CN102386811A - 数据中心及其辅助供电系统 - Google Patents
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Abstract
一种数据中心辅助供电系统包括一热电芯片模块及一连接所述热电芯片模块的直流/交流电压转换器，所述热电芯片模块设置在一数据中心的热气流排出管道上以使所述热电芯片模块上产生温差来产生电压；所述直流/交流电压转换器用于接收所述热电芯片模块输出的电压，并将接收到的电压转换成交流电压后输出至一空气滤净及干燥设备以使所述空气滤净及干燥设备工作。本发明充分利用了能源。本发明还提供一种数据中心。
Description
技术领域
本发明涉及一种数据中心及其辅助供电系统。
背景技术
目前随着数据中心的发展趋向灵活化，数据中心的散热及供电的设计方式也日趋灵活化，如对于数据中心进行散热时，可以直接利用户外的冷空气来冷却机房。但是，户外冷空气在进入机房前必须通过空气滤净及干燥设备处理以确保干净合适的空气进入机房进行冷却，而空气滤净及干燥设备对户外冷空气处理时需要耗费额外电力，从而不利于节能。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种利于节能的数据中心及其辅助供电系统。
一种数据中心辅助供电系统，用于为一数据中心的空气滤净及干燥设备供电，所述数据中心辅助供电系统包括：
一热电芯片模块，所述热电芯片模块的一侧设置在所述数据中心的热气流排出管道上以使所述热电芯片模块上产生温差来产生直流电压；及
一直流/交流电压转换器，连接至所述热电芯片模块，所述直流/交流电压转换器用于接收所述热电芯片模块输出的直流电压，并将接收到的直流电压转换成交流电压后输出至所述空气滤净及干燥设备以使所述空气滤净及干燥设备工作。
一种数据中心，包括一数据中心辅助供电系统及一空气滤净及干燥设备，所述数据中心辅助供电系统包括：
一热电芯片模块，所述热电芯片模块的一侧设置在所述数据中心的热气流排出管道上以使所述热电芯片模块上产生温差来产生直流电压；及
一直流/交流电压转换器，连接至所述热电芯片模块，所述直流/交流电压转换器用于接收所述热电芯片模块输出的直流电压，并将接收到的直流电压转换成交流电压后输出至所述空气滤净及干燥设备以使所述空气滤净及干燥设备工作。
相较现有技术，本发明数据中心及其辅助供电系统包括设置在所述数据中心热气流排出管道上的热电芯片模块，利用所述数据中心排出的废热使所述热电芯片模块产生温度差来使所述热电芯片模块产生直流电压，并转换成交流电压来提供给所述空气滤净及干燥设备，从而充分利用了能源。
附图说明
下面参照附图结合具体实施方式对本发明作进一步的描述。
图1是本发明数据中心辅助供电系统的较佳实施方式与一配电设备及一空气滤净及干燥设备连接的框图。
图2是数据中心第一较佳实施方式的示意图。
图3是数据中心第二较佳实施方式的示意图。
主要元件符号说明
热电芯片模块 10
电流侦测器 20
直流/交流电压转换器 30
蓄电设备 40
控制器 50
第一开关 60
第二开关 70
数据中心辅助供电系统 100
数据中心 200
热气流排出金属管道 220
冷水管道 230
配电设备 240
空气滤净及干燥设备 300
具体实施方式
请参阅图1及图2，本发明数据中心辅助供电系统100用于给一数据中心200的空气滤净及干燥设备300供电。所述数据中心辅助供电系统100的较佳实施方式包括一热电芯片模块10、一电流侦测器20、一直流/交流电压转换器30、一蓄电设备40、一控制器50、一第一开关60及一第二开关70。所述电流侦测器20、所述直流/交流电压转换器30、所述蓄电设备40、所述控制器50、所述第一开关60及所述第二开关70设置在所述数据中心200内。所述热电芯片模块10连接所述电流侦测器20。所述电流侦测器20连接至所述控制器50。所述第一开关60连接在所述热电芯片模块10与所述直流/交流电压转换器30之间。所述第二开关70连接在所述热电芯片模块10与所述蓄电设备40之间。所述控制器50连接所述第一开关60及所述第二开关70。所述蓄电设备40及所述直流/交流电压转换器30还连接所述数据中心200的配电设备240。所述电流侦测器20、所述直流/交流电压转换器30、所述第一及第二开关60、70及所述控制器50的工作电压由所述数据中心的电力设备(未示出)提供。所述蓄电设备40为一不间断电源。
所述热电芯片模块10包括若干串联连接的热电芯片12。每一热电芯片12的一侧均设置在所述数据中心200的热气流排出金属管道220上。根据热电芯片的特性可知，所述热电芯片12一侧设置在所述热气流排出金属管道220上而温度高，而所述热电芯片12的另一侧直接接触外部空气而温度低，故在每一热电芯片12的两侧产生温度差，每一热电芯片12的两侧均会产生直流电压，所述热电芯片12两侧的温度差越大，所述热电芯片12两侧产生的直流电压的电压值就越大。所述热电芯片模块10产生的直流电压等于所述热电芯片12产生的直流电压之和。
