CN112600262A - 调整机柜功率预算以便于提高的服务器部署密度的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一个实施例提供了一种用于调整机柜的功率预算以便于服务器的提高的部署密度的系统和方法。一种电池柜，包括：多个密封电池；电源插座；功率管理模块，其连接至密封电池和电源插座。功率管理模块包括：功率监控模块，被配置为监控一个或更多个计算设备经由主电源消耗的第一功率；检测模块，被配置为检测所述第一功率消耗是否超过预定的功率阈值；供电模块，被配置为经由所述密封电池向所述电源插座供电，直到所述第一功率消耗不再超过所述预定功率消耗阈值为止。

Description

调整机柜功率预算以便于提高的服务器部署密度的系统和 方法
技术领域
本公开总体上涉及数据存储领域。更具体地，本公开涉及一种 用于调整机柜的功率预算以便于机柜中服务器的改进的部署密度的系统。
背景技术
互联网和电子商务的激增继续产生大量的数字内容。此外，考 虑到当前基础设施技术的发展速度，已部署的设备(例如，在数据中心中) 继续消耗越来越多的功率。例如，数据中心机柜可以包括多个计算设备， 例如服务器、交换机和硬盘，例如磁盘簇(JBOD)。一些应用场景可能 会导致机柜中的计算设备在短时间内出现较高的峰值功耗。在这种高峰时段消耗的功率可能与分配给机柜的功率或预算的功率不匹配。这可能导致 电源重置或故障，可能会严重影响基础架构的可靠性，包括数据中心的整 体可靠性。
发明内容
一个实施例提供了一种用于调整机柜的功率预算以便于服务器 的提高的部署密度系统和方法。一种电池柜，包括：多个密封电池；电源 插座；功率管理模块，其连接至密封电池和电源插座。功率管理模块包括： 功率监控模块，被配置为监控一个或更多个计算设备经由主电源消耗的第 一功率量；检测模块，被配置为检测所述第一功率消耗是否超过预定的功 率阈值；供电模块，被配置为经由所述密封电池向所述电源插座供电，直 到所述第一功率消耗不再超过所述预定功率消耗阈值为止。
在一些实施例中，所述电池柜是包括电池柜的系统的一部分， 并且还包括与所述电池柜共置的多个服务器机柜，其中，各个服务器机柜 包括至少一个计算设备。
在一些实施例中，所述电池柜还包括：
多个风扇；模块化不间断电源单元，其耦合到所述功率管理模块，并 配置为从所述密封电池中汲取电能，并通过电源插座将汲取的电能提供给 所述一个或更多个计算设备。
在一些实施例中，各密封电池包括多个并联的电池组，并且各 个电池组包括：多个电池单元；由电池单元和相应的开关组成的多对，其 中所述多对接地，并且第一电池单元和相应的第一开关组成多对中的相应 对；连接到所述多对的电压调节模块；所述第一开关被配置为响应于所述 第一电池单元的故障而绕过第一电池单元。
在一些实施例中，所述电池单元包括来自淘汰电池的功能正常 电池单元。各淘汰电池先前用于以下一种或多种：工业环境；电动汽车； 混合动力汽车；并且将一些不起作用的电池单元和至少一个功能正常的电 池单元留在各淘汰电池中的方式。
在一些实施例中，所述检测模块还被配置为确定低功耗的预定 时段。响应于所述检测模块确定所述低功耗的预定时间段，所述供电模块 还被配置为从主电源汲取电能来对所述密封电池充电。
在一些实施例中，低功耗的预定时段对应于最便宜的电费。
在一些实施例中，响应于所述检测模块确定低功耗的预定时间 段，所述供电模块还被配置为通过从主电源和可再生能源电源汲取电能来 对所述密封电池充电。
在一些实施例中，所述可再生能源电源包括以下一项或多项： 风能；降雨能；与水有关的能量；太阳能；和潮汐能。
在一些实施例中，所述可再生能源电源由位于距所述电池柜预 定距离之内的能源产生。
一个实施例提供了一种数据中心。所述数据中心包括：多个电 池柜；多个服务器机柜，其连接到至少一个所述电池柜；处理器；存储器， 其连接到所述处理器并存储指令，该指令在由所述处理器执行时使所述处 理器执行一种方法。各电池柜包括多个密封电池和功率管理模块，该功率 管理模块连接到所述多个密封电池和电源插座。各服务器机柜包括多个计 算设备。该方法包括：监控一个或更多个计算设备通过主电源消耗的第一 功率；检测第一功率消耗超过预定的功率消耗阈值；通过所述多个密封电 池向所述电源插座供电，直到所述第一功率消耗不再超过所述预定功率消 耗阈值为止。
