CN112771747A - 用于数据中心的模块化电力分配网 - Google Patents

Abstract

一种用于设施诸如数据中心的电力分配网，所述电力分配网位于所述设施内。所述电力分配网包括以网格图案布置的多个电力输送元件和位于所述网格图案的交叉点处的节点。电气负载经由所述电力分配网的相应节点而获得电力供应。另外，每个节点由两个以上的输送元件供应电力，使得可允许一个或多个输送元件发生故障，而连接到与所述故障输送元件相关联的特定节点的电气负载继续接收从至少两个不同输送元件供应给所述特定节点的电力。

Description

用于数据中心的模块化电力分配网

背景技术

通常，大型计算设施(诸如数据中心)的运营商将设施设计成包括具有径向分支分配设计的电力分配系统，该径向分支分配设计包括一个或多个主分支和从主分支扇出的较低级分支。在任何给定时刻，每个主分支从单个电源接收电力，但是如果主要电源发生故障，则主分支可以被切换为从备用源接收电力。这种电力分配系统还可包括具有相关联的较低级分支的一个或多个备用分支，这些较低级分支根据径向分支分配设计类似地设计，并且类似地在某个时间从单个电源接收电力。例如，计算设施可包括大型电气设备诸如变压器、开关设备、不间断电源(UPS)等，该大型电气设备从公用电源接收电力并向径向分支分配设计的一个或多个主分支馈电。从主分支的相应主分支扇出的较低级分支从相应的主分支接收电力并将电力供应给负载。在一些计算设施中，附加的一个或多个备用分支电路可以与主要分支电路镜像。另外，用于这种设施的冷却系统通常使用径向分支分配设计来布置。以与电力系统类似的方式，用于计算设施的冷却系统可以包括相对大的冷却器，诸如机械制冷器，并且大的冷却器可以将冷却水馈送到主集管，该主集管然后分支到较小的分支并且最终分支到冷却负载。另选地或附加地，计算设施的HVAC系统可以包括主空气导管，该主空气导管分叉成较小的空气导管并且最终到达冷却负载。

这种径向分支电力分配系统和冷却系统可设计用于预先确定的负载和预先确定的负载分配，并且在没有显著成本的情况下可能难以修改。而且，这种径向分支电力分配系统和冷却系统可能受到单点故障的显著影响。例如，单个故障可能引起服务中断和/或可能致使系统没有备份。

附图说明

图1A是示出根据一些实施方案的包括电力分配网和冷却网的数据中心的框图的透视图，其中电源单元和排热单元沿着数据中心的周边连接到电力分配网和冷却网。

图1B是示出根据一些实施方案的电力分配和冷却网的节点的部件的框图和线图，其中节点连接到电力分配和冷却网的多个输送元件。

图1C是示出根据一些实施方案的在输送元件的交叉点处的节点的框图的透视图，其中节点连接到一组机架中的电力和冷却负载。

图1D是示出根据一些实施方案的在输送元件的交叉点处的多个节点的框图的透视图，其中节点连接到一组机架中的电力和冷却负载。

图2示出了根据一些实施方案的包括基于燃料的发电部件和基于公用电力馈送的部件的示例性电源单元。

图3示出了根据一些实施方案的示例性三维电力分配网和/或冷却网。

图4示出了根据一些实施方案的示例性垂直电力分配网和/或冷却网。

图5示出了根据一些实施方案的示例性圆形电力分配网和/或冷却网。

图6A示出了根据一些实施方案的电力分配网和/或冷却网和沿网的周边连接到网的多种类型的电源单元的顶视图。

图6B示出了根据一些实施方案的可以包括在电力分配网的节点中的高欧姆接地路径。

图7示出了根据一些实施方案的耦合到电力分配网和/或冷却网的节点的基于装运集装箱的模块化数据中心单元的透视图。

图8示出了根据一些实施方案的电力分配网控制器的框图。

图9示出了根据一些实施方案的用于在设施处提供电力分配网并调整电力分配网的容量的高级流程图。

图10示出了根据一些实施方案的用于经由电力分配网向设施处的负载分配电力的高级流程图。

图11示出了根据一些实施方案的用于监测和/或响应于电力分配网和/或冷却网的故障输送元件的高级流程图。

图12示出了根据一些实施方案的冷却网的顶视图，该冷却网包括耦合到冷却网的周边的多种类型的排热单元。

图13示出了根据一些实施方案的由冷却流体冷却的液体冷却的生热部件，该冷却流体经由冷却网的节点从冷却网接收以及返回到冷却网。

图14示出了根据一些实施方案的由冷却流体冷却的空气冷却的生热部件，该冷却流体经由冷却网的节点从冷却网接收以及返回到冷却网。

图15示出了根据一些实施方案的在低于大气压力的压力下操作的冷却网的示例性构型。

图16示出了根据一些实施方案的冷却网控制器的框图。

图17示出了根据一些实施方案的用于提供冷却网和由于设施处的负载的变化的冷却需求而调整冷却网的高级流程图。

图18示出了根据一些实施方案的用于监测冷却网的泄漏的高级流程图。

图19示出了根据一些实施方案的可以实现电力分配网控制器和/或冷却网控制器的示例性计算机系统。

尽管本发明易于有各种修改和替代形式，但是其具体实施例通过举例的方式示出在附图中并且将在本文中进行详细描述。然而，应理解，本发明的附图和详细说明并非旨在将本发明限于所公开的特定形式，而是相反，旨在涵盖落入如随附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代方案。本文所用的标题仅用于组织目的，并不意味着用于限制说明书或权利要求书的范围。如在整个本申请中所使用的，字词“可以”以允许的意义使用(即意指具有潜在的意义)，而不是强制意义(即意指必须)。类似地，字词“包括”(“include”、“including”和“includes”)意味着包括但不限于。

具体实施方式

本文描述了在设施(诸如数据中心)的内部的电力分配网和/或内部冷却网的各种实施方案。在一些实施方案中，系统包括多个电源单元和数据中心，该数据中心包括电气负载诸如机架安装的服务器、交换机、路由器和/或其他电子设备。数据中心还包括连接到电源单元和电气负载的内部电力分配网。内部电力分配网被定位在数据中心内，并且包括以网格图案布置的模块化电力输送元件和位于网格图案的交叉点处的节点。模块化电力输送元件和节点被布置在数据中心中，使得每个节点被配置为从连接到节点的模块化电力输送元件中的两个以上的模块化电力输送元件接收电力。而且，电气负载被布置在数据中心中，使得电气负载经由节点中的相应节点从网接收电力。这样，连接到向特定电气负载供应电力的特定节点的给定电力输送元件发生故障不会导致电气负载没有电力和备用电源。例如，在输送元件故障期间，至少两个剩余的输送元件保持被配置为经由特定节点向特定电气负载供应电力。另外，如以下更详细地讨论的，在设施(诸如数据中心)中使用内部电力分配网允许更大的灵活性来增加和/或重新分配设施中的电气负载，而不必重新设计或替换现有电气分配基础设施。

在一些实施方案中，电力分配系统包括被配置为以网格图案布置以向设施中的计算设备和/或数据存储设备供应电力的模块化电力输送元件以及位于网格图案的交叉点处的节点。模块化电力输送元件和节点被布置成使得节点中的相应节点被配置为从连接到相应节点的模块化电力输送元件中的两个以上的模块化电力输送元件接收电力，并且将所接收的电力供应到设施中的计算设备和/或数据存储设备中的一件或多件。

在一些实施方案中，一种方法包括提供用于设施的电力分配网，其中该电力分配网包括以网格图案布置以向设施中的计算设备和/或数据存储设备供应电力的模块化电力输送元件以及位于网格图案的交叉点处的节点。该方法还包括经由电力分配网的节点将电力分配给设施中的计算设备和/或数据存储设备，其中来自连接到相应节点的模块化电力输送元件中的两个以上的模块化电力输送元件的电力被供应到相应节点。

在一些实施方案中，系统包括数据中心，该数据中心包括安装在数据中心内的不同位置的生热部件和被定位在数据中心中的内部冷却网，其中内部冷却网包括以网格图案布置的冷却流体输送元件和位于网格图案的交叉点处的节点。该系统还包括排热单元，该排热单元连接到内部冷却网并且被配置为从流过内部冷却网的冷却流体中去除热量。在该系统中，这些节点中的相应节点被配置为从连接到相应节点的流体输送元件中的多个流体输送元件接收冷却流体，并且将冷却流体返回到流体输送元件中的多个流体输送元件。而且，生热部件被布置在数据中心中，使得生热部件中的相应生热部件被经由节点中的相应节点从内部冷却网接收以及返回到内部冷却网的冷却流体冷却。例如，以与上面关于内部电力分配网所讨论的类似的方式，内部冷却网允许连接到特定节点的给定冷却流体输送元件的故障，该特定节点将冷却流体供应到特定的生热部件，而不会导致该特定的生热部件没有冷却流体源和备用冷却流体源。例如，至少两个剩余的冷却流体输送元件保持被配置为经由特定节点将冷却流体供应到特定生热部件。另外，如以下更详细地讨论的，在设施(诸如数据中心)中使用内部冷却网允许更大的灵活性来增加或重新分配设施中的生热负载，而不必重新设计或替换现有冷却基础设施。例如，如果用生成更集中的废热的另一组服务器替换一组服务器，则可以经由内部冷却网将附加的冷却流体供应到产生更集中的废热的另一组服务器，而不必替换设施的管道或管道系统。

在一些实施方案中，冷却网包括以网格图案布置以向设施中的计算设备和/或数据存储设备提供冷却支持的冷却流体输送元件以及位于网格图案的交叉点处的节点。冷却流体输送元件和节点布置在设施中，使得这些节点中的相应节点被配置为从流体输送元件中的多个流体输送元件接收冷却流体并将冷却流体返回到流体输送元件中的多个流体输送元件。而且，节点中的相应节点被配置为将所接收的冷却流体提供给冷却回路以用于从计算设备和/或数据存储设备中的一件或多件去除热量，并且从冷却回路接收已经被用于从计算设备和/或数据存储设备中的一件或多件去除热量的冷却流体。

在一些实施方案中，一种方法包括提供用于设施的冷却网，其中冷却网包括以网格图案布置以向设施中的计算设备和/或数据存储设备提供冷却支持的冷却流体输送元件以及位于网格图案的交叉点处的节点。该方法还包括使冷却流体流过冷却网以向设施中的计算设备和/或数据存储设备提供冷却，其中经由特定节点向连接到特定节点的相应各件计算设备和/或数据存储设备供应冷却流体，该冷却流体在特定节点处从连接到特定节点的流体输送元件中的两个或更多个流体输送元件接收。

