CN202111718U

CN202111718U - 数据中心模块化能源供应装置

Info

Publication number: CN202111718U
Application number: CN2011201562652U
Authority: CN
Inventors: 刘安全
Original assignee: AIRSYS REFRIGERATION ENGINEERING TECHNOLOGY (BEIJING) Co Ltd
Current assignee: AIRSYS REFRIGERATION ENGINEERING TECHNOLOGY (BEIJING) Co Ltd
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2021-05-16

Abstract

本实用新型提供一种数据中心模块化能源供应装置，它包括：供电模块和供冷模块，它们分别用于为各个数据中心模块提供电源和冷源；并且供电模块和供冷模块设置于同一承载装置上。该能源供应装置，将数据中心的电源和冷源供给装置集成在同一承载装置上，能够实现能源供给装置的集成化和标准化，可与模块化数据中心相配套使用，且可以更加方便地进行运输和组装，为集装箱式数据中心的大规模应用提供进一步的支持。

Description

数据中心模块化能源供应装置

技术领域

本实用新型涉及一种数据中心模块化能源供应装置。

背景技术

互联网与信息技术的快速发展，催生了大量的数据中心。如图1所示，狭义上的数据中心主要包括：数据计算与存储的设备(服务器)、空调机、电源分配器、安全监控设备、网络监控与数据传输设备等几大部分。如图2所示，一个完整的数据中心，即广义上的数据中心还包括：为狭义上的数据中心提供电源与冷源的设施。其中的电源设备就是供、配电系统，冷源设备即为狭义数据中心提供冷源的设备。

目前，图1所示的狭义上的数据中心已经做成模块化产品，每个模块为一个集装箱，该模块本身就可以是一个独立的狭义数据中心，也可以将多个模块互相连接在一起形成一个大型或超大型狭义数据中心。该产品目前有IBM，HP，GOOGLE等公司在生产或应用，例如，谷歌公司的“模块化计算环境”(公开号CN101501599)所描述的技术方案，这里将这种类型的产品称之为：A类数据中心。实际上，将广义数据中心的全部设施集成为一个整体，做成一个整体式装置的想法，也已经被公开，例如，“箱式数据中心基础设施及其集装箱式数据中心”(公开号CN1464770)所描述的技术方案，这里将这类数据中心称之为：B类数据中心。

上述两种类型的技术方案，都可以适用较广泛的范围，但也都有一些局限性。

A类数据中心有利于实现狭义数据中心的标准化，却不能独立使用，必须另外配置电源与冷源设备，而这些电源与冷源设备，大多数情况下都需要专业公司设计、安装、集成，难以系列化、标准化，不利于A类数据中心的推广使用，成本高、周期也长。

B类数据中心在一个箱体内集成了太多的东西，甚至将发电机也集成进去了，非常适合于远郊、野外使用，特别是用作为灾区应急数据中心。

由上可以看出，需要一种介于上述两类数据中心的一个补充产品来弥补上述不足。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种数据中心模块化能源供应装置，为数据中心的大规模应用提供进一步的支持。

为了实现上述目的，本实用新型提出了一种数据中心模块化能源供应装置，其特征在于，包括：

供电模块100和供冷模块200，分别用于为各个数据中心模块300提供电源和冷源；

所述供电模块100和供冷模块200设置于同一承载装置上。

采用上述结构，将数据中心的电源和冷源供给装置集成在同一承载装置上，能够实现能源供给装置的集成化和标准化，可与模块化数据中心相配套使用，且可以更加方便地进行运输和安装，为集装箱式数据中心的大规模应用提供进一步的支持。

