CN221177340U - 一种数据中心系统 - Google Patents
一种数据中心系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN221177340U CN221177340U CN202322520351.2U CN202322520351U CN221177340U CN 221177340 U CN221177340 U CN 221177340U CN 202322520351 U CN202322520351 U CN 202322520351U CN 221177340 U CN221177340 U CN 221177340U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- cabinet
- data center
- power supply
- converter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 8
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本申请提供了一种数据中心系统，所述数据中心系统包括：储能系统，所述储能系统包括分布式部署的多个电池系统；直流母线系统，连接所述储能系统中的多个电池系统；多个供电组合，每个所述供电组合包括依次连接的负载设备、不间断电源和DC/DC转换器；每个供电组合的DC/DC转换器连接所述直流母线系统。本申请方案解决了负载功耗过大，供电不足的问题，此外，储能系统以分布式部署、集中式接入方式接入数据中心的配电架构，通过电池和DC/DC转换器的解耦，实现了储能系统的灵活部署，避免因单一电池故障导致储能系统失效的问题，提高了储能系统的可用性。
Description
技术领域
本申请涉及数据中心技术领域，特别涉及一种数据中心系统。
背景技术
数据中心服务器的功率密度日益增加，当遇到突发事件或业务高峰时，部分机柜的峰值功耗可能会超出设计功耗，对数据中心的供电及冷却能力产生了严峻挑战。在机柜或机列上所有互联网设备(比如服务器)的总功耗超出机柜或机列的功耗上限时，可能会引起机柜服务器局部高温、上级开关跳闸导致服务器掉电造成服务器宕机，对数据中心的业务安全稳定运行造成不利影响。
实用新型内容
本申请实施例的目的在于提供一种数据中心系统，用以解决负载功耗过大，供电不足的问题。
一方面，本申请提供了一种数据中心系统，所述数据中心系统包括：
储能系统，所述储能系统包括分布式部署的多个电池系统；
直流母线系统，连接所述储能系统中的多个电池系统；
多个供电组合，每个所述供电组合包括依次连接的负载设备、不间断电源和DC/DC转换器；
每个供电组合的DC/DC转换器连接所述直流母线系统。
在一实施例中，所述DC/DC转换器：
第一开关，连接所述直流母线系统；
高频双向直流变换器，连接所述第一开关；
第二开关，连接所述高频双向直流变换器和所述不间断电源。
在一实施例中，所述储能系统还包括：
能源管理系统，所述能源管理系统连接多个所述电池系统以及每个供电组合中的不间断电源和DC/DC转换器。
在一实施例中，所述不间断电源为UPS交流不间断电源或HVDC高压直流不间断电源。
在一实施例中，所述电池系统包括：
多个电池柜；
计量柜，连接多个所述电池柜，用于充放电电量和功率的计量；
汇流柜，连接所述计量柜，所述汇流柜用于将多个所述电池柜输出的电流汇聚后输出。
在一实施例中，所述电池系统还包括：
空调柜，所述空调柜采用风冷系统或液冷系统，用于对所述电池系统进行降温。
在一实施例中，所述电池系统还包括：
消防柜，所述消防柜内置消防系统；
所述监控柜用于对所述电池柜、汇流柜、空调柜和消防柜进行监控。
在一实施例中，所述直流母线系统包括：
多个第一开关柜，所述多个第一开关柜一一对应连接所述多个电池系统；
直流母线，所述直流母线连接所述多个第一开关柜；
多个第二开关柜，所述多个第二开关柜连接所述直流母线，所述多个第二开关柜一一对应连接所述多个供电组合的DC/DC转换器。
在一实施例中，所述第一开关柜包括第一断路器，连接所述电池系统和所述直流母线；
所述第二开关柜包括第二断路器，连接所述直流母线和DC/DC转换器。
在一实施例中，所述第一开关柜还包括第一电量仪，连接所述电池系统和所述第一断路器；所述第二开关柜包括第二电量仪，连接所述第二断路器和所述DC/DC转换器。
本申请上述实施例提供的技术方案，多个电池系统分布式部署可以方便电池系统的增减，并且多个电池系统通过直流母线系统集中式供电，可以将储能系统的电量池化，使得电池抗峰时间增长。从而留出足够的时间，进行业务调度，使通过业务调度降低运行功率的无损方式变得可以普及。进而可以解决负载功耗过大，供电不足的问题，避免负载设备宕机，提高负载设备的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本申请一实施例提供的数据中心系统的架构示意图；
