)，每個防護罩(14)具有至少一個向下的出風口，每個光伏逆變器(3)的柜頂分別用風道(15)與出風口(13)相連，與直流配電柜(2)的柜頂及與通訊柜(4)的柜頂相鄰的出風口(13)處設有排氣風機(16)。該專利預先安裝及連接，減少現(xiàn)場安裝工作，同時保證安裝品質，但該專利沒有儲能裝置，無法利用市電電源和離線式光伏電源進行互補對集裝箱式的數(shù)據中心供電，且沒有布置不同的負荷母線，無法保證重要用電設備的供電可靠性。
在背景技術部分中公開的上述信息僅僅用于增強對本實用新型背景的理解，因此可能包含不構成在本國中本領域普通技術人員公知的現(xiàn)有技術的信息。
技術實現(xiàn)要素：
本實用新型專利針對基建建設工地的特點，提供一種用于集裝箱式數(shù)據中心的離線式光伏發(fā)電系統(tǒng)。所采用的光伏發(fā)電系統(tǒng)的光伏組件數(shù)及功率大小按照現(xiàn)場實際環(huán)境條件進行配置，并布置于集裝箱周邊空地。本光伏發(fā)電系統(tǒng)設置蓄電池組儲能，通過蓄電池組進行儲能，并通過光伏逆變器轉變?yōu)榻涣麟娔転樨摵晒╇?。正常工作時，集裝箱數(shù)據中心的供電由市電電源進行供電。當外來電源均失去時，蓄電池存儲的電能經過電流變換器逆變后，為數(shù)據中心負荷供電。
本實用新型的目的是通過以下技術方案予以實現(xiàn)。
一種用于集裝箱式數(shù)據中心的離線式光伏發(fā)電系統(tǒng)包括市電電源、光伏發(fā)電裝置、第一負荷母線、UPS裝置、第二負荷母線和數(shù)據中心機柜，所述市電電源和光伏發(fā)電裝置并聯(lián)且經由第二負荷母線連接UPS裝置，所述UPS裝置經由第一負荷母線連接所述數(shù)據中心機柜，所述光伏發(fā)電裝置包括設在集裝箱頂部的經由光伏支架支承的光伏組件、蓄電池組和將直流電轉換為交流電的光伏逆變器。
優(yōu)選地，所述用于集裝箱式數(shù)據中心的離線式光伏發(fā)電系統(tǒng)包括多組光伏發(fā)電裝置。
優(yōu)選地，所述光伏發(fā)電裝置的尺寸按照集裝箱的尺寸配置且布置在集裝箱頂部。
優(yōu)選地，光伏發(fā)電裝置對于20英尺集裝箱式數(shù)據中心采用18塊的單片峰值功率為275Wp的光伏組件，總發(fā)電量為4.95kW，優(yōu)選地，光伏發(fā)電裝置對于40英尺集裝箱式數(shù)據中心采用36塊單片峰值功率為275Wp的光伏組件，總發(fā)電量為9.9kW。
優(yōu)選地，所述光伏逆變器的直流輸入電壓范圍在250～800V，所述光伏逆變器的三相交流輸出的電壓范圍為360～440V。
優(yōu)選地，所述光伏逆變器的電網頻率范圍為45-65，功率因數(shù)為0.9，電流諧波＜3％。
優(yōu)選地，所述光伏逆變器具備RS485或RS232通訊接口。
優(yōu)選地，所述蓄電池組容量為50Ah。
優(yōu)選地，單片所述光伏組件的發(fā)電量為275Wp。
優(yōu)選地，所述光伏發(fā)電裝置包括計量表。
優(yōu)選地，第二負荷母線經由回路電源連接UPS裝置。
與現(xiàn)有技術的有益效果，采用離線式光伏發(fā)電系統(tǒng)設置儲能電池，正常時由市電電源為集裝箱式數(shù)據中心供電，當市電電源失去時，逆變器控制光伏系統(tǒng)的接入，彌補因市電終端而導致的供電不足，延展了集裝箱式數(shù)據中心的使用范圍。同時具有結構簡單、施工方便、易于快速部署，特別適合基建項目工地的信息化建設使用，具有較高的社會價值。
上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠使得本實用新型的技術手段更加清楚明白，達到本領域技術人員可依照說明書的內容予以實施的程度，并且為了能夠讓本實用新型的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，下面以本實用新型的具體實施方式進行舉例說明。
附圖說明
通過閱讀下文優(yōu)選的具體實施方式中的詳細描述，本實用新型各種其他的優(yōu)點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了；說明書附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認為是對本實用新型的限制；顯而易見地，下面描述的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖，而且在整個附圖中，用相同的附圖標記表示相同的部件；
在附圖中：
圖1是根據本實用新型一個實施例的用于集裝箱式數(shù)據中心的離線式光伏發(fā)電系統(tǒng)的示意圖；
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的解釋。
具體實施方式
下面將參照附圖更詳細地描述本實用新型的具體實施例。雖然附圖中顯示了本實用新型的具體實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現(xiàn)本實用新型而不應被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本實用新型，并且能夠將本實用新型的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。