附图说明
图1示出了根据现有技术的示例性服务器机柜。
图2A示出了根据本申请的实施例的数据中心中的示例性性能 优化的数据中心(pod)或计算设备组，其包括电池柜，该电池柜向共置 的服务器机柜提供额外的电能。
图2B示出了根据本申请的实施例的对应于图2A的示例性电池 柜。
图2C示出了根据本申请的实施例的对应于图2A的示例性电池 柜。
图3示出了根据本申请的实施例的示例性密封电池的组件。
图4示出了根据本申请的实施例的示例性密封电池的内部架 构。
图5示出了根据本申请的实施例的描绘在电池柜中的密封电池 的充电和放电的示意图。
图6示出了根据本申请的实施例的来自可再生能源的示例性低 成本充电的情形。
图7A呈现示出根据本申请的实施例的用于调整服务器机柜的 功率预算以便于服务器的改进的部署密度的方法的流程图。
图7B呈现示出根据本申请的实施例的用于调整服务器机柜的 功率预算以便于服务器的改进的部署密度的方法的流程图，包括电池机构 的充电和放电。
图8示出了根据本申请的实施例的示例性计算机系统，该示例 性计算机系统便于对服务器机柜的功率预算的调整，以便于服务器和存储 设备的改进的部署密度，从而便于数据放置。
在附图中，相同的附图标记指代相同的附图元素。
具体实施方式
提供以下描述以使本领域的任何技术人员能够制造和使用实施 例，并且在特定应用及其要求的上下文中提供以下描述。对于所公开的实 施例的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的，并且在不脱离 本公开的精神和范围的情况下，本文中定义的一般原则可以应用于其他实 施例和应用。因此，本文描述的实施例不限于所示的实施例，而是应被赋 予与本文公开的原理和特征一致的最宽范围。
概述
本文中所描述的实施例通过提供与相关联的服务器机柜(例如， 在数据中心pod中)共置的电池柜，来便于服务器(例如，在数据中心中) 的部署密度的提高。
如上所述，部署在数据中心中的设备继续消耗越来越多的功率。 数据中心机柜可以包括多个计算设备，例如服务器、交换机和硬盘。一些 应用场景可能会导致机柜中的计算设备在短时间内出现较高的峰值功耗。 在这种高峰时段消耗的功率可能与分配给机柜的功率或预算的功率不匹 配。这可能导致电源重置或故障，这可能会严重影响基础架构的可靠性， 包括数据中心的整体可靠性。
解决这些挑战的当前方法包括在数据中心机柜中部署设备，同 时寻求保持裕度，该裕度允许功率预算容忍某些应用场景引起的峰值功 率。但是，随着单个服务器的功耗不断增加，使用当前的保持裕度的方法 更少的服务器可以被部署用于服务。如以下关于图1所描述的，这可能导 致机柜利用的效率低下。此外，在当前的功率部署方法中，每个机柜的平 均功率预算可能大大大于单个机柜的实际功率预算。因此，预算过多的功 率可能会功率浪费，而低效率的机柜利用率可能会导致较高的总运行成本 (TCO)。
本文所描述的实施例通过在数据中心pod中提供与服务器机柜 共置的电池柜来解决这些挑战。电池柜既可以提高功率利用率，又可以降 低TCO。电池柜可包括密封电池、电源插座和功率管理模块，如以下关于 2B和2C所述。功率管理模块可以包括功率监控模块、检测模块和电源提 供模块。功率监控模块被配置为监视一个或更多个计算设备经由主电源消 耗的第一功率消耗。所述检测模块被配置为检测所述第一功率消耗超过预 定功率消耗阈值。电源提供模块被配置为经由密封电池向电源插座提供电 能，直到第一功率消耗量不再超过预定功率消耗阈值为止。
因此，通过将电池柜放置在与服务器机柜相同的pod中(其中 服务器机柜可以包括多个不同的计算设备)，本文所述的实施例提供了一 种系统，其改变了pod中的相应服务器机柜的功率预算，以提高服务器的 部署密度。
“存储服务器”是指可以包括多个存储驱动器的计算设备。分布式 存储系统可以包括多个存储服务器。“存储驱动器”是指可以提供持久性 数据存储的具有非易失性存储器的设备或驱动器，例如固态驱动器(SSD) 或硬盘驱动器(HDD)。
“电池柜”是指物理单元，其包括：密封电池；电源插座；以 及功率管理模块，如本文所述。
“服务器机柜”是指包括一个或更多个计算设备的物理单元。 在一些实施例中，服务器机柜可以指代与一个或更多个计算设备相关联的 逻辑单元。
