CN216290318U - It设备供电系统和设备系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种IT设备供电系统和设备系统。该IT设备供电系统包括N个第一配电装置、L个变压装置和L个第二配电装置。一个第一配电装置的输入端与一路外市电的输出端连接，用于外市电输入，N为大于2的整数；变压装置用于将输入的第一电压转换为与信息技术IT设备适用的电压；多个IT设备中第M个IT设备接收的两路电压分别来源于第M个第二配电装置输出的电压和第M+1个第二配电装置输出的电压，M为大于零的整数；多个IT设备中最后一个IT设备接收的两路电压分别来源于第1个第二配电装置输出的电压和第L个第二配电装置输出的电压。本申请可以在固有的外市电资源下提高单路市电利用率，减少外市电资源浪费。

Description

IT设备供电系统和设备系统

技术领域

本申请涉及供电技术，尤其涉及一种IT设备供电系统和设备系统。

背景技术

数据中心是全球协作的特定设备网络，用来在Internet网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。数据中心所使用的IT (Information Technology，信息技术)设备需要持续处于工作状态，以避免数据传输、展示、计算、存储等程序的停止造成的巨大损失。

在现有技术中对IT设备供电时，一般是采用2N架构的供电系统为相应的IT系统供电，该2N架构的供电系统由2路外市电、与外市电对应的电压处理装置(包括变压装置)、备用发电机组成。在2N架构下，一个 IT设备由两路外市电供电，每路外市电输出的电压经过对应的电压处理装置后到达一个IT设备。如此，当一路外市电给IT设备供电出现故障后，另一路的外市电承担全部的供电工作，以避免IT设备出现断电状况。

在这种2N架构的供电系统中，单路市电在进行供电时的负载率最高不超过50％，单路市电中备用的负载率也是在50％左右，冗余度较高，这样就造成单路市电利用率低、外市电资源浪费的问题。因此，如何在固有的外市电资源下提高单路市电利用率，以减少外市电资源浪费的问题，依然是亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请提供一种IT设备供电系统和设备系统，用以在固有的外市电资源下提高单路市电利用率，以减少外市电资源浪费。

一方面，本申请提供一种IT设备供电系统，包括：

N个第一配电装置，一个所述第一配电装置的输入端与一路外市电的输出端连接，用于外市电输入，并对外市电进行第一分配后输出至少两路第一电压，N为大于2的整数；

L个变压装置，所述变压装置的输入端与一个所述第一配电装置的输出端连接，所述变压装置用于将外市电输入的第一电压转换为与信息技术IT设备适用的电压，L为大于零的整数；

L个第二配电装置，所述第二配电装置的输入端与所述变压装置的输出端连接，一个所述第二配电装置的输出端连接在一个所述IT设备的一个输入端；

多个IT设备中第M个IT设备接收的两路电压分别来源于第M个第二配电装置输出的电压和第M+1个第二配电装置输出的电压，M为大于零的整数；

所述多个IT设备中最后一个IT设备接收的两路电压分别来源于第1个第二配电装置输出的电压和第L个第二配电装置输出的电压。

可选的，还包括：

多个稳压装置，一个所述稳压装置的输入端与一个所述第二配电装置的输出端连接，一个所述稳压装置的输出端连接在一个所述IT设备的一个输入端。

可选的，所述稳压装置为不间断电源，所述不间断电源用于在外市电输入故障时给IT设备提供电能。

可选的，还包括：

备用电源装置，所述备用电源装置具有多个输出端，每个输出端都连接在所述第一配电装置或所述第二配电装置。

可选的，还包括：

多个第一开关，所述第一开关的一端连接所述备用电源装置的一个输出端，所述第一开关的另一端连接在所述第一配电装置，所述第一开关的初始状态为断开状态，所述第一开关为处于所述初始状态时，所述多个IT设备由 N路外市电供电。

可选的，还包括：

多个第二开关，一个所述第二开关的两端分别连接一个IT设备的两个输入线路，所述输入线路为一个所述第二配电装置连接所述一个IT设备一个输入端的线路。

可选的，所述第一配电装置包括：

高压配电柜；

第一电缆，外市电通过所述第一电缆或母线连接所述高压配电柜，所述高压配电柜通过所述第一电缆或母线连接所述变压装置。

可选的，所述第二配电装置包括：

低压配电柜；

第二电缆，所述变压装置输出的电压通过所述第二电缆或母线连接所述低压配电柜，所述低压配电柜通过所述第二电缆或母线连接在一个所述IT设备的一个输入端。

另一方面，本申请提供一种设备系统，包括如第一方面描述的IT设备供电系统，还包括多个IT设备。

当N路外市电中某一路外市电出现供电故障后，出故障的这路外市电连接的IT设备就需要由该IT设备上连接的另一路外市电供电，此时是N-1路外市电为多个IT设备供电。

经过实验证明，本申请提供的该IT设备供电系统在正常供电状态下，各装置的负载率可以超过50％(例如N等于3时负载率可以达到66％左右)。所以，本申请提供的该IT设备供电系统在正常运行状态下各装置的利用率都比现有技术高，可以在固有的外市电资源下提高单路市电利用率，以减少外市电资源浪费。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本申请提供的现有2N架构的供电系统的示意图。

图2为本申请实施例一提供的IT设备供电系统的示意图。

图3为本申请实施例二提供的IT设备供电系统的另一个示意图。

图4为本申请实施例二提供的IT设备供电系统的又一个示意图。

图5为本申请的一个实施例提供的设备系统的示意图。

附图标记说明：

IT设备供电系统 10

第一配电装置 100

高压配电柜 110

第一电缆 120

变压装置 200

第二配电装置 300

低压配电柜 310

第二电缆 320

稳压装置 400

备用电源装置 500

第一开关 510

第二开关 600

IT设备 20

设备系统 30

通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

数据中心是全球协作的特定设备网络，用来在Internet网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。数据中心所使用的IT(Information Technology，信息技术)设备需要持续处于工作状态，以避免数据传输、展示、计算、存储等程序的停止造成的巨大损失。

如图1所示，在现有技术中对IT设备充电时，一般是采用2N架构的供电系统为相应的IT系统供电，即每组IT设备由2路电源供电。

该2N架构的供电系统由2路外市电、与外市电对应的电压处理装置(包括变压装置)、备用发电机组成。在2N架构下，一个IT设备由两路外市电供电，每路外市电输出的电压经过对应的电压处理装置后到达一个IT设备。如此，当一路外市电给IT设备供电出现故障后，另一路的外市电承担全部的供电工作，以避免IT设备出现断电状况。

由图1可以清楚得看到，在这种2N架构的供电系统中，单路市电在进行供电时的负载率最高不超过50％，单路市电中备用的负载率也是在50％左右。这样就造成单路市电利用率低、外市电资源浪费的问题。而外市电资源是固有的，在IT设备正常供电状态下尽可能得提高单路市电的负载率可以提高单路市电利用率，减少外市电资源浪费。

基于此，本申请提供一种IT设备供电系统和设备系统，该IT设备供电系统使得多个IT设备的供电由N路外市电提供，N为大于2的整数。

当N路外市电中某一路外市电出现送电故障后，出故障的这路外市电连接的IT设备就需要由该IT设备上连接的另一路外市电供电，此时是N-1路外市电为多个IT设备供电。

经过实验证明，本申请提供的该IT设备供电系统在正常供电状态下，各装置的负载率可以超过50％(例如N等于3时负载率可以达到66％左右)。由此解决了现有技术技术中存在的外市电资源利用率低、资源浪费等问题。