本发明优选，所述供电模块100包括：

市电接口，用于接入市电；

市电分配单元110，与市电接口电连接，用于将接入的双路市电进行配送；

制冷模块供电接口121，与市电分配单元110电连接，用于向供冷模块200提供供电接口；

数据中心模块供电接口122，与市电分配单元110电连接，用于向1个或数个数据中心模块300提供供电接口。

采用上述结构，利用配线架式装置，通过接口对接的方式能够将电源更加准确、便利地接到供冷模块200和数据中心模块300上，更加利于和模块化数据中心的配套使用。

本发明优选，所述供电模块100还包括：

电路监控输入接口150，用于接收各个数据中心模块300的电源供给状况的信息；

电路监控分配单元130，与电路监控输入接口150连接，用于将从电路监控输入接口150接收的各信息转换为配电控制单元140可识别的信息；

配电控制单元140，与电路监控分配单元130信号连接，用于根据电路监控分配单元130传输的信息来控制市电分配单元110的配送；

制冷输入接口112，与所述供冷模块200的供冷接口212相连接，用于为供电模块100中的各功能模块提供冷源；

所述制冷模块供电接口121，与所述供冷模块200相连接，用于为供冷模块200中的各功能模块提供电源；

所述数据中心模块供电接口122与所述数据中心模块300相连接，用于为数据中心模块300的各功能模块提供电源。

采用上述结构，能够将各用电模块的电源供给状况及时地反馈给配电控制单元140，这样，有利于配电控制单元140及时地获取供电信息，并及时地调整电源配给。

本发明优选，所述市电接口包括两路市电接口。

采用上述结构，可以提供两路市电作为电源，用于电源的备用。

本发明优选，所述数据中心模块供电接口122和电路监控输入接口150为多路接口。

采用上述结构，由于设置了多路接口，这样，当其中的某个接口发生故障时，可以随时切换到其他接口，减轻了维修难度，利于保证电源的顺利供给。

本发明优选，所述供冷模块200包括：

制冷装置260，用于产生冷源；

供冷分配单元210，与制冷装置260相连以获得冷源，并进行冷源的配送；

制冷输出接口211，与供冷分配单元210连接，用于向各个数据中心模块300提供冷源接口；

供电模块供冷接口212，与所述供电模块100相连接，用于为供电模块100中的各需要降温的功能单元提供冷源。

采用上述结构，利用管路配送架式装置，通过接口对接的方式能够将冷源更加准确、便利地接到需要进行降温的各功能模块上，更加利于和模块化数据中心的配套使用。

本发明优选，所述供冷模块200还包括：

传感器输入接口250，用于接收来自各个数据中心模块300的回水温度状况的信息以及供给各数据中心模块300的供水温度状况的信息；

制冷监控分配单元230，与传感器输入接口250连接，用于将从传感器输入接口250接收的各信息转换为制冷装置控制单元240可识别的信息；

制冷装置控制单元240，用于根据制冷监控分配单元230获得的信息来控制制冷装置260的工作，以及控制供冷分配单元210的冷源配送；

供电输入接口221，与所述供电模块100的制冷模块供电接口121相连接，用于为供冷模块200中的各功能提供电源。

采用上述结构，能够将各需要降温的功能模块的冷源供给状况及时地反馈给制冷装置控制单元240，这样，有利于制冷装置控制单元240及时地获取供冷信息，并及时地调整冷源配给。

本发明优选，所述制冷装置260为水冷式或风冷式制冷机组。

采用上述结构，可以根据制冷环境的具体需要，选择适合的制冷装置。

本发明优选，所述制冷输出接口211和传感器输入接口250为多路接口。

采用上述结构，由于设置了多路接口，这样，当其中的某个接口发生故障时，可以随时切换到其他接口，减轻了维修难度，利于保证冷源的顺利可靠供给。

本发明优选，所述承载装置为可移动。

采用上述结构，有利于能源供应装置的运输和组装，为集装箱式数据中心的大规模应用提供进一步的支持。

附图说明

图1为狭义数据中心的结构示意图；

图2为广义数据中心的结构示意图；

图3为能源供应装置与各数据中心模块连接的示意图；

图4为能源供应装置中供电模块一种实施例的原理框图；

图5为能源供应装置中供冷模块一种实施例的原理框图；

图6为与能源供应装置配套使用的数据中心模块一种实施例的原理框图。

具体实施方式

下面根据图来具体描述本实用新型实施例提供的数据中心模块化能源供应装置。其中，图4-图6中各种线的示意为：粗线代表供电线路；细线代表制冷管路；虚线代表信号线；空心线代表多路。

图3示出了能源供应装置400与各个数据中心模块300(即背景技术中的狭义的数据中心)连接的示意图。能源供应装置400包括供电模块100和供冷模块200，分别用于为各个数据中心模块300提供电源和冷源。能源供应装置400中各部份(即供电模块100与供冷模块200)可设置于同一可移动的承载装置(强度足够的底座)上，按图3、图4相互联结，并做成外形尺寸和起吊方式与集装箱相同或相似的形式，从而形成一个整体模块，并且便于装卸运输。

整个能源供应装置400中的各功能模块，可以根据数据中心模块300的具体规模和数量来选择匹配，以与不同的数据中心规模相适应。

在供电模块100、供冷模块200上设置有若干个电力进出口及冷源配送进出口，在安装时，这些进出口与狭义的数据中心模块300上的进出口相对接，将供电模块100的外部电源接入，即完成了整个广义数据中心的安装工作。

图4为供电模块100一种实施例的原理框图，如图4所示，供电模块100包括：

第一市电接口123和第二市电接口124，用于接入两路市电。此处采用两路市电是用于电源的备用。

市电分配单元110，与第一市电接口123和第二市电接口124电连接，用于将接入的双路市电进行配送，配送至用电的其他各接口及单元，并根据所述配电控制单元140的控制信息进行电源配送的调整。该市电分配单元110可以由电子配线架实现，可根据配电控制单元140的控制信息中的指令进行配线架的输入端到各个输出端的可控连接，从而实现电源的配送。

制冷模块供电接口121，与市电分配单元110电连接，用于向供冷模块200提供电源，该接口与制冷模块200中的供电输入接口221相对接，来将供电模块100中的电能输入给制冷模块200。

数据中心模块供电接口122，与市电分配单元110电连接，提供连接各个数据中心模块300相应接口，以向各个数据中心模块300提供电源。其中，数据中心模块供电接口122为多路接口。

电路监控输入接口150，与数据中心模块供电接口122相连接，以采集输出到各个数据中心模块的电源供给状况的信息。其中，该接口也为多路接口。

电路监控分配单元130，与电路监控输入接口150信号连接，用于将从电路监控输入接口150接收的各路信息转换为配电控制单元140可识别的信息。所述的转换包括将多路信息进行编码转换为一路信息。

配电控制单元140，与电路监控分配单元130信号连接，用于根据电路监控分配单元130传输过来的信息去控制市电分配单元110的配送。

下面对供电模块100的工作原理进行说明：

在运行过程中，双路市电经由市电接口123和市电接口124被导入市电分配单元110；市电分配单元110根据配电控制单元140提供的电源配置信息对电源进行配送，经由与其连接的制冷模块供电接口121将市电导出至供冷模块200，经由多路数据中心模块供电接口122将市电导出至各个数据中心模块300。多路电路监控输入接口150与多路数据中心模块供电接口122相连，将数据中心模块300的电源供给情况的信息发送至电路监控分配单元130；该电路监控分配单元130对接收的各路信息进行编码转换后发送至配电控制单元140；该配电控制单元140根据接收的各路信息对所生成的电源配置信息进行实时调整，并据此控制市电分配单元110对电源配送的调整，即完成了一个完整向各个数据中心模块300的电源供给过程。

图5为供冷模块200一种实施例的原理框图，如图5所示，该供冷模块200包括：

制冷装置260，用于产生冷源。其中该制冷装置可为中央空调冷水机组(提供冷水)或压缩冷凝机组(提供制冷剂液体)。其还根据制冷装置控制单元240的控制信息对制冷过程进行控制，包括制冷量、温度、时间等进行控制。

供冷分配单元210，与制冷装置260相连以获得冷源，并进行冷源的配送，配送至制冷输出接口211的相应接口。并根据制冷装置控制单元240的控制信息进行冷源配送的调整。该供冷分配单元210可以由管路配送架实现，管路配送架由若干多路多通阀实现，可以实现输入的冷源可控的分配到不同的输出(即输出至制冷输出接口211的不同接口)。这里的可控包括对冷源流速或流量的控制，如通过对相应阀门开启度的控制实现。

制冷输出接口211，与供冷分配单元210连接，用于将所配送的冷源传输至各个数据中心模块300。其中，该接口为多路接口。

传感器输入接口250，与制冷输出接口211相连接，采集输出到各个数据中心模块300的回水温度状况的信息，以及供给各数据中心模块300的供水温度状况的信息。其中，该接口也为多路接口。