“pod”是指可以一起工作以交付联网/存储服务的一组计算设 备(例如网络，计算，存储和应用程序组件)。pod可以位于数据中心中， 并且可以包括电池柜和多个服务器机柜。
“服务器机柜消耗的功率”是指服务器机柜的一个或更多个计 算设备消耗的功率。类似地，“服务器机柜的已分配功率预算”是指分配 或预算给服务器机柜的一个或更多个计算设备的功率。
现有技术中的示例性服务器机柜
图1示出了根据现有技术的示例性服务器机柜100。如上所述， 由于试图实现维持容许某些特定应用场景引起的峰值功率的允许的功率 预算的裕度的目标，当前在数据中心机柜(例如服务器机柜100)中设备 的部署会导致机柜效率低下。但是，随着单个服务器的功耗不断增加，使 用当前的维持裕度的方法更少的服务器可以被部署用于服务。这会导致机 柜利用率低下。例如，服务器机柜100可以包括：两个访问交换机102和 104；服务器112、114和116；大量的空闲空间122，可以用作风挡，以 确保数据中心的冷通道和热通道之间的隔离。也就是说，风挡122可以实 现通过服务器机柜100的冷空气流，以充分冷却或抵消由于服务器112-116 消耗的能量而引起的任何温度变化。
此外，服务器机柜100描述了机柜的低利用率。随着每台服务 器的功耗持续增加，当前系统可能需要为每个机柜分配平均功率预算，该 平均功率预算明显大于单个机柜的实际功率预算。这可能会造成功率浪 费。此外，系统无法维持允许分配的功率承受峰值功率的必要的余量，并 且也无法增加机柜中的服务器数量。如服务器机柜100中所描绘的，机柜 中仅可以驻留三个服务器。这种低利用率可能导致TCO降低，尤其是考 虑到当今数据中心的网络数据/流量的增加量，以及通过扩大规模来应对 增长的能力。
数据中心中的示例性Pod或计算设备组
图2A示出了根据本申请的实施例的数据中心中的计算设备的 示例性pod(或组)200，pod 200包括向共置的服务器机柜提供附加电能 的电池柜。Pod 200可以包括：热通道202；第一排机柜，包括电池柜210 和相关的服务器机柜212、214、216和218；冷却通道204；第二排机柜， 包括电池柜220和相关的服务器机柜222、224、226和228；热通道206； 和门208；服务器机柜212-218可以与电池柜210相关联，服务器机柜 222-228可以与电池柜220相关联。
每行中的电池柜可以检测关联的服务器机柜(或服务器机柜组) 消耗的功率何时超过为服务器机柜(或服务器机柜组)分配的功率预算。 然后，电池柜可以提供关联的服务器机柜(或服务器机柜组)所需的必要 电能，直到消耗的功率不再超过分配的功率预算为止。例如，电池210可 以检测相关联的服务器机柜212(或任何或所有服务器机柜212-218)所 消耗的功率何时超过预定的功率消耗阈值(即，给服务器机柜212(或任 何或全部机柜212-218)分配或预算的功率，或随后，电池柜212可以向 相关的服务器机柜212(或任何或全部柜212-218)提供电能，直到所消 耗的功率不再超过预定功率消耗阈值为止。下面结合图2B和2C描述用 于执行这些操作的示例性电池柜及其组成模块。
示例性电池柜
图2B示出了根据本申请的实施例的对应于图2A的示例性电池 柜230。电池柜230可以对应于例如图2A的电池柜210或电池柜220。电 池柜230可包括：多个风扇232、234、236、238、240和242；配电模块 244；管理和监控模块246；模块化不间断电源(UPS)248；多个密封电 池252、254、256和258。
配电模块244可以被配置为服务器机柜的一个或更多个计算设 备供电。管理和监控模块246可以被配置为监控由一个或多个服务器机柜 的一个或更多个计算设备消耗的第一功率，并且可以进一步被配置为检测 所监控的第一功率何时超过预定的功率消耗阈值(即，预算到一个或更多 个服务器机柜的功率)。管理和监控模块246还可以被配置为监控密封电 池252-258的状态或健康状况，因为每个密封电池可以是可插拔的以便有 效地更换和迁移。模块化UPS 248可以配置为从密封电池252-258汲取电 能，并将汲取的电能提供给一个或多个服务器机柜的一个或更多个计算设 备。下面参考图3描述用于密封电池的示例性组件。