请参见图2，本申请实施例一提供一种IT设备供电系统10，包括N个第一配电装置100、L个变压装置200和L个第二配电装置300，N为大于2的整数。

一个该第一配电装置100的输入端与一路外市电的输出端连接，用于外市电输入。该第一配电装置100用于对接收到的外市电进行第一分配后输出至少两路第一电压。该第一配电装置100例如为高压系统，该第一配电装置 100主要包括高压系统中的高压配电柜和电缆，或者还包括母线。

可选的，该第一配电装置100包括高压配电柜110和第一电缆120。外市电通过该第一电缆120或母线进入该高压配电柜110，该高压配电柜110 通过该第一电缆120连接该变压装置200。该第一电缆120指的是与该高压配电柜110连接的电缆。该高压配电柜110通过该第一电缆120输入外市电，在对该外市电进行第一分配后通过该第一电缆120将输出的至少两路第一电压输送至该变压装置200。

本实施例中存在N路外市电，因此连接在该高压配电柜110和外市电之间的该第一电缆120的数量也可以是大于或等于N(N为大于2的整数)个，连接在该高压配电柜110和该变压装置200之间的该第一电缆120的数量可以大于或等于N个。

可选的，该第一电缆120也可以代表一个电缆群组，该第一电缆120接收多路外市电，并将接收到的多路外市电输送至该高压配电柜110，该高压配电柜110再通过该第一电缆120将该第一电压输送至该变压装置200。

该高压配电柜110中的主要器件有断开器、继电保护装置、接地开关、电流互感器、电压互感器、铜排、智能仪表、指示灯等。

多个变压装置200的输入端与一个该第一配电装置100的输出端连接，该变压装置200用于将外市电输入的第一电压转换为与信息技术IT设备20 适用的电压。外市电通过该第一配电装置100输出的电压是非常高的，IT设备20承载不了这么高的电压，此时就需要由该变压装置200将高电压转换为低电压，以适配IT设备20。

该变压装置200例如为变压器，该变压器的规格、型号等均可以根据实际需要选择，本申请不做限定。

该变压装置200还可以为其他可以将高电压转换为低电压的装置，本申请不做限定。

该第二配电装置300的输入端与该变压装置200的输出端连接，一个该第二配电装置300的输出端连接在一个该IT设备20的一个输入端。也就是说一个该IT设备20上连接有两个该第二配电装置300、两个该变压装置200 和两个该第一配电装置100。

该第二配电装置300例如为低压系统，该第二配电装置300主要包括低压系统中的低压配电柜310、电缆或母线。

可选的，该第二配电装置300包括低压配电柜310和第二电缆320。该低压配电柜310通过该第二电缆320或母线连接该变压装置200，该变压装置200输出的电压通过该第二电缆320或母线进入该低压配电柜310。该低压配电柜310通过该第二电缆320或母线将接收到电压进行第二处理后输入至连接的IT设备20。

该低压配电柜310中主要器件有断开器、电容补偿装置、谐波治理装置、智能仪表、电流互感器、铜排、指示灯等。

多个IT设备20中第M个IT设备20接收的两路电压分别来源于第M个第二配电装置300输出的电压和第M+1个第二配电装置300输出的电压，M 为大于零的整数。例如图2中所示的，第1个IT设备20接收第1路外市电和第2路外市电提供的电压，第2个IT设备20接收第2路外市电和第3路外市电提供的电压，而最后一个IT设备20(第M个IT设备20)则是接收第N路外市电和第1路外市电提供的电压。

如图3所示为N等于3的情况下该IT设备供电系统10的示意图。第1 个IT设备20接收第1路外市电和第2路外市电提供的电压，第2个IT设备 20接收第2路外市电和第3路外市电提供的电压，最后一个IT设备20(第3 个IT设备20)则是接收第3路外市电和第1路外市电提供的电压。

综上，本实施例提供的该IT设备供电系统10，多个IT设备20的供电由 N路外市电提供，N为大于2的整数。一路外市电供电系统包括一个第一配电装置100、多个变压装置200和多个第二配电装置300。当N路外市电中某一路外市电出现送电故障后，出故障的这路外市电连接的IT设备20就需要由该IT设备20上连接的另一路外市电供电，此时是N-1路外市电为多个 IT设备20供电。

本实施例提供的该IT设备供电系统10中，如果一个IT设备20供电的2 路外市电中有一路外市电出现供电故障，则另一路外市电在需要承担该一个 IT设备100％供电的情况下还需要承担另一个IT设备50％的供电。经过实验证明，本申请提供的该IT设备供电系统10在正常供电状态下，各装置的负载率可以超过50％(例如N等于3时负载率可以达到66％左右)。

所以，本实施例提供的该IT设备供电系统10在正常运行状态下各装置的利用率都比现有技术高，可以在固有的外市电资源下提高单路市电利用率，以减少外市电资源浪费。

请参见图3(图3中N等于3，但本实施例并不对N的取值进行限定)，在本申请实施例二提供的该IT设备供电系统10中，该IT设备供电系统10 还包括多个稳压装置400，一个该稳压装置400的输入端与一个该第二配电装置300的输出端连接，一个该稳压装置400的输出端连接在一个该IT设备 20的一个输入端。该稳压装置400对电压过低或电压过高都为连接的IT设备 20提供保护。

该稳压装置400为不间断电源。当外市电输入正常时，该不间断电源将外市电稳压后供应给IT设备20，此时的该不间断电源就是一台稳压器，同时该不间断电源还为自身携带的电池充电。当外市电输入故障时，该不间断电源立即将自身电池的直流电能通过逆变器转换后向该连接的IT设备20供电，使IT设备20维持正常工作，并保护IT设备20的硬件、软件等不受损坏。

可选的，请参见图3，该IT设备供电系统10还包括备用电源装置500，该备用电源装置500具有多个输出端，每个输出端都连接在该第一配电装置 100或该第二配电装置300。该备用电源装置500可以为油机并机系统。当外市电供电出现故障后，该备用电源装置500也可以为多个该IT设备20提供电能。

当该备用电源装置500是高压系统时，该备用电源装置500以图3的方式，通过连接到该第一配电装置100(高压系统)连接到该IT设备20的输入端。当该备用电源装置500是低压系统时，该备用电源装置500以图4的方式，通过连接到该第二配电装置300(低压系统)连接到该IT设备20的输入端。

当该备用电源装置500通过连接到该第一配电装置100连接到该IT设备 20的输入端时，该IT设备供电系统10还包括多个第一开关510，该第一开关510的一端连接该备用电源装置500的一个输出端，该第一开关510的另一端连接在一个该第一配电装置100或该第二配电装置300。即，该第一开关510的另一端通过该第一配电装置100连接到一个该IT设备20的一个输入端。该第一开关510的初始状态为断开状态，此时该多个IT设备20由N 路外市电供电。当外市电供电出现故障后，该第一开关510闭合可以使得该备用电源装置500为IT设备20供电。

在该备用电源装置500为IT设备20供电时，该备用电源装置500承载每个被供电IT设备100％的供电。与正常供电状态不同的是，当该IT设备20供电系统10处于正常供电状态下时，每路外市电分别承载50％的IT设备 20供电。当某路市电出现供电故障后，该路市电供电的IT设备20都会失去 50％的供电量，则这两个IT设备20由连接的另路两路外市电提供100％的供电。

本实施例提供的该IT设备供电系统10在实施例一的基础上进一步解释了当外市电供电出现故障时，该稳压装置400和该备用电源装置500都可以及时为IT设备20提供电能。

其中，该稳压装置400可以在外市电供电出现故障时瞬时提供给IT设备 20电能，以防止IT设备20出现瞬时、短暂的断电情况，防止了因为瞬时断电造成的IT设备20运行故障。该备用电源装置500可以通过该第一开关510 引入使用，无论在外市电出现短时间供电故障或长时间供电故障，该备用电源装置500都可以为IT设备20提供稳定、持续的电能供应，以避免IT设备 20断电造成的损失。

