CN106505723A - 一种数据服务器供电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种数据服务器供电系统，涉及电源技术领域，解决了现有技术中存在对数据服务器供电系统的系统利用率低的问题。一种数据服务器供电系统，包括蓄电单元、第一设备电源、第二设备电源以及数据服务器；其中，蓄电单元、第一设备电源、数据服务器组成第一回路；第二设备电源、数据服务器组成第二回路；当第一市电电源与第二市电电源正常工作时，第二回路用于数据服务器，第一回路处于热后备状态；当第二市电故障时，第一回路用于驱动数据服务器。本发明实施例用于数据服务器的制造。

Description

一种数据服务器供电系统
技术领域
本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种数据服务器供电系统。
背景技术
传统的数据中心不间断供电系统多采用两套独立的不间断电源(英文全称：Uninterruptible Power System，简称：UPS)系统为服务器供电，经过市电→UPS→信息科技(英文全称：Information Technology，简称：IT)设备电源(英文全称：Power SupplyUnit，简称：PSU)→IT设备内部用电四个环节。其中，UPS设备有交流电(英文全称：Alternating Current，简称：AC)/直流电(英文全称：Direct Current，简称：DC)整流升压、DC/AC逆变降压两次转换电路，在经过IT设备电源AC/DC整流升压、DC/DC降压两次转换电路，共四次转换电路，数据服务器供电系统的利用率较低；由于双路电源采用均分负荷的运行方式，负载利用率较低，系统长期运行在低效率区间，造成电压浪费。
近些年来随着市电质量的提高，数据中心出现了市电直供加UPS或高压直流的供电模式，在不降低系统整体可靠性的前提下，减少了转换电路，提高了系统效率。现有的“市电直供与高压直流”的数据中心服务器供电架构中，高压直流系统是按照数据中心服务器供电系统负荷加上一定的冗余进行配置，服务器工作时由市电和高压直流系统均分供电，具体结构如图1所示：市电1、交流配电柜-1、AC/DC高压直流-2、蓄电池组-3、PSU1与数据服务器-5组成了高压直流系统；市电2、交流配电柜-2、PSU2与数据服务器-5组成了市电直供系统；而高压直流系统除了为蓄电池-3组充电外，还要承担部分的数据服务器-5的供电任务，高压直流系统的负荷率较低，效率不高。而供电效率最高的市电仅供给部分的服务器负荷；因此数据中心服务器供电系统的整体利用率较低。
综上所述，现有技术中存在对数据服务器供电系统的系统利用率低的问题。
发明内容
本发明的实施例提供一种数据服务器供电系统，解决了现有技术中存在对数据服务器供电系统的系统利用率低的问题。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
本发明实施例提供一种数据服务器供电系统，包括
蓄电单元连接第一设备电源，用于通过第一市电电源进行充电，并向第一设备电源提供第一驱动电压；
第一设备电源连接蓄电单元以及数据服务器，用于将第一驱动电压转换为第一负载电压，驱动数据服务器；
第二设备电源，用于将第二市电电源提供的电压转换为第二驱动电压；
第二设备电源连接数据服务器，用于将第二驱动电压转换为第二负载电压，驱动数据服务器；
其中，蓄电单元、第一设备电源、数据服务器组成第一回路；
第二设备电源、数据服务器组成第二回路；
当第一市电电源与第二市电电源正常工作时，第二回路用于数据服务器，第一回路处于热后备状态；
当第二市电电源故障时，第一回路用于驱动数据服务器。
具体的，第一回路还包括第一交流配电柜；
第一交流配电柜连接蓄电单元与第一市电电源；第一交流配电柜用于为蓄电单元配置第一供电电压。
具体的，第二回路还包括第二交流配电柜；
第二交流配电柜连接第二设备电源与第二市电电源；第二交流配电柜用于为第二设备电源配置第二供电电压。
具体的，第二设备电源用于将第二交流配电柜提供的第二供电电压转换为第二驱动电压。
具体的，蓄电单元包括：充电器和蓄电池组，充电器连接至第一市电电源，蓄电池组连接第一设备电源和充电器；
充电器用于将第一市电电源传输的交流电压转换成直流电压，并向蓄电池组提供充电电压；
蓄电池组用于根据充电器的充电电压进行充电存储电能，并向第一设备电源提供第一驱动电压。
具体的，第一设备电源连接蓄电池组以及数据服务器，用于将第一驱动电压转换为第一负载电压，驱动数据服务器。