图2C示出了根据本申请的实施例的对应于图2A的示例性电池 柜260。电池柜260可以对应于例如图2A的电池柜210或电池柜220。电 池柜260可包括：多个风扇262、264、266、268、270和272。功率管 理模块280；模块化UPS 274；多个密封电池292、294、296和298；电 源插座290。
功率管理模块280可以包括：电源提供模块282；功率监控模 块284；检测模块286。功率监控模块284可以被配置为监视一个或更多 个计算设备经由主电源(未示出)消耗的第一功率。检测模块286可以被 配置为检测第一功率消耗超过预定功率消耗阈值。电源提供模块282可以 被配置为经由密封电池向电源插座290提供电源，直到第一功率消耗量不再超过预定功率消耗阈值为止。模块化UPS 274可以连接到功率管理模块 280，并且被配置为从密封电池292-298汲取电能，并且经由电源插座290 将汲取的电能提供给相关联的服务器机柜的一个或更多个计算设备。
功率提供模块282可以对应于图2B的配电模块244。功率监控 模块284和检测模块286可以对应于图2B的管理和监控模块246。电源 插座290可以以向相关联的一个或更多个服务器机柜供电的方式耦合到 例如图2A中的服务器机柜212(或任何或全部服务器机柜212-218)。
密封电池示例：组件和电池组
图3示出了根据本申请的实施例的示例性密封电池390的组件。 在本文所述的实施例中，系统可以使用来自淘汰电池的功能正常的电池单 元来组装密封电池390。淘汰电池是先前用于例如工业环境、电动车辆、 混合动力车辆以及在淘汰电池中任何留下一些的无法正常工作的电池单 元和至少一个功能正常电池单元电池的方式的电池。在某些行业中，不再 满足特定行业严格要求的电池(例如汽车行业，对于在行驶中的车辆中使 用的电池可能要求很高的安全裕度)，可以将其淘汰并更换为新电池。诸 如电池之类的可以称为“淘汰电池”。但是，淘汰的电池可以包括一些不 起作用的电池单元和一些功能正常的电池单元。工厂中的工人可以打开一 个淘汰的电池，测试该淘汰电池的电池单元，以识别功能正常的和无法正 常工作的电池单元，对功能正常的电池单元进行分类，并通过从淘汰的电池中取出功能正常的电池单元来组装密封电池，并将功能正常的电池单元 放入密封电池中。
在组装密封电池390时，可以从相应的淘汰电池中取出淘汰电 池310和淘汰电池350的功能正常的电池单元，并放入密封电池390中。 在淘汰电池310和350中，无法正常工作的电池单元用粗体“X”标记(例 如，电池单元312、318、324等)，而功能正常的电池单元没有任何特殊 标记。例如，淘汰电池310的功能正常的电池单元320和330可以从淘汰 电池310中移除，并放置在密封电池390中。类似地，功能正常的电池单 元356和376可以从淘汰电池350中移除，并放置到密封电池390中。
图4示出了根据本申请的实施例的用于密封电池(例如，图3 的密封电池390)的示例性内部架构400。密封电池390可以通过多个并 联的电池组来保持其容量。每个电池组可以包括电压调节模块以及成对的 电池单元和相应的开关。电压调节模块被配置为通过受控的振动来稳定来 自电池单元的输出电压。这些电池单元对可以接地。为了防止可能由电池 单元故障引起的事故，系统可以在每对开关和电池单元对中使用该开关。 即，在包括第一电池单元和对应的第一开关的相应对中，第一开关被配置 为响应于第一电池单元的故障而绕过第一电池单元。这允许整个密封电池 继续为关联的一个或多个服务器机柜(例如，与电池柜位于同一pod中的 服务器机柜)提供电压稳定的持续供电。
在图4中，密封电池390的架构400可以包括多个电池组410、 430和450。电池组410可以包括：电压调节模块411；包括电池单元412 和对应的开关414的一对；包括电池单元416和对应的开关418的一对； 包括电池单元420和开关422的一对；和接地端424。类似地，电池组430 可以包括：电压调节模块431，包括电池单元432和对应的开关434的一 对；包括电池单元436和相应的开关438的一对；包括电池单元440和开 关442的一对；和接地端444。另外，电池组450可以包括：电压调节模 块451；包括电池单元452和对应的开关454的一对；包括电池单元456 和相应的开关458一对；包括电池单元460和开关462的一对；和接地端464。作为示例，开关418可以被配置为响应于电池单元416的故障而绕 过相应的电池单元416。