设施(诸如数据中心或其他计算设施)可以连续地操作，并且为了正确地运行，可能需要对设施中的各个电气负载/生热部件的可靠的电源和/或冷却。许多这样的设施利用径向分支分配系统，并且还可以使用备用径向分支分配系统来向设施中的电气负载供应电力和/或冷却。

在此类系统中，主要电源系统经由主要分配电路从集中源向电气负载供应电力，其中较低级的分配电路从主要电源分配电路和中间级分配电路接收电力。例如，主分配总线可以向数据中心中的多个区域供应电力，其中每个区域中的中间级总线将从主分配总线接收的电力供应给甚至更低级总线，该更低级总线最终将所接收的电力供应给一个或多个电气负载。一些这样的电力系统可以包括与主电力系统镜像的冗余备用电力系统。然而，在正常操作条件下，备用电力系统可能不主动地向电气负载供应电力，并且可能替代地空闲，等待主要电力系统故障。因为对于设施的大部分寿命，备用电力系统保持空闲，所以这样的方法可能导致浪费的电力分配容量。此外，当在主要电力系统中存在故障并且电气负载替代地从备用电力系统供应电力时，电气负载易受备用电力系统中的单个附加故障的影响，从而引起电气负载损失电力。另外，较高级分配总线可被设计用于在安装时的固定电气负载，并且可能需要大量的成本和停机时间来修改或替换以升级以支持更大的电气负载。因此，在其中数据中心的一部分中的现有服务器被需要更大量的电力的其他服务器替换的情况下，包括较低级总线和所有上游总线(包括主分配总线)的整个电力分配系统可能需要被替换以支持具有较大电力需求的升级的服务器。

用于设施的冷却系统也可以设计成需要相当大的费用来升级。例如，空气冷却的生热部件通常由经由空气导管供应到冷通道的空气冷却，该空气导管连接到较大的空气导管，该较大的空气导管经由一个或多个附加的更高级导管连接回到空调单元。在其中生热部件的一部分被升级到产生更集中的废热的另一类型的生热部件的情况下，空调单元和导管系统可能不足以提供冷却以去除由升级的生热部件产生的集中的废热，从而需要相当大的成本和停机时间来升级空调单元和导管系统。

在一些实施方案中，为了向电力分配系统和/或冷却系统提供更大的可靠性和灵活性，可以使用设施(诸如数据中心)内部的网。内部网可以包括输送元件和节点元件。这些节点元件中的每个节点元件可以在网格图案的交叉点处与多个输送元件连接。在一些实施方案中，每个输送元件可以包括高侧电力路径和低侧电力路径(例如，+200V DC和-200VDC)。另外，每个输送元件可包括冷却剂供应管线和冷却剂返回管线。在一些实施方案中，网可被布置成使得四个输送元件在节点位置处汇合并且连接到节点，使得四个单独的输送元件提供用于电力和/或冷却流体到达节点的路径。在一些实施方案中，三维网格图案可以被布置成使得六个输送元件在节点位置处汇合并且连接到节点，使得存在用于在节点处接收电力和/或冷却流体的六个通路。电气负载和/或冷却负载可连接到节点并且从节点接收电力和/或冷却，其中节点经由多个输送元件(例如，四个输送元件、六个输送元件等)接收电力和/或冷却。

在一些实施方案中，每个输送元件可被配置为能够供应比其到节点的连接的数量的比例更大比例的由节点接收的电力和/或冷却。例如，对于连接到四个输送元件的节点，每个输送元件可以被配置为供应多于四分之一的电力和/或冷却流体，该电力和/或冷却流体由节点接收并且用于支持节点服务的电气负载和生热部件。这样，输送元件的故障不会导致特定节点损失电力和/或冷却流体供应，或者没有电力和/或冷却流体的备用源。例如，对于连接到四个输送元件的节点，输送元件中的两个输送元件可能例如由于泄漏或短路而失效，并且连接到节点的剩余两个输送元件可以具有足够的容量来向节点供应电力和/或冷却流体，而不减少连接到节点的电气负载和生热部件的电力或冷却流体消耗。

在一些实施方案中，多个电源单元和/或排热单元沿着网的周边连接到电力分配网和/或冷却网。例如，网可以在数据中心设施内部，并且电源单元和/或排热单元可以放置在数据中心外部并且连接到网的周边。在一些实施方案中，电源单元可以是能够快速安装、移除和/或重新定位的模块化单元。例如，电源单元可以是撬装式(skid-mounted)的，使得电源单元可以用叉车从一个位置移动到另一个位置。以类似的方式，排热单元可以是能够快速安装、移除和/或重新定位的模块化单元。例如，排热单元可以是撬装式的，使得排热单元可以用叉车从一个位置移动到另一个位置。

在一些实施方案中，电源单元可以包括整流器、变压器和一个或多个附加的电气部件，所述一个或多个附加的电气部件将从公用电源诸如三相交流电力(AC电力)接收的低压电转换成直流(DC)电力。在一些实施方案中，电源单元可以包括发电机，诸如快速起动多燃料涡轮机。在一些实施方案中，电源单元可以包括基于燃料的电力部件(诸如发电机)和公用电力部件(诸如被配置为接收和调节从公用电源接收的电力的部件)两者。在一些实施方案中，电源单元可以包括从其他类型的能源(诸如可再生能源)产生电力的部件。例如，电源单元可以包括风力涡轮机、太阳能电池板、地热电源、水力发电电源或其他类型的电源。在一些实施方案中，电源单元可以包括一个或多个电池，或者独立的电池电源单元可以连接到电力分配网。

在一些实施方案中，排热单元可以包括热去除部件诸如热交换器、流体移动装置诸如泵以及流体贮存器诸如罐。在一些实施方案中，排热单元可以产生负压以将返回的冷却流体从内部冷却网中拉出，并且可以将冷却的冷却流体供应到连接到内部冷却网的供应管线。在一些实施方案中，排热单元的热去除部件可以包括冷却塔或通过蒸发液体来使冷却流体冷却的其他类型的蒸发冷却器。在一些实施方案中，排热单元的热去除部件可以包括自由冷却热交换器，该自由冷却热交换器通过使环境空气穿过热交换器以冷却流过热交换器的冷却流体来使冷却流体冷却。在一些实施方案中，排热单元的热去除部件可以包括压缩和膨胀制冷剂的机械制冷器。在一些实施方案中，排热单元的热去除部件可以包括吸收制冷剂单元，该吸收制冷剂单元利用盐溶液和来自另一源的废热来产生使冷却流体冷却的制冷效果。在一些实施方案中，冷却流体可以是冷却水或另一种合适的冷却介质。

在一些实施方案中，内部冷却网可以连接到高度绝热的流体罐。流过内部冷却网的冷却流体可以流过绝热罐。在一些实施方案中，绝热罐可以用作系统的大型散热器，尤其是在高热负载期间。例如，在热量中的尖峰被内部冷却网去除期间，热量中的一些可以被高度绝热罐中的大量冷却流体吸收，因此降低了连接到内部冷却网的排热单元的热去除部件上的即时负载。在较低热负载的时间段期间，在高度绝热罐中的大量冷却流体的总温度可能降低，因此重新填充罐的容量以在高热负载的未来时间段期间吸收热量。

在一些实施方案中，内部冷却网可在低于一个大气压的压力下操作。因此，输送元件的冷却流体供应管线或冷却流体返回管线中的任何泄漏可能导致空气泄漏到内部冷却网的供应管线和/或返回管线中，而不会使冷却流体泄漏到内部冷却网之外。在一些实施方案中，内部冷却网可包括压力传感器和/或流量传感器的阵列，以检测内部冷却网中的泄漏。在一些实施方案中，来自内部冷却网的排气管线可测量从内部冷却网排出的空气量。如果排出的空气量超过阈值，则警报系统可指示到内部冷却网中的潜在泄漏。

在一些实施方案中，单独的电源单元可以提供供应给设施的电力分配网的总电力的相对小的部分。例如，在一些实施方案中，每个电源单元可供应小于被供应给电力分配网的总电量的20％的电量。在一些实施方案中，每个电源单元可提供大约750千瓦(KW)或更少的电力。由于电力分配网对于其大部分电力不依赖于任何单个电源单元，因此电力分配网在电源单元故障的情况下可以更有弹性。例如，电力分配网可包括备份电源单元，诸如基于燃料的电源单元，该备份电源单元可在连接到电力分配网的另一电源单元故障的情况下被快速激活，其中该另一电源单元的损失和备份电源单元的激活完成，使得连接到电力分配网的电气负载不会在没有电力的情况下运行。以类似的方式，内部冷却网可以连接到多个排热单元，其中没有单个排热单元供应内部冷却网所需的大部分冷却容量或冷却流体流动容量。例如，每个排热单元可以从冷却网排出从冷却网中排出的总热量的20％或更少。而且，每个排热单元可以贡献流过冷却网的冷却流体的总流量的20％或更少。

在一些实施方案中，由电力分配网提供电力或从冷却网接收冷却的设施可以是安装在开放区域中或设施内的一组集装箱化数据中心模块。例如，在一些实施方案中，电气设备诸如计算装置、数据存储装置、联网设备等可以安装在便携式集装箱诸如ISO装运集装箱中。在一些实施方案中，一组集装箱化数据中心模块可以被组织成集群，并且可以连接到位于该组集群的集装箱化数据中心模块本地的电力分配网和冷却网。电力分配网和冷却网可以向集装箱化数据中心模块供应电力和冷却。

在一些实施方案中，电力分配网和/或内部冷却网可被设计用于“恰当地调整”电源单元和/或排热单元的大小以适应当前电气负载和冷却负载。例如，电力分配网和/或内部冷却网可以使用与连接到网的初始电力和冷却负载相匹配的一定量的电源单元和排热单元进行调试。随着电力消耗和/或冷却需求上升或下降，附加的电源单元和/或排热单元可以连接到网以增加容量来满足增加的需求。相反，随着电力消耗和/或冷却需求下降，一个或多个电源单元和/或排热单元可以从网断开。例如，断开的电源单元和/或排热单元可以被移动和连接到需要附加的电力和/或冷却容量的另一网。

在一些实施方案中，电力分配网和/或冷却网可被设计为容许故障而无需立即执行维护。例如，在一些实施方案中，输送元件的大小可以被设置成使得当一个或多个输送元件故障时，剩余的输送元件可承载先前由故障输送元件承载的负载(电力或冷却)。因此，在一些实施方案中，可以允许故障累积，直到达到故障的阈值数量。此时，可以安排维护操作来修复或替换故障部件。这可以导致与针对每个故障安排维护操作相反的更有效的维护方法。而且，一些设施可能没有配备现场维护人员，因此允许故障在被安排用于维护操作之前累积可以减少维护人员必须对设施执行维护的行程的数量。

图1A是示出根据一些实施方案的包括电力分配网和冷却网的数据中心的框图的透视图，其中电源单元和排热单元沿着数据中心的周边连接到电力分配网和冷却网。

数据中心100包括内部电力分配和冷却网104。需注意，在一些实施方案中，网104可单独提供电力、单独提供冷却或两者。网104包括以网格图案布置的输送元件102和位于网格图案的交叉点处的节点106。例如，除了网周边的节点106(其中三个输送元件102在节点位置处汇合)，对于网104的大多数节点，四个输送元件102在节点106处汇合。在一些实施方案中，网104是自立网，其中每个节点106具有结构构件诸如梁或腿，该结构构件从节点向下延伸到设施的地板，并且当经由多个输送元件连接到其他自立课节点时，形成自立网结构，该自立网结构由从网的相应节点向下延伸的腿支撑。在一些实施方案中，网104可以由设施的结构支撑。例如，网可以经由吊架从设施的天花板悬挂。为了便于说明，在图1A中将网104示出为从天花板悬挂。

数据中心100还包括电气负载108，该电气负载可以包括安装在机架中的多个计算装置和/或数据存储装置。另外，电气负载108可以包括联网设备或其他类型的电气负载。电气负载108可以位于数据中心的不同部分中。例如，图1A示出了位于数据中心100内的机架的不同通道中的若干电气负载108。电气负载108可消耗来自网104的电力，并且可产生废热。废热可以经由通过网104供应到电气负载108的冷却流体从数据中心100排出。例如，节点106中的每个节点可以是连接点，其将一个或多个电气负载连接到来自网104的电力，并且将冷却流体供应到用于电气负载108的冷却回路，并且从电气负载108的冷却回路接收返回的冷却流体。

例如，如图1B中更详细地示出的，每个输送元件102可包括高侧电力通路、低侧电力通路、冷却流体供应管线和冷却流体返回管线。在节点106处，四个(或六个等)高侧电力通路可以在也连接到电气负载108的点处汇合。另外，四个(或六个等)低侧电力通路可以在也连接到电气负载108的附加点处汇合。因此，电气负载可经由连接到节点106的四个(或六个等)输送元件中的任一个接收高侧电力，并且可经由连接到节点106的四个(或六个等)输送元件中的任一个使低侧电力流回网。以类似的方式，四个(或六个等)冷却流体供应管线可在节点106中的公共歧管处汇合。另外，四个(或六个等)冷却流体返回管线可在节点106中的另一公共歧管处汇合。因此，冷却流体可从连接到节点106的输送元件102中的任一个流入供应侧歧管(并且流入热交换器，该热交换器冷却经由节点106被冷却的生热部件)。而且，返回的冷却流体可从热交换器流回到网104中，该热交换器冷却经由节点106被冷却的生热部件，其中冷却流体可进而经由节点106的返回侧歧管流回到连接到节点106的输送元件102中的任一个中。

在一些实施方案中，多个电源单元和排热单元沿着网的周边连接到电力分配网和/或冷却网，诸如网104。在一些实施方案中，可以沿着电力分配网和/或冷却网的周边提供衬垫和管道和/或导线连接，以允许将附加的电源单元和/或排热单元连接到网。例如，网104包括在网104的第一侧上耦合到网104上的电源单元118和排热单元120，并且另外包括在网104的第二侧上耦合的电源单元110和排热单元116。而且，在网104的第一侧上存在衬垫和相关联的连接器122，用于接纳附加排热单元的安装并且将附加排热单元连接到网104。另外，在网104的第二侧上存在衬垫和相关联的连接器124，用于接纳附加电源单元的安装并且将附加电源单元连接到网104。

在一些实施方案中，连接管道116将排热单元114连接到网104，并且电气接线112将电源单元110连接到网104。在一些实施方案中，电源单元110可以是可再生能源类型的电源单元，诸如风力涡轮机。在一些实施方案中，排热单元114可以是自由冷却型排热单元，诸如蒸发水以从网104排热的冷却塔模块。而且，排热单元120可以经由管道连接116连接到网104。排热单元120可以是机械制冷器，当排热单元114不能排出传递到网104中的全部量的废热时，该机械制冷器提供补充冷却。在一些实施方案中，电源单元118经由接线连接126连接到网104。在一些实施方案中，电源单元118可以是公用电源。

在一些实施方案中，每个节点106向机架的电源面板或向电力分配面板供应电力，该电力分配面板向多个机架供应电力。在一些实施方案中，网104的电力部分包括直流(DC)网状结合网络。

在一些实施方案中，输送元件102中的每个输送元件是具有标准尺寸的模块化元件。而且，节点106可以是具有标准尺寸的模块化部件。例如，每个输送元件102可以包括具有相等大小的高侧电力通路、低侧电力通路、冷却流体供应管线和冷却流体返回管线，并且还可以包括标准化连接器以将相应的电力通路和冷却流体管线连接到节点的对应的标准化连接器。因此，随着数据中心中的附加空间被填充，附加的输送元件和节点可以被添加到内部电力分配网和/或冷却网以使网增长。另外，可以将附加的电源单元和排热单元添加到网的周边，以增加网供应电力和排热的能力。在一些实施方案中，基于公用的电源单元、基于燃料的电源单元或包括公用电力部件和基于燃料的电力部件两者的组合电源单元的大小可以被设置成提供网(诸如网104)消耗的总电力的相对小的部分。例如，电源单元118可以是750千瓦电源单元。这样，网可以不过度地依赖于任何单个电源来向网供应电力。

图1B是示出根据一些实施方案的电力分配和冷却网的节点的部件的框图和线图，其中节点连接到电力分配和冷却网的多个输送元件。在一些实施方案中，图1B中所示的节点130可以是如图1A中所示的节点106。而且，输送元件132、134、136和138可以是如图1A所示的输送元件102。

如图1B所示，输送元件132、134、136和138中的每个输送元件包括高侧电气通路140、低侧电气通路142、冷却流体供应管线144和冷却流体返回管线146。电气通路(高和低)在相应的节点148处汇合，其中一组四个高侧通路(从每个输送元件引出一个)在节点148处汇合，并且一组四个低侧通路(从每个输送元件引出一个)在另一个相应的节点148处汇合。以类似的方式，四个冷却流体供应管线(从每个相应的输送元件引出一个)在相应的歧管150处汇合，并且一组四个返回管线在另一个相应的歧管150处汇合。如图1C中更详细地示出的，电气负载可连接到高侧和低侧节点148以从网接收电力。而且，用于冷却电气负载的生热部件的冷却回路可在节点130处连接到供应歧管150和返回歧管150两者。

在一些实施方案中，节点130还包括隔离开关152和截止阀154。在一些实施方案中，隔离开关152或截止阀154可自动操作以隔离故障输送元件。在一些实施方案中，隔离开关152或截止阀154可以是被动保护元件，其中高侧和低侧电流或电压之间的不平衡，或者供应和返回压力或流量之间的差异引起隔离开关或截止阀自动隔离相应的输送元件。

图1C是示出根据一些实施方案的在输送元件的交叉点处的节点的框图的透视图，其中节点连接到一组机架中的电力和冷却负载。

如上所述，在一些实施方案中，电气负载连接到电力分配网的节点，并且用于电气负载的冷却回路连接到内部冷却网的节点。在一些实施方案中，电力分配网和内部冷却网可被组合成公共网，并且电力连接和冷却连接两者可被形成到相同节点。例如，节点166连接到向电气负载168供应电力的电力分配面板170。而且，冷却回路176连接到节点166。冷却回路166包括供应管线172和返回管线172，它们各自连接到节点166的相应供应歧管和相应返回歧管。冷却回路176向热交换器提供冷却，该热交换器从包括在电气负载168中的生热部件去除热量。

如在图13和图14中所讨论的，在一些实施方案中，液体热交换器或液体-空气热交换器可连接到冷却回路，诸如冷却回路176，并且可冷却包括在电气负载中的生热部件，诸如电气负载168的生热部件。同样如图1C所示，节点166位于输送元件160、162、164和178的网交叉点处。因此，来自输送元件160、162、164或178中的任一个输送元件的电力可经由节点166供应到分配面板170。如果输送元件160、162、164或178中的一个或多个输送元件不可用于经由节点166向分配面板170供应电力，则输送元件160、162、164或178中的其余输送元件可经由节点166向分配面板170供应电力。以类似的方式，来自输送元件160、162、164或178中的任一个输送元件的冷却流体可经由节点166供应到冷却回路176，并且来自冷却回路176的返回冷却流体可经由节点166返回到输送元件160、162、164或178中的任一个输送元件。如果输送元件160、162、164或178中的一个或多个输送元件不可用于经由节点166向冷却回路176供应冷却流体或从冷却回路接收冷却流体，则输送元件160、162、164或178中的其余输送元件可以经由节点166从冷却回路176供应或接收冷却流体。

图1D是示出根据一些实施方案的在输送元件的交叉点处的多个节点的框图的透视图，其中节点连接到一组机架中的电力和冷却负载。

在一些实施方案中，电力分配网和/或内部冷却网的节点可以连接到如图1C所示的一组机架，或者可以连接到如图1D所示的单独机架。例如，节点182、184、186、188和190中的每个节点连接到包括在机架195、196、197、198和199中的单独一个机架中的单独的电源面板192，每个机架包括电气负载168。而且，节点182、184、186、188和190中的每个节点连接到单独的冷却回路194，其中机架195、196、197、198和199中的每个机架由冷却回路194中的单独的冷却回路冷却。

图2示出了根据一些实施方案的包括基于燃料的发电部件和基于公用电力馈送的部件的示例性电源单元。例如，图1A中所示的电源单元118可以是与图2中所示的电源单元200类似的电源单元。

在一些实施方案中，电源单元诸如电源单元200可以是撬装式单元，其被配置为在公用槽206中接纳公用电力部件202并被配置为在燃料槽208中接纳基于燃料的电力部件204。电源单元可向电力分配网诸如网104提供直流(DC)电力。在一些实施方案中，公用部件202可以包括整流器和一个或多个变压器。公用部件202可以被配置为从公用电源接收低压交流(AC)电力，并且向电力分配网诸如网104提供DC电力。在一些实施方案中，燃料部件204可包括柴油发电机，或者可包括快速起动多燃料涡轮机。例如，快速起动多燃料涡轮机可将天然气或另一种燃料转换成电力。在一些实施方案中，电源单元200可包括电路保护，并且可向电力分配网诸如网104供应隔离且调节的DC电。

在一些实施方案中，公用部件202和基于燃料的部件204可以被配置为手动地或在叉车或小型起重机的辅助下安装在电源单元200中。在一些实施方案中，电源单元200可以被配置为在相同或不同的设施(诸如数据中心)处从一个位置(例如衬垫，诸如衬垫124)移动到另一个位置(诸如不同衬垫)。

在一些实施方案中，电力分配网和/或内部冷却网诸如网104可根据多种几何构型来配置。例如，在一些实施方案中，网可以是水平网，如图1A中所示的网104，或者可以是3-D空间网，如图3所示。在一些实施方案中，网可以是如图4所示的垂直的，或者是如图5所示的圆形的。

图3示出了根据一些实施方案的示例性三维电力分配网和/或冷却网。网300包括以三维网格图案组织的输送元件302和节点304。在一些实施方案中，节点304中的相应节点可以位于3、4、5、6或更多个输送元件的交叉点处。这些节点中的每个节点可以经由连接到相应节点的输送元件中的任何输送元件接收电力和/或冷却流体，并且可以向用于由相应节点服务的生热部件的电气负载和/或冷却回路供应电力和冷却流体。

图4示出了根据一些实施方案的示例性垂直电力分配网和/或冷却网。网400是垂直网，并且包括布置在垂直平面中的输送元件402，其中节点404位于输送元件402的交叉点处。

图5示出了根据一些实施方案的示例性圆形电力分配网和/或冷却网。网500是具有半圆形输送元件502和节点504的圆形网。在一些实施方案中，圆形网500可包括以同心圆布置的输送元件，其中径向输送元件连接同心半圆形输送元件的连续带。

图6A示出了根据一些实施方案的电力分配网和/或冷却网和沿网的周边连接到网的多种类型的电源单元的顶视图。

在一些实施方案中，电源单元在网的多侧上连接到电力分配网。例如，数据中心600包括网602，该网包括输送元件604和节点606。基于燃料的电源单元608、基于公用的电源单元610、基于地热的电源单元614、基于风能的电源单元616、基于太阳能的电源单元618和其他可再生电源单元612连接在网602的第一侧上。另外，类似的各组电源单元也在网602的其他三侧(例如，网602的顶侧、底侧和左侧)连接到网602。

在一些实施方案中，电力网控制器(如图8中更详细地讨论的)可以基于电源单元与将消耗来自电源单元的电力的电气负载的接近度来选择要被激活或去激活的电源单元。例如，如果网602的电气负载不平衡，使得经由网602的右上方区域中的节点606消耗更大量的电力，则电力分配网控制器可激活网602的顶侧和/或网602的右侧上的电源单元。如果网602的电气负载模式改变，使得经由网602的左下方区域中的节点606消耗更大量的电力，则电力分配网控制器可去激活网602的顶部或右侧上的一个或多个电源单元，并且替代地激活网602的左侧或底侧上的一个或多个电源单元。

在一些实施方案中，可以响应于网的输送元件和/或节点的一个或多个故障调整向数据中心的内部网(诸如网602)供应电力的电源单元的组合。例如，网的第一侧上的故障输送元件可阻塞从电源单元到负载的电力路径，或者可能将网上的电力分配不均匀地集中到有限数量的输送元件上。作为响应，电力分配网控制器可以调整向网供应电力的电源单元，使得从网的另一侧供应电力，所述另一侧不需要电力流过出故障输送元件和/或减少有限数量的输送元件上的电力集中分配。

图6B示出了根据一些实施方案的可以包括在电力分配网的节点中的高欧姆接地路径。例如，高欧姆接地路径620可以包括在节点606的任何节点中。高欧姆接地路径620包括接地抽头626，该接地抽头经由高电阻电阻器622电耦合到高侧电气通路并且经由高电阻电阻器624电耦合到低侧电气通路。在电气负载、节点或输送元件中的一者发生接地故障的情况下，高欧姆接地路径620提供到接地的替代路径，从而减少接地故障的影响并保护电气负载、输送元件和节点在接地故障期间免于灾难性故障。

图7示出了根据一些实施方案的耦合到电力分配网和/或冷却网的节点的基于装运集装箱的模块化数据中心单元的透视图。

在一些实施方案中，设施包括平板(slab)或地面区域以及集装箱化数据中心的集群，诸如安装在ISO装运集装箱或其他合适的可运输集装箱中的计算设备和联网设备。可以在集装箱化数据中心周围构建电力分配网和/或冷却网，以向集装箱化数据中心提供电力支持和冷却支持。电力分配网和/或冷却网可以以与上面关于网104所述的类似方式起作用。然而，代替向数据中心建筑中的机架或机架组提供电力和冷却支持，网可以向开放区域或仓库建筑中的集装箱化数据中心模块提供电力和冷却支持。

例如，设施700包括地板724和安装在地板724上的集装箱化数据中心模块702、704、706和708。另外，输送元件710、712、714和716安装在地板724上，并且连接到节点718，该节点也安装在地板724上。在一些实施方案中，输送元件710、712、714和716以及节点718可以安装在升高的位置。每个集装箱化数据中心模块连接到节点718以接收电力，并且还连接到节点718以接收(和返回)冷却流体。例如，集装箱化数据中心模块702、704、706和708中的每个集装箱化数据中心模块经由电力连接722和冷却供应和返回连接720连接到节点718。

图8示出了根据一些实施方案的电力分配网控制器的框图。

电力网控制器802包括电力容量监视器804、摆动电力控制器806、需要附加容量警报808、电力平衡监视器/控制器810、故障警报模块812和故障检测模块814。

在一些实施方案中，电力容量监视器804监测总电力消耗与连接到网(诸如本文所述的任何电力分配网)的电源单元的当前电力容量的关系。电力容量监视器804可以确定是否需要激活或去激活一个或多个电源单元，以便更好地将电力容量与当前电力消耗匹配。电力容量监视器804可指示摆动电力控制器806启动或关闭一个或多个电源单元，以便更好地匹配电力消耗和电力容量。在一些实施方案中，摆动电力控制器806可以优选地激活可再生电源单元或以其他方式配置可再生电源单元以在激活不可再生电源单元之前将电力提供给网。而且，摆动电力控制器806可使公用电源单元或部件优先于基于燃料的电源单元或部件。在一些实施方案中，电力容量监视器和摆动电力控制器可共同地起作用以控制由电力分配网消耗的将从可再生电源和/或公用电源馈送的基线量的电力，并且引起消耗尖峰期间将从基于燃料的电源馈送的峰值电力。

电力容量监视器804还可以监测电力消耗的总体趋势，并且如果总体趋势指示附加电源单元需要连接到电力分配网以便更好地将电力容量与电力消耗匹配，则引起激活需要附加容量警报808。例如，如果电力趋势指示由于基于可再生的电源模块不具有足够的容量来满足当前需求，基于燃料的电源模块正提供增加的电力量，则电力容量监视器804可确定附加的可再生电源单元需要连接到电力分配网，并且可经由需要附加容量警报808向设施人员警告这种情况。

电力平衡监视器/控制器810可以监测网上的电力消耗密度。例如，电力平衡监视器/控制器810可以监测与网的其他区域相比在网的特定区域中是否消耗更多电力。而且，电力平衡监视器/控制器810可以监测通过网的相应输送元件和/或节点的电流。电力平衡监视器/控制器810可以激活和/或去激活网的不同侧上的电源单元，以更好地平衡通过网的电力流。在一些实施方案中，电力平衡监视器/控制器810可与摆动电力控制器(诸如摆动电力控制器806)一起工作，以激活和/或去激活在网的不同侧上的电源单元。而且，故障检测模块814可以检测故障输送元件，并且将一个或多个输送元件的故障报告给电力平衡监视器/控制器810，以便更好地平衡网。在一些实施方案中，电力平衡监视器/控制器810可以经由故障警报模块812报告其中在网的不同侧没有足够量的电源单元来平衡网的不平衡状况。而且，故障检测模块814可以经由故障警报模块812报告故障输送元件。

在一些实施方案中，本文描述的任何电力分配网可包括电力网控制器，诸如电力网控制器802。

图9示出了根据一些实施方案的用于在设施处提供电力分配网并调整电力分配网的容量的高级流程图。

在902处，提供电力分配网诸如网104，以供在设施诸如数据中心本地使用。在904处，设施(诸如计算装置和/或数据存储装置)处的电气负载被连接到电力分配网。在906处，在设施处提供与设施处预期的电力消耗水平相对应的一定量的电源单元。在908处，电源单元沿着网的周边连接到电力分配网。在一些实施方案中，902、904、906和908可以同时执行。

在910处，来自连接到设施(例如，数据中心)中的内部电力分配网的电源单元的电力被分配给设施中的连接到设施中的内部电力分配网的电气负载。内部电力分配网包括输送元件和在输送元件的交叉点处连接的节点，其中每个节点从两个以上的输送元件接收电力。

在912处，确定连接到电力分配网的电气负载的当前电力消耗水平是否偏离预期电力消耗水平(其用于确定电源单元的量)超过阈值量。如果当前电力消耗水平偏离预期电力消耗水平不超过阈值量，则过程返回到910，并且从连接到电力分配网的当前量的电源单元向电气负载分配电力。在一些实施方案中，912可以由电力网控制器的电力容量监视器(诸如电力网控制器802的电力容量监视器804)执行。

如果当前电力消耗水平偏离预期电力消耗水平超过阈值量，则在914处，在设施处提供一个或多个附加电源单元，并且在916处，附加电源单元连接到电力分配网，同时继续向连接到电力分配网的电气负载提供电力。相反，如果当前电力消耗水平在另一方向上偏离预期电力消耗水平超过阈值量(例如，当前电力消耗水平显著小于预期电力消耗水平)，则在914处将电源单元中的一个或多个电源单元从电力分配网断开，并且在916处将其从设施移除，例如用于在另一设施处重新使用。

图10示出了根据一些实施方案的用于经由电力分配网向设施处的负载分配电力的高级流程图。

在一些实施方案中，管理电源单元，使得当可用时，优选地从可再生电源单元和/或公用电源单元提供电力。例如，在1002处，由电气负载消耗的电力的基线水平经由电力分配网从可再生电源单元或公用电源单元分配到电气负载。例如，基线量的电力可以是电气负载在正常操作条件下消耗的电力的稳态量。

在1004处，确定是否存在来自公用电源单元或可再生电源单元的容量损失。例如，基于太阳能的电源单元在太阳不照亮或被遮挡时可产生较少的电力。作为另一个示例，基于风能的电源单元在没有刮风时可产生较少的电力。附加地或另选地，可再生电源单元或公用电源单元可能发生故障，从而导致电力容量的损失。如果没有容量损失，则继续由可再生电源单元和/或公用电源单元提供基线量的电力。如果存在容量损失，则在1008处，可从连接到电力分配网的基于燃料的电源单元中的一个或多个向电力分配网提供弥补容量损失的边际量的电力。

在1006处，确定由电气负载消耗的电力是否比基线量增加超过阈值量。如果为否，则电力分配网继续分配从连接到电力分配网的可再生电源单元和/或公用电源单元接收的电力。如果电气负载消耗的电力已经增加到高于基线量，则从连接到电力分配网的一个或多个基于燃料的电源单元向电力分配网提供满足增加的电力需求的边际量的电力。

在一些实施方案中，可能不存在连接到电力分配网的公用电源单元，并且基线量的电力可以由可再生电源单元单独提供，其中从基于燃料的电源单元向电力分配网提供边际量的电力以补偿由可再生电源单元提供的电力的不足。

在一些实施方案中，如图10中所述经由电力分配网向设施处的负载分配电力可以由电力网控制器的电力平衡监视器/控制器(诸如电力网控制器802的电力平衡监视器/控制器810)来管理。

图11示出了根据一些实施方案的用于监测和/或响应于电力分配网和/或冷却网的故障输送元件的高级流程图。

在1102处，检测输送单元处的故障。故障可以是输送元件的电气接线的短路或输送元件的冷却流体管线中的一个或多个冷却流体管线的泄漏。在1104处，发出警告警报，警告设施人员输送元件的故障。

在1106处，检测同一网的另一输送元件处的另一故障。在1108处，发出另一个警告警报，并且在1110处，确定网或网的区的故障输送元件的总数是否超过可允许的故障输送元件的阈值数量。如果尚未达到阈值，则在1114处，系统继续监测网的故障。

如果已经达到阈值，则在1112处，系统(例如，电力分配控制器和/或故障警报模块)发出工单，以修复或替换该数量的故障输送元件。由于每个节点从两个以上的输送元件接收电力，因此数据中心或其他设施中的电力分配网可以容许输送元件故障，而不需要立即修复故障输送元件。例如，连接到四个输送元件的节点可以连接到两个故障输送元件，并且仍然还可以连接到提供冗余电力支持的另外两个无故障输送元件。在节点处具有更多输送元件连接的网诸如3-D网中，甚至可以容许更多的输送单元件故障。而且，在执行维护之前累积输送元件故障可以提高维护效率。

在一些实施方案中，如图11中所述的对电力分配网和/或冷却网的故障输送元件的监测和/或响应可由电力网控制器的故障检测模块和/或故障警报模块(诸如电力网控制器802的故障检测模块814和故障警报模块812)来执行。

内部冷却网

如上所述，在一些实施方案中，设施内的内部网可包括向连接的负载提供电力的输送元件和节点，可包括向连接的冷却回路提供冷却支持的输送元件和节点，其中该冷却回路冷却电气负载中的生热元件，或者可包括向连接的电气负载提供电力和冷却支持两者的输送元件和节点。下面对图12至图18的描述更详细地讨论了由设施中的内部网提供的冷却支持。然而，应当理解，在一些实施方案中，下面关于图12至图18描述的实施方案可以与上面关于图2至图11描述的任何实施方案相结合。此外，如上所述，图1至图4中描述的网104向连接的电气负载提供电力支持和冷却支持两者。

图12示出了根据一些实施方案的冷却网的顶视图，该冷却网包括耦合到冷却网的周边的多种类型的排热单元。

在一些实施方案中，电力分配网和/或内部冷却网可以连接到网的多个侧面上的排热单元。这可以允许冷却被平衡，使得对于排出更多废热的网部分，更多的排热单元被激活以排出废热。

在一些实施方案中，电力分配网和/或内部冷却网可连接到绝热冷却剂贮存器，该绝热冷却剂贮存器充当内部冷却网的缓冲器或电容器，其中当存在过量冷却容量时，绝热冷却剂贮存器中的大量水的温度降低，并且当缺乏冷却容量时，排出到冷却网中的热量被绝热贮存器中的大量水吸收。

在一些实施方案中，冷却网1202包括以网格图案布置的输送元件1204和在输送元件1204的交叉位置处连接到输送元件1204的节点1206。在一些实施方案中，冷却网在设施诸如数据中心1200的内部。例如，冷却网1202可以位于数据中心建筑1200的墙内。

在一些实施方案中，各种类型的排热单元可以在冷却网1202的周边连接到冷却网1202。在一些实施方案中，排热单元可以位于数据中心1200的数据中心场所，但是可以位于数据中心建筑1200的墙的外部。在一些实施方案中，蒸发冷却模块1214、自由冷却模块1216和机械冷却模块1218可以位于冷却网1202的第一侧(例如，底侧)，并且吸收制冷模块1208、蒸发冷却模块1210和自由冷却模块1212可以位于冷却网1202的另一侧(例如，左侧)。在一些实施方案中，绝热冷却剂贮存器1220可连接到冷却网1202。在一些实施方案中，流过冷却网1202的冷却流体可以经由一个或多个冷却回路流过输送元件1204和节点1206至连接到节点1206的热交换器。而且，流过冷却网1202的冷却流体可以流过连接到冷却网的排热单元，诸如吸收制冷模块1208、蒸发冷却模块1210、自由冷却模块1212、蒸发冷却模块1214、自由冷却模块1216和机械冷却模块1218。在一些实施方案中，流过冷却网1202的冷却流体可以流过绝热冷却剂贮存器1220。例如，当冷却流体流过绝热冷却剂贮存器1220时，罐的内容物的至少一些可以被翻转，使得绝热冷却剂贮存器中的大量冷却剂的温度基于流过冷却网1202的冷却流体的温度而被调整。在一些实施方案中，当冷却流体流过罐时，绝热冷却剂贮存器1220可保持恒定的液位。

在一些实施方案中，排热单元可以是模块化单元并且可以通过叉车移动，并且可以包括标准化连接器，该标准化连接器被配置为连接到冷却网1202的周边上的标准连接器。

图13示出了根据一些实施方案的由冷却流体冷却的液体冷却的生热部件，该冷却流体经由冷却网的节点从冷却网接收以及返回到冷却网。

在一些实施方案中，连接到冷却网的节点的冷却回路可以使冷却流体流过安装在电气负载的生热部件上的一个或多个直接热交换器。例如，热交换器可以是冷板型热交换器、散热器、沉浸式冷却型热交换器或在流动的冷却流体与电气负载的生热部件之间进行热交换的其他类型的热交换器。在一些实施方案中，本文所述的任何冷却回路可使冷却流体流过如关于图13所述的直接热交换器。

在一些实施方案中，冷却回路1314使冷却流体从节点1304(其可连接到四个或更多个输送元件)的供应歧管经由供应管线1306流到直接热交换器1312，该直接热交换器从安装在机架1302中的生热部件1310去除热量。已经吸收了经由热交换器1312从生热部件1310去除的热量的冷却流体可以经由返回管线1308流回到节点1304(其可以连接到四个或更多个输送元件)的返回歧管。

在一些实施方案中，除了或代替关于图12所描述的直接热交换器，机架或电气负载可以包括液体-空气热交换器，该液体-空气热交换器在流过该液体-空气热交换器的空气和液体之间传递热量。然后，冷却的空气可以被引导通过电气负载的生热部件，以从电气负载去除废热。

例如，图14示出了根据一些实施方案的由冷却流体冷却的空气冷却的生热部件，该冷却流体经由冷却网的节点从冷却网接收以及返回到冷却网。

在一些实施方案中，冷却回路1416使冷却流体从节点1404(其可连接到四个或更多个输送元件)的供应歧管经由供应管线1406流到液体-空气热交换器1412，该液体-空气热交换器从空气1416去除热量，空气经由风扇1310被引导到安装在机架1402中的生热部件1314。已经吸收了经由液体-空气热交换器1412从空气1416去除的热量的冷却流体可经由返回管线1408流回到节点1404(其可连接到四个或更多个输送元件)的返回歧管。在一些实施方案中，其中电气负载是机架安装的服务器，每个服务器可以包括单独的液体-空气热交换器。而且，在一些实施方案中，单个液体-空气热交换器可以冷却供应给安装在机架中的多个电气负载的空气。

图15示出了根据一些实施方案的在低于大气压力的压力下操作的冷却网的示例性构型。

在一些实施方案中，冷却网诸如本文描述的任何冷却网可以在真空下操作。例如，冷却网的冷却供应管线和/或冷却返回管线内的压力可以小于冷却网所位于的设施处的大气压力。在一些实施方案中，压力可小于760mmHg。在一些实施方案中，在低于一个大气压的压力下操作冷却网可以防止冷却流体从冷却网泄漏到电气负载中。例如，在泄漏的输送元件或节点的情况下，空气可能泄漏到冷却网的供应管线或返回管线中，而不是冷却流体从冷却网的供应管线或返回管线泄漏。

在一些实施方案中，压力和/或流量传感器阵列可以分布在整个冷却网上，以测量冷却流体供应管线和返回管线的相应压力，并且还测量通过这些管线的流量。压力和流量监测系统可以基于测量的压力和流量确定通过系统的流量不平衡和/或系统中的泄漏。

例如，冷却网1520包括以网格图案布置的输送元件1506和在网格图案的交叉点处的节点1508。压力传送器1502连接到输送元件的相应输送元件，并且测量流过相应输送元件的冷却流体的相应的供应压力和返回压力。而且，流量传送器1504连接到输送元件的相应输送元件，并且测量流过相应输送元件的冷却流体的相应的供应流量和返回流量。在一些实施方案中，压力和流量监测系统1500可以从压力传送器1502和流量传送器1504接收压力和流量测量结果。在一些实施方案中，压力和流量监测系统可以是冷却网控制器的故障/泄漏检测模块的一部分，如关于图16更详细地描述的。而且，在一些实施方案中，从压力传送器1502和流量传送器1504接收的压力和流量测量结果可以被传达到冷却网控制器的流量/压力控制器，如关于图16更详细地描述的。

在一些实施方案中，本文描述的任何排热单元可以是模块化排热单元，例如图15中示出的模块化排热单元1510。模块化排热单元1510包括贮存器1512，该贮存器提供用于在冷却流体被拉入冷却网1520中时从其汲取的保持位置。模块化排热模块1510还包括泵1516，泵将加热的冷却流体从冷却网1520汲取出来并且使新鲜(或冷却的)冷却流体从贮存器1512中汲取出来。排热模块1510还包括在泵1516的排出口和贮存器1512之间的热去除单元1514。在一些实施方案中，泵1516可以使从冷却网1520汲取出来的加热的冷却流体流过热去除单元1516并且进入贮存器1512。当冷却流体流过热去除单元1514时，热量可以从冷却流体中去除，并且贮存器1512可以高度绝热，使得由热去除单元1514冷却的冷却流体在贮存器1512中时保持冷却。在一些实施方案中，热去除单元1514可以是蒸发制冷器、自由冷却模块、机械制冷器、吸收制冷单元、地热式冷却器或其他类型的排热装置。在一些实施方案中，模块化排热模块可以任选地包括真空泵1518，以从贮存器1512去除空气并且确保流过冷却网1520的冷却流体的压力保持低于一个大气压。此外，在一些实施方案中，流量传送器(未示出)可以位于真空泵的排出侧，以测量从冷却网去除的空气量。

在一些实施方案中，供应管线、返回管线和泵1516的大小可以被设置成使得在冷却网120使冷却流体流过冷却网时，相应的供应管线和冷却管线的供应压力和返回压力保持一致。例如，供应管线和返回管线的直径可以足够大，使得由于流体流动引起的压力损失可忽略。而且，通过选择相对大直径的歧管和配件，可以忽略由于诸如在节点和节点内的歧管处的管道连接而引起的压力损失。

图16示出了根据一些实施方案的冷却网控制器的框图。

在一些实施方案中，本文描述的任何冷却网可以包括冷却网控制器，诸如冷却网控制器1602。在一些实施方案中，冷却网控制器1602和电力网控制器802可以组合成用于网的公共控制器，或者可以被实现为单独的控制器。

在一些实施方案中，冷却网控制器(诸如冷却网控制器1602)包括冷却容量监视器1604、流量/压力控制器1606、需要附加容量控制器1608、流量平衡监视器/控制器1610、故障警报1612和故障/泄漏检测模块1614。

在一些实施方案中，冷却容量监视器1604监测总冷却负载与连接到冷却网(诸如本文所述的任何冷却网)的排热单元的当前容量的关系。冷却容量监视器1604可以确定是否需要激活或去激活一个或多个排热单元，以便更好地将冷却容量与当前冷却负载匹配。冷却容量监视器1604可以指示流量/压力控制器1606启动或关闭一个或多个排热单元，以便更好地匹配冷却容量和冷却负载。在一些实施方案中，流量/压力控制器1606可以优选地激活较低成本排热单元，诸如自由冷却排热单元或蒸发冷却排热单元，以在激活较高成本排热单元诸如机械制冷器之前向网提供冷却。在一些实施方案中，冷却容量监视器和流量/压力控制器可以共同控制冷却流体流量，使得从低成本排热单元向冷却网提供基线量的冷却流体，并且可以引起较高成本的排热单元在被排入冷却网的废热量峰值期间使附加的流体流过冷却网。另选地，可以将流量控制为恒定，并且可以激活或去激活附加排热单元以降低流过冷却网的冷却流体的总温度。

冷却容量监视器1604还可以监测电力负载的总体趋势，并且如果总体趋势指示需要将附加的排热单元连接到冷却网以更好地将冷却容量与冷却负载匹配，则引起激活需要附加容量警报1608。例如，如果冷却趋势指示由于较低成本的排热单元不具有足够容量来满足当前需求而由较高成本的排热单元去除增加量的废热，则冷却能力监视器1604可以确定附加的较低成本排热单元需要连接到冷却网并且可以经由需要附加容量警报1608向设施人员警告这种情况。

流量平衡监视器/控制器1610可监测网上的冷却流体流量，该冷却流体流量可指示被排入冷却网中的废热的水平。例如，流量平衡监视器/控制器1610可监测与网的其他区域相比是否有更多流体在网的特定区域中流动。而且，流量平衡监视器/控制器1610可监测通过网的相应输送元件和/或节点的当前冷却流体流量。流量平衡监视器/控制器1610可激活和/或去激活位于网不同侧的排热单元，以更好地平衡流过网的冷却流体。在一些实施方案中，流量平衡监视器/控制器1610可以与流量/压力控制器(诸如流量/压力控制器1606)一起工作，以激活和/或去激活在网的不同侧上的排热单元。而且，故障检测模块1614可以检测故障输送元件，并且将一个或多个输送元件的故障报告给流量平衡监视器/控制器1610，以便更好地平衡网。在一些实施方案中，流量平衡监视器/控制器1610可以经由故障警报模块1612报告其中在网的不同侧没有足够量的排热单元来平衡网的不平衡状况。而且，故障检测模块1614可以经由故障警报模块1612报告故障输送元件。

图17示出了根据一些实施方案的用于提供冷却网和由于设施处的负载的变化的冷却需求而调整冷却网的高级流程图。

在1702处，提供在设施诸如数据中心中内部使用的冷却网。内部冷却网包括以网格图案布置的输送元件和在网格的交叉位置处的节点。这些节点中的每个节点被配置为从两个以上的输送元件接收冷却流体，并且还被配置为将冷却流体返回到冷却网的两个或更多个输送元件。

在1704处，冷却网连接到冷却回路，该冷却回路从设施处的电气负载的生热部件去除废热。例如，冷却回路可以使从冷却网接收的冷却流体流过直接冷却热交换器、液体-空气热交换器或两者的组合。在1706处，提供具有与设施处的预期冷却负载匹配的共同冷却容量的一定量的排热单元。在1708处，排热单元沿着冷却网的周边连接到内部冷却网。

在1710处，冷却流体被供应到从电气负载的生热部件去除废热的直接热交换器和/或液体-空气热交换器。

在1712处，确定与1708处的预期冷却负载相比，冷却网上的总冷却负载是否已经增加或减少超过阈值量。如果总冷却负载的变化不超过阈值量，则系统继续供应冷却流体以冷却设施处的电气负载的生热部件。如果与用于确定连接到冷却网的排热单元的数量的原始预期冷却负载相比，总冷却容量已经增加或减少超过阈值量，则在1716处将附加排热单元连接到冷却网(或从冷却网移除)。

在1714处，确定由冷却网冷却的一个或多个电气负载的排热密度是否已经增加或减少超过阈值量。如果为否，则系统继续向设施中的空气冷却和/或液体冷却的电气负载供应冷却剂。然而，如果冷却密度改变，例如，更集中的废热被电气负载的生热部件排出，如当服务器被升级到更强大的处理器组时的情况，则在1718处，电气负载在被空气冷却和被液体冷却之间转换以调整来自相应电气负载的排热密度。在一些实施方案中，冷却容量监视器(诸如冷却网控制器1602的冷却容量监视器1604)可以执行1712以确定总冷却网负载是否已经增加或减少。而且，在一些实施方案中，流量/平衡警报1610可以执行1714以确定排热密度是否已经改变。

图18示出了根据一些实施方案的用于监测冷却网的泄漏的高级流程图。

在1802处，压力和流量监测系统(诸如关于图15描述的压力和流量监测系统1500)或关于图16描述的冷却网控制器1602的故障/泄漏检测模块1614监测冷却网的输送元件中的供应压力和返回压力。同样在1804处，压力和流量监测系统或冷却网控制器1602的故障/泄漏检测模块1614监测从冷却网排出的空气(诸如经由真空泵从贮存器去除的空气)的流量。在1806处，确定排气流量是否超过阈值量，如果为否，则系统在1804处继续监测排气流量。

如果排气流量确实超过阈值量，则在1808处，分析由压力传送器阵列测量的冷却网上的相应压力分布，以识别一个或多个泄漏输送元件和/或节点。在1810处，自动隔离泄漏输送元件(以及/或者相关联的节点)。

在1812处，确定隔离输送元件的数量是否超过输送元件的阈值数量。如果为否，则系统继续监测附加的泄漏或故障输送元件。但是，如果输送元件的数量超过阈值数量，则系统发出工单，以替换已经被隔离的故障或泄漏输送元件。

示例性计算机系统

图19示出了根据一些实施方案的可以实现电力分配网控制器、冷却网控制器或本文所述的任何其他部件(例如，以上参照图1至图18所述的任何部件)的示例性计算机系统1900。计算机系统1900可被配置为执行上述实施方案中的任何一个或全部实施方案。在不同实施方案中，计算机系统1900可以是各种类型的装置中的任何一种，包括但不限于个人计算机系统、台式计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、大型计算机系统、网络计算机、可编程逻辑控制器PLC或通常任何类型的计算或电子装置。

如本文所述的电力分配网控制器和/或冷却网控制器的各种实施方案可在可与各种其他装置交互的一个或多个计算机系统1900中执行。需注意，根据各种实施方案，上文关于图1至图18描述的任何部件、动作或功能可以在被配置为图19的计算机系统1900的一个或多个计算机上实现。在例示的实施方案中，计算机系统1900包括经由输入/输出(I/O)接口1930耦合到系统存储器1920的一个或多个处理器1910。计算机系统1900还包括耦合到I/O接口1930的网络接口1940，以及一个或多个输入/输出装置1950，诸如光标控制装置1960、键盘1970和显示器1980。在一些情况下，预期可使用计算机系统1900的单个实例来实施实施方案，而在其他实施方案中，多个这类系统或构成计算机系统1900的多个节点可被配置为托管实施方案的不同部分或实例。例如，在一个实施方案中，可经由计算机系统1900的一个或多个节点来实施一些元件，所述一个或多个节点不同于实施其他元件的那些节点。

在各个实施方案中，计算机系统1900可以是包括一个处理器1910的单处理器系统，或包括若干处理器1910(例如，两个、四个、八个或另一合适数量)的多处理器系统。处理器1910可为能够执行指令的任何合适的处理器。例如，在各种实施方案中，处理器1910可以是实施多种指令集架构(ISA)中的任何一种的通用或嵌入式处理器，诸如x86、PowerPC、SPARC或MIPS ISA或任何其他合适的ISA。在多处理器系统中，处理器1910中的每个处理器通常可以但未必实施同一ISA。

系统存储器1920可以被配置为存储可由处理器1910访问的程序指令1922。在各种实施方案中，可使用任何合适的存储器技术诸如静态随机存取存储器(SRAM)、同步动态RAM(SDRAM)、非易失性/闪存型存储器或任何其他类型的存储器实施系统存储器1920。在例示的实施方案中，程序指令1922可以被配置为实施具有上述任何功能的电力分配网控制器和/或冷却网控制器。在一些实施方案中，可在不同类型的计算机可访问介质上或与系统存储器1920或计算机系统1900分离的类似介质上接收、发送或存储程序指令和/或数据。虽然计算机系统1900被描述为实现先前附图的功能块的功能，但是本文描述的任何功能都可以经由这样的计算机系统来实现。

在一个实施方案中，I/O接口1930可被配置为协调处理器1910、系统存储器1920和装置中的任何外围装置之间的I/O业务，包括网络接口1940或诸如输入/输出装置1950的其他外围接口。在一些实施方案中，I/O接口1930可以执行任何必要的协议、定时或其他数据变换，以将来自一个部件(例如，系统存储器1920)的数据信号转换为适合于由另一部件(例如，处理器1910)使用的格式。在一些实施方案中，I/O接口1930可以包括对通过各种类型的外围总线诸如外围部件互连(PCI)总线标准或通用串行总线(USB)标准的变体而附接的装置的支持。在一些实施方案中，I/O接口1930的功能可以拆分成两个或更多个独立部件，诸如北桥和南桥。而且，在一些实施方案中，I/O接口1930(诸如系统存储器1920的接口)的功能中的一些或全部可以直接并入到处理器1910中。

网络接口1940可被配置为允许在计算机系统1900和附接到网络的其他装置(例如，运营商或代理装置)之间或在计算机系统1900的节点之间交换数据。在各种实施方案中，网络可以包括一个或多个网络，包括但不限于局域网(LAN)(例如，以太网或企业网络)、广域网(WAN)(例如，互联网)、无线数据网络、一些其他电子数据网络或它们的一些组合。在各种实施方案中，网络接口1940可支持经由有线或无线通用数据网络(诸如任何类型的以太网)；经由电信/电话网络(诸如模拟语音网络或数字光纤通信网络)；经由存储区域网络(诸如光纤通道SAN)或经由任何其他合适类型的网络和/或协议的通信。

在一些实施方案中，输入/输出装置1950可包括一个或多个显示终端、键盘、小键盘、触摸板、扫描装置、语音或光学辨别装置，或适合于通过一个或多个计算机系统1900键入或检索数据的任何其他装置。多个输入/输出装置1950可存在于计算机系统1900中，或可分布在计算机系统1900的各个节点上。在一些实施方案中，类似的输入/输出装置可与计算机系统1900分离，并且可通过有线或无线连接(诸如通过网络接口1940)与计算机系统1900的一个或多个节点交互。

如图19所示，存储器1920可以包括程序指令1922，该程序指令可以是处理器可执行的，以实现上述任何元件或动作。在一个实施方案中，程序指令可以实现上述方法。在其他实施方案中，可以包括不同的元件和数据。需注意，数据可以包括上述任何数据或信息。

本领域技术人员将会理解，计算机系统1900仅仅是说明性的，并且不旨在限制实施方案的范围。具体地，计算机系统和装置可以包括能够执行所指示的功能的硬件或软件的任何组合，包括计算机、网络装置等。计算机系统1900也可以连接到未示出的其他装置，或者替代地可以作为独立系统来操作。另外，在一些实施方案中，由所示出的部件提供的功能可组合在更少的部件中或分布在附加部件中。类似地，在一些实施方案中，可不提供所示出的部件中的一些部件的功能，并且/或者可使用其他附加功能。

本领域技术人员还将理解，虽然各种项目被说明为在使用时存储在存储器中或存储设备上，但是为了存储器管理和数据完整性的目的，这些项目或它们的一部分可在存储器和其他存储装置之间传输。替代地，在其他实施方案中，软件组件中的一些或全部可在另一装置上的存储器中执行，并且经由计算机间通信与所示出的计算机系统通信。系统组件中的一些或所有或数据结构也可存储(例如，作为指令或结构化数据)在计算机可访问介质或便携式物品上，以由适当的驱动器读取，其各种示例在上面进行描述。在一些实施方案中，存储在与计算机系统1900分离的计算机可访问介质上的指令可经由传送介质或经由通信介质(诸如网络和/或无线链路)传达的信号(诸如电信号、电磁信号或数字信号)传送到计算机系统1900。各种实施方案还可包括接收、发送或存储根据以上描述在计算机可访问介质上实施的指令和/或数据。一般而言，计算机可存取介质可以包括非暂态计算机可读存储介质或存储器介质诸如磁性或光学介质，例如磁盘或DVD/CD-ROM、易失性或非易失性介质，诸如RAM(例如，SDRAM、DDR、RDRAM、SRAM等)、ROM等。在一些实施方案中，计算机可存取介质可以包括经由通信介质诸如网络和/或无线链路传达的传输介质或信号，诸如电信号、电磁信号或数字信号。

可根据以下条款描述本公开的实施方案：1.一种系统，包括：

电源单元；以及

数据中心，所述数据中心包括：

电气负载；以及

内部电力分配网，所述内部电力分配网连接到所述电源单元和所述电气负载，其中所述内部电力分配网被定位在所述数据中心内并且包括：

模块化电力输送元件，所述模块化电力输送元件以网格图案布置；以及

节点，所述节点位于所述网格图案的交叉点处；

其中所述模块化电力输送元件和所述节点被布置在所述数据中心中，使得每个节点被配置为从连接到所述节点的所述模块化电力输送元件中的两个以上的模块化电力输送元件接收电力，并且

其中所述电气负载被布置在所述数据中心中，使得所述电气负载经由所述节点中的相应节点从所述网接收电力。

2.如条款1所述的系统，其中：

所述电源单元被配置为向所述内部电力分配网供应直流(DC)电力；并且

所述内部电力分配网被配置为将从所述电源单元接收的所述DC电力分配给所述电气负载。

3.如条款1至2中任一项所述的数据中心，其中：

所述模块化输送元件中的相应模块化输送元件包括高侧电压通路和低侧电压通路，并且

所述内部电力分配网包括接地连接，所述接地连接经由高欧姆电阻器连接在所述模块化电力输送元件的所述高侧通路中的一个或多个高侧通路和所述模块化电力输送元件的所述低侧通路中的一个或多个低侧通路之间，其中所述接地连接和所述高欧姆电阻器为所述数据中心的所述内部电力分配网提供接地故障保护。

4.如条款1至3中任一项所述的数据中心，其中所述内部电力分配网被配置为经由连接到所述给定节点的所述模块化电力输送元件中的两个以上的模块化电力输送元件同时向连接到给定节点的给定电气负载供应电力。

5.一种电力分配网，包括：

模块化电力输送元件，所述模块化电力输送元件被配置为以网格图案布置以向设施中的计算设备、联网设备或数据存储设备供应电力；以及

节点，所述节点位于所述网格图案的交叉点处；

其中所述模块化电力输送元件和所述节点被布置成使得所述节点中的相应节点被配置为从连接到所述相应节点的所述模块化电力输送元件中的两个以上的模块化电力输送元件接收电力，并且将所接收的电力供应到所述设施中的所述计算设备、所述联网设备或所述数据存储设备中的一件或多件。

6.如条款5所述的电力分配网，其中所述电力分配网被配置为分配直流(DC)电力。

7.如条款5或6所述的电力分配网，还包括：

电源单元，所述电源单元位于连接到所述电力分配网的周边的所述设施处。

8.如条款7所述的电力分配网，其中所述电源单元中的每个电源单元具有750千瓦(KW)或更小的容量。

9.如条款7或8所述的电力分配网，其中所述电源单元中的每个电源单元供应小于被提供给所述电力分配网的总电量的20％的电量。

10.如条款7至9中任一项所述的电力分配网，其中所述电源单元包括以下中的一项或多项：

太阳能电源单元；

基于风能的电源单元；

基于地热的电源单元；或者

基于水力发电的电源单元。

11.如条款7至10中任一项所述的电力分配网，其中所述电源单元包括以下中的一项或多项：

公用电源部件，所述公用电源部件被配置为将从公用电源接收的交流电力转换成直流(DC)电力；或者

基于燃料的电源部件，所述基于燃料的电源部件被配置为使用一种或多种类型的燃料来生成DC电力。

12.如条款5至11中任一项所述的电力分配网，其中：

所述设施的所述计算设备、所述联网设备或所述数据存储设备包括在便携式装运集装箱中；以及

所述电力分配网被配置为将电力分配到包括在所述便携式装运集装箱中的所述计算设备、所述联网设备或所述数据存储设备。

13.如条款5至12中任一项所述的电力分配网，其中：

所述设施是数据中心建筑；并且

所述电力分配网被配置为将电力分配到包括在数据中心建筑物中的所述计算设备、所述联网设备或所述数据存储设备。

14.如条款5至13中任一项所述的电力分配网，其中所述电力分配网的所述模块化电力输送元件以三维网格图案布置，并且其中所述节点中的相应节点位于所述模块化输送元件的三维交叉点处。

15.一种方法，包括：

提供用于设施的电力分配网，其中所述电力分配网包括：

模块化电力输送元件，所述模块化电力输送元件以网格图案布置以向所述设施中的计算设备、联网设备或数据存储设备供应电力；以及

节点，所述节点位于所述网格图案的交叉点处；以及

经由所述电力分配网的所述节点将电力分配给所述设施中的所述计算设备、所述联网设备或所述数据存储设备，其中来自连接到相应节点的所述模块化电力输送元件中的两个以上的模块化电力输送元件的电力被供应到所述相应节点。

16.如条款15所述的方法，还包括：

提供一定量的电源单元以向所述电力分配网供应电力，其中所述一定量的电源单元具有对应于所述设施中的所述计算设备和所述数据存储设备的当前电力消耗水平的组合电容量。

17.如条款16所述的方法，还包括：

响应于所述设施中的所述计算设备和所述数据存储设备的当前电力消耗水平的预期增加，提供附加电源单元；以及

将所述附加电源单元连接到所述电力分配网，同时所述一定量的电源单元继续向所述电力分配网供应电力。

18.如条款16或17所述的方法，其中所述一定量的电源单元包括公用电源单元或基于可再生能源的电源单元和基于燃料的电源单元；并且

其中将电力分配给所述设施中的所述计算设备、所述联网设备或所述数据存储设备包括：

从所述公用电源单元或所述基于可再生能源的电源单元提供由所述计算设备和所述数据存储设备消耗的基线量的电力；并且

在来自所述基于燃料的电源单元的电力消耗的尖峰期间向所述计算设备和所述数据存储设备提供边际量的电力。

19.如条款16至18中任一项所述的方法，还包括：

检测所述电力分配网的第一侧上的模块化输送元件的故障；以及

从所述电力分配网的所述第一侧上的向所述电力分配网供应电力的第一电源单元切换到所述电力分配网的第二侧上的向所述电力分配网供应电力的第二电源单元。

20.如条款15至19中任一项所述的方法，还包括：

检测模块化输送元件或节点的故障；以及

禁止生成修复所述故障模块化输送元件或节点的命令，直到已经达到故障模块化输送元件或节点的阈值数量。

21.一种系统，包括：

数据中心，所述数据中心包括：

生热部件，所述生热部件安装在所述数据中心内的不同位置；以及

内部冷却网，所述内部冷却网被定位在所述数据中心中，其中所述内部冷却网包括：

冷却流体输送管道，所述冷却流体输送管道以网格图案布置；以及

节点，所述节点位于所述网格图案的交叉点处；以及

排热单元，所述排热单元连接到所述内部冷却网并且被配置为从流过所述内部冷却网的冷却流体中去除热量，

其中所述节点中的相应节点被配置为从连接到所述相应节点的所述冷却流体输送管道中的多个冷却流体输送管道接收冷却流体，并且将所述冷却流体返回到所述冷却流体输送管道中的多个冷却流体输送管道，并且