图2为本申请另一实施例提供的数据中心系统的架构示意图；
图3为本申请又一实施例提供的数据中心系统的架构示意图；
图4为本申请一实施例提供的直流母线系统的架构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参见图1，为本申请一实施例提供的数据中心系统的架构示意图，如图1所示，数据中心系统包括储能系统10、直流母线系统20以及多个供电组合30。
其中，储能系统10包括分布式部署的多个电池系统。分布式部署是相对集中而已的，储能系统10的多个电池系统相互独立，可以增加或减少其中任意一个电池系统。在实际应用中，可以根据需求，灵活配置电池系统的数量。例如，根据需要，电池系统可以有2个，3个，4个，甚至更多个。
直流母线系统20连接储能系统10中的多个电池系统以及多个供电组合30。其中，每个所述供电组合30包括依次连接的负载设备、不间断电源和DC/DC转换器。每个供电组合30的DC/DC转换器连接直流母线系统20。负载设备可以包括制冷设备和IT(InternetTechnology)设备，以IT设备为主。
在一实施例中，不间断电源为UPS(Uninterruptible Power Supply，交流不间断电源)或HVDC(High Voltage Direct Current，高压直流不间断电源)。
在一实施例中，DC/DC转换器，又可以称为双向直流变换开关电源，用于储能系统10的放电和充电，依据UPS/HVDC电源数量和容量进行综合配置。
需要说明是的，常规UPS电源和HVDC电源本身包含电池，在一实施例中，可以将UPS电源或HVDC电源中的电池独立出来，作为电池系统中的电池。在另一实施例中，电池系统中的电池也可以不是不间断电源中的电池，可以是单独的电池。
需要说明的是，多个电池系统分布式部署可以方便电池系统的增减，并且多个电池系统通过直流母线系统20集中式供电，可以将储能系统10的电量池化，使得电池抗峰时间增长。从而留出足够的时间，进行业务调度(业务调度可以是将具有超电风险的供电组合的部分服务器转移到其他未超电的供电组合的机柜中)，使通过业务调度降低运行功率的无损方式变得可以普及。当某个负载设备的功耗较大时，可以由多个电池系统集中给该负载设备进行供电，从而解决负载功耗过大，供电不足的问题，避免负载设备宕机，提高负载设备的稳定性。
在一实施例，储能系统10包括能源管理系统(Energy Management System，EMS)，能源管理系统连接多个电池系统以及每个供电组合30中的不间断电源和DC/DC转换器。
图2是本申请另一实施例提供的数据中心系统的架构示意图。如图2所示，1#DC/DC转换器、1#不间断电源、1#负载设备，构成一个供电组合30；2#DC/DC转换器、2#不间断电源、2#负载设备，构成另一个供电组合30；m#DC/DC转换器、m#不间断电源、m#负载设备，构成又一个供电组合30；以此类推。直流母线系统20可以包括直流母线21，多个电池系统通过直流母线21汇聚后，连接多个供电组合30的DC/DC转换器。能源管理系统连接1#电池系统，2#电池系统……n#电池系统，还连接1#DC/DC转换器，2#DC/DC转换器……m#DC/DC转换器，还连接1#不间断电源、2#不间断电源……m#不间断电源。
能源管理系统可以对电池系统、DC/DC转换器、不间断电源进行集中监控，通过数据采集和命令下发实现负载功率管控。例如，在负载设备的功率超过阈值时，多个电池系统集中式进行供电。本申请主要保护能源管理系统与其他各个系统的连接关系，能源管理系统可以采用硬件或软件的形式实现，例如通过比较器判断负载设备的功率是否超过阈值，进而输出电信号控制DC/DC转换器的开关闭合，由多个电池系统集中式对负载设备进行功能。
图3是本申请又一实施例提供的数据中心系统的架构示意图。在一实施例中，如图3所示，电池系统采用集装箱整体部署，内部电池以模块化电池柜按需灵活部署。以1#电池系统为例进行详细说明，每个电池系统包括：多个电池柜、计量柜和汇流柜。计量柜连接多个电池柜，用于充放电电量和功率的计量。汇流柜连接计量柜，电池柜通过电缆经计量柜接入汇流柜，汇流柜内设置有汇流排和断路器，汇流柜用于将多个电池柜输出的电流汇聚后输出。
在一实施例中，如图3所示，上述电池系统还包括：空调柜。空调柜用于对电池系统进行降温或升温，以保证电池系统在预设的温度运行。预设的温度可以是20度，25度等合适的温度。在一实施例中，空调柜可以采用风冷系统或液冷系统。
在一实施例中，如图3所示，上述电池系统还包括：消防柜和监控柜。消防柜内置消防系统，用于系统火灾防范和处理。监控柜用于对所述电池柜、汇流柜、空调柜、断路器、消防柜等进行监控。