制冷监控分配单元230，与传感器输入接口250信号连接，用于将从传感器输入接口250接收的各路信息转换为制冷装置控制单元240可识别的信息。所述的转换包括将多路信息进行编码转换为一路信息。

制冷装置控制单元240，用于根据制冷监控分配单元230获得的信息来控制制冷装置260的工作，以及控制供冷分配单元210的冷源配送。

其中，还包括供电模块供冷接口212，用于向供电模块100提供冷源，该接口与供电模块100中的制冷输入接口112相对接，来为供电模块(100)中的各需要降温的功能单元处提供冷源。

下面对供冷模块200的工作原理进行说明：

在运行过程中，制冷装置控制单元240根据所生成的冷源配置信息控制制冷装置260运行产生冷源，同时根据冷源配置信息控制供冷分配单元210对来自制冷装置260的冷源进行配送；制冷输出接口211将供冷分配单元210配送的冷源输送至各个数据中心模块300及供电模块100。传感器输入接口250，与制冷输入接口211相连来采集相关温度信息，得到各个数据中心模块300的温度分布情况，并通过制冷监控分配单元230编码转换后提供给制冷装置控制单元240；制冷装置控制单元240根据接受的信息调整冷源配置信息，并据此控制制冷装置260的运行，及控制供冷分配单元210的配送。这样，即完成了一个完整的冷源供给过程，来保证冷源的正常供给，保证与各个数据中心模块的相配套工作。

同时，在供冷模块200中设置的供电模块供冷接口212向供电模块100中制冷输入接口112提供冷源。其中，制冷输入接口112用于连接设置在供电模块100中的各需要降温的功能单元处的制冷输入接口，以将供冷模块200提供的冷源分配至各功能单元实现对相关工作模块进行降温，从而来维持供电模块100的正常运行，有利于保证数据中心的顺利工作。

图6还示出了与能源供应装置配套使用的一数据中心模块一种实施例的原理框图，与图4所示供电模块，及图5所示供冷模块相对应。如图6所示，该数据中心模块300包括：

数据服务器370，用于进行数据的处理和存储，与现有技术实现的功能相同，不再赘述。

数据中心供电接口310，用于与供电模块100的数据中心模块供电接口122电连接以获取电源，为数据中心模块300中的各工作单元提供电能。

供电监控单元330，用于对数据中心模块300中的各工作单元的电源供给情况进行监控，包括对电压、电流的监控。

供电监控输出接口320，与所述供电监控单元330相连，用于将供电监控单元330所监控得到的信息发送至供电模块100的电路监控输入接口150。

制冷输入接口360，用于与供冷模块200的制冷输出接口211相连接以获得冷源，以为数据中心模块300提供冷源进行降温；

温度传感器340，用于对数据中心模块300的各工作单元和/或其环境的温度进行采集。

通过上述描述可以看出，供电模块100通过制冷模块供电接口121、数据中心模块供电接口122分别与供冷模块200中的供电输入接口221，以及数据中心模块300中的数据中心供电接口310相对接，实现供电模块100与供冷模块200和数据中心模块300的组装，实现对两者的电源供给。在运行中，供电模块100还可通过检测制冷模块供电接口121、数据中心模块供电接口122处的电源信息(例如，输出功率、输出时间、温度高低等)，来实现信息的采集，并将其反馈给对应的配置单元。

供冷模块200通过供电模块供冷接口212、制冷输出接口211分别与供电模块100中的制冷输入接口112，以及数据中心模块300中的制冷输入接口360相对接，实现供冷模块与数据中心模块300的组装，实现对两者的冷源供给。在运行中，供冷模块200还可通过检测供电模块供冷接口212、制冷输出接口211处的冷源信息(例如，回水温度状况、流量、流速等)，来实现信息的采集，并将其反馈给对应的配置单元。

