ES2561223T3 - Sistema de alimentación y de montaje de centro de datos y método de instalación de equipamiento - Google Patents
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Abstract
Sistema de alimentación y de montaje de centro de datos para equipamiento, que comprende: una pluralidad de racks de equipamiento (220A, 220B, 220C, 222, 224) dispuestos en una fila (214) que tiene un primer extremo y un segundo extremo, con un lado frontal de cada uno de los racks de equipamiento alineado a lo largo de un plano común, teniendo cada uno de los racks de equipamiento (220A, 220B, 220C, 222, 224) al menos una primera entrada de alimentación para recibir energía eléctrica para alimentar equipamiento en cada uno de los racks de equipamiento (220A, 220B, 220C, 222, 224); un primer rack de distribución de alimentación (210A) que tiene una pluralidad de dispositivos de distribución de energía eléctrica, estando el primer rack de distribución de alimentación (210A) posicionado en el primer extremo de la fila (214), adyacente a uno de los racks de la pluralidad de racks de equipamiento (220A, 220B, 220C, 222, 224), y configurado para recibir energía eléctrica de instalación de entrada y para proporcionar alimentación de salida a cada uno de los racks de la pluralidad de racks de equipamiento (220A, 220B, 220C, 222, 224) a través de la pluralidad de dispositivos de distribución; y un segundo rack de distribución de alimentación (210B) que tiene una pluralidad de dispositivos de distribución roporcionar alimentación de salida a al menos algunos de los racks de la pluralidad de racks de equipamiento (220A, 220B, 220C, 222, 224), estando el segundo rack de distribución de alimentación (210B) posicionado en el segundo extremo de la fila (214).
Description
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DESCRIPCION
Sistema de alimentacion y de montaje de centro de datos y metodo de instalacion de equipamiento
Sector de la Invencion
La presente invencion se refiere en general a un sistema y procedimiento para proporcionar distribucion de energla y montar instalaciones de equipamiento electronico, y mas especlficamente a procedimientos y aparatos para la instalacion y alimentacion de ordenadores y otros equipos relacionados en centros de datos y otras instalaciones.
Antecedentes de la invencion
Los centros de datos centralizados de computacion, comunicaciones y otros equipos electronicos han estado en uso durante varios anos, y mas recientemente, con el creciente uso de Internet, son cada vez mas populares los centros de datos a gran escala que ofrecen servicios de alojamiento a los Proveedores de Servicios de Internet (ISPs), los proveedores de servicios de aplicaciones (ASP) y proveedores de contenidos de Internet. Los centros de datos centralizados tlpicos contienen muchos racks de equipamiento que requieren energla, refrigeracion y conexiones a servicios de comunicaciones. Es comun en los centros de datos utilizar suelos elevados, debajo de los cuales corren los cables de alimentacion y cables de comunicacion entre racks de equipamiento y paneles de distribucion de la instalacion. Ademas, es comun usar el espacio debajo del suelo elevado como una camara de aire para proporcionar la refrigeracion a los racks de equipamiento. En algunas instalaciones, en lugar de, o ademas de, el uso de suelo elevado, se usan escaleras de cable en elevacion para encaminar cables a lo largo de la instalacion. Estas escaleras de cables normalmente se fijan a elementos de soporte en el techo de la instalacion.
A menudo es deseable hacer funcionar equipos en los centros de datos siete dlas a la semana, 24 horas al dla, con poca o ninguna interrupcion en el servicio. Para evitar cualquier interrupcion en el servicio, es una practica comun en los centros de datos utilizar sistemas de alimentacion ininterrumpida (SAI) para garantizar que el equipo dentro de los centros de datos reciben energla de forma continua a lo largo de cualquier periodo de corte de energla o de fluctuation de energla. Por lo general, los centros de datos estan equipados con un SAI relativamente grande en el panel de distribucion de energla principal para la instalacion. A menudo, el SAI es una unidad trifasica de 480 voltios que se selecciona para que tenga la capacidad suficiente para cumplir con los requisitos de alimentacion de todos los equipos dentro de la instalacion.
El equipamiento dentro de las instalaciones de datos suele requerir 120 voltios o 208 voltios de potencia de entrada, y se utiliza a menudo una unidad de distribucion de energla que tiene un transformador reductor entre la salida del SAI y las fuentes de alimentacion para racks para reducir la tension de entrada de 480 voltios a 120 voltios para los racks de equipamiento. Un panel de interrupcion de circuito esta tlpicamente instalado en la PDU o montado cerca de la PDU.
Hay varios inconvenientes con el diseno tradicional de los centros de datos. En primer lugar, el suelo elevado es caro y no puede ser facilmente acomodado en algunas instalaciones, tales como aquellas que no tienen techos altos. En segundo lugar, el encaminamiento de cables bajo suelos elevados crea a menudo "nidos de ratas" y a menudo se vuelve diflcil, si no imposible, localizar determinados cables debajo de un suelo elevado. Ademas, cuando se desea anadir nuevos equipos a un centro de datos que tiene un suelo elevado, es a menudo diflcil tirar cables a traves de cables existentes bajo el suelo, y la acumulacion de cables debajo de un suelo evita a menudo que el aire de refrigeracion fluya por debajo del suelo hacia los racks de equipamiento electronico. Ademas, en muchos lugares, las normas de construction requieren la utilization de cableado revestido de metal caro en cables de alimentacion que se encuentran debajo de suelos elevados.
El uso de escaleras de cables que corren a lo largo del techo de un centro de datos supera muchas de las desventajas de los suelos tecnicos discutidos anteriormente, sin embargo, el uso de escaleras de cables tambien presenta varios inconvenientes. Las escaleras de cables son algo diflciles de instalar, y como suelos elevados, no pueden ser facilmente alojadas en instalaciones que no cuentan con techos altos. Tlpicamente, cuando se utilizan escaleras de cable, la ubicacion de las escaleras se determina durante el diseno inicial de los centros de datos. Si mas tarde se vuelve necesario anadir un nuevo equipo al centro de datos o mover el equipamiento, la ubicacion de las escaleras no puede estar en estrecha proximidad a los racks de equipamiento, que requieren largos recorridos de cables hasta los racks. Ademas, las escaleras de cables y el paso de cables desde las escaleras hasta los racks de equipamiento suelen estar completamente a la vista y con frecuencia hacen que un centro de datos parezca hacinado y/ o desordenado.
Otro inconveniente en el diseno de centros de datos tradicionales consiste en la dificultad de seleccionar el tamano de un sistema SAI para la instalacion. Como se discutio brevemente anteriormente, muchos de los nuevos centros de datos se utilizan como centros de alojamiento web que esencialmente alquilan espacio y
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servicios a publicos a proveedores de contenido de Internet o proveedores de servicios de Internet. A menudo, cuando se disenan inicialmente estos centros de datos, no se conocen los requisitos de potencia finales para la instalacion, y suele pasar tiempo, incluso nunca, hasta que la instalacion queda completamente ocupada. Si el SAI se selecciona para la plena capacidad, y la instalacion se hace funcionar a plena capacidad sustancialmente por debajo de cierto tiempo, entonces los gastos generales de la instalacion pueden ser indeseablemente altos, debido al coste de los SAI. Ademas, hay perdidas de potencia asociadas con un SAI. Si un SAI funciona sustancialmente por debajo de la capacidad completa, a continuacion, estas perdidas pueden llegar a ser significativas cuando se compara con el consumo de energla total de la instalacion. Si un SAI para una instalacion se selecciona para menos que su capacidad total, entonces puede tener que ser reemplazado, a un coste considerable, a medida que aumenta el uso de la instalacion.