所述电流侦测器20用于侦测所述热电芯片模块10输出的电流来确定所述热电芯片模块10输出的功率状况，并将侦测的电流值输出至所述控制器50。
所述控制器50用于将接收到的电流值与其内设定的一参考电流值进行比较来确定所述热电芯片模块10输出的功率是否可以使所述空气滤净及干燥设备300正常工作。当接收到的电流值大于或等于所述参考电流值时，表明所述热电芯片模块10输出的功率可以使所述空气滤净及干燥设备300正常工作。所述控制器50控制所述第一开关60导通，控制所述第二开关70处于关闭状态，使得所述热电芯片模块10输出直流电压至所述直流/交流电压转换器30；当接收到的电流值小于所述参考电流值时，表明所述热电芯片模块10输出的功率不能使所述空气滤净及干燥设备300正常工作。所述控制器50控制所述第二开关70导通，控制所述第一开关60处于关闭状态，使得所述热电芯片模块10为所述蓄电设备40充电，所述蓄电设备40可输出供所述空气滤净及干燥设备300正常工作的交流电压。
所述直流/交流电压转换器30用于将接收到的直流电压转换成所述空气滤净及干燥设备300所需的交流电压后输出至所述数据中心200的配电设备240。所述参考电流为通过所述直流/交流电压转换器30可以转换成可使所述空气滤净及干燥设备300正常工作的交流电压对应的最小电流值。
所述配电设备240用于当接收到所述直流/交流电压转换器30输出的交流电压后将所述交流电压输出至所述空气滤净及干燥设备300来使所述空气滤净及干燥设备300工作，当未接收到所述直流/交流电压转换器30输出交流电压时则控制所述蓄电设备40来为所述空气滤净及干燥设备300供电。
下面对本发明的工作原理进行说明。
由于设置在所述数据中心200的热气流排出金属管道220上的所述热电芯片模块10的两侧产生了温度差，所述热电芯片模块10产生直流电压。所述电流侦测器20侦测所述热电芯片模块10输出的电流，并将侦测到的电流值输出至所述控制器50。所述控制器50将接收到的电流值与所述参考电流值进行比较，当得到接收到的电流值大于或等于所述参考电流值时，所述控制器50控制所述第一开关60导通，控制所述第二开关70处于关闭状态，使得所述热电芯片模块10输出直流电压至所述直流/交流电压转换器30。所述直流/交流电压转换器30将接收的直流电压转换成所述空气滤净及干燥设备300所需的交流电压后输出至所述配电设备240。当接收到的电流值小于所述参考电流值时，所述控制器50控制所述第二开关70导通，控制所述第一开关60处于关闭状态，使得所述热电芯片模块10为所述蓄电设备40充电。所述配电设备240若接收到所述直流/交流电压转换器30输出的交流电压后将所述交流电压输出至所述空气滤净及干燥设备300来使所述空气滤净及干燥设备300工作，若未接收到所述直流/交流电压转换器30输出交流电压时则控制所述蓄电设备40来为所述空气滤净及干燥设备300供电。
其它实施方式中，若确定所述热电芯片模块10输出的功率足以使所述空气滤净及干燥设备300正常工作时，可以省略所述电流侦测器20、所述控制器50、所述蓄电设备40、所述第一及第二开关60、70及所述配电设备240。而是将所述热电芯片模块10连接至所述直流/交流电压转换器30，所述直流/交流电压转换器30将热电芯片模块10输出的直流电压转换成交流电压后输出至所述空气滤净及干燥设备300。所述热电芯片模块10也可以设在所述数据中心200的热气流排出金属管道220与冷水管道230之间(请参考图3)，即每一热电芯片12的一侧设置在所述热气流排出金属管道220，另一侧设置在所述冷水管道230，以使所述热电芯片12的两测产生温度差，从而产生直流电压。
本发明数据中心辅助供电系统100包括设置在所述数据中心200热气流排出金属管道220上的热电芯片模块10，利用所述数据中心200排出的废热使所述热电芯片模块10两侧产生温度差来使所述热电芯片模块10产生直流电压，并将所述直流电压转换成交流电压后提供给所述空气滤净及干燥设备300，从而充分利用了能量。
Claims (10)
1.一种数据中心辅助供电系统，用于为一数据中心的空气滤净及干燥设备供电，所述数据中心辅助供电系统包括：
一热电芯片模块，所述热电芯片模块的一侧设置在所述数据中心的热气流排出管道上以使所述热电芯片模块上产生温差来产生直流电压；及
一直流/交流电压转换器，连接至所述热电芯片模块，所述直流/交流电压转换器用于接收所述热电芯片模块输出的直流电压，并将接收到的直流电压转换成交流电压后输出至所述空气滤净及干燥设备以使所述空气滤净及干燥设备工作。
2.如权利要求1所述的数据中心辅助供电系统，其特征在于：所述数据中心辅助供电系统还包括：
一连接所述热电芯片模块的电流侦测器，所述电流侦测器用于侦测所述热电芯片模块输出的电流，并输出侦测到的电流值；
一直流/交流电压转换器，所述直流/交流电压转换器连接所述数据中心的配电设备，用于将所述热电芯片模块输出的直流电压转换成所述空气滤净及干燥设备所需的交流电压并将所述交流电压输出至所述配电设备；
一蓄电设备，所述蓄电设备连接所述数据中心的配电设备；
一第一开关，所述第一开关连接在所述热电芯片模块与所述直流/交流电压转换器之间；
一第二开关，所述第二开关连接在所述热电芯片模块与所述蓄电设备之间；及
一控制器，所述控制器连接所述电流侦测器、所述第一开关及第二开关，当所述控制器接收到所述电流侦测器输出的电流值时，所述控制器将接收到的电流值与一参考电流进行比较，若接收到的电流值大于或等于所述参考电流时，所述控制器控制所述第一开关导通，控制第二开关处于关闭状态使所述热电芯片模块输出直流电压至所述直流/交流电压转换器；当接收到的电流值小于所述参考电流值时，所述控制器将控制所述第二开关导通，控制第一开关处于关闭状态使所述热电芯片模块为所述蓄电设备充电；当所述数据中心的配电设备接收到所述直流/交流电压转换器输出的交流电压后将接收到的交流电压输出至所述空气滤净及干燥设备，若所述数据中心的配电设备未接收到所述直流/交流电压转换器输出的交流电压时控制所述蓄电设备为所述空气滤净及干燥设备供电。
3.如权利要求1所述的数据中心辅助供电系统，其特征在于：所述热电芯片模块包括若干串联连接的热电芯片，每一电热芯片的一侧设在所述数据中心的热气流排出管道上。
4.如权利要求1所述的数据中心辅助供电系统，其特征在于：所述热电芯片模块的另一侧设置在所述数据中心的冷水管道上。
5.如权利要求4所述的数据中心辅助供电系统，其特征在于：所述热电芯片模块包括若干串联连接的热电芯片，每一电热芯片的一侧设在所述数据中心的热气流排出管道上，每一电热芯片的另一侧设置在所述数据中心的冷水管道上。
6.一种数据中心，包括一数据中心辅助供电系统及一空气滤净及干燥设备，所述数据中心辅助供电系统包括：
一热电芯片模块，所述热电芯片模块的一侧设置在所述数据中心的热气流排出管道上以使所述热电芯片模块上产生温差来产生直流电压；及
一直流/交流电压转换器，连接至所述热电芯片模块，所述直流/交流电压转换器用于接收所述热电芯片模块输出的直流电压，并将接收到的直流电压转换成交流电压后输出至所述空气滤净及干燥设备以使所述空气滤净及干燥设备工作。
7.如权利要求6所述的数据中心，其特征在于：所述数据中心还包括：
一连接所述热电芯片模块的电流侦测器，所述电流侦测器用于侦测所述热电芯片模块输出的电流，并输出侦测到的电流值；
一直流/交流电压转换器，所述直流/交流电压转换器连接所述数据中心的配电设备，用于将所述热电芯片模块输出的直流电压转换成所述空气滤净及干燥设备所需的交流电压并将所述交流电压输出至所述配电中心；
一蓄电设备，所述蓄电设备连接所述数据中心的配电设备；
一第一开关，所述第一开关连接在所述热电芯片模块与所述直流/交流电压转换器之间；
一第二开关，所述第二开关连接在所述热电芯片模块与所述蓄电设备之间；及
一控制器，所述控制器连接所述电流侦测器、所述第一开关及第二开关，当所述控制器接收到所述电流侦测器输出的电流值时，所述控制器将接收到的电流值与一参考电流进行比较，若接收到的电流值大于或等于所述参考电流时，所述控制器控制所述第一开关导通，控制第二开关处于关闭状态使所述热电芯片模块输出直流电压至所述直流/交流电压转换器；当接收到的电流值小于所述参考电流值时，所述控制器将控制所述第二开关导通，控制第一开管处于关闭状态使所述热电芯片模块为所述蓄电设备充电；当所述数据中心的配电设备接收到所述直流/交流电压转换器输出的交流电压后将接收到的交流电压输出至所述空气滤净及干燥设备，若所述数据中心的配电设备未接收到所述直流/交流电压转换器输出的交流电压时控制所述蓄电设备为所述空气滤净及干燥设备供电。
8.如权利要求6所述的数据中心，其特征在于：所述热电芯片模块包括若干串联连接的热电芯片，每一热电芯片的一侧设在所述数据中心的热气流排出管道上。
9.如权利要求6所述的数据中心，其特征在于：所述热电芯片模块的另一侧设置在所述数据中心的冷水管道上。
10.如权利要求9所述的数据中心，其特征在于：所述热电芯片模块包括若干串联连接的热电芯片，每一电热芯片的一侧设在所述数据中心的热气流排出管道上，每一电热芯片的另一侧设置在所述数据中心的冷水管道上。
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