在上述实施方式中，将数据中心的电源和冷源供给系统集成在一起，能够实现能源装置的集成化和标准化，从而形成集装箱式能源装置。它可与模块化数据中心相配套使用，为数据中心的大规模应用提供进一步的支持。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，例如，上述实施例中，电路监控输入接口150与多路数据中心模块供电接口122相连，将数据中心模块300的电源供给情况的信息发送至电路监控分配单元130。该多路电路监控输入接口150还可与各个数据中心模块300相连接，将各个数据中心模块150的电源供给情况的信息发送至电路监控分配单元130。例如，上述实施例中，传感器输入接口250与制冷输入接口211相连，采集各个数据中心模块300的温度分布情况，将数据中心模块300的冷源供给情况的信息发送至制冷监控分配单元230。该传感器输入接口250还可连接数据中心模块300的各个相应接口，以采集来自或去向各个数据中心模块300的回水温度状况的信息，以及供给各数据中心模块300的供水温度状况的信息等。

另外，如图6所示，还可在数据中心模块300中设置温度传感器输出接口350，该接口与所述温度传感器340相连接，用于将温度传感器340所采集的信息发送至数据中心模块300的传感器输入接口250。

总之，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种数据中心模块化能源供应装置，其特征在于，包括：

供电模块(100)和供冷模块(200)，分别用于为各个数据中心模块(300)提供电源和冷源；

所述供电模块(100)和供冷模块(200)设置于同一承载装置上。

2.根据权利要求1所述的能源供应装置，其特征在于，所述供电模块(100)包括：

市电接口，用于接入市电；

市电分配单元(110)，与市电接口电连接，用于将接入的双路市电进行配送；

制冷模块供电接口(121)，与市电分配单元(110)电连接，用于向供冷模块(200)提供供电接口；

数据中心模块供电接口(122)，与市电分配单元(110)电连接，用于向1个或数个数据中心模块(300)提供供电接口。

3.根据权利要求2所述的能源供应装置，其特征在于，所述供电模块(100)还包括：

电路监控输入接口(150)，用于接收各个数据中心模块(300)的电源供给状况的信息；

电路监控分配单元(130)，与电路监控输入接口(150)连接，用于将从电路监控输入接口(150)接收的各信息转换为配电控制单元(140)可识别的信息；

配电控制单元(140)，与电路监控分配单元(130)信号连接，用于根据电路监控分配单元(130)传输的信息来控制市电分配单元(110)的配送；

制冷输入接口(112)，与所述供冷模块(200)的供冷接口(212)相连接，用于为供电模块(100)中的各功能模块提供冷源；

所述制冷模块供电接口(121)，与所述供冷模块(200)相连接，用于为供冷模块(200)中的各功能模块提供电源；

所述数据中心模块供电接口(122)与所述数据中心模块(300)相连接，用于为数据中心模块(300)的各功能模块提供电源。

4.根据权利要求2所述的能源供应装置，其特征在于，所述市电接口包括两路市电接口。

5.根据权利要求3所述的能源供应装置，其特征在于，所述数据中心模块供电接口(122)和电路监控输入接口(150)为多路接口。

6.根据权利要求1所述的能源供应装置，其特征在于，所述供冷模块(200)包括：

制冷装置(260)，用于产生冷源；

供冷分配单元(210)，与制冷装置(260)相连以获得冷源，并进行冷源的配送；

制冷输出接口(211)，与供冷分配单元(210)连接，用于向各个数据中心模块(300)提供冷源接口；

供电模块供冷接口(212)，与所述供电模块(100)相连接，用于为供电模块(100)中的各需要降温的功能单元处提供冷源。

7.根据权利要求6所述的能源供应装置，其特征在于，所述供冷模块(200)还包括：

传感器输入接口(250)，用于接收各个数据中心模块(300)的温度状况的信息；

制冷监控分配单元(230)，与传感器输入接口(250)连接，用于将从传感器输入接口(250)接收的各信息转换为制冷装置控制单元(240)可识别的信息；

制冷装置控制单元(240)，用于根据制冷监控分配单元(230)获得的信息来控制制冷装置(260)的工作，以及控制供冷分配单元(210)的冷源配送；

供电输入接口(221)，与所述供电模块(100)的制冷模块供电接口(121)相连接，用于为供冷模块(200)中的各功能提供电源。

8.根据权利要求6所述的能源供应装置，其特征在于，所述制冷装置(260)为水冷式或风冷式制冷机组。

9.根据权利要求7所述的能源供应装置，其特征在于，所述制冷输出接口(211)和传感器输入接口(250)为多路接口。

10.根据权利要求1所述的能源供应装置，其特征在于，所述承载装置为可移动。