En algunas instalaciones, los SAI se distribuyen en toda la instalacion permitiendo utilizar pequenos SAIs, y una mayor flexibilidad. Un problema con este enfoque es que la instalacion del SAI junto con el cableado hasta los racks requiere a menudo un electricista. Ademas, resulta a menudo necesaria una unidad de distribucion de potencia entre cada uno de los SAIs distribuidos y las cargas a las que alimentan. Estas unidades de distribucion de energla son a menudo objetos voluminosos que no caben dentro de los centros de datos, y/ o pueden requerir la colocacion cerca de una pared en la que puede esta montado el panel de interruptores de circuito.
En US 3 925 679 A se proporciona un antecedente, que describe centros operativos modulares para su uso en plantas generadoras de electricidad y en otra clase de plantas comerciales e industriales, procesos y sistemas, que estan construidos utilizando una tecnica de prefabricado modular.
Mas particularmente, US 3 925 679 A describe un sistema de alimentacion y montaje de un centro de datos para equipamiento, donde el sistema comprende: una pluralidad de racks de equipamiento dispuestos en fila, con un lado frontal de cada uno de los racks de equipamiento alineado a lo largo de un plano comun, teniendo cada uno de los racks de equipamiento al menos una primera entrada de alimentacion para recibir energla electrica para alimentar equipamiento en cada uno de los racks de equipamiento; y donde un primer rack de distribucion de energla electrica tiene una pluralidad de dispositivos de distribucion de energla electrica, y esta posicionado en la fila adyacente a uno de los racks de equipamiento de la pluralidad de racks de equipamiento, y configurado para recibir energla electrica de instalacion de entrada y proporcionar alimentacion de salida a cada uno de los racks de la pluralidad de racks de equipamiento a traves de la pluralidad de dispositivos de distribucion.
US 3 925 679 A tambien describe un metodo de instalacion de equipamiento en una pluralidad de racks de equipamiento en una instalacion, donde el metodo comprende: proporcionar un primer rack de distribucion de energla electrica que tiene una pluralidad de dispositivos de distribucion de energla,; determinar una ubicacion para el primer rack de distribucion de energla electrica y la pluralidad de racks de equipamiento en la instalacion; disponer el primer rack de distribucion de energla electrica y la pluralidad de racks de equipamiento a lo largo de una fila con el primer rack de distribucion de energla electrica quedando adyacente a uno de los racks de la pluralidad de racks de equipamiento; conectar un primer extremo de cada cable de alimentacion de una primera pluralidad de cables de alimentacion a uno de los dispositivos de distribucion de energla; y conectar un segundo extremo de cada uno de la primera pluralidad de cables de alimentacion a un rack de la pluralidad de racks de equipamiento.
Descripcion de la Invencion
La presente invencion es un sistema de alimentacion y de montaje de centro de datos segun se define en la reivindicacion 1 de las reivindicaciones adjuntas. Tambien se proporciona un metodo de instalacion de equipamiento segun se define en la reivindicacion 8.
Un ejemplo de realizacion de la presente invencion proporciona un sistema de alimentacion y de montaje adaptable para equipamiento. El sistema incluye una pluralidad de racks de equipamiento, teniendo cada uno de los racks de equipamiento al menos una primera entrada de alimentacion para recibir alimentacion para alimentar al equipamiento contenido en cada uno de los racks de equipamiento; y un primer rack de distribucion de alimentacion que proporciona alimentacion a los racks de equipamiento, incluyendo el primer rack de distribucion de alimentacion un panel de distribucion de alimentacion y una pluralidad de cables de alimentacion de salida, que tienen cada uno un primer extremo acoplado al panel de distribucion de alimentacion y un segundo extremo que se acopla a la primera entrada de alimentacion de al menos una de la pluralidad de racks de equipamiento; en el que cada uno de la pluralidad de racks de equipamiento tiene una seccion de techo con una pista de cable de alimentacion montada en la seccion de techo, en el que la pista de cable de alimentacion esta construida y dispuesta para contener una parte de al menos una de la pluralidad de cables de alimentacion para encaminar uno de los cables de alimentacion desde el primer rack de distribucion de alimentacion a uno de los racks de equipamiento, en el que cada uno de la pluralidad de racks de equipamiento tiene una segunda entrada de alimentacion, y en el que el sistema comprende ademas un segundo rack de distribucion de alimentacion que proporciona alimentacion a la pluralidad de racks de equipamiento, incluyendo el segundo rack de distribucion de alimentacion un panel de distribucion de alimentacion y una pluralidad de cables de alimentacion de salida, que
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tienen cada uno un primer extremo acoplado al panel de distribucion de alimentacion del segundo rack de distribucion de alimentacion y un segundo extremo que tiene un conector de acoplamiento que se acopla a la segunda entrada de alimentacion de un rack de la pluralidad de racks de equipamiento.
La pluralidad de racks de equipamiento y el primer rack de distribucion de alimentacion pueden ser disenados para ser instalados en una instalacion en una disposicion predeterminada, de modo que cada rack esta a una distancia predeterminada del rack de distribucion de alimentacion, en el que cada uno de la pluralidad de cables se acopla con un respectivo rack de la pluralidad de racks de equipamiento, y cada uno de la pluralidad de cables tiene una longitud basada en la distancia predeterminada entre el rack de distribucion de alimentacion y el respectivo rack de la pluralidad de racks de equipamiento para el cable de la pluralidad de cables. El primer rack de distribucion de alimentacion puede incluir tambien una entrada de alimentacion principal para recibir alimentacion de entrada que tiene un primer valor de tension desde una primera fuente de alimentacion, y un transformador acoplado a la entrada de alimentacion principal y a cada uno de la pluralidad de cables de alimentacion de salida para proporcionar alimentacion de salida que tiene una segunda tension, menor que la primera tension, a la pluralidad de cables de alimentacion de salida.
Cada uno de los racks de la pluralidad de racks de equipamiento puede incluir una segunda entrada de alimentacion. El sistema incluye ademas un segundo rack de distribucion de alimentacion que puede proporcionar alimentacion a la pluralidad de racks de equipamiento. El segundo rack de distribucion de alimentacion puede incluir tambien un panel de distribucion de alimentacion y una pluralidad de cables de alimentacion de salida, cada uno con un primer extremo acoplado al panel de distribucion de alimentacion del segundo rack de distribucion de alimentacion y un segundo extremo con un conector de acoplamiento que se acopla con la segunda entrada de alimentacion de un rack de la pluralidad de racks de equipamiento. El segundo rack de distribucion de alimentacion puede ademas incluir una entrada de alimentacion principal para recibir alimentacion de entrada que tiene un primer valor de tension desde una segunda fuente de alimentacion, y un transformador acoplado a la entrada de alimentacion principal y a cada uno de los cables de alimentacion de salida del segundo rack de distribucion de alimentacion para proporcionar alimentacion de salida que tiene una segunda tension, menor que la primera tension, a la pluralidad de cables de alimentacion de salida del segundo rack de distribucion de alimentacion. La pluralidad de racks de equipamiento esta dispuesta en un tipo de fila que tiene un primer extremo y un segundo extremo, con el primer rack de distribucion de alimentacion siendo adyacente al primer extremo de la fila y el segundo rack de distribucion de alimentacion siendo adyacente al segundo extremo de la fila.
