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第1章 绪论 1

1.1数据中心的概况 1

1.1.1数据中心的定义 1

1.1.2数据中心的发展历程 1

1.1.3目前数据中心主要存在的问题 3

1.1.4数据中心的未来发展趋势 4

1.1.5云计算数据中心 5

1.1.6绿色数据中心 6

1.2数据中心供电系统的概况 6

1.2.1目前的数据中心供电系统 6

1.2.2目前数据中心供电系统主要存在的问题 8

1.2.3绿色数据中心对供电系统提出的要求 10

1.3本章小结 11

第2章 数据中心供电系统的结构 12

2.1引言 12

2.2供电系统结构现状 12

2.2.1传统的数据中心UPS供电系统解决方案 12

2.2.2分布式供电架构 14

2.3数据中心交流供电系统结构 17

2.3.1传统数据中心交流母线供电系统结构 17

2.3.2绿色数据中心交流母线供电系统结构 18

2.4数据中心直流母线供电系统 20

2.4.1传统数据中心直流母线供电系统结构 20

2.4.2绿色数据中心高压直流母线供电系统结构 21

2.4.3绿色数据中心双直流母线供电系统 23

2.5绿色数据中心几种供电系统结构的对比 23

2.6双直流母线数据中心供电系统组成 24

2.6.1电网接口单元 24

2.6.2光伏电池接口单元 25

2.6.3燃料电池接口单元 25

2.6.4蓄电池接口单元 26

2.6.5高压母线变换器 26

2.6.6电压调节模块 27

2.6.7负载点变换器 27

2.7本章小结 27

第3章 直流母线与电网的接口单元 28

3.1引言 28

3.2三相双向AC/DC变换器的研究现状 29

3.3一种单级式隔离型三相双向AC/DC变换器 33

3.3.1主电路拓扑的推导 33

3.3.2基本控制策略 35

3.3.3工作原理 37

3.3.4参数设计 44

3.3.5仿真分析 47

3.4本章小结 49

第4章 光伏电池与直流母线的接口单元 50

4.1引言 50

4.2光伏接口单元的研究现状 53

4.2.1变换器拓扑结构 53

4.2.2 MPPT技术 54

4.3一种光伏发电系统中的高升压比变换器 55

4.3.1工作原理 56

4.3.2系统的性能指标 59

4.3.3系统的主电路设计 59

4.3.4 MPPT控制技术 62

4.3.5实验结果 64

4.4本章小结 66

第5章 燃料电池与直流母线的接口单元 67

5.1引言 67

5.2燃料电池接口单元的研究现状 69

5.2.1非隔离型变换器 69

5.2.2隔离型变换器 70

5.3复合式全桥三电平LLC谐振变换器 72

5.3.1工作原理 73

5.3.2变换器特性 82

5.3.3参数设计 87

5.3.4实验结果 89

5.4本章小结 92

第6章 蓄电池与直流母线的接口单元 93

6.1引言 93

6.2蓄电池接口单元的研究现状 94

6.2.1双向变换器的工作原理 94

6.2.2双向变换器的基本拓扑 95

6.2.3双向变换器的控制方式 97

6.3三电平Buck/Boost双向变换器 98

6.3.1工作原理 98

6.3.2三电平双向变换器的特性 100

6.3.3三电平双向变换器的控制策略 101

6.3.4参数设计 104

6.3.5实验结果 105

6.4本章小结 106

第7章 高压母线变换器 108

7.1引言 108

7.2高压母线变换器的研究现状 110

7.2.1电路拓扑 110

7.2.2副边整流电路 111

7.2.3控制方式 112

7.3改进型PWM ZVS三电平直流变换器 113

7.3.1工作原理 114

7.3.2变换器特性 121

7.3.3简化的改进型ZVS PWM TL变换器 122

7.3.4隔直电容的影响 124

7.3.5参数设计 126

7.3.6实验结果 128

7.4本章小结 131

第8章 电压调节模块 132

8.1引言 132

8.2电压调节模块的研究现状 133

8.3磁集成自驱动非隔离ZVS全桥DC/DC变换器 138

8.3.1变换器的推导 138

8.3.2工作原理 139

8.3.3自耦变压器自驱动方法 142

8.4集成变压器电流采样方法 145

8.4.1电感DCR采样 145

8.4.2集成变压器电流采样方法 146

8.4.3仿真分析和实验验证 151

8.5本章小结 154

第9章 负载点变换器 155

9.1引言 155

9.2POL变换器研究现状 156

9.2.1Buck变换器及其相关技术 156

9.2.2两级式POL变换器 158

9.3开关电容调节器 159

9.3.1正激式开关电容调节器 160

9.3.2反激式开关电容调节器 169

9.4本章小结 176

第10章 一族开关电容调节器 177

10.1引言 177

10.2开关电容基本单元和开关电感基本单元 177

10.2.1开关电容变换器的工作原理 177

10.2.2开关电容基本单元 179

10.2.3开关电感基本单元 179

10.3一族开关电容调节器的推导 180

10.3.1一族非隔离型开关电容调节器 180

10.3.2一族隔离型开关电容调节器 185

10.3.3一族带变压器的非隔离型开关电容调节器 189

10.4实验结果 191

10.5本章小结 193

第11章 供电系统能量管理 194

11.1引言 194

11.2能量管理研究现状 194

11.2.1微网能量管理系统的定义和组成 194

11.2.2微网的能量控制策略 196

11.2.3能量管理优化算法 196

11.3绿色数据中心能量管理基本控制策略 197

11.4变母线电压控制策略 201

11.5本章小结 205

参考文献 206