CN103477298A - 用于冗余和键接电源解决方案的系统和方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明提出用于电力输送的系统和方法。电力输送系统包括至少两个电源，具有连接所述至少两个电源的每一电源输出的桥接器。所述桥接器可由母线制成，每一母线包括一体式的附接点。每一附接点可对应于已专门键接附接点形状的接线柱。接线柱可附接到导线电缆，其将来自电源的电力提供给信息处理系统内的组件。在一些实施例中，导线电缆的每一端可包括具有相同形状的接线柱，以确保给信息处理系统的组件供应适当的电压。

Description

用于冗余和键接电源解决方案的系统和方法

技术领域

本公开大体涉及计算机系统和信息处理系统的操作，以及更具体地涉及用于冗余和键接电源解决方案的系统和方法。

背景技术

随着信息的价值和用途的不断增长，个人和商业寻求处理和储存信息的其它方法。这些用户可用的一个方案就是信息处理系统。信息处理系统通常处理、编译、存储和/或传输用于商业、个人、或其它目的通信业务的信息或数据，从而允许用户利用信息的价值。由于技术和信息处理需要和需求因不同的用户或应用而不同，信息处理系统可相对于下述进行变化：处理的信息类型；用于处理信息的方法；用于处理、存储或传输信息的方法；处理、存储或传输的信息量；以及处理、存储或传输信息的速度和效率。信息处理系统中的变化允许信息处理系统是公共的或配置成适于特定的用户或用于特定的用途，诸如金融交易处理、航空系统预定、企业数据存储或全球通信。此外，信息处理系统可以包含或包括可配置成处理、存储和传输信息的各种硬件和软件组件，以及可以包括一个或多个计算机系统、数据存储系统以及网络系统。

一些信息处理系统需要大量的存储容量，而存储刀片（storage blades）可用于提供所需的存储容量。存储刀片通常将诸如硬盘驱动器的大量存储设备并入到可扩展的系统内。存储刀片的每一个和并入到存储刀片内的硬盘驱动器需要用于进行操作的电力。在某些情况下，存储刀片的组件可能需要不同的电压水平。然而，提供多个电压连接是存在问题的，因为给组件提供不当电压会造成不能修复的损坏。此外，关系到电源冗余，因为如果存储设备失去电力则会丢失数据。每一个存储刀片和存储刀片内的存储设备还产生热量，所述热量必须循环远离组件以避免造成损坏。存储刀片的一个问题是提供所需的冗余电压水平但不妨碍热循环。当存储刀片将平移元件并入到其结构内时，则该问题是特别具有挑战性的。

发明内容

根据本公开，提出用于电力输送的系统和方法。电力输送系统包括至少两个电源，具有连接所述至少两个电源的每一电源输出的桥接器。所述桥接器可以是包括一体式附接点的第一母线总成。每一附接点可对应于已专门键接附接点形状的接线柱。接线柱可附接到导线电缆，其将来自电源的电力提供给信息处理系统内的组件。在一些实施例中，这些组件可电耦联到同样包括一体式附接点的第二母线总成。导线电缆可利用接线柱附接到第二母线总成的附接点，类似于附接到电源母线桥接器的那些。

本文公开的系统和方法在技术上是有利的，因为其提供了键接和冗余电源，同时不牺牲热循环。键接接线柱的使用确保电缆布线的正确附接，从而防止将不当的电压施加到系统组件上。母线的使用减少了用于给系统组件供电所需的布线量，节省了供空气有效循环的空间。此外，使用通过桥接器连接的多个电源在即使电源之一出现故障时确保电力将可用于重要的系统元件。对于本领域的普通技术人员而言其它优点将是显而易见的。

附图说明

通过参照结合附图的下述说明可获得对本发明实施例及其优势的更完整理解，其中在附图中相同的附图标记指代相同的部件，在附图中：

图1是并入本发明各方面的示例性装置；

图2是具有可延伸的平移元件的图1所示的示例性装置；

图3是并入本发明各方面的将外部机箱移除的示例性装置；

图4是根据本发明各方面的具有键接附接点的示例性母线总成；

图5是根据本发明各方面的包括附接的键接接线柱的图4所示的示例性母线总成；

图6是根据本发明各方面的平移元件的电源连接；

图7示出通过并入本发明各方面的装置的气流。

具体实施方式

对于本公开的目的而言，信息处理系统可包括任何媒介或媒介的集合，其可操作以便计算、分类、处理、传输、接收、检索、产生、转换、存储、显示、证明、检测、记录、复制、操作或利用用于商业、科学、控制或其它目的任何形式的信息、情报或数据。例如，信息处理系统可以是个人计算机、网络存储装置或任何其它合适的装置，并且可以在大小、形状、性能、功能以及价格上不同。信息处理系统可以包括随机存取存储器（RAM）；一个或多个处理资源，诸如中央处理单元（CPU）或硬件或软件控制逻辑；ROM和/或其它类型的非易失性存储器。信息处理系统的附加组件可以包括一个或多个磁盘驱动器、一个或多个用于与外部设备通信的网络端口以及各种输入和输出（I/O）装置，诸如键盘、鼠标以及视频显示器。信息处理系统还可以包括一个或多个用于各种硬件组件之间传输通信的总线。

本申请涉及适于存储设备的冗余和键接电源的解决方案。图1和图2示出存储设备的一个实例，存储刀片100。存储刀片100包括外部机箱102和平移结构。平移结构为抽屉104，其接纳垂直定位于抽屉内的许多硬盘驱动器108。抽屉104从存储刀片100的内部向外平移，露出硬盘驱动器104的顶部，如图2所示。存储刀片100还包括允许气流通过存储刀片100的气流通风孔106。当抽屉打开和关闭时，每个硬盘驱动器104都需要用于进行操作的电力。其它平移结构和配置也是可能的，包括使得硬盘驱动器水平定位的抽屉；图1和图2中所示的示例性存储刀片100不应该被理解成限制性的。

图3示出了存储刀锋刀片300的后视图，其类似于图1和图2所示的存储刀锋刀片100，但是没有外部机箱或硬盘驱动器。抽屉包括基部300a，其是透明的以便于观察配电元件。至少一个电子组件（连接器302）设置于基部300a上。连接器302例如可以是SAS或SCSI连接器。每个连接器302可连接到硬盘驱动器并给硬盘驱动器提供电力。连接器302接收来自配电元件的电力，所述配电元件包括母线组合件总成304和电力电缆306，每一个连接器302电耦联到所述母线组合件总成304和电力电缆306。母线组合件总成304连接到电力电缆306，并通过电力电缆306接收电力。电力电缆306包括设置于外部绝缘件内的三根导线电缆306a、306b、306c，且可包括垂直于通过存储刀锋刀片的气流路径的横截面面积，如下面将要论述的那样。导线电缆可在一侧或两侧附接到键接连接器，键接连接器的实例是键接接线柱310、312和314。在一些实施例中，键接连接器可附接到配电元件，诸如耦联到电源308的母线组合件总成316。

电源308可包括印刷线路总成（PWA）318，且接收来自共源诸如刀片服务器总成中平面（midplane）的输入功率。电源308可利用插头320或本领域中众所周知的任何其它电连接装置与中平面电连接，且在第一电压水平下接收来自中平面的功率。第一电压水平可以是与中平面相同的电压水平，诸如12V。第一电压水平可通过PWA318施加到不同的组件和电源308中的连接件。例如，每一电源308包括电压调节器322，且每个电压调节器322可从中平面接收作为输入的第一电压水平，并在第二预定的电压水平下提供输出电压，例如所述第二预定的电压水平可为用于给硬盘驱动器供电所需的例如5伏的电压水平。每个电压调节器322的输出可经由PWA318通过桥接器耦联。在图3中，该桥接器包括在母线总成316的一部分处。

图4是根据本发明各方面的并入桥接器的母线总成400的一个实例的近视图。桥接器例如可以是母线400a，其是母线总成400的一个母线。除了电耦联电源402和404的输出电压之外，母线总成可通过螺栓406进一步机械地将电源402和404耦联到一起。虽然在图3和图4中示出耦联电源输出电压的母线，但是可以使用本领域内众所周知的任何导电材料。提供具有桥接输出电压的两个电源是有利的，因为其提供了冗余的电源，如果电压调节器之一出现故障的话，则其它的电压调节器仍然可以提供所需的输出电压。如果输出电压给硬盘驱动器供电，则上述是特别有利的，如果不供电则会丢失数据或降低系统效率。

如在图4中可以进一步看出的那样，母线总成410包括三个独立的母线400a、400b和400c，每一母线通过绝缘层与相邻的母线分隔开。每一母线400a、400b和400c可处于不同的电压电势下。如前所述，母线400a可用作电压调节器输出之间的桥接器，因此可处于由电压调节器输出的电压水平下。在另一方面，母线400b可处于高于母线400a电压水平的电压水平下。在一些实施例中，母线400b可处于从服务器系统中平面所接收的电压水平下。第三母线400c可用作地线。虽然在所示的示例性实施例中示出三个电压电势，但是在本公开的范围内可以使用许多不同的电压水平和连接件。提供多个电压水平是有利的，因为存储刀片内的组件（包括平移结构上的组件）会需要用于有效工作的不同输入电压。

图4中的每一母线400a、400b和400c分别包括一体式的附接点408、410和412。每一附接点408、410和412可与相应的母线成一整体，且由与相应母线相同的材料制成，且在母线总成400内间隔开，以避免相邻的母线或附接点接触。在一个优选的实施例中，附接点408、410和412由刚性的导电材料（诸如金属板）制成，以便防止附接点移动以及例如与其它附接点之一接触发生短路。

附接点408、410和412包括独特的特征，诸如每个具有不同直径的钻孔。各附接点408、410和412的尺寸和形状也是独特的。例如，附接点412包括带有凹口的弯曲上边缘。相比较而言，附接点408小于其它附接点，且包括凸起边缘，其带有在附接点前表面（也包括凹口）上的成角度的凹口。最后，附接点410包括倾斜的上边缘，沿其下边缘的凸起部分，和由与附接点408的尺寸和取向不同的凸起部分形成的凹口。各附接点可对应于一个且仅仅一个键接连接器或键接到一个且仅仅一个键接连接器，如将在下面论述的那样。上述仅仅是附接点的示例性配置，且在本公开的范围内也可以使用许多其它配置。

图5示出图4的附接点408、410和412分别附接到接线柱502、504和506上。接线柱502、504和506连接到导线电缆508、510和512，其可包括电力电缆，诸如图3中所示的电力电缆306。如可以看到的那样，每个接线柱502、504和506键接其所附接到的附接点的形状和配置。接线柱506包括与附接点412上边缘上的凹口相对应的钩状部分。在另一方面，接线柱502小于接线柱506，并包括与附接点408和在附接点408的凸起部分上的凹口的尺寸相对应的尺寸和形状。类似地，接线柱504具有不同于接线柱502和506的尺寸和形状，但是具有与附接点410的凸起边缘上的凹口适配的形状。此外，每一螺钉516、518和520具有不同的尺寸，以便被键接到接线柱与附接点的一个总成上。每个接线柱键接到仅仅一个附接点，反之亦然。

导线电缆508、510和512的另一端还可包括键接接线柱，如图6中所示。图6示出附接到位于平移抽屉602上的母线总成604的键接接线柱606、608、610。图6中的视图是平移抽屉602的底面视图，类似于图3的抽屉300。类似于图3所示电源308的母线总成316，母线总成604包括多个母线612、614和616，每个通过绝缘层与相邻母线间隔开。此外，还类似于电源308的母线总成316，母线总成的每一母线612、614和616包括与母线成一整体的附接点618、620和622。母线612、614和616的一些或全部都连接到位于平移抽屉602上的组件且给所述组件供电。

每一接线柱606、608、610在形状、尺寸和配置上类似于分别位于导线电缆508、510和512另一侧上的相应接线柱502、506和504。在导线电缆的每一侧上包括键接接线柱是有利的，因为其确保位于导线电缆两侧上的接线柱正确地安装。例如，如果需要5V输入电压的各组件电耦联到位于抽屉602上的母线总成604的母线616上，则同一导线电缆必须连接到附接点622和处于提供5V输出的电源处的附接点。如果导线电缆的每一端包括仅仅可附接到正确附接板的接线柱，因此正确的母线然后导线电缆不可能不被正确地安装。虽然图5和图6中所示的示例性接线柱配置包括位于每个导线电缆两侧上的类似接线柱，但是位于同一导线电缆相对侧上的接线柱并不需要是相同的；然而，它们必须被键接成只能附接到位于平移结构的母线总成上的正确附接点以及处于电源处的正确附接点。

返回到图3，当抽屉300关闭时，电力电缆306围绕抽屉300的外边缘盘绕。这是有利的，因为电力电缆306不妨碍气流通过存储刀片。图7是并入本发明各方面的存储刀片的横截面，且示出通过存储刀片的气流。如可以看出的那样，抽屉701在机箱700内关闭，抵接电源702，定位在存储刀片的背面处。硬盘驱动器703垂直布置于存储刀片的抽屉700内。接收通过存储刀片前面的冷空气，且冷空气沿着硬盘驱动器703的顶部行进。空气向下吸引通过每个硬盘驱动器703，冷却硬盘驱动器。然后，加热后的空气从电源702的下方从存储刀片的背面逸出。如图3所示，因为电力电缆围绕抽屉700的外边缘盘绕，因此允许吸入的冷空气和加热后的排气可以不受阻碍地经过电缆。

虽然已经详细地描述了本公开，但是应当理解的是在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下可对其做出各种改变、替换和更改。

Claims (20)

1.一种电力输送系统，其包括：

至少两个电源；

连接所述至少两个电源的每一电源输出的桥接器，其中所述桥接器包括至少第一和第二附接点；

电力电缆，其中所述电力电缆包括至少第一和第二导线电缆；以及

至少第一和第二接线柱，其中第一接线柱耦联到第一导线电缆，以及第二接线柱耦联到第二导线电缆，其中所述第一接线柱键接到第一附接点以及所述第二接线柱键接到第二附接点。

2.根据权利要求1所述的电力输送系统，其特征在于所述桥接器是包括至少一个第一母线和第二母线的母线总成，其中第一母线和第二母线通过绝缘层间隔开。

3.根据权利要求2所述的电力输送系统，其特征在于所述第一附接点与第一母线成一整体，所述第二附接点与第二母线成一整体，其中所述第一母线和第二母线处于不同的电压下。

4.根据权利要求1所述的电力输送系统，其特征在于所述第一附接点和第二附接点的每一个包括不同直径的钻孔。

5.根据权利要求1所述的电力输送系统，其特征在于所述至少两个电源的每一个包括电压调节器，以及连接每个电压调节器输出的桥接器。

6.根据权利要求2所述的电力输送系统，其特征在于还包括耦联到平移元件的第二母线总成，其中所述第二母线总成包括由绝缘层间隔开的至少第三母线和第四母线，其中第三母线包括第三附接点以及第四母线包括第四附接点。

7.根据权利要求6所述的电力输送系统，其特征在于还包括至少第三接线柱和第四接线柱，其中第三接线柱连接到位于相对于第一接线柱的端部上的第一导线电缆，其中第四接线柱连接到位于相对于第二接线柱的端部上的第二导线电缆。

8.根据权利要求7所述的电力输送系统，其特征在于所述第三接线柱键接到第三附接点以及第四接线柱键接到第四附接点。

9.根据权利要求8所述的电力输送系统，其特征在于所述第一接线柱与第三接线柱的形状相同，以及第二接线柱与第四接线柱的形状相同。

10.根据权利要求6所述的电力输送系统，其特征在于所述第二母线总成给连接到平移元件的多个硬盘驱动器供电。

11.用于冗余和键接电力系统的方法，所述方法包括以下步骤：

提供至少两个电源；

提供连接所述至少两个电源的输出的母线总成，其中所述母线总成包括至少第一和第二附接点；

提供电力电缆，其中所述电力电缆包括至少第一和第二导线电缆；以及

提供至少第一和第二接线柱，其中第一接线柱耦联到第一导线电缆，以及第二接线柱耦联到第二导线电缆，其中所述第一接线柱键接到第一附接点以及所述第二接线柱键接到第二附接点。

12.根据权利要求11所述的用于冗余和键接电力系统的方法，其特征在于还包括提供连接到平移元件的母线总成。

13.根据权利要求12所述的用于冗余和键接电力系统的方法，其特征在于连接到平移元件的所述母线总成包括至少第三和第四附接点。

14.根据权利要求13所述的用于冗余和键接电力系统的方法，其特征在于还包括至少第三接线柱和第四接线柱，其中第三接线柱连接到位于相对于第一接线柱的端部上的第一导线电缆，其中第四接线柱连接到位于相对于第二接线柱的端部上的第二导线电缆。

15.根据权利要求14所述的用于冗余和键接电力系统的方法，其特征在于第三接线柱键接到第三附接点以及第四接线柱键接到第四附接点。

16.根据权利要求12所述的用于冗余和键接电力系统的方法，其特征在于电力电缆包括垂直于通过平移元件的气流路径的横截面面积。

17.根据权利要求11所述的用于冗余和键接电力系统的方法，其特征在于所述至少两个电源的每一个包括电压调节器和印刷布线总成。

18.根据权利要求12所述的用于冗余和键接电力系统的方法，其特征在于连接到平移元件的母线总成给连接到平移元件的多个SAS和SCSI硬盘驱动器供电。

19.存储刀片，其包括：

至少两个电源；

附接到所述至少两个电源的第一母线总成，其中所述第一母线总成包括至少第一和第二附接点；

平移抽屉，其中所述平移抽屉包括多个硬盘驱动器；

连接到平移抽屉的第二母线总成，其中所述第二母线总成包括至少第三和第四附接点，其中所述第二母线总成电耦联到多个硬盘驱动器；

电力电缆，其中所述电力电缆包括至少第一和第二导线电缆；

第一接线柱，其耦联到所述第一导线电缆的一端且键接到第一附接点；

第二接线柱，其耦联到所述第二导线电缆且键接到第二附接点；

第三接线柱，其耦联到所述第一导线电缆的与第一接线柱相对的一端且键接到第三附接点；以及

第四接线柱，其耦联到所述第二导线电缆的与第二接线柱相对的一端且键接到第四附接点。

20.根据权利要求19所述的存储刀片，其特征在于所述第一接线柱与第三接线柱的形状相同，以及第二接线柱与第四接线柱的形状相同。

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