具体的，第一市电电源与第二市电电源正常工作时，充电器用于对蓄电池组进行浮充，第二回路用于驱动数据服务器；
第二市电故障时，第二回路处于断开状态；
充电器进行保护性关断，蓄电池组为第一设备电源提供第一负载电压，第一设备电源驱动数据服务器；当第二市电恢复正常工作时，充电器重新启动，对蓄电池组提供充电电压。
具体的，第一设备电源具体用于：
将蓄电池组提供的第一驱动电压转换为第一负载电压，用于驱动数据服务器；其中，第一驱动电压为固定的直流电压；第一驱动电压为可变的直流电压。
具体的，第二设备电源具体用于：
将第二市电电源提供的交流电压转换为第二驱动电压，并将第二驱动电压转换为第二负载电压，第二负载电压用于驱动数据服务器；其中，第二负载电压为可变直流电压。
具体的，第一设备电源提供的第一负载电压与第二设备电源提供的第二负载电压的电压不同。
具体的，充电器可以为交流变直流AC/DC充电器；蓄电池组可以为336伏蓄电池组。
本发明实施例提供一种数据服务器供电系统，第一回路中的第一市电电源只需根据蓄电单元的参数进行配置对蓄电单元进行充电，相比现有技术中按照系统负载进行配置第一市电电源，本发明提供的数据服务器供电系统提高了对第一市电的利用率；当第一市电电源与第二市电电源正常工作时，第二回路用于驱动负载，第一回路处于热后备状态；当第二市电电源故障时，第一回路用于驱动负载；相比现有技术中第一市电电源与第二市电电源采用均分负荷的方式运行，本发明提供的数据服务器供电系统提高了对负载的驱动利用率，进而提高了数据服务器供电系统的系统利用率，解决了现有技术中存在对数据服务器供电系统的系统利用率低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中市电直供与高压直流的数据服务器供电结构示意图；
图2为本发明提供的一种数据服务器供电结构示意图；
图3为本发明提供的一种数据服务器具体的供电结构示意图。
附图标记：
数据服务器供电系统-10；
蓄电单元-1010；充电器-1011；蓄电池组-1012；
第一设备电源-1020；
第二设备电源-1030；
数据服务器-1040；
第一交流配电柜-1050；第二交流配电柜-1060。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种数据服务器供电系统，第一回路中的第一市电电源只需根据蓄电单元的参数进行配置对蓄电单元进行充电，相比现有技术中按照系统负载进行配置第一市电，本发明提供的数据服务器供电系统提高了对第一市电电源的利用率；当第一市电电源与第二市电电源正常工作时，第二回路用于驱动负载，第一回路处于热后备状态；当第二市电电源故障时，第一回路用于驱动负载；相比现有技术中第一市电电源与第二市电电源采用均分供电的方式运行，本发明提供的数据服务器供电系统提高了对负载的驱动利用率，进而提高了数据服务器供电系统的系统利用率，解决了现有技术中存在对数据服务器供电系统的系统利用率低的问题。
实施例一、本发明实施例提供一种数据服务器供电系统10，如图2所示包括：
蓄电单元1010连接第一设备电源1020，用于通过第一市电电源进行充电，并向第一设备电源1020提供第一驱动电压。
第一设备电源1020连接蓄电单元1010以及数据服务器1040，用于将第一驱动电压转换为第一负载电压，驱动数据服务器1040。
第二设备电源1030，用于将第二市电电源提供的电压转换为第二驱动电压。
第二设备电源1030连接数据服务器1040，用于将第二驱动电压转换为第二负载电压，驱动数据服务器1040。
其中，蓄电单元1010、第一设备电源1020、数据服务器1040组成第一回路。
第二设备电源1030、数据服务器1040组成第二回路。
当第一市电电源与第二市电电源正常工作时，第二回路用于数据服务器，第一回路处于热后备状态。
当第二市电电源故障时，第一回路用于驱动数据服务器。
本发明实施例提供一种数据服务器供电系统，第一回路中的第一市电电源只需根据蓄电单元的参数进行配置对蓄电单元进行充电，相比现有技术中按照系统负载进行配置第一市电，本发明提供的数据服务器供电系统提高了对第一市电的利用率；当第一市电电源与第二市电电源正常工作时，第二回路用于驱动负载，第一回路处于热后备状态；当第二市电电源故障时，第一回路用于驱动负载；相比现有技术中第一市电电源与第二市电电源采用均分负荷的方式运行，本发明提供的数据服务器供电系统提高了对负载的驱动利用率，进而提高了数据服务器供电系统的系统利用率，解决了现有技术中存在对数据服务器供电系统的系统利用率低的问题。
实施例二、本发明实施例提供一种数据服务器供电系统10，如图3所示包括：