电池柜中密封电池的示例性充电和放电
图5示出了根据本申请的实施例的描绘电池柜中的密封电池的 充电和放电的示意图500。在图500中，x轴表示时间504，并且y轴表 示功率502(例如，特定一个或多个机柜的计算设备在给定时间所消耗的 功率)。分配给机柜的功率或预算功率由水平虚线表示(机柜功率预算/ 分配功率512，也称为“预定功耗阈值”)。机柜消耗的功率由曲线表示 (机柜514消耗的功率，也称为“功耗”)。
在本文描述的实施例中，系统可以监测功耗，并且检测功耗何 时超过预定功耗阈值。然后，系统可以经由密封电池向机柜提供电能(例 如，经由图2C的电池柜260的电源插座290)，直到功耗不再超过预定 功耗阈值为止。在图500中的两个区域中指示了该电能提供的情形：放电 522(在表示时间504的x轴上也指示为522)；放电526(在时间504的 x轴上也指示为526)。这允许机柜通过使用关联电池柜提供的额外电能 在峰值用电时间522和526期间继续正常运行。
除了在峰值用电时间522和526期间向相关联的一个或多个机 柜服务器的计算设备提供电能或充电之外，系统还可以确定低功耗的时间 段并通过拉取主电源(在表示时间的x轴上指示为电荷524)电能来对密 封电池进行充电。低功耗的时段可以是预定的，并且可以对应于例如具有 最低电价的时间段528，或者具有在使用国家电网供电的费率的较低范围 (或预定的较低范围)上的电费率的时间段。
此外，除了从主电源拉取电能以给密封电池充电之外，该系统 还可以或替代地从可再生能源电源拉动电能，例如：风能；降雨能与水有 关的能量；太阳能；和潮汐能。与使用国家电网的电能相比，使用可再生 能源的一个优势是成本低。但是，由于可再生能源的质量不稳定(例如， 风能和潮汐能无法准确预测或保持持续)，因此可再生能源可能无法满足国家电网接受使用的严格要求。例如，对于大范围的用户，风能和潮汐能 不能长距离发送。消耗大量电能并且位于可再生能源工厂(例如风能或潮 汐能发电厂)附近的数据中心可以提供有效利用可再生能源的实用手段。 因此，可以从位于距电池柜预定距离之内的源头产生可再生能源。紧密接 近可以允许清洁能源(例如风和潮汐)提供额外的冷却效果，从而降低电 源使用效率(PUE)。
可以首先建造发电厂或数据中心。位置靠近的发电厂可以提供 主电源和可再生能源，也可以同时提供。系统可以使用这两种类型能源的 预定比例为密封电池充电。该比率可以进一步基于以下一项或多项：当前 监控的功耗量；当前可获得的可再生能源数量；根据天气、气候、地质报 告等，预计将生产或储存的可再生能源数量。
可再生能源
图6示出了根据本申请的实施例的来自可再生能源的示例性低 成本充电600的示意图。充电600描绘了低成本充电624和正常充电622， 二者均可向密封电池602、604和606提供电能。低成本的充电624可包 括几种可再生能源：风能/降雨能632；潮汐能634；太阳能636。可以通 过诸如来自国家电网(未示出)的主电源来提供正常的充电622。此外， 密封电池602-606可以通过电源626向相关机柜的计算设备供电。
因此，与仅使用从国家电网中拉取的能量充电相比(即，正常 充电622)，通过同时使用低成本充电624(来自可再生能源)和使用充 电正常622(来自主电源)，本文所述的实施例可以节省大量成本。 调整服务器机柜功率预算的示例性方法
图7A呈现了流程图700，其示出了根据本申请的实施例的用于 调整服务器机柜的功率预算以便于服务器的改进的部署密度的方法。在操 作过程中，系统(或系统的人类用户)组装多个密封电池，其中相应的密 封电池包括多个并联的电池组，并且其中相应的电池组包括：电池单元； 以及由电池单元和相应的开关组成的多个电池开关对，其中多个电池开关 对接地，并且第一电池单元和相应的第一开关组成多对中的相应对；电压 调节模块连接到所述多个电池开关对(操作702)。在相应的密封电池中， 电池单元包括来自淘汰电池的功能正常的电池单元，并且相应的淘汰电池 之前应用于以下一种或多种：电动汽车；混合动力汽车；如上面关于图3 所述的以一种将一些不起作用的电池单元和至少一个功能正常的电池单 元保留在相应的淘汰电池中的方式。