Cada uno de los racks de la pluralidad de racks de equipamiento puede incluir al menos una unidad de recepcion que tiene una pluralidad de salidas de alimentacion para proporcionar alimentacion a equipamiento en los racks. Al menos una de las unidades de recepcion en uno de los racks de equipamiento puede tener un cordon de alimentacion que tiene un conector que funciona como entrada de alimentacion para el rack de la pluralidad de racks de equipamiento. Al menos una de las unidades de recepcion en un rack de la pluralidad de racks de equipamiento puede ser montada de manera amovible en el rack de los racks de equipamiento empleando un acoplamiento a presion. La alimentacion proporcionada a al menos un rack de la pluralidad de racks de equipamiento desde el primer rack de distribucion de alimentacion puede ser alimentacion trifasica, y las salidas de una unidad de recepcion en el rack de la pluralidad de racks de equipamiento puede ser dispuesta en al menos tres grupos con al menos una salida en cada grupo estando construida para proporcionar alimentacion monofasica de una de las tres fases de la alimentacion de entrada. La unidad de recepcion en al menos un rack de la pluralidad de racks de equipamiento puede tener un dispositivo de sobrecorriente que interrumpe la alimentacion a al menos una salida tras la detection de una condition de sobrecorriente. Cada uno de la pluralidad de cables de alimentacion puede incluir una etiqueta que indica el rack de equipamiento respectivo para uno de los cables de alimentacion.
El sistema puede incluir tambien una primera red de comunicaciones, y una pluralidad de las unidades de recepcion y el rack de distribucion de alimentacion puede incluir un circuito de comunicaciones acoplado a la primera red de comunicaciones. El sistema puede incluir tambien una unidad de consolidation que tiene un primer circuito de comunicaciones acoplado a la primera red de comunicaciones para comunicarse con la pluralidad de unidades de recepcion y el rack de distribucion de alimentacion para recibir information de estado. La unidad de consolidacion puede incluir tambien un segundo circuito de comunicaciones para comunicarse sobre una segunda red de comunicaciones. La primera red de comunicaciones puede ser una red basada en corrientes portadoras, y la segunda red de comunicaciones puede ser una red basada en un protocolo de Internet.
Cada rack de la pluralidad de racks de equipamiento puede tener una section de techo con una pista de cable de alimentacion montada en la seccion de techo, en el que la pista de cable de alimentacion esta construida y dispuesta para contener una parte de al menos una de la pluralidad de cables de alimentacion para encaminar uno de los cables de alimentacion del rack de distribucion de alimentacion to una de la pluralidad de racks de equipamiento. La seccion de techo puede tener una abertura para permitir a un cable de alimentacion pasar desde la pista de cable de alimentacion al interior del rack o desde dentro del rack hasta el techo del rack. La pista de cable de alimentacion de una primera de la pluralidad de racks de equipamiento puede ser concebida y
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dispuesta para acoplarse a la pista de cable de alimentacion de una adyacente a una segunda de la pluralidad de racks de equipamiento para constituir una pista de cable de alimentacion continua a traves de las secciones de techo de la primera de la pluralidad de racks de equipamiento y la segunda de la pluralidad de racks de equipamiento. Cada rack de la pluralidad de racks de equipamiento puede incluir una pista de cable de datos montada en la seccion de techo, y cada una de las pistas de cable de datos y la pista de cables de alimentacion puede tener una longitud que es mayor que un espesor, y cada una de las pistas de cable de datos puede ser montada en el techo de un rack de equipamiento de modo que la longitud de la una de las pistas de cable de datos es sustancialmente paralela a la longitud de una pista de cable de alimentacion montada en el techo del rack de equipamiento. Cada una de las pistas de cables de alimentacion puede ser montada en columnas en el techo para proporcionar un espacio entre la una de la pista de cables de alimentacion y el techo para permitir a un cable de datos pasar desde una pista de cable de datos en el techo debajo de la una de la pista de cables de alimentacion y a traves de la abertura en el techo. El sistema puede incluir tambien una pista de cable de alimentacion puente configurada para acoplarse a una pista de cable de alimentacion sobre una primera de la pluralidad de racks de equipamiento y para acoplarse a una pista de cable de alimentacion sobre una segunda de la pluralidad de racks de equipamiento para proporcionar una pista de cable de alimentacion continua desde la primera de la pluralidad de racks de equipamiento a la segunda de la pluralidad de racks de equipamiento, en el que la primera de la pluralidad de racks de equipamiento y el segundo de los racks de equipamiento estan separados por un pasillo con la pista de cable de alimentacion puente pasando por encima del pasillo.
El sistema puede incluir tambien una fuente de alimentacion ininterrumpida (SAI) que tiene una pluralidad de modulos de alimentacion y modulos de baterla, estando la SAI posicionada adyacente al primer rack de distribucion de alimentacion y que tiene una entrada acoplada al primer rack de distribucion de alimentacion para recibir alimentacion de entrada desde el primer rack de distribucion de alimentacion y que tiene una salida para proporcionar una de entre la alimentacion de entrada y alimentacion de reserva derivada de los modulos de baterla al primer rack de distribucion de alimentacion.
La presente divulgacion tambien proporciona un sistema de alimentacion y de montaje adaptable para equipamiento. El sistema incluye una pluralidad de racks de equipamiento, teniendo cada uno de los racks de equipamiento al menos una primera entrada de alimentacion para recibir alimentacion para alimentar al equipamiento contenido en cada uno de los racks de equipamiento, un primer rack de distribucion de alimentacion que proporciona alimentacion a los racks de equipamiento, incluyendo el primer rack de distribucion de alimentacion un panel de distribucion de alimentacion y una pluralidad de cables de alimentacion de salida, que tienen cada uno un primer extremo acoplado al panel de distribucion de alimentacion y un segundo extremo que se acopla a la primera entrada de alimentacion de al menos un rack de la pluralidad de racks de equipamiento, y una fuente de alimentacion ininterrumpida (SAI) que tiene al menos una baterla, la SAI estando posicionada adyacente al primer rack de distribucion de alimentacion y con una entrada acoplada al primer rack de distribucion de alimentacion para recibir alimentacion de entrada desde el primer rack de distribucion de alimentacion y que tiene una salida para proporcionar una de entre la alimentacion de entrada y la alimentacion de reserva derivada de la al menos una baterla al primer rack de distribucion de alimentacion. El primer rack de distribucion de alimentacion incluye un interruptor de bypass con una primera entrada para recibir alimentacion de entrada, una primera salida para proporcionar la alimentacion de entrada a la SAI, una segunda entrada acoplada a la salida de la SAI y una segunda salida, en el que el interruptor de bypass tiene una primera posicion electrica en la que la primera entrada esta acoplada a la primera salida y la segunda entrada esta acoplada a la segunda salida y una segunda posicion electrica en la que la primera entrada esta acoplada con la segunda salida.
Cada rack de la pluralidad de racks de equipamiento puede tener una segunda entrada de alimentacion, y el sistema puede incluir ademas un segundo rack de distribucion de alimentacion que proporciona alimentacion a los racks de equipamiento, incluyendo el segundo rack de distribucion de alimentacion un panel de distribucion de alimentacion y una pluralidad de cables de alimentacion de salida, que tienen cada uno un primer extremo acoplado al panel de distribucion de alimentacion del segundo rack de distribucion de alimentacion y un segundo extremo que se acopla a la segunda entrada de alimentacion de al menos un rack de la pluralidad de racks de equipamiento.
La presente divulgacion tambien proporciona un sistema de alimentacion y de montaje adaptable para equipamiento que incluye una pluralidad de racks de equipamiento, teniendo cada uno de los racks de equipamiento al menos una primera entrada de alimentacion para recibir alimentacion para alimentar al equipamiento contenido en cada uno de los racks de equipamiento, y un primer rack de distribucion de alimentacion que proporciona alimentacion a los racks de equipamiento, incluyendo el primer rack de distribucion de alimentacion un panel de distribucion de alimentacion y una pluralidad de cables de alimentacion de salida, que tienen cada uno un primer extremo acoplado al panel de distribucion de alimentacion y un segundo extremo que se acopla a la primera entrada de alimentacion de al menos un rack de la pluralidad de racks de equipamiento. Cada uno de la pluralidad de racks de equipamiento tiene una seccion de techo con una pista de cable de alimentacion montada en la seccion de techo, en el que la pista de cable de alimentacion esta construida y dispuesta para contener una parte de al menos una de la pluralidad de cables de alimentacion para
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encaminar uno de los cables de alimentacion desde el primer rack de distribucion de alimentacion a uno de los racks de equipamiento.
