2026-07-28
优优绿能
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7月24日,优优绿能围绕 AI数据中心供电架构、SST固态变压器、800V 高压直流、BBU与储能备电、高频变压器磁芯损耗和局部放电测试等方向,开展了一场面向众多电力企业研发技术团队的AIDC专题技术研讨交流。
AI算力正在持续推高数据中心的功率密度,供电系统面对的问题也在从单个电源模块的效率、功率和体积,转向从中压电网、直流母线、机柜配电、服务器电源到芯片负载的系统级协同。

对于长期深耕大功率高压直流充电技术的优优绿能来说,AIDC供电并不是一个孤立的新方向,而是其高压直流变换、大功率模块并联、液冷散热、高防护设计和第三代半导体器件应用能力向数据中心场景的延伸。本次技术研讨会正是围绕这一变化,将供电架构、拓扑控制、磁性元件和测试验证放在同一条技术链路中展开讨论。
在AI数据中心场景下,供电系统最直接的变化是单机柜功率持续上升。功率上升以后,如果供电电压保持不变,电流、铜耗、母排、线缆和连接器压力都会快速增加。因此,数据中心高压直流正在从240V、336V、480V 等既有路线,进一步向 ±400V、800V,甚至更高电压等级演进。
与此同时,GPU集群对高速互联和机柜空间提出了更高要求。Sidecar、Power Rack等方案把部分电源设备从IT柜中移出,为GPU、CPU和高速互联释放更多空间。电源位置改变以后,800V母线如何进入机柜、怎样继续降到50V或更低电压、储能接在哪一级、哪一级承担快速动态调节,都需要重新设计。
王正仕教授还结合LLC、DAB等拓扑,对服务器电源和备电系统中的工程取舍进行了分析。LLC在谐振点附近具备较高效率和较好的软开关特性,适合工况相对稳定的高功率密度场景;DAB支持双向功率流,电压适应范围更宽,更适合BBU、储能和宽范围DCDC,但需要通过移相和谐振优化降低环流损耗。
从这一角度看,AIDC备电也不再只有集中式UPS一种形式。BBU、机架储能和园区级储能将共同参与动态支撑,供电系统需要同时处理接管速度、电池电压变化、双向充放电、故障隔离和系统协同等问题。
围绕SST的发展趋势,应建平老师从数据中心供电架构演进、交流SST、直流SST、中压直整和高频高压变压器等方向进行了分享。
SST的价值并不只是用高频变压器替代工频变压器。它有机会把变压、隔离、整流、控制、保护和能量管理集成到一套电力电子装备中,并把中压电网、800V直流母线、储能和新能源接入同一套直流供电系统。

但从工程应用看,SST仍需要与传统工频变压器、移相整流、中央整流器和 HVDC方案放在同一套系统中比较。传统变压器配合多脉波整流或二极管整流,在效率、成本、可靠性和维护方面仍具有成熟优势;SST 则在双向能量流、直流接口、功率密度和系统控制方面提供了新的可能。
这也解释了为什么当前行业不会只有一条供电路线。在实际项目中,工频变压器+HVDC、中压直整、800V供电和SST可能长期并存。不同方案最终要回到具体场景中判断:是否减少了变换级数,是否提升了系统效率,能否满足数据中心对冗余、维护和连续运行的要求,以及整体成本是否具备竞争力。
SST的主电路和控制已有较长时间的技术积累,真正进入大功率、高电压应用以后,高频高压变压器成为影响效率、温升、绝缘和长期可靠性的关键环节。
郑庆杰博士围绕SST磁芯损耗测试与材料选型进行了分享,重点介绍了磁滞损耗、涡流损耗、绕组交流损耗、集肤效应、邻近效应、气隙扩散磁通以及端部效应等问题。

在高频场景中,绕组交流损耗可能远高于直流损耗。线径、绞距、绕组层数、交错方式、气隙位置和引线结构都会改变电流分布和局部温升。高频磁性元件设计不能只按直流电阻或材料手册计算,还需要结合实际磁芯尺寸、结构和工作波形进行测试与优化。
针对大尺寸SST磁芯,传统小标环测试数据与实际产品之间可能存在明显差异。磁芯材料、烧结工艺、切割方式和装配应力也会影响不同磁柱之间的一致性。因此,损耗测试不仅用于研发设计,也开始进入来料筛选和批次一致性控制环节。
在材料选择上,铁氧体电阻率高,在较高频率下具有较低的涡流损耗,当前工艺相对成熟;纳米晶在较低频率和大功率场景下具备潜力,但仍需要解决切割面损伤、层间绝缘、应力敏感和长期稳定性等问题。对于SST而言,频率并不是越高越好,最终需要在磁芯损耗、绕组损耗、绝缘、散热和体积之间取得平衡。