其中所述生热部件被布置在所述数据中心中，使得所述生热部件中的相应生热部件被经由所述节点中的相应节点从所述内部冷却网接收以及返回到所述内部冷却网的冷却流体冷却。

22.如条款21所述的系统，其中所述生热部件包括在服务器或联网装置中，所述服务器或联网装置安装在位于所述数据中心内的不同位置的机架中。

23.如条款21或22所述的系统，其中所述机架中的至少一些机架还包括液体-空气热交换器，并且

其中所述机架中的所述至少一些机架中的所述生热部件由空气进行空气冷却，所述空气已经被述冷却流体的经由所述节点中的相应节点从所述内部冷却网接收以及返回到所述内部冷却网的部分冷却，其中所述冷却流体的经由所述相应节点从所述冷却网接收以及返回到所述冷却网的所述部分流过相应的液体-空气热交换器。

24.如条款21至23中任一项所述的系统，其中所述生热部件由相应的液体冷却回路液体冷却，所述相应的液体冷却回路经由所述节点中的相应的节点连接到所述内部冷却网。

25.一种冷却网，包括：

冷却流体输送元件，所述冷却流体输送元件以网格图案布置以向设施中的计算设备、联网设备或数据存储设备提供冷却支持；以及

节点，所述节点位于所述网格图案的交叉点处；

其中所述冷却流体输送元件和所述节点布置在所述设施中，使得所述节点中的相应节点被配置为从所述流体输送元件中的多个流体输送元件接收冷却流体并将冷却流体返回到所述流体输送元件中的多个流体输送元件，并且

其中所述节点中的相应节点被配置为：

将所接收的冷却流体提供给冷却回路，以用于从所述计算设备、所述联网设备或所述数据存储设备中的一件或多件去除热量，以及

从所述冷却回路接收冷却流体，所述冷却流体已经用于从所述计算设备、所述联网设备或所述数据存储设备中的一件或多件去除热量。

26.如条款25所述的冷却网，其中每个节点连接到：

冷却流体供应管线，所述冷却流体供应管线包括在连接到所述节点的所述多个冷却流体输送元件中的相应冷却流体输送元件中，

冷却流体返回管线，所述冷却流体返回管线包括在连接到所述节点的所述多个冷却流体输送元件中的所述相应冷却流体输送元件中，

供应管线，所述供应管线从所述节点到使用来自所述节点的冷却流体冷却的所述计算设备、所述联网设备或所述数据存储设备中的一件或多件；以及

返回管线，所述返回管线来自使用来自所述节点的所述冷却流体冷却的所述计算设备、所述联网设备或所述数据存储设备中的一件或多件。

27.如条款25或26所述的冷却网，其中在所述冷却流体供应管线和所述冷却流体返回管线中流动的所述冷却流体的相应绝对压力小于一个大气压。

28.如条款26或27所述的冷却网，其中所述冷却流体供应管线和所述冷却流体返回管线被配置为以一致的供应压力将冷却流体提供到所述节点，以及以一致的返回压力从所述节点接收冷却流体。

29.如条款25至27中任一项所述的冷却网，还包括：

排热单元，所述排热单元连接到所述冷却网并且被配置为从流过所述冷却网的所述冷却流体中去除热量。

30.如条款29所述的冷却网，其中所述排热单元是被配置为在所述冷却流体流过所述冷却网时连接到所述冷却网或从所述冷却网断开的模块化单元。

31.如条款30所述的冷却网，其中所述模块化排热单元包括蒸发冷却单元或自由冷却单元。

32.如条款30或31所述的冷却网，其中所述模块化排热单元包括机械冷却单元或吸收制冷冷却单元。

33.如条款25至32中任一项所述的冷却网，还包括：

绝热罐，所述绝热罐被配置为储存所述冷却流体的一部分，

其中在高冷却负载的时间段期间，流过所述绝热罐的冷却流体使所述绝热罐中的大量冷却流体的温度升高，并且

其中在较低冷却负载的时段期间，流过所述绝热罐的冷却流体使所述罐中的大量冷却流体的温度降低。

34.如条款25至33中任一项所述的冷却网，还包括：

压力传感器阵列，所述压力传感器阵列连接到所述冷却流体输送元件或所述节点中的相应冷却流体输送元件或节点；以及

冷却网监测系统，所述冷却网监测系统被配置为：

比较从所述压力传感器阵列中的相应压力传感器接收的压力读数；以及

识别泄漏冷却流体输送元件或节点。

35.一种方法，包括：

提供用于设施的冷却网，其中所述冷却网包括：

冷却流体输送元件，所述冷却流体输送元件以网格图案布置以向所述设施中的计算设备、联网设备或数据存储设备提供冷却支持；以及

节点，所述节点位于所述网格图案的交叉点处；以及

使冷却流体流过所述冷却网以向所述设施中的所述计算设备、所述联网设备或所述数据存储设备提供冷却，其中经由特定节点向连接到所述特定节点的相应各件计算设备、联网设备或数据存储设备供应冷却流体，所述冷却流体在所述特定节点处从连接到所述特定节点的所述流体输送元件中的两个或更多个流体输送元件接收。

36.如条款35所述的方法，还包括：

将所述节点中的一个节点连接到液体冷却系统以冷却产生集中的废热的各件所述计算设备、所述联网设备或所述数据存储设备。

37.如条款35或36所述的方法，其中使所述冷却流体流过所述冷却网以向所述设施中的所述计算设备、所述联网设备或所述数据存储设备提供冷却包括：

使所述冷却流体流过连接到所述节点中的一个节点的液体-空气热交换器：以及

使所述冷却流体流过液体冷却的计算装置的冷却回路，所述冷却回路连接到所述冷却网的所述一个节点或另一个节点。

38.如条款35至37中任一项所述的方法，还包括：

监测所述冷却流体输送元件或所述节点中的相应冷却流体输送元件或节点中的相应冷却流体压力；并且

响应于检测到压力异常，自动隔离所述冷却流体输送元件中的一个冷却流体输送元件。

39.如条款35至38中任一项所述的方法，其中在所述冷却流体输送元件的冷却流体供应管线和所述冷却流体返回管线中流动的所述冷却流体的相应绝对压力小于一个大气压，所述方法还包括：

监测从所述冷却网去除的空气的流量；

响应于从所述冷却网去除的空气的所述流量超过阈值量，分析所述冷却流体输送元件或所述节点中的相应冷却流体输送元件或节点中的冷却流体压力，以识别泄漏冷却流体输送元件；并且

自动隔离所述泄漏冷却流体输送元件。

40.如条款35至39中任一项所述的方法，还包括：

检测冷却流体输送元件的故障；并且

禁止生成修复所述故障冷却流体输送元件的命令，直到达到故障冷却流体输送元件的阈值数量。

虽然已经相当详细地描述了上述实施方案，但是一旦完全理解上述公开内容，许多变化和修改对于本领域技术人员而言将会变得显而易见。以下权利要求书旨在被解释为涵盖所有此类变化和修改。

Claims (15)

1.一种电力分配网，包括：

模块化电力输送元件，所述模块化电力输送元件被配置为以网格图案布置以向设施中的计算设备、联网设备或数据存储设备供应电力；以及

节点，所述节点位于所述网格图案的交叉点处；

其中所述模块化电力输送元件和所述节点被布置成使得所述节点中的相应节点被配置为从连接到所述相应节点的所述模块化电力输送元件中的两个以上的模块化电力输送元件接收电力，并且将所接收的电力供应到所述设施中的所述计算设备、所述联网设备或所述数据存储设备中的一件或多件。

2.如权利要求1所述的电力分配网，其中所述电力分配网被配置为分配直流(DC)电力。

3.如权利要求1所述的电力分配网，还包括：

电源单元，所述电源单元位于连接到所述电力分配网的周边的所述设施处。

4.如权利要求3所述的电力分配网，其中所述电源单元中的每个电源单元具有750千瓦(KW)或更小的容量。

5.如权利要求3所述的电力分配网，其中所述电源单元中的每个电源单元供应小于被提供给所述电力分配网的总电量的20％的电量。

6.如权利要求3所述的电力分配网，其中所述电源单元包括以下中的一项或多项：

太阳能电源单元；

基于风能的电源单元；

基于地热的电源单元；或者

基于水力发电的电源单元。

7.如权利要求3所述的电力分配网，其中所述电源单元包括以下中的一项或多项：

公用电源部件，所述公用电源部件被配置为将从公用电源接收的交流电力转换成直流(DC)电力；或者

基于燃料的电源部件，所述基于燃料的电源部件被配置为使用一种或多种类型的燃料来生成DC电力。

8.如权利要求1所述的电力分配网，其中：

所述设施的所述计算设备、所述联网设备或所述数据存储设备包括在便携式装运集装箱中；以及

所述电力分配网被配置为将电力分配到包括在所述便携式装运集装箱中的所述计算设备、所述联网设备或所述数据存储设备。

9.如权利要求1所述的电力分配网，其中所述电力分配网的所述模块化电力输送元件以三维网格图案布置，并且其中所述节点中的相应节点位于所述模块化输送元件的三维交叉点处。

10.一种方法，包括：

提供用于设施的电力分配网，其中所述电力分配网包括：

模块化电力输送元件，所述模块化电力输送元件以网格图案布置以向所述设施中的计算设备、联网设备或数据存储设备供应电力；以及

节点，所述节点位于所述网格图案的交叉点处；以及

经由所述电力分配网的所述节点将电力分配给所述设施中的所述计算设备、所述联网设备或所述数据存储设备，其中来自连接到相应节点的所述模块化电力输送元件中的两个以上的模块化电力输送元件的电力被供应到所述相应节点。

11.如权利要求10所述的方法，还包括：

提供一定量的电源单元以向所述电力分配网供应电力，其中所述一定量的电源单元具有对应于所述设施中的所述计算设备和所述数据存储设备的当前电力消耗水平的组合电容量。

12.如权利要求11所述的方法，还包括：

响应于所述设施中的所述计算设备和所述数据存储设备的当前电力消耗水平的预期增加，提供附加电源单元；以及

将所述附加电源单元连接到所述电力分配网，同时所述一定量的电源单元继续向所述电力分配网供应电力。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述一定量的电源单元包括公用电源单元或基于可再生能源的电源单元和基于燃料的电源单元；并且

其中将电力分配给所述设施中的所述计算设备、所述联网设备或所述数据存储设备包括：

从所述公用电源单元或所述基于可再生能源的电源单元提供由所述计算设备和所述数据存储设备消耗的基线量的电力；并且

在来自所述基于燃料的电源单元的电力消耗的尖峰期间向所述计算设备和所述数据存储设备提供边际量的电力。

14.如权利要求11所述的方法，还包括：

检测所述电力分配网的第一侧上的模块化输送元件的故障；以及

从所述电力分配网的所述第一侧上的向所述电力分配网供应电力的第一电源单元切换到所述电力分配网的第二侧上的向所述电力分配网供应电力的第二电源单元。

15.如权利要求10所述的方法，还包括：

检测模块化输送元件或节点的故障；以及

禁止生成修复所述故障模块化输送元件或节点的命令，直到已经达到故障模块化输送元件或节点的阈值数量。

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