La seccion de techo puede tener una abertura para permitir a un cable de alimentacion pasar desde la pista de cable de alimentacion al interior del rack o desde dentro del rack hasta el techo del rack. La pista de cable de alimentacion de una primera de la pluralidad de racks de equipamiento puede ser construida y dispuesta para acoplarse a la pista de cable de alimentacion de un segundo rack adyacente de los racks de equipamiento para constituir una pista de cable de alimentacion continua a traves de las secciones de techo del primero de los racks de equipamiento y del segundo de los racks de equipamiento.
Otro ejemplo de realizacion de la presente invencion proporciona un metodo de instalacion de equipamiento en una pluralidad de racks de equipamiento en una instalacion. El metodo incluye proporcionar un primer rack de distri bucion de alimentacion que tiene un panel de distribucion de alimentacion; determinar un emplazamiento para el primer rack de distribucion de alimentacion y la pluralidad de racks de equipamiento en la instalacion; a partir del emplazamiento de la pluralidad de racks de equipamiento y el primer rack de distribucion de alimentacion, determinar una longitud necesaria de cada uno de una primera pluralidad de cables de alimentacion, de modo que cada uno de la primera pluralidad de cables de alimentacion puede ser acoplado entre el primer rack de distribucion de alimentacion y un rack de la pluralidad de racks de equipamiento con un primer extremo de cada cable de alimentacion estando acoplado al panel de distribucion de alimentacion y un segundo extremo estando acoplado a uno de la pluralidad de racks de equipamiento; conectar el primer extremo de cada uno de la primera pluralidad de cables de alimentacion al primer panel de distribucion de alimentacion; e instalar un conector en el segundo extremo de cada uno de la primera pluralidad de cables, seleccionandose el conector para acoplarse a un conector de entrada de cada rack de la pluralidad de racks de equipamiento.
El metodo puede incluir tambien tras instalar los conectores, embalar la primera pluralidad de cables y el rack de distribucion de alimentacion para la expedicion a la instalacion. Cada rack de la pluralidad de racks de equipamiento puede incluir un techo que tiene una pista de cable de alimentacion montada en este, y el metodo puede incluir tambien encaminar cada uno de la primera pluralidad de cables de alimentacion fuera de un orificio en la parte superior del primer rack de distribucion de alimentacion, encaminar cada uno de la pluralidad de cables de alimentacion a traves de al menos una de las pistas de cables de alimentacion, y acoplar el conector en el segundo extremo de cada uno de la primera pluralidad de cables de alimentacion con un conector de un primer cable de entrada de alimentacion de uno de la pluralidad de racks de equipamiento. El metodo puede incluir tambien montar una primera unidad de recepcion de alimentacion que incluye el primer cable de entrada de alimentacion en al menos uno de la pluralidad de racks de equipamiento, antes de acoplar el conector en el segundo extremo con un conector del primer cable de entrada de alimentacion. El metodo puede incluir tambien proporcionar un segundo rack de distribucion de alimentacion que tiene un panel de distribucion de alimentacion; determinar un emplazamiento en la instalacion del segundo rack de distribucion de alimentacion; a partir del emplazamiento de la pluralidad de racks de equipamiento y el segundo rack de distribucion de alimentacion, determinar una longitud necesaria de cada uno de una segunda pluralidad de cables de alimentacion, de modo que cada uno de la segunda pluralidad de cables de alimentacion puede ser acoplado entre el segundo rack de distribucion de alimentacion y uno de la pluralidad de racks de equipamiento con un primer extremo de cada uno de la segunda pluralidad de cables de alimentacion estando acoplado al panel de distribucion de alimentacion del segundo rack de distribucion de alimentacion y un segundo extremo estando acoplado a uno de la pluralidad de racks de equipamiento; conectar el primer extremo de cada uno de la segunda pluralidad de cables de alimentacion al panel de distribucion de alimentacion del segundo rack de distribucion de alimentacion, instalar un conector en el segundo extremo de cada uno de la segunda pluralidad de cables, seleccionandose el conector para acoplarse a un conector de entrada de cada rack de la pluralidad de racks de equipamiento.
Breve descripcion de los dibujos
Para una mejor comprension de la presente invencion, se hace referencia a los dibujos que se incorporan aqul como referencia y en los que:
La figura 1 muestra una distribucion tlpica de un centro de datos de la tecnica anterior;
La figura 2 muestra una disposition de un centro de datos de acuerdo con una primera realizacion de la presente invencion;
La figura 3 muestra una fila de racks de equipamiento utilizados en el centro de datos de la figura 2;
La figura 4 es un diagrama de bloques funcional de una unidad de distribucion de energla y suministro de energla ininterrumpida usado en la fila de racks de equipamiento;
La figura 5 es una vista en perspectiva del marco de un rack de equipamiento que tiene una unidad de recepcion de alimentacion de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;
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La figura 6 es una vista en perspectiva del rack de equipamiento de la figura 5 que muestra una tecnica alternativa de montaje para la unidad de recepcion de alimentacion;
La figura 7 es una vista en planta de racks de equipamiento de la presente invencion que muestra el encaminamiento de cables entre racks;
La figura 8 es una vista en perspectiva del rack de equipamiento de la figura 5 que muestra otra tecnica alternativa de montaje para una unidad de recepcion de alimentacion;
La figura 9A muestra una vista superior de una parte de la de la unidad de recepcion de alimentacion de la figura 8 con mayor detalle;
La figura 9B muestra una parte de montaje para una unidad de recepcion de alimentacion del rack de la figura 8 con mayor detalle;
La figura 9C es una vista lateral de la parte de la unidad de recepcion de alimentacion de la figura. 9A; y
La figura 10 es un diagrama que muestra la interconexion de un bus de comunicaciones que se utiliza en realizaciones de la presente invencion.
Descripcion detallada
Las realizaciones de la presente invencion superan los problemas asociados con los centros de datos descritos anteriormente proporcionando una distribution de potencia y sistemas de montaje de equipos de ordenadores y otros dispositivos electronicos adaptables.
La figura 1 muestra un diagrama de la disposition de un centro de datos tlpico 100. El centro de datos 100 incluye un generador 102, rueda interruptora de potencia 104, un transformador 106, tres SAIs 108A, 108B y 108C, cuatro unidades de distribucion de energla (PDU) 110A, 110B, 110C y 110D, una baterla o banco de baterlas 112, y veintiocho filas 114 de racks de equipamiento. En el centro de datos 100, el transformador 106 se utiliza para reducir el voltaje de la energla recibida desde fuera de la instalacion o del generador a un nivel de tension de tlpicamente 480 voltios. La rueda interruptora de potencia proporciona conmutacion de la alimentacion entre el generador y una fuente de alimentacion externa y los SAIs. Los SAIs junto con la baterla 112
proporcionan alimentacion ininterrumpida a cada una de las PDUs. Cada PDU contiene tlpicamente un
transformador, y los circuitos de distribucion de potencia, tales como interruptores de circuito, para distribuir potencia a cada uno de los racks del centro de datos. Los problemas asociados con los centros de datos, como el que se muestra en la figura 1 se han descrito anteriormente en los ntecedentes de la invencion.
La figura 2 muestra un diagrama de la disposicion de un centro de datos 200 de acuerdo con una primera
realization de la presente invencion. Igual que el centro de datos 100, el centro de datos 200 incluye un
generador 202, una rueda interruptora de potencia 204, y un transformador 206 y cuarenta y dos filas 214 de racks de equipamiento. El centro de datos 200 difiere del centro de datos 100 en el hecho de que no contiene los grandes sAis 108A, 108B, 108C y 108D, las baterlas, y las grandes PDUs 110A, 110B, 110C y 110D del centro de datos 100. Por el contrario, el centro de datos 100 incluye racks de SAI 208 que tienen baterlas y racks de PDU 210 que se distribuyen a lo largo de los racks de equipamiento. En una realizacion de la presente invencion, tal como se muestra en la figura 2, cada fila de equipamiento 214 incluye a rack de SAI 208 y un rack de PDU 210 situados en cada extremo de la fila.
En la figura 2, cada fila de racks 214 incluye catorce racks. En realizaciones de la presente invencion, el numero de racks y la funcion de equipamiento en los racks puede variar. La figura 3 muestra un ejemplo de fila de racks 214, utilizada en realizaciones de la presente invencion. La fila de racks 214 incluye un total de 9 racks, incluyendo Racks de SAI 208A y 208B, Racks de PDU 210A y 210B, y cinco racks de equipamiento que incluyen tres racks de servidores 220A, 220B, y 220C, a rack de matriz de almacenamiento 222, y un rack de routers 224. En una realizacion de la presente invencion, los racks pueden ser racks de 19 pulgadas estandar modificados, tales como los comercializados por American Power Conversion Corporation de W. Kingston, RI con la marca NETSHELTER®.
Los racks de servidores incluyen una pluralidad de servidores 226 junto con un interruptor de transferencia 228. Como entenderan por los expertos en la tecnica, los servidores pueden ser servidores de red que estan disponibles comercialmente de varios sitios. El interruptor de transferencia 228 se utiliza en algunas realizaciones de la invencion para conmutar entre una fuente de energla principal y una fuente de alimentacion redundante en el rack. El uso de interruptores de transferencia distribuidos en cada rack ofrece ventajas significativas sobre los sistemas de la tecnica anterior que tienen un interruptor situado en el centro de transferencia. En particular, el uso de interruptores de transferencia distribuidos en racks individuales aumenta la disponibilidad de energla a los racks mediante la protection contra fallos que se pueden producir en el sistema de distribucion entre la fuente central de energla de una instalacion y un rack.
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La matriz de racks almacenamiento 222 se utiliza para alojar el equipamiento de almacenamiento de datos, tal como el disponible de EMC Corporation de Hopkinton, MA. Ademas, el rack de matriz de almacenamiento puede utilizarse para servidores, routers u otro equipamiento. Ademas, otros dispositivos, sin racks, tales como torres de servidores pueden ser alimentados por sistemas de distribucion de alimentacion de la presente invencion.
El rack de routers 224 aloja un Rectificador DC 230, routers 232 e interruptores 234. Los routers e interruptores son dispositivos de comunicacion que son bien conocidos por el experto en la materia. El Rectificador DC se emplea para convertir Potencia de Ac en Potencia de DC para alimentar a dispositivos DC contenidos en el rack de routers.
Cada uno de los racks de SAI 208A y 208B incluye una fuente de alimentacion ininterrumpida (SAI) modular. Cada SAI incluye una pluralidad de modulos de alimentacion 236, una pluralidad de modulos de baterla 238, y un modulo inteligente 240. El modulo inteligente 240 proporciona el control de subsistemas contenidos en el SAI. Los modulos de alimentacion proporcionan potencia de AC de salida regulada, corriente de carga de DC para los modulos de baterla, y convierten potencia de DC desde los modulos de baterla a Potencia de AC, cuando hay disruption de potencia de instalacion. Los modulos de baterla proporcionan alimentacion de reserva a los modulos de alimentacion cuando hay disrupcion de potencia de instalacion.
En una realization, los modulos de alimentacion y los modulos de baterla pueden ser anadidos individualmente o retirados del SAI para acomodar diferentes requerimientos de carga, proporcionando de este modo un diseno economico y ampliable. Ademas, el uso de multiples modulos de alimentacion y modulos de baterla proporciona redundancia en cada uno de los SAI al permitir el funcionamiento continuo del SAI, a pesar de un fallo de cualquier modulo de alimentacion o modulo de baterla. En una realizacion, los SAIs se pueden implementar usando un SAI como el Symmetra® SAI comercializado por American Power Conversion Corporation y descrito en la patente americana No. 5,982,652, con tltulo "," que se incorpora aqul por referencia. En realizaciones de la presente invencion, el rack de SAI puede ser configurado para proporcionar refrigeration de frente hacia atras de los componentes del SAI.
En las realizaciones mostradas en las figuras 2 y 3, un rack de SAI y un rack de PDU se incluye en cada extremo de la fila de racks. Como se describe mas adelante, el uso de dos SAIs y dos PDUs proporciona una mayor redundancia ya que la energla puede seguir llegando a los racks en el caso de que uno de los SAIs y/o uno de los PDUs falle por completo. El uso de los dos SAIs y PDUs proporciona la capacidad de operar en los centros de datos que tienen fuentes de alimentacion redundantes, y proporciona alimentacion redundante a cada uno de los racks. Algunos servidores y otros equipos tlpicamente contenidos en los racks en los centros de datos tienen dos entradas de energla para fines de redundancia. En realizaciones de la presente invencion que proporcionan alimentacion redundante, pueden alojarse estos equipos que tienen entradas redundantes. Ademas, el uso del interruptor de transferencia permite que el equipo que no cuenta con entradas redundantes pueda ser alimentado a partir de fuentes redundantes. El interruptor de transferencia recibe energla de cada uno de los sistemas de alimentacion redundantes y proporciona potencia de salida de uno de los dos sistemas de entrada.
Como se entendera por los expertos en la tecnica, la presente invencion no se limita a un sistema que tiene dos SAIs y dos PDUs tal como se muestra en las figuras 2 y 3, sino que al contrario, incluye sistemas que tienen solamente un SAI y un PDU y mas de dos SAIs y PDUs.
Los racks de PDU 210A y 210B proporcionan transformation de energla, la protection del interruptor de circuito y la distribucion de energla de entrada a cada uno de los racks en la fila. Cada rack de PDU incluye dos paneles de distribucion de interruptor de circuito 242A y 242B, un by-pass del interruptor de servicio 244 y un interruptor de circuito de entrada 241 y un transformador de 246. El interruptor de bypass de servicio incluye interruptores 243, 245 y 247. La figura 4 diagrama de bloques funcional de la PDU 210A (siendo la PDU 210B sustancialmente identica a PDU 210A) junto con las conexiones entre la PDU y el SAI 208A en una realizacion de la presente invencion. En la realizacion mostrada en la figura 4, el transformador 246 recibe 480 voltios, alimentacion de entrada trifasica del rack de PDU y proporciona 208 voltios, la alimentacion trifasica al rack de SAI. En otras realizaciones de la presente invencion, dependiendo de las caracterlsticas de la energla local, el transformador puede ser disenado para tensiones de entrada y otras tensiones de salida y la PDU entera puede ser disenada para alimentacion monofasica. En la figura 4, para simplificar, se muestra una unica conexion entre cada uno de los dispositivos. Como se entendera por los expertos en la tecnica, las conexiones individuales para cada fase de potencia, neutral, y una tierra de chasis opcional estan de hecho dispuestos entre cada uno de los dispositivos.
En la realizacion mostrada en la figura 4, la rack de SAI recibe la alimentacion desde el transformador, y si la potencia de entrada esta dentro de tolerancias predeterminadas, la potencia se envla de vuelta al rack. Si la alimentacion no esta dentro de las tolerancias, o si hay un corte de energla, el rack UPS cambiara al modo de baterla de reserva y proporcionara energla generada por el SAI al rack PDU. Los paneles de distribucion 242A y 242B contienen disyuntores de circuito y proporcionan una pluralidad de puntos de salida desde los que se puede distribuir alimentacion trifasica a 208 voltios a los racks de equipamiento. En la figura 4, los paneles de distribucion tienen siete circuitos de salida. En otras realizaciones de la presente invencion, los paneles de
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distribucion pueden utilizarse mas o menos circuitos de salida. Ademas, en realizaciones de la presente invention, el rack PDU puede incluir fusibles y monitores de voltaje y/o corriente.
El interruptor de by-pass 244 esta contenido en la PDU y proporciona el bypass manual de del SAI para proporcionar alimentation directamente al panel de distribution en caso de fallo del SAI, para reemplazar el SAI o por cualquier otra razon. El uso del interruptor de by-pass en la PDU proporciona ventajas significativas en las realizaciones de la presente invencion sobre la tecnica anterior al permitir que un SAI pueda ser sustituido debido a un fallo o para fines de actualization. En centros de datos del estado de la tecnica que utilizan SAIs de 480 voltios, el coste de los interruptores de by-pass, y el tamano de los interruptores que se deben utilizar para 480 voltios, hacen que a menudo su uso sea prohibitivo.
En la realization mostrada en la figura 4, el conmutador de by-pass en realidad incluye tres interruptores 243, 245 y 247. Como se describira ahora, el uso de los tres interruptores proporciona potencia continua cuando el SAI se desconecta, y reduce los transitorios y de arco que pueden ocurrir durante la conmutacion. Durante el funcionamiento normal, los interruptores 243 y 247 estan en la position cerrada y el interruptor 245 esta en la position abierta para encaminar toda la energla a traves de la SAI. Cuando se desea aislar por ypass el SAI, primero se cierra el interruptor 245 y entonces se abren los interruptores 243 y 247. De manera similar, cuando se desea anadir un nuevo SAI al sistema, se cierran los interruptores 243 y 247 antes de abrir el interruptor 245.
En una realizacion de la presente invencion, tal como se muestra en la figura 3, la potencia de entrada al rack PDU es recibida desde debajo del rack a traves de, por ejemplo, un suelo elevado. En otras realizaciones, la potencia de entrada al rack de PDU puede ser recibida a traves del techo del rack PDU, o a traves de la parte posterior del rack. La alimentacion desde el rack de PDU al rack de SAI se lleva a traves de los lados del rack, por los techos de los racks o a traves del suelo bajo los racks.
En una realizacion de la invencion, la distribucion de energla desde los paneles de distribucion en los racks de PDU para cada uno de los racks de equipos se realiza mediante una pluralidad de cables de potencia flexibles de diversas longitudes. En la realizacion mostrada en la figura 3, los cables flexibles se enrutan a traves de la parte superior del rack PDU y a traves de pistas generales a los racks de equipos. En esta realizacion, cada uno de los cables de alimentacion se termina con un conector de alimentacion estandar, y cada uno de los racks de equipamiento tiene un cable de alimentacion de entrada que tiene un conector de acoplamiento para el conector estandar en los cables de alimentacion que permite a cada uno de los racks ser conectado de forma sencilla la PDU sin la necesidad de un electricista. En una realizacion, el cable de alimentacion de entrada para un rack es un cordon de alimentacion de una unidad de reception de alimentacion montada en el rack.
La figura 5 es una vista isometrica de un rack 250 que en una realizacion se utiliza para los racks de servidores 220A, 220B y 220C. En la figura 5, el rack 250 incluye una puerta principal 252, pero se muestra sin los paneles laterales y una puerta trasera. El rack incluye una section frontal 254 y una section de extension posterior 256. La seccion frontal 254 se utiliza para contener servidores que se pueden montar en racks de diecinueve pulgadas y otro equipamiento. La seccion de extension posterior 256 se utiliza para la alimentacion y la distribucion de senales entre equipamiento montado en el rack. La seccion de extension posterior incluye un primer panel lateral 258, un segundo panel lateral 260, y una seccion de techo 266. La seccion de techo tiene una primera abertura 268 y una segunda abertura 270. La primera abertura 268 y la segunda abertura se utilizan para pasar datos y cables de alimentacion en y fuera de los racks.
En el rack de la figura 5, una unidad de recepcion de alimentacion 262 esta montada en el primer panel lateral 258 mediante soportes 264A y 264B. La unidad de recepcion de alimentacion 262 tiene una abertura 272 para recibir un cordon de alimentacion (que no se muestra en la figura 5) para la unidad de recepcion de alimentacion. De manera similar, una segunda unidad de recepcion de alimentacion puede estar montada en el segundo lado del panel 260. Tal como se muestra en la figura 6, en una realizacion alternativa, la unidad de recepcion de alimentacion 262 esta montada en unos soportes elevados 263A y 263B. Dependiendo de la configuration de los equipos y la puerta trasera del rack, el uso de soportes elevados puede proporcionar una mayor accesibilidad a las salidas de alimentacion de la unidad de recepcion de alimentacion. Tal como se describe mas adelante, en otras realizaciones, una unidad de recepcion de alimentacion puede montarse en el rack sin el uso de soportes y sin requerir herramientas para instalacion o desinstalacion. Ademas de mostrar el uso de soportes elevados, el rack 250 de la figura 6 se muestra tambien con la puerta delantera quitada.
En una realizacion de la presente invencion, tal como se describira ahora con referencia a la figura 7, uno o mas de los racks incluye una pista electrica aerea y una pista de datos suplementarios, ambas unidas al techo del rack. La pista de alimentacion se utiliza para pasar cables de alimentacion en una direction de lado a lado de uno a otro rack. Las pistas de datos se usan para pasar los cables de datos en una direccion de lado a lado de uno a otro rack. El uso de las vlas aereas en los racks de SAI es opcional, dependiendo de la ruta usada para llevar alimentacion entre los racks de PDU y los racks de SAI y el paso de cables de datos entre los racks. Las pistas estan disenadas de tal manera que la pista de un rack esta alineada con las pistas de racks adyacentes cuando los racks estan colocados lado a lado con el fin de crear una pista continua para una fila de racks de cualquier longitud.
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La figura 7 es una vista superior de los racks 208A, 210A, 220A, 220B, y 220C (figura 3), y la figura 7 muestra los paneles superiores 272, 274, 276, 278 y 280 de cada uno de los racks y tambien muestra las pistas de potencia 282A, 282B, 282c, 282e y 282D y pistas de datos 284A, 284B, 284C y 284D que corren entre los racks. La vista superior de la figura 7 tambien muestra pistas de potencia puente 288A, 288B y 288C. Las pistas puente se utilizan en realizaciones de la invencion para conectar las pistas de dos racks situados, por ejemplo, en dos filas separadas por un pasillo para permitir que los cables de alimentacion y de datos pasen de un rack a un rack en otro pasillo. Del mismo modo, las pistas puente pueden ser utilizadas para los cables de datos. Los paneles superiores 282c, 282D y 284E de los racks de servidor son mas largos que los paneles superiores 282A y 282B de los racks de SAI y Racks de PDU. Los paneles superiores se extienden sobre la seccion de extension posterior 258 (figura 5) de los racks de servidor.
Cada una de las pistas de potencia tiene una ranura 298 para permitir que los cables de alimentacion de entrada pasen desde las aberturas en la parte superior de los racks a las pistas de alimentacion, y cada una de las pistas de datos tiene una abertura 300 para permitir que los cables de datos pasen desde las aberturas en la parte superior de los racks a las pistas de datos. Cada una de las pistas de potencia tiene un tunel de 296 para permitir que los cables de datos pasen por debajo de las pistas de alimentacion a las aberturas en la parte superior de los racks. En otras realizaciones, las pistas de datos pueden elevarse fuera del techo de los racks para permitir a cables de alimentacion pasar por debajo.
En la figura 7, cinco cables de potencia flexibles 290A, 290B, 290C y 290D pasan a traves de la parte superior de la PDU. El cable 290A se acopla con la entrada de cable de alimentacion 292A de rack de servidores a traves de un par de conectores de acoplamiento 294A, el cable 290B se acopla con el cable de alimentacion de entrada 292B del rack de servidores B mediante el par de conectores de acoplamiento 294B, y el cable 290C se acopla con el cable de alimentacion de entrada 294C del rack de servidores C a traves del par de conectores de acoplamiento 294C. El cable de alimentacion 290D pasa desde la PDU a traves de las pistas de alimentacion y por encima de la pista puente de alimentacion 286A. El cable de alimentacion 290E pasa desde la PDU a traves de las pistas de alimentacion y por encima de la pista puente de alimentacion 286B. Los cables de datos 302 corren por las pistas de datos y pasan a los racks ya sea a traves de los agujeros 304 o agujeros 306. Los cables de datos tambien puede ir a otros racks por las pistas de datos puente 288A, 288B y 288C.
En una realization, cada uno de los cables de potencia flexibles esta pre-cableado en la PDU antes de la entrega del rack PDU a un centro de datos y los cables de potencia flexibles son empaquetados y enviados junto con la PDU. Cada uno de los cables flexibles esta dimensionado sobre la base de la distancia desde el rack PDU al rack del equipo en el que se termina. En esta realizacion, puede utilizarse un dibujo que representa el plan de instalacion para el sistema, junto con un diseno asistido por ordenador (CAD) para determinar las longitudes requeridas de los cables de alimentacion flexibles. Dado que las longitudes de los cables se determinan antes de la instalacion, los extremos de los cables de alimentacion pueden ser terminada con un conector antes de la instalacion, y por lo tanto, en la instalacion, los cables de alimentacion se pueden encaminar a los racks sin ningun corte de cableado de alimentacion durante el proceso de instalacion.
Como se ha discutido anteriormente con referencia a la figura 5, cada uno de los racks para equipos puede incluir dos unidades de fuente de alimentacion. Cada unidad de reception de alimentacion tiene una pluralidad de recepciones de salida para alimentar al equipamiento en el rack correspondiente y tiene un cable de alimentacion de entrada que tiene un conector que coincide con el conector de uno de los cables flexibles de alimentacion suministrados por la unidad de distribution de alimentacion. Como se describio anteriormente, en una realizacion, la alimentacion a cada uno de los racks de equipamiento es trifasica de 208. En esta realizacion, cada uno de los cables de alimentacion de las PDU a los racks del equipo tiene al menos cinco conductores, un conductor para cada una de las fases, un conductor neutro y un conductor de tierra. En una realizacion, cada una de las unidades de recepcion de alimentacion contiene una pluralidad de grupos de recepcion, con cada grupo de recepcion cableado para proporcionar ya sea 120 voltios de una de las tres fases de entrada o para proporcionar potencia a 208 voltios. Tambien, en realizaciones de la presente invencion, cada salida en cada unidad de recepcion, o grupos de salida, puede ser protegida separadamente contra las sobrecargas por un disruptor de circuito, un fusible, o dispositivo similar contenido en la unidad de recepcion.
En realizaciones de la presente invencion, la disponibilidad en cada rack de alimentacion monofasica desde cada una de las tres fases de un sistema trifasico simplifica significativamente el equilibrado en cada fase del sistema trifasico. Como es conocido en la tecnica, es deseable extraer aproximadamente la misma corriente en cada fase de un sistema trifasico. En los sistemas tlpicos de la tecnica anterior, solamente la potencia de una fase esta disponible en cada rack de equipamiento en un centro de datos. En consecuencia, el equilibrado de la potencia de tres fases se debe hacer a nivel de rack, lo cual es a menudo muy diflcil de lograr, sobre todo para los racks que tengan equipos con consumo de energla variable. En contraste, en las realizaciones de la presente invencion, el equilibrado de la potencia trifasica se puede lograr mediante el equipo de conmutacion en un rack de un grupo de salidas en una unidad de recepcion a otro grupo de salidas en una unidad de recepcion.
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La provision de tanto 208 voltios y 120 voltios en los racks de la presente invencion proporciona una flexibilidad adicional sobre racks de la tecnica anterior que normalmente estan conectados a una de 120 voltios y 208 voltios. Ademas, en una realizacion que se describira ahora con referencia a la figura 8 y las figuras 9A-9C, las unidades de recepcion de alimentacion estan acopladas de forma desmontable a los racks para permitir la sustitucion de una unidad de recepcion sin el uso de herramientas.
La figura 8 muestra una unidad de recepcion de alimentacion 262 montada en el segundo panel lateral del rack 250. Tal como se muestra en la figura 8, ambos paneles laterales primero y segundo incluyen unos pares de ranuras 310 para el montaje de una unidad de recepcion de alimentacion. En la figura 8 solo una de las ranuras de cada par es visible para el primer panel lateral del panel del rack. La unidad de recepcion de alimentacion 262 incluye dos pares de lenguetas 312 que se montan en dos de los pares de ranuras 310 para montar la unidad de recepcion al rack. En la figura 8, las pestanas 312 se acoplan con la mas superior y mas inferior de los pares de ranuras, sin embargo, en otras realizaciones, unas unidades de recepcion mas cortas pueden acoplarse con otros pares de pestanas.
La figura 9A muestra una vista superior de una parte de la unidad de recepcion 262 que incluye uno de los pares de pestanas 312 y la figura 9C muestra una vista lateral de la parte de la unidad de recepcion 262. La figura 9B muestra una vista frontal de una parte del segundo panel lateral 260 que ilustra uno de los pares de ranuras 310 en mayor detalle. Como se ve mejor en la figura 9C, cada una de las lenguetas 312 tiene una porcion superior 314 y un cuello 316. Al montar la recepcion 262, la porcion superior 314 se inserta a traves de la porcion mas grande de la ranura 310, y el receptaculo se mueve entonces de modo que el cuello 316 queda en la parte estrecha de la ranura 310, de modo que la porcion superior de la pestana sujeta la unidad de recepcion en la ranura.
La posibilidad de reemplazar facilmente las unidades de recepcion en los racks de la presente invencion proporciona una mayor flexibilidad para dar cabida a una mayor variedad de equipos. Por ejemplo, una unidad de recepcion que tiene todas las salidas a 120 voltios puede ser sustituido con una unidad de recepcion que tiene salidas de 120 voltios y 208 voltios, o todas las salidas a 208 voltios si el equipamiento a 120 voltios se sustituye por equipamiento a 240 voltios.
Como se discutio anteriormente, cada uno de los racks para equipos puede tener dos unidades de recepcion de alimentacion unida a dos SAIs diferentes a traves de dos PDU diferentes y dos cables de alimentacion flexibles diferentes. Como se ha descrito anteriormente con referencia a las figuras 2 y 3, en una realizacion que tiene dos SAI y dos estantes de PDU para la alimentacion de una serie de racks de equipos, los racks de equipos estan dispuestos en una fila con un SAI y un rack de PDU posicionado en cada extremo de la fila. Mediante la colocacion de las unidades PDU en extremos opuestos de la fila, el numero de cables en cualquier momento en las vlas aereas puede ser uniforme. En otras realizaciones de la invencion, los racks de equipos no necesitan estar contenida en una fila lineal, sino que mas bien podrla estar en multiples filas o los racks podrlan estar dispuestos en una manera no lineal. Se pueden utilizar puentes aereos entre las pistas para llevar el cableado flexible entre racks no adyacentes.
En una realizacion, cada uno de los SAIs, las PDUs y la alimentacion unidades de recepcion pueden incluir un circuito de comunicacion para la monitorizacion del estado por un controlador a traves de un bus de comunicacion comun. La figura 10 muestra un numero de receptaculos 262, uno de los SAI, y una de las PDUs de una red de distribution de energla de la presente invencion, acoplados a traves de un bus de comunicacion 318 al controlador 320 para permitir la monitorizacion del estado del sistema de distribucion de potencia. El bus de comunicacion puede ser implementado utilizando cualquier topologla de red conocida, y en una realizacion, se implementa usando una version modificada de la Common Application Standard (CAL) sobre IP ademas de SNMP y HTTP. En otra realizacion, el bus de comunicacion puede ser implementado utilizando una llnea de alimentacion de red del operador.
En una realizacion, el controlador proporciona information consolidada a una red basada en IP utilizando SNMP, HTTP o algun otro protocolo conocido. El controlador tambien puede incluir software para impedir el acceso desde la red IP al bus de comunicaciones. El controlador puede montarse en uno de los racks de equipos, en un rack de PDU o en un rack de SAI.
En una realizacion de la presente invencion, algunas o todas las unidades de recepcion contienen dispositivos de vigilancia de corrientes (o potencia) para el control de la corriente total a traves de la recepcion o la corriente a traves de cada una de las salidas de recepcion. En esta realizacion, la corriente medida en las recepciones pueden ser comunicadas al controlador a traves del bus de comunicaciones para permitir al controlador detectar cualquier sobre corriente presente o inminente. En una realizacion, unos monitores de corriente (o potencia) adicionales, acoplados al bus de comunicaciones, puede ser distribuido a traves de la red de distribucion de energla para proporcionar valores de la corriente (o potencia) al controlador. Ademas, cada una de las recepciones puede tener una pantalla que muestra el consumo de corriente o energla extralda de la unidad de recipiente para determinar si se pueden alimentar dispositivos adicionales desde la unidad. Ademas, el controlador y los dispositivos de monitorizacion de alimentacion pueden ser empleados junto con el controlador
junto con software contenido en ordenadores contenidos en los racks de equipamiento para determinar los maximos niveles de potencia en el sistema de distribucion de alimentacion.
5 En la figura 3 los SAIs se colocan en los extremos de las filas de racks. Las realizaciones de la presente invencion no se limitan a sistemas en los que los racks de SAIs estan colocados en los extremos, pero sin embargo, como se ha descrito anteriormente, en realizaciones de la presente invencion, hay ventajas en la colocacion de los SAIs en el extremo de las filas. Concretamente, la colocacion de los SAIs en el extremo de las filas permite un facil acceso a los SAIs para el reemplazo, reparacion o actualizacion. Ademas, en los sistemas 10 de alimentacion redundantes que tienen dos unidades PDU, como se describio anteriormente, la colocacion de las unidades PDU en los extremos de las filas permite que el numero de cables en cualquier punto de las pistas en una fila de racks se mantenga uniforme. Sin embargo, en otras realizaciones de la presente invencion, los SAIs y PDUs pueden ser instalados en el centro de una fila o en cualquier otra posicion en una fila de racks.
15 En formas de realizacion descritas anteriormente, los racks se describen como estando dispuestos en filas. En diferentes realizaciones, las filas de racks puede ser filas lineales, filas curvadas, espacios de paso (es decir, pasillos) entre los racks, o estar dispuestas en alguna otra configuration.
Habiendo descrito as! al menos una realizacion ilustrativa de la invencion, diversas alteraciones, modificaciones y 20 mejoras se les ocurriran facilmente a los expertos en la tecnica. Tales alteraciones, modificaciones y mejoras estan destinadas a estar dentro del alcance y esplritu de la invencion. Tales alteraciones, modificaciones y mejoras estan destinadas a estar dentro del alcance y esplritu de la invencion. Llmite de la invencion se define unicamente en las reivindicaciones siguientes.
Claims (11)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Sistema de alimentacion y de montaje de centro de datos para equipamiento, que comprende:una pluralidad de racks de equipamiento (220A, 220B, 220C, 222, 224) dispuestos en una fila (214) que tiene un primer extremo y un segundo extremo, con un lado frontal de cada uno de los racks de equipamiento alineado a lo largo de un plano comun, teniendo cada uno de los racks de equipamiento (220A, 220B, 220C, 222, 224) al menos una primera entrada de alimentacion para recibir energla electrica para alimentar equipamiento en cada uno de los racks de equipamiento (220A, 220B, 220C, 222, 224);un primer rack de distribution de alimentacion (210A) que tiene una pluralidad de dispositivos de distribution de energla electrica, estando el primer rack de distribucion de alimentacion (210A) posicionado en el primer extremo de la fila (214), adyacente a uno de los racks de la pluralidad de racks de equipamiento (220A, 220B, 220C, 222, 224), y configurado para recibir energla electrica de instalacion de entrada y para proporcionar alimentacion de salida a cada uno de los racks de la pluralidad de racks de equipamiento (220A, 220B, 220C, 222, 224) a traves de la pluralidad de dispositivos de distribucion;y un segundo rack de distribucion de alimentacion (210B) que tiene una pluralidad de dispositivos de distribucion de energla electrica y que esta configurado para recibir energla electrica de instalacion de entrada y para proporcionar alimentacion de salida a al menos algunos de los racks de la pluralidad de racks de equipamiento (220A, 220B, 220C, 222, 224), estando el segundo rack de distribucion de alimentacion (210B) posicionado en el segundo extremo de la fila (214).
- 2. El sistema de alimentacion y de montaje de centro de datos de la reivindicacion 1, en el que el primer rack de distribucion de alimentacion (210A) esta configurado para recibir energla electrica de instalacion de entrada con un primer voltaje y para proporcionar alimentacion de salida con un segundo voltaje inferior al primer voltaje.
- 3. El sistema de alimentacion y de montaje de centro de datos segun cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, que comprende ademas una primera fuente de alimentacion ininterrumpida (208A) adaptada y dispuesta para proporcionar energla de reserva para la alimentacion de salida del primer rack de distribucion de alimentacion (210A).
- 4. El sistema de alimentacion y de montaje de centro de datos de la reivindicacion 3, en el que la primera fuente de alimentacion ininterrumpida (208A) esta contenida en un rack adyacente al primer rack de distribucion de alimentacion (210A) y configurado para recibir alimentacion del primer rack de distribucion de alimentacion (210A) con el segundo voltaje.
- 5. El sistema de alimentacion y de montaje de centro de datos segun cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, en el que el primer rack de distribucion de alimentacion (210A) incluye un interruptor de bypass (244) acoplado operativamente para acoplar y desacoplar de manera selectiva la primera fuente de alimentacion ininterrumpida (208A) a la energla electrica de instalacion de entrada.
- 6. El sistema de alimentacion y de montaje de centro de datos segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que cada rack de la pluralidad de racks de equipamiento (220A, 220B, 220C, 222, 224) tiene un primer cable de alimentacion de entrada acoplado al primer rack de distribucion de alimentacion (210A) y un segundo cable de alimentacion de entrada acoplado al segundo rack de distribucion de alimentacion (210B).
- 7. El sistema de alimentacion y de montaje de centro de datos de la reivindicacion 6, que ademas comprende una segunda fuente de alimentacion ininterrumpida (208B) acoplada operativamente al segundo rack de distribucion de alimentacion (210B).
- 8. Un metodo de instalacion de equipamiento en una pluralidad de racks de equipamiento (220A, 220B, 220C, 222, 224) en una instalacion (200), donde el metodo comprende:proporcionar un primer rack de distribucion de alimentacion (210A) que tiene una pluralidad de dispositivos de distribucion de energla;determinar una ubicacion para el primer rack de distribucion de alimentacion (210A) y para la pluralidad de racks de