在由第一电池单元和对应的第一开关组成的相应对中，系统将 第一开关配置为响应于第一电池单元的故障而绕过第一电池单元(操作704)。该系统组装电池柜，该电池柜包括：组装的多个密封电池；电源 插座；多个风扇；功率管理模块，其连接至所述密封电池和电源插座；模 块化不间断电源单元，其被配置为从密封电池中汲取电能，并通过电源插座将汲取的电能提供给一个或更多个计算设备(操作706)。该系统将功 率管理模块连接到密封电池和电源插座，并且还将电源插座连接到一个或 更多个计算设备(未示出)。
该系统组装一个系统，该组装后系统包括电池柜和与该电池柜 共置的多个服务器机柜(操作708)。所述电池柜可以与共置的服务器机 柜的计算设备相关联，例如，作为单个数据中心pod的一部分。计算设备 可以位于多个服务器机柜中。
系统监控一个或更多个计算设备经由主电源消耗的第一功率 (操作710)。如果系统检测到第一功率消耗量不超过机柜的预定功率预 算(决策712)，则操作返回到操作710。预定功率预算是分配给或预算 给与电池柜关联的服务器机柜(或一组服务器机柜)的计算设备的功率。 预定功率预算也可以称为“预定功耗阈值”。如果系统检测到第一功率消 耗量超过机柜的预定功率预算(决策712)，则操作在图7B的标签A处 继续。
图7B呈现了根据本发明的实施例的用于调整服务器机柜的功 率预算以便于服务器的改进的部署密度的方法的流程图720，包括电池柜 的充电和放电。在操作期间，系统经由多个密封电池向电源插座提供电能， 直到第一功率消耗不再超过预定功率消耗阈值为止(操作722)。系统确 定低功耗的预定时间段，其中低功耗的预定时间段对应于最便宜的电费 (操作724)。该系统通过从主电源和/或可再生能源电源汲取电能来对密 封电池充电，其中，可再生能源电源包括以下一项或多项：风能；降雨能； 与水有关的能量；太阳能；和潮汐能(操作726)。如以上关于图5和图 6所述，可再生能源电源可以从与一个或更多个服务器机柜、pod或数据 中心相关联的电池柜预定距离(近)内的电源产生。
响应于检测到来自主电源的功率损失，系统启动使用全局不间 断电源(UPS)单元并同时启动备用石油发电机(操作728)。响应于成 功启动备用发电机，系统停止使用全局UPS单元，并启动备用发电机的 使用以向系统供应主电能(操作730)。
示范计算机系统
图8示出了根据本申请的实施例的示例性计算机系统800，该 示例性计算机系统800便于调整服务器机柜的功率预算以便于服务器的 改进的部署密度。计算机系统800包括处理器802，控制器804，易失性 存储器806和存储设备808。易失性存储器806可以包括例如用作管理存 储器并且可以用于存储一个或更多个存储池的随机存取存储器(RAM)。 存储设备808可以包括可以通过处理器802或控制器804进行管理或访问 的持久性存储器。此外，计算机系统800可以连接到外围输入/输出(I/O) 用户设备810，例如显示设备811，键盘812和指示设备814。存储设备 808可以存储操作系统816，内容处理系统818和数据832。
内容处理系统818可以包括指令，该指令在由计算机系统800 执行时可以使计算机系统800执行本公开中描述的方法和/或过程。具体 地，内容处理系统818可以包括用于接收和发送数据包的指令，该数据包 包括要被读取或写入的数据，输入/输出(I/O)请求(例如，读取请求或 写入请求)以及与I/O请求相关联的数据(通信模块820)。
内容处理系统818可以包括用于监控一个或更多个计算设备经 由主电源消耗的第一功率的指令(功率监视模块822)。内容处理系统818 可以包括用于检测第一功率消耗超过预定功率消耗阈值的指令(检测模块 824)。内容处理系统818可以包括用于经由多个密封电池向电源插座提 供电能直到第一功率消耗不再超过预定功率消耗阈值的指令(功率提供模 块826)。
内容处理系统818可以包括用于响应于确定低功耗的预定时间 段(低功耗管理模块830)，通过从主电源和/或可再生电源中汲取电能来 对密封电池充电(充电模块828)。
