CN102545279A - 数据中心的电源系统 - Google Patents
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Abstract
一种数据中心的电源系统，包括一辅电源单元、与该辅电源单元连接的一服务器单元及一控制单元，该服务器单元包括至少一服务器，该辅电源单元包括一整流模块、一蓄电模块及一逆变模块，该辅电源单元还包括与控制单元连接的一开关电路，该控制单元感测该服务器单元的外围环境而发出不同的控制信号至开关电路，以分别控制开关电路于断开与闭合之间切换，当开关电路断开时，辅电源单元输出交流电，当开关电路闭合时，辅电源单元输出直流电。
Description
技术领域
本发明是关于一种电源系统，尤指一种数据中心的电源系统。
背景技术
随着信息技术的发展，知识经济呈爆炸式增长，为存储及运算数据的需要，各类数据存储及运算中心大量建立，将多个服务器同时装入一服务器机柜形成数据中心时，不仅节省空间及便于管理，而且更可使多个服务器协同运行来执行大的运算项目，因此采用服务器机柜组建数据存储及运算中心的方式被广泛采用。
由于服务器运行的重要性，通常至少为服务器提供不间断电源作为备用电源，以保障服务器在市电电源不可用的场合下也能正常运行。该UPS内包括整流器、蓄电池及逆变器。采用UPS作为服务器的备用电源，当市电电源正常供电时，UPS的整流器将市电电源提供的交流电转换成直流电给蓄电池提供充电电压，蓄电池存储电能，同时市电电源向服务器供电；当市电电源不可用时，UPS内的蓄电池释放电能，逆变器将蓄电池释放电能所提供的直流电转换成交流电并向服务器供电。然而，上述UPS向服务器供电的方式中逆变器将蓄电池释放电能所提供的直流电转换成交流电后向服务器供电，而服务器端接收交流电后需再将交流电转换成特定大小的直流电，使得存在多级能源损耗，降低能源使用效率，并减少UPS维持服务器运行的时间。
为了节省电能损耗，可通过改造UPS使其直接输出高压直流向服务器供电的方式，然而该种UPS在使用时不具有通用性，而且采用该种方式对服务器供电可能危害于服务器工作过程中靠近服务器的工作人员的安全，因而不符合电气安全标准。如何安全有效地提高电能使用效率，是业界内技术人员汲汲努力的目标。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种能安全有效地提高电能使用效率的数据中心的电源系统。
一种数据中心的电源系统，包括一辅电源单元、与该辅电源单元连接的一服务器单元及一控制单元，该服务器单元包括至少一服务器，该辅电源单元包括一整流模块、一蓄电模块及一逆变模块，该辅电源单元还包括与控制单元连接的一开关电路，该控制单元感测该服务器单元的外围环境而发出不同的控制信号至开关电路，以分别控制开关电路于断开与闭合之间切换，当开关电路断开时，辅电源单元输出交流电，当开关电路闭合时，辅电源单元输出直流电。
相较于现有技术，该数据中心的电源系统中包括一控制单元，该控制单元根据服务器单元的外围环境而控制开关电路于断开和闭合之间切换，从而分别控制辅电源单元输出交流电或直接电，通过两种供电方式的切换，可以整体减少了电源系统向服务器供电时的电能损耗，提高了能源使用效率；同时可以避免高压直流供电对人体可能产生的潜在性危害，使其符合电气安全标准，从而达到安全有效地提高电能使用效率的目的。
附图说明
图1是本发明的一实施例的数据中心的电源系统的电路模块图。
主要元件符号说明
| 数据中心的电源系统 | 100 |
| 主电源单元 | 10 |
| 辅电源单元 | 20 |
| 整流模块 | 21 |
| 蓄电模块 | 22 |
| 逆变模块 | 23 |
| 开关电路 | 24 |
| 控制单元 | 30 |
| 感应器 | 32 |
| 控制器 | 34 |
| 电源插座单元 | 40 |
| 服务器单元 | 50 |
| 服务器 | 53 |
| 电源供应器 | 55 |
具体实施方式
请参阅图1，所示为本发明的一实施例中数据中心的电源系统100的示意图，其包括一主电源单元10、一辅电源单元20、一控制单元30、一电源插座单元40及一服务器单元50。本实施例中，该资料中心为整体装载于一集装箱内以方便移动的货柜式资料中心。
该主电源单元10为一交流电源。该辅电源单元20与主电源单元10电连接，其包括一不间断电源(Uninterruptible Power Supply，UPS)。该UPS包括一整流模块21、一蓄电模块22、一逆变模块23及一开关电路24。该整流模块21用于将主电源单元10所提供的交流电转换成直流电，以给蓄电模块22提供充电电压。该蓄电模块22用于在主电源单元10供电时存储电能，并在UPS作为供电电源使用时释放电能以供电给相关负载，如服务器单元50。该蓄电模块22所释放电能为直流电，该逆变模块23用于将蓄电模块22提供的直流电转换成交流电并对外输出。由于生活中的电子装置都通常只能连接交流电源使用，该逆变模块23将蓄电模块22输出的直流电转换成交流电输出使得UPS可配合不同电子装置使用而具有通用性。该开关电路24与逆变模块23并联。该开关电路24可以为三极管开关电路、场效应管开关电路等用来起到开关作用以接通和断开电路的电路。本实施例中，由于开关电路24与逆变模块23并联，当开关电路24断开时，逆变模块23将蓄电模块22输出的直流电转换成交流电输出；当开关电路24闭合时，逆变模块23被短路，因而蓄电模块22直接输出直流电。因此，开关电路24于断开与闭合之间切换，使得UPS对应于输出交流电和直流电之间切换。
该控制单元30包括一感应器32及一控制器34。控制单元30与开关电路24连接。该感应器32用于感测服务器单元50的周边环境，如该货柜式资料中心的集装箱内是否有人，当感测无人时，则通过控制器34发出一第一控制信号至UPS使得开关电路24闭合；当有感测有人时，则通过控制器34发出一第二控制信号至UPS使得开关电路断开。该感应器32感测的方式可为振动感测、声音感测或者红外线感测等方式。
该电源插座单元40为一机柜专用的电源配电单元(Power DistributionUnit，PDU)，其具备电源的分配与管理的功能。
该服务器单元50包括一电源供应器55及与该电源供应器55电连接的若干服务器53。当该电源供应器55连接交流电源时，该电源供应器55接受该交流电源提供的交流电，将其整流并降压后转换成特定大小的直流电提供给服务器单元50内的服务器53。当该电源供应器55连接直流电源时，该电源供应器55接受该直流电源提供的直流电，并将其降压后转换成特定大小的直流电提供给服务器单元50内的服务器53。
当通过该辅电源单元20向服务器53供电时，UPS内的开关电路24处于断开的状态，因而逆变模块23将蓄电模块22提供的直流电转换成交流电以向服务器53提供电能。同时，控制单元30内的感应器32开始时时感测服务器单元50的周围环境中是否有人靠近。当感应器32感测无人时，控制器34发出第一控制信号至UPS使得开关电路24闭合，从而使得逆变模块23被短路，UPS通过蓄电模块22直接输出直流电以向服务器53提供电能；当感应器32感测有人时，控制器34发出第二控制信号至UPS而使得开关电路24断开，逆变模块23正常工作而将蓄电模块22输出的直流电转换成交流电以向服务器53提供电能。
由于该数据中心运行状态下通常都不需要人员操作，控制单元30根据服务器单元50周边无人的使用环境而控制UPS内的开关电路24闭合，UPS直接输出直流电，服务器单元50的电源供应器55再将UPS提供的直流电直接转换成特定大小的直流电分别提供给服务器53，该种供电方式相比UPS输出交流电提供给服务器53的供电方式减少了两级电能损耗，从而提高了能源使用效率，增加了该UPS维持服务器53运行的时间。只有当数据中心需要维修或维护的时才会有人员靠近操作，此时控制单元30控制UPS内的开关电路24断开，UPS输出交流电，以避免高压直流供电对人体可能产生的潜在性危害，从而符合电气安全标准，符合安规要求。该数据中心的电源系统100中通过控制UPS于输出直流与交流两种供电方式之间切换，至少可以节省6％以上的电能，不仅可以安全有效地提高电能使用效率，而且不影响UPS使用的通用性。
Claims (8)
1.一种数据中心的电源系统，包括一辅电源单元及与该辅电源单元连接的一服务器单元，该服务器单元包括至少一服务器，该辅电源单元包括一整流模块、一蓄电模块及一逆变模块，其特征在于：还包括一控制单元，该辅电源单元还包括与该控制单元连接的一开关电路，该控制单元感测该服务器单元的外围环境而发出不同的控制信号至开关电路，以分别控制开关电路于断开与闭合之间切换，当开关电路断开时，辅电源单元输出交流电，当开关电路闭合时，辅电源单元输出直流电。
2.如权利要求1所述的数据中心的电源系统，其特征在于：该开关电路与逆变模块并联连接。
3.如权利要求1所述的数据中心的电源系统，其特征在于：该控制单元包括一传感器及一控制器，该传感器用于感测该服务器单元的外围环境是否有人，当传感器感测无人时，控制器发出第一控制信号至开关电路使得开关电路闭合；当传感器感测有人时，控制器发出第二控制信号至开关电路使得开关电路断开。
4.如权利要求3所述的数据中心的电源系统，其特征在于：该传感器感测的方式为振动感测、声音感测或者红外线感测。
5.如权利要求1所述的数据中心的电源系统，其特征在于：还包括向辅电源单元提供交流电的一主电源单元，该整流模块将主电源单元提供的交流电转换成直流电，以给蓄电模块提供充电电压。
6.如权利要求1所述的数据中心的电源系统，其特征在于：该蓄电模块释放电能时提供直流电，当开关电路断开时，逆变模块将蓄电模块提供的直流电转换成交流电后输出；当开关电路闭合时，逆变模块被短路，蓄电模块对外输出直流电。
7.如权利要求1所述的数据中心的电源系统，其特征在于：还包括连接于所述辅电源单元与服务器单元之间的一电源插座单元。
8.如权利要求1所述的数据中心的电源系统，其特征在于：该服务器单元包括一电源供应器，该至少一服务器的数量为多个，并与该电源供应器电连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010105897405A CN102545279A (zh) | 2010-12-15 | 2010-12-15 | 数据中心的电源系统 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN2010105897405A CN102545279A (zh) | 2010-12-15 | 2010-12-15 | 数据中心的电源系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102545279A true CN102545279A (zh) | 2012-07-04 |
Family
ID=46351489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN2010105897405A Pending CN102545279A (zh) | 2010-12-15 | 2010-12-15 | 数据中心的电源系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102545279A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1014131A (ja) * | 1996-06-21 | 1998-01-16 | Hitachi Ltd | 直流出力付無停電電源装置 |
| CN101075751A (zh) * | 2006-05-16 | 2007-11-21 | 株式会社理光 | 电源设备、其方法、以及成像设备 |
| CN201584805U (zh) * | 2009-12-17 | 2010-09-15 | 佛山市柏克电力设备有限公司 | 一种平安工程监控不间断电源 |
| CN201615434U (zh) * | 2010-02-09 | 2010-10-27 | 苏州东大光普科技有限公司 | 太阳能楼道感应led照明装置 |
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2010
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Application publication date: 20120704 |