在一实施例中，如图3和4所示，所述直流母线系统20包括：多个第一开关柜、直流母线21(图3中未示出)和多个第二开关柜。多个第一开关柜一一对应连接多个电池系统；直流母线21连接多个第一开关柜；多个第二开关柜连接直流母线21，多个第二开关柜一一对应连接多个供电组合30的DC/DC转换器。需要说明的是，第一开关柜和第二开关柜均是具备输入输出功能的开关柜，为进行区分，与电池系统连接的开关柜称为第一开关柜，与供电组合连接的开关柜称为第二开关柜。
在一实施例中，所述第一开关柜包括第一断路器，连接所述电池系统和所述直流母线21；所述第二开关柜包括第二断路器，连接所述直流母线21和DC/DC转换器。第一断路器和第二断路器可以用于控制电流的输入和输出。第一断路器和第二断路器用于进行区分，第一开关柜中的断路器称为第一断路器，第二开关柜中的断路器称为第二断路器。
所述第一开关柜还包括第一电量仪，第一电量仪连接电池系统和第一断路器；所述第二开关柜包括第二电量仪，第二电量仪连接第二断路器和所述DC/DC转换器。
第一电量仪用于检测与自身连接的电池系统传输的电量。举例来说，1#电池系统连接第一个第一开关柜，2#电池系统连接第二个第一开关柜，n#电池系统连接第n个第一开关柜，则第一个第一开关柜中的第一电量仪用于检测1#电池系统传输的电量；第二个第一开关柜中的第一电量仪用于检测2#电池系统传输的电量，以此类推，第n个第一开关柜中的第一电量仪用于检测n#电池系统传输的电量。
第二电量仪用于检测向与自身连接的DC/DC转换器传输的电量。举例来说，1#DC/DC转换器连接第一个第二开关柜，2#DC/DC转换器连接第二个第二开关柜，n#DC/DC转换器连接第n个第二开关柜，则第一个第二开关柜中的第二电量仪用于检测向1#DC/DC转换器传输的电量；第二个第二开关柜中的第二电量仪用于检测向2#DC/DC转换器传输的电量，以此类推，第n个第二开关柜中的第二电量仪用于检测向n#DC/DC转换器传输的电量。
在一实施例中，如图3所示，DC/DC转换器：第一开关311、高频双向直流变换器312以及第二开关313。
第一开关311通过输入输出电缆连接直流母线系统20的第二开关柜；高频双向直流变换器312连接所述第一开关311和第二开关313。第二开关313通过输入输出电缆连接不间断电源。如图3所示，不间断电源可以是UPS电源，也可以是HVDS电源。不间断电源连接市电输入，在正常工作情况下，由市电输入对负载设备进行供电，市电输入还可以对电池系统进行充电。当负载设备功率超出阈值时，由多个电池系统集中式进行供电。
本申请实施例提供的技术方案，储能系统10以分布式部署、集中式接入方式接入数据中心的配电架构，通过电池系统和DC/DC转换器的解耦，实现了储能系统10的灵活部署，避免因单一电池系统故障导致储能系统10失效的问题，提高了储能系统10的可用性。在负载功耗过大时，通过储能系统10给负载设备供电，可以避免上级开关跳闸导致服务器掉电造成服务器宕机的问题。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种数据中心系统，其特征在于，所述数据中心系统包括：
储能系统，所述储能系统包括分布式部署的多个电池系统；
直流母线系统，连接所述储能系统中的多个电池系统；
多个供电组合，每个所述供电组合包括依次连接的负载设备、不间断电源和DC/DC转换器；
每个供电组合的DC/DC转换器连接所述直流母线系统。
2.根据权利要求1所述的数据中心系统，其特征在于，所述DC/DC转换器：
第一开关，连接所述直流母线系统；
高频双向直流变换器，连接所述第一开关；
第二开关，连接所述高频双向直流变换器和所述不间断电源。
3.根据权利要求1所述的数据中心系统，其特征在于，所述储能系统还包括：
能源管理系统，所述能源管理系统连接多个所述电池系统以及每个供电组合中的不间断电源和DC/DC转换器。
4.根据权利要求1所述的数据中心系统，其特征在于，所述不间断电源为UPS交流不间断电源或HVDC高压直流不间断电源。
5.根据权利要求1所述的数据中心系统，其特征在于，所述电池系统包括：
多个电池柜；
计量柜，连接多个所述电池柜，用于充放电电量和功率的计量；
汇流柜，连接所述计量柜，所述汇流柜用于将多个所述电池柜输出的电流汇聚后输出。
6.根据权利要求5所述的数据中心系统，其特征在于，所述电池系统还包括：
空调柜，所述空调柜用于对所述电池系统进行降温或升温，以保证电池系统在预设的温度运行。
7.根据权利要求6所述的数据中心系统，其特征在于，所述电池系统还包括：
消防柜，所述消防柜内置消防系统；
监控柜，所述监控柜用于对所述电池柜、汇流柜、空调柜和消防柜进行监控。
8.根据权利要求1所述的数据中心系统，其特征在于，所述直流母线系统包括：
多个第一开关柜，所述多个第一开关柜一一对应连接所述多个电池系统；
直流母线，所述直流母线连接所述多个第一开关柜；
多个第二开关柜，所述多个第二开关柜连接所述直流母线，所述多个第二开关柜一一对应连接所述多个供电组合的DC/DC转换器。