数据832可以包括通过本公开中描述的方法和/或过程作为输入 所需或作为输出生成的任何数据。具体而言，数据832可以至少存储：请 求；读取请求；写入请求；输入/输出(I/O)请求；与读取请求，写入请 求或I/O请求关联的数据；一个或更多个计算设备消耗的功率；预定的功 耗阈值；分配给一个或多个机柜的功率预算；pod或一组机柜的指示器， 包括电池柜和带有一个或更多个计算设备的一个或更多个服务器机柜；电 源插座、风扇或密封电池的指示器；电池组的指示器，电压调节模块，一 对电池单元和对应的开关；电池故障的指示器；淘汰电池中的电池是否工 作的指示器；主电源或可再生能源电源的指示器；一种可再生能源电源； 使用的主电源与可再生能源电源之比；时间段；电费；最便宜的电费；密 封电池的充电或放电时间的指示器；放电期；高峰期；超过预定功耗阈值 的最高功耗时段。
在该详细描述中描述的数据结构和代码通常存储在计算机可读 存储介质上，该计算机可读存储介质可以是可以存储代码和/或数据以供 计算机系统使用的任何设备或介质。计算机可读存储介质包括但不限于易 失性存储器，非易失性存储器，磁和光存储设备，例如磁盘驱动器，磁带， CD(光盘)，DVD(数字通用光盘或数字视频光盘))或其他能够存储 现在已知或以后开发的计算机可读介质的介质。
在详细描述部分中描述的方法和过程可以被实现为代码和/或 数据，其可以被存储在如上所述的计算机可读存储介质中。当计算机系统 读取并执行存储在计算机可读存储介质上的代码和/或数据时，计算机系 统执行体现为数据结构和代码并存储在计算机可读存储介质上的方法和 过程。
此外，上述方法和过程可以被包括在硬件模块中。例如，硬件 模块可以包括但不限于专用集成电路(ASIC)芯片，现场可编程门阵列 (FPGA)以及现在已知或以后开发的其他可编程逻辑设备。激活硬件模 块后，硬件模块将执行硬件模块中包含的方法和过程。
仅出于说明和描述的目的给出了本文描述的前述实施例。它们 并不旨在穷举或将本文描述的实施例限制为所公开的形式。因此，许多修 改和变化对于本领域技术人员将是显而易见的。另外，以上公开内容并非 旨在限制本文描述的实施例。本文描述的实施例的范围由所附权利要求书 限定。

Claims (20)

1.一种电池柜，包括：
多个密封电池；
电源插座；和
功率管理模块，所述功率管理模块连接到所述密封电池和所述电源插座，所述功率管理模块包括：
功率监测模块，所述功率管理模块配置为监测一个或更多个计算设备经由主电源消耗的第一功率；
检测模块，所述检测模块用于检测所述第一功率消耗是否超过预定的功率消耗阈值；和
供电模块，所述供电模块被配置为经由所述密封电池向所述电源插座供电，直到所述第一功率消耗不再超过所述预定功率消耗阈值为止。
2.根据权利要求1所述的电池柜，其中，所述电池柜是包括所述电池柜的系统的一部分，并且所述系统还包括：
与所述电池柜共置的多个服务器机柜，其中各服务器机柜包括至少一个计算设备。
3.根据权利要求1所述的电池柜，还包括：
多个风扇；以及
模块化不间断电源单元，所述模块化不间断电源连接到所述功率管理模块，并被配置为从所述密封电池中汲取电能，并通过电源插座将汲取的电能提供给一个或更多个所述计算设备。
4.根据权利要求1所述的电池柜，其中，各密封电池包括多个并联的电池串，并且其中，各电池组包括：
多个电池单元；
由电池单元和相应的开关组成的多对，其中所述多对接地，并且第一电池单元和相应的第一开关组成多对中的相应对；以及
连接至所述多对的电压调节模块，
其中，所述第一开关被配置为响应于所述第一电池单元的故障而绕过所述第一电池单元。
5.根据权利要求4所述的电池柜，其中，所述电池单元包括来自淘汰电池的功能正常电池单元，其中，各淘汰电池先前用于以下一种或多种：
工业环境；
电动汽车；
混合动力汽车；和
将一些不起作用的电池单元和至少一个功能正常的电池单元留在各淘汰电池中的方式。
6.根据权利要求1所述的电池柜，
其中，所述检测模块，还被配置为确定低功耗的预定时间段；和
其中，响应于所述检测模块确定低功耗的预定时间段，所述供电模块还被配置为通过从主电源拉取电能来对所述密封电池充电。
7.根据权利要求6所述的电池柜，其中，所述低功耗的预定时间对应于低电价。
8.根据权利要求6所述的电池柜，
其中，响应于所述检测模块确定低功耗的预定时间段，所述供电模块还被配置为通过从主电源和可再生能源电源拉取电能来对所述密封电池充电。
9.根据权利要求8所述的电池柜，其中，所述可再生能源电源包括以下中的一个或更多个：
风能；
降雨能；
与水有关的能源；
太阳能；和
潮汐能。
10.根据权利要求8所述的电池柜，其中，所述可再生能源电源由位于距所述电池柜预定距离内的能源产生。
11.一种计算机实现的方法，包括：
监控一个或更多个计算设备通过主电源消耗的第一功率；
检测所述第一功率消耗量超过预定功率消耗阈值；
通过多个密封电池向电源插座提供电能，直到所述第一功率消耗不再超过所述预定功率消耗阈值为止，
其中，监控、检测和提供由电池柜的功率管理模块执行，其中，功率管理模块连接到所述密封电池和所述电源插座。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述电池柜是包括所述电池柜的系统的一部分，并且所述系统还包括：
与所述电池柜共置的多个服务器机柜，其中各服务器机柜包括至少一个计算设备。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，在监控所述第一功率之前，所述方法还包括：
组装所述多个密封电池，其中，各个密封电池包括多个并联的电池组。
组装所述电池柜，所述电池柜包括：
组装的多个密封电池；
电源插座；
多个风扇；
功率管理模块，该功率管理模块用于执行监控、检测和提供，其中，所述功率管理模块连接到所述密封电池和电源插座；和
模块化不间断电源单元，其连接至所述功率管理模块，并被配置为从所述密封电池中汲取电能，并通过所述电源插座将汲取的电能提供给一个或更多个计算设备；
将所述功率管理模块连接到所述密封电池和电源插座；和
将所述电源插座连接到一个或更多个计算设备。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，各个电池组包括：
电池单元；
由电池单元和相应的开关组成的多对，其中所述多对接地，并且第一电池单元和相应的第一开关组成多对中的相应对；和
连接到所述多对的电压调节模块，
其中，所述第一开关被配置为响应于所述第一电池单元的故障而绕过所述第一电池单元。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述电池单元包括来自淘汰电池的功能正常电池单元，其中，各淘汰电池先前用于以下一种或多种：
工业环境；
电动汽车；
混合动力汽车；和
将一些不起作用的电池单元和至少一个功能正常的电池单元留在相应的淘汰电池中的方式。
16.如权利要求11所述的方法，还包括：
响应于确定低功耗的预定时间段，通过从主电源拉取电能来对所述密封电池充电。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述低功耗的预定时段对应于低电价。
18.如权利要求11所述的方法，还包括：
响应于确定低功耗的预定时间段，通过从主电源和可再生能源电源中汲取电能来对所述密封电池进行充电，
其中，可再生能源电源包括以下一项或多项：
风能；
降雨能；
与水有关的能量；
太阳能；和
潮汐能。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述可再生能源电源是由位于距所述电池柜预定距离之内的能源产生的。
20.一种数据中心，包括：
多个电池柜，其中，各个电池柜包括：多个密闭电池；功率管理模块，所述功率管理模块与所述多个密闭电池和电源插座连接；
多个服务器机柜，所述多个服务器机柜与至少一个所述电池柜相连，
其中，各服务器机柜包括多个计算设备；
处理器；和
存储器，所述存储器连接到所述处理器并存储指令，该指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行一种方法，该方法包括：
监控一个或更多个计算设备通过主电源消耗的第一功率；
检测所述第一功率消耗量超过预定功率消耗阈值；和
经由多个密封电池向电源插座提供电能，直到所述第一功率消耗不再超过所述预定功率消耗阈值为止。
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