第一交流配电柜1050连接蓄电单元1010与第一市电电源；第一交流配电柜1050用于为蓄电单元1010配置第一供电电压。
蓄电单元1010包括：充电器1011和蓄电池组1012，充电器1011连接至第一市电电源，蓄电池组1012连接第一设备电源1020和充电器1011。
充电器1011用于将第一市电电源传输的交流电压转换成直流电压，并向蓄电池组1012提供充电电压。
蓄电池组1012用于根据充电器1011的充电电压进行充电存储电能，向第一设备电源1020提供第一驱动电压。
第一设备电源1020连接蓄电池组1012以及数据服务器1040，用于将第一驱动电压转换为第一负载电压，驱动数据服务器1040。
需要说明的是，本发明实施例提供的数据服务器供电系统，其中第一市电电源可以为高压直流电源；现有技术中高压直流电源除了要为蓄电池组充电外，还需承担部分的数据服务器的供电任务；而本发明提供的数据服务器供电系统，在配置高压直流电源时，只需根据充电器需要的参数进行配置，即高压直流电源仅需要根据数据服务器供电系统中的充电器的参数进行配置，从而降低了数据服务器供电系统的复杂性，减少数据服务器供电系统中整流模块的配置数量，大大降低数据服务器供电系统的成本。由于减小了能量变换环节，因此可以减少数据服务器供电系统能耗，提高用户的体验。
第二交流配电柜1060连接第二设备电源1030与第二市电电源；第二交流配电柜用于为第二设备电源1030配置第二供电电压。
第二设备电源1030用于将第二交流配电柜1060提供的第二供电电压转换为第二驱动电压。
需要说明的是，第一设备电源与第二设备电源可以为电源装置(英文全称：PowerSupply Unit，简称：PSU)。
第二设备电源1030连接数据服务器1040，用于将第二驱动电压转换为第二负载电压，驱动数据服务器1040。
需要说明的是，实际的应用过程中，第二设备电源的内部包含一个AC/DC模块和一个DC/DC模块，当第二市电电源经第二交流配电柜后进入到第二设备电源时，首先是经过AC/DC模块进行交直流转换得到第二驱动电压，然后由DC/DC模块将第二驱动电压进行直流转换，转换成数据服务器可用的直流电压。
其中，第一交流配电柜1050、充电器1011、蓄电池组1012、第一设备电源1020、数据服务器1040组成第一回路。
第二交流配电柜1060、第二设备电源1030、数据服务器1040组成第二回路。
第一市电电源与第二市电电源正常工作时，充电器1011用于对蓄电池组1012进行浮充，第二回路用于驱动数据服务器1040。
第二市电故障时，第二回路处于断开状态；充电器1011进行保护性关断，蓄电池组1012为第一设备电源1020提供第一负载电压，第一设备电源1020驱动数据服务器1040；当第二市电恢复正常工作时，充电器1011重新启动，对蓄电池组1012提供充电电压。
需要说明的是，实际应用的过程中第一设备电源与第二设备电源可以设置于专门的服务器机架中；对于第一市电电源和第二市电电源支路分别采用第一设备电源与第二设备电源进行管理；其中第一设备电源与第二设备电源之间通过通信控制：当第一市电电源与第二市电电源正常工作时，第二设备电源为最大输出，第一设备电源为最小输出；当第二设备电源故障时，第二设备电源掉电，第一设备电源为最大输出；通信负荷全部加载于第一设备电源的供电线路上，此时充电器应进行保护性关断，蓄电池组为数据服务器进行短时的供电，直到油机启动或第二市电电源恢复。当数据服务器供电系统恢复正常运行后，充电器重新启动并为蓄电池组进行充电，以补充消耗电能。
具体的，第一设备电源1020具体用于：
将蓄电池组1012提供的第一驱动电压转换为第一负载电压，用于驱动数据服务器1040；其中，第一驱动电压为固定的直流电压；第一驱动电压为可变的直流电压。
具体的，第二设备电源1030具体用于：
将第二市电电源提供的交流电压转换为第二驱动电压，并将第二驱动电压转换为第二负载电压，第二负载电压用于驱动数据服务器1040；其中，第二负载电压为可变直流电压。
需要说明的是，这里的第一驱动电压与第二驱动电压为可变的直流电压，是为了根据不同的服务器的型号或者参数去适配，提高产品的适用范围。
具体的，第一设备电源1020提供的第一负载电压与第二设备电源1030提供的第二负载电压的电压不同。
需要说明的是，在实际的应用中第一设备电源的第一负载电压与第二设备电源提供的第二负载电压相差为0.5V；这样是为了保证第二回路为主用电路；而第一回路处于热备用状态，不输出电流；此处是以第一设备电源的第一负载电压与第二设备电源提供的第二负载电压相差为0.5V为例进行说明，并不对此做限定。
具体的，充电器1011可以为交流变直流AC/DC充电器；蓄电池组1012可以为336伏蓄电池组。
本发明实施例提供一种数据服务器供电系统，第一回路中的第一市电电源只需根据充电器的参数进行配置对蓄电池组进行充电，相比现有技术中按照系统负载进行配置第一市电，本发明提供的数据服务器供电系统提高了对第一市电的利用率；当第一市电电源与第二市电电源正常工作时，第二回路用于驱动负载，第一回路处于热后备状态；当第二市电电源故障时，第一回路用于驱动负载；相比现有技术中第一市电电源与第二市电电源采用均分负荷的方式运行，本发明提供的数据服务器供电系统提高了对负载的驱动利用率，进而提高了数据服务器供电系统的系统利用率，解决了现有技术中存在对数据服务器供电系统的系统利用率低的问题。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种数据服务器供电系统，其特征在于，包括
蓄电单元连接第一设备电源，用于通过第一市电电源进行充电，并向所述第一设备电源提供第一驱动电压；
所述第一设备电源连接所述蓄电单元以及所述数据服务器，用于将所述第一驱动电压转换为第一负载电压，驱动所述数据服务器；
第二设备电源，用于将第二市电电源提供的电压转换为第二驱动电压；
所述第二设备电源连接所述数据服务器，用于将所述第二驱动电压转换为第二负载电压，驱动所述数据服务器；
其中，所述蓄电单元、所述第一设备电源、所述数据服务器组成第一回路；
所述第二设备电源、所述数据服务器组成第二回路；
当所述第一市电电源与所述第二市电电源正常工作时，所述第二回路用于所述数据服务器，所述第一回路处于热后备状态；
当所述第二市电故障时，所述第一回路用于驱动所述数据服务器。
2.根据权利要求1所述的数据服务器供电系统，其特征在于，所述第一回路还包括第一交流配电柜；
所述第一交流配电柜连接所述蓄电单元与所述第一市电电源；所述第一交流配电柜用于为所述蓄电单元配置第一供电电压。
3.根据权利要求1所述的数据服务器供电系统，其特征在于，所述第二回路还包括第二交流配电柜；
所述第二交流配电柜连接所述第二设备电源与所述第二市电电源；所述第二交流配电柜用于为所述第二设备电源配置第二供电电压。
4.根据权利要求3所述的数据服务器供电系统，其特征在于，所述第二设备电源用于将所述第二交流配电柜提供的所述第二供电电压转换为第二驱动电压。
5.根据权利要求1所述的数据服务器供电系统，其特征在于，所述蓄电单元包括：充电器和蓄电池组，所述充电器连接至所述第一市电电源，所述蓄电池组连接所述第一设备电源和所述充电器；
所述充电器用于将所述第一市电电源传输的交流电压转换成直流电压，并向所述蓄电池组提供充电电压；
所述蓄电池组用于根据所述充电器的充电电压进行充电存储电能，并向所述第一设备电源提供第一驱动电压。
6.根据权利要求5所述的数据服务器供电系统，其特征在于，所述第一设备电源连接所述蓄电池组以及所述数据服务器，用于将所述第一驱动电压转换为第一负载电压，驱动所述数据服务器。
7.根据权利要求6所述的数据服务器供电系统，其特征在于，所述第一市电电源与所述第二市电电源正常工作时，所述充电器用于对所述蓄电池组进行浮充，所述第二回路用于驱动所述数据服务器；
所述第二市电故障时，所述第二回路处于断开状态；
所述充电器进行保护性关断，所述蓄电池组为所述第一设备电源提供所述第一负载电压，所述第一设备电源驱动所述数据服务器；当所述第二市电恢复正常工作时，所述充电器重新启动，对所述蓄电池组提供充电电压。
8.根据权利要求7所述的数据服务器供电系统，其特征在于，所述第一设备电源具体用于将所述蓄电池组提供的所述第一驱动电压转换为所述第一负载电压，用于驱动所述数据服务器；其中，所述第一驱动电压为固定的直流电压；所述第一驱动电压为可变的直流电压。
9.根据权利要求1所述的数据服务器供电系统，其特征在于，所述第二设备电源具体用于将所述第二市电电源提供的交流电压转换为第二驱动电压，并将所述第二驱动电压转换为第二负载电压，所述第二负载电压用于驱动所述数据服务器；其中，所述第二负载电压为可变直流电压。
10.根据权利要求1所述的数据服务器供电系统，其特征在于，所述第一设备电源提供的所述第一负载电压与所述第二设备电源提供的所述第二负载电压的电压不同。
11.根据权利要求5所述的数据服务器供电系统，其特征在于，所述充电器可以为交流变直流AC/DC充电器；所述蓄电池组可以为336伏蓄电池组。
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