在一个可选的实施例中，该IT设备供电系统10还包括多个第二开关600，一个该第二开关600的两端分别连接在一个IT设备20的两个输入线路，该输入线路为一个该第二配电装置300连接该一个IT设备20的一个输入端的线路。

如图3或图4所示，该第二开关600连接在一个IT设备20对应的两个该第二配电装置300的输出端。如此，当需要对一路外市电经过的各装置进行检查、检修时，就可以闭合该第二开关600，使得为一个IT设备20供电的两路外市电中有一路可以处于断开状态，而另一路负责提供该IT设备20全部电能。

该第二开关600的设置可以方便工作人员对该IT设备供电系统10进行检查维修，以保障该IT设备供电系统10中的各装置持续正常得运行。

请参见图5，本申请实施例三还提供一种设备系统30，该设备系统20包括如上任一个实施例描述的该IT设备供电系统10，还包括多个IT设备20。

该IT设备20的规格、型号等均可以根据实际需要选择，本申请不做限定。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种IT设备供电系统，其特征在于，包括：

N个第一配电装置，一个所述第一配电装置的输入端与一路外市电的输出端连接，用于外市电输入，并对外市电进行第一分配后输出至少两路第一电压，N为大于2的整数；

L个变压装置，所述变压装置的输入端与一个所述第一配电装置的输出端连接，所述变压装置用于将外市电输入的第一电压转换为与信息技术IT设备适用的电压，L为大于零的整数；

L个第二配电装置，所述第二配电装置的输入端与所述变压装置的输出端连接，一个所述第二配电装置的输出端连接在一个所述IT设备的一个输入端；

多个IT设备中第M个IT设备接收的两路电压分别来源于第M个第二配电装置输出的电压和第M+1个第二配电装置输出的电压，M为大于零的整数；

所述多个IT设备中最后一个IT设备接收的两路电压分别来源于第1个第二配电装置输出的电压和第L个第二配电装置输出的电压。

2.根据权利要求1所述的IT设备供电系统，其特征在于，还包括：

多个稳压装置，一个所述稳压装置的输入端与一个所述第二配电装置的输出端连接，一个所述稳压装置的输出端连接在一个所述IT设备的一个输入端。

3.根据权利要求2所述的IT设备供电系统，其特征在于，所述稳压装置为不间断电源，所述不间断电源用于在外市电输入故障时给IT设备提供电能。

4.根据权利要求2所述的IT设备供电系统，其特征在于，还包括：

备用电源装置，所述备用电源装置具有多个输出端，每个输出端都连接在所述第一配电装置或所述第二配电装置。

5.根据权利要求4所述的IT设备供电系统，其特征在于，还包括：

多个第一开关，所述第一开关的一端连接所述备用电源装置的一个输出端，所述第一开关的另一端连接在所述第一配电装置或所述第二配电，所述第一开关的初始状态为断开状态，所述第一开关为处于所述初始状态时，所述多个IT设备由N路外市电供电。

6.根据权利要求1-5任一项所述的IT设备供电系统，其特征在于，还包括：

多个第二开关，一个所述第二开关的两端分别连接一个IT设备的两个输入线路，所述输入线路为一个所述第二配电装置连接所述一个IT设备一个输入端的线路。

7.根据权利要求1-5任一项所述的IT设备供电系统，其特征在于，所述第一配电装置包括：

高压配电柜；

第一电缆，外市电通过所述第一电缆或母线连接所述高压配电柜，所述高压配电柜通过所述第一电缆或母线连接所述变压装置。

8.根据权利要求1-5任一项所述的IT设备供电系统，其特征在于，所述第二配电装置包括：

低压配电柜；

第二电缆，所述变压装置输出的电压通过所述第二电缆或母线连接所述低压配电柜，所述低压配电柜通过所述第二电缆或母线连接在一个所述IT设备的一个输入端。

9.一种设备系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的IT设备供电系统，还包括多个IT设备。

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