9.根据权利要求8所述的数据中心系统，其特征在于，
所述第一开关柜包括第一断路器，连接所述电池系统和所述直流母线；
所述第二开关柜包括第二断路器，连接所述直流母线和DC/DC转换器。
10.根据权利要求9所述的数据中心系统，其特征在于，所述第一开关柜还包括第一电量仪，连接所述电池系统和所述第一断路器；所述第二开关柜包括第二电量仪，连接所述第二断路器和所述DC/DC转换器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322520351.2U CN221177340U (zh) | 2023-09-15 | 2023-09-15 | 一种数据中心系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322520351.2U CN221177340U (zh) | 2023-09-15 | 2023-09-15 | 一种数据中心系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN221177340U true CN221177340U (zh) | 2024-06-18 |
Family
ID=91534868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202322520351.2U Active CN221177340U (zh) | 2023-09-15 | 2023-09-15 | 一种数据中心系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN221177340U (zh) |
-
2023
- 2023-09-15 CN CN202322520351.2U patent/CN221177340U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11196288B2 (en) | Direct current power supply system | |
| US8638008B2 (en) | 380 volt direct current power distribution system for information and communication technology systems and facilities | |
| US8212405B2 (en) | Metering assembly and customer load panel for power delivery | |
| KR101206362B1 (ko) | 배터리 에너지 저장 시스템 | |
| US20190356159A1 (en) | Rack-mounted ups device for data centers | |
| CN108702023B (zh) | 机架电力系统和方法 | |
| CN211089207U (zh) | 一种并联充电模块及其应用的双混合型直流屏系统 | |
| CN111987792A (zh) | 供电设备及其供电方法 | |
| CN215934480U (zh) | 集群式储能系统 | |
| CN221177340U (zh) | 一种数据中心系统 | |
| CN110212526B (zh) | 一种供电系统及微模块数据中心 | |
| CN116667482A (zh) | 采用直流输入的电池装置和供电系统 | |
| CN106557144B (zh) | 直流备援设备 | |
| CN218678461U (zh) | 储能供电系统以及用电设备 | |
| CN113422402B (zh) | 电池装置及其供电系统 | |
| US11881742B2 (en) | Systems and methods for supplying uninterruptible power | |
| WO2022229276A1 (en) | An energy storage system | |
| CN209544829U (zh) | 配电系统 | |
| CN113131504A (zh) | 集群式储能系统 | |
| CN221151005U (zh) | 一种分布式供电设备及系统 | |
| CN116316526B (zh) | 供电备电系统及方法 | |
| CN214674519U (zh) | 一种高压直流分布式高密度组网架构 | |
| CN216055748U (zh) | 一种电源机柜 | |
| CN218867928U (zh) | 一种低压配电台区储能系统 | |
| CN219779831U (zh) | 储能系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |