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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