需要說明的是，在說明書及權利要求當中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領域技術人員應可以理解，技術人員可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權利要求并不以名詞的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準則。如在通篇說明書及權利要求當中所提及的“包含”或“包括”為一開放式用語，故應解釋成“包含但不限定于”。說明書后續(xù)描述為實施本實用新型的較佳實施方式，然所述描述乃以說明書的一般原則為目的，并非用以限定本實用新型的范圍。本實用新型的保護范圍當視所附權利要求所界定者為準。
為便于對本實用新型實施例的理解，下面將結合附圖以具體實施例為例做進一步的解釋說明，且各個附圖并不構成對本實用新型實施例的限定。
圖1為本實用新型的一個實施例的用于集裝箱式數(shù)據中心的離線式光伏發(fā)電系統(tǒng)的示意圖，本實用新型實施例將結合圖1進行具體說明。
如圖1所示，本實用新型的一個實施例提供了一種用于集裝箱式數(shù)據中心的離線式光伏發(fā)電系統(tǒng)，所述用于集裝箱式數(shù)據中心的離線式光伏發(fā)電系統(tǒng)包括市電電源1、光伏發(fā)電裝置、第一負荷母線2、UPS裝置3、第二負荷母線4和數(shù)據中心機柜5，所述市電電源1和光伏發(fā)電裝置并聯(lián)且經由第二負荷母線4連接UPS裝置3，所述UPS裝置3經由第一負荷母線2連接所述數(shù)據中心機柜5，所述光伏發(fā)電裝置包括設在集裝箱頂部的經由光伏支架7支承的光伏組件6、蓄電池組8和將直流電轉換為交流電的光伏逆變器9。
本實用新型的用于集裝箱式數(shù)據中心的離線式光伏發(fā)電系統(tǒng)，作為集裝箱式數(shù)據中心的電源補充。本實用新型專利采用的離線式光伏系統(tǒng)的光伏板的數(shù)量及發(fā)電量按照集裝箱尺寸進行配置，并布置于集裝箱頂部。本離線式光伏發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)電能經過蓄電池組進行儲能，當電池充滿電能后，蓄電池與光伏組件斷開連接。正常工作時，集裝箱數(shù)據中心的供電由市電電源進行供電。當外來電源均失去時，蓄電池存儲的電能經過逆變器逆變后，為數(shù)據中心負荷供電。
在一個實施例中，本實用新型的所述光伏發(fā)電裝置包括：多個經由設在集裝箱頂部的光伏支架7支承的光伏組件6、光伏逆變器9、儲能蓄電池8、光伏監(jiān)測裝置。本集裝箱式數(shù)據中心采用的單片光伏組件的發(fā)電量為275Wp，結合集裝箱尺寸布置于集裝箱頂部，對于20英尺集裝箱采用18片光伏板，總發(fā)電量為4.95kW，對于40英尺集裝箱采用36片光伏板，總發(fā)電量為9.9kW。
本集裝箱式數(shù)據中心設置的光伏儲能蓄電池8組容量為50Ah，可在沒有任何電源供電的情況下，維持集裝箱供電30～60min。為保護電池使用壽命，電池組充電電流控制在5～10A，電池組充滿時長需要5～8h。用于集裝箱式數(shù)據中心的離線式光伏發(fā)電系統(tǒng)采用的三相光伏逆變器9，采用自然冷卻，具有雙路高精度MPPT輸入，直流MPPT電壓范圍最大250～800V，三相交流輸出允許電壓范圍為360～440V，允許電網頻率范圍50/60±5，功率因數(shù)為0.9，電流諧波THDI＜3％。逆變器防護能級為IP65，適用于多種環(huán)境布置，同時具備RS485/RS232等多種通訊接口。
用于集裝箱式數(shù)據中心的離線式光伏發(fā)電系統(tǒng)按照負荷重要性等級設有第一負荷母線2與第二負荷母線4。在一個實施例中，離線式光伏與市電電源1同時接在第二負荷母線4。由第二負荷母線4引接一回路電源接于UPS裝置3，UPS裝置3下設第一負荷母線2，為IT機柜等數(shù)據中心機柜5負荷供電，以保證重要用電設備的供電可靠性。
在一個實施例中，所述用于集裝箱式數(shù)據中心的離線式光伏發(fā)電系統(tǒng)包括多組光伏發(fā)電裝置。
在一個實施例中，所述光伏發(fā)電裝置的尺寸按照集裝箱的尺寸配置且布置在集裝箱頂部。
在一個實施例中，所述光伏逆變器9的直流輸入電壓范圍在250～800V，所述光伏逆變器的三相交流輸出的電壓范圍為360～440V。
在一個實施例中，所述光伏逆變器9的電網頻率范圍為45-65，功率因數(shù)為0.9，電流諧波＜3％。
在一個實施例中，所述光伏逆變器9具備RS485或RS232通訊接口。
在一個實施例中，所述蓄電池組8容量為50Ah。
在一個實施例中，單片所述光伏組件的發(fā)電量為275Wp。
在一個實施例中，所述光伏發(fā)電裝置包括計量表。
在一個實施例中，第二負荷母線4經由回路電源連接UPS裝置3。
盡管以上結合附圖對本實用新型的實施方案進行了描述，但本實用新型并不局限于上述的具體實施方案和應用領域，上述的具體實施方案僅僅是示意性的、指導性的，而不是限制性的。本領域的普通技術人員在本說明書的啟示下和在不脫離本實用新型權利要求所保護的范圍的情況下，還可以做出很多種的形式，這些均屬于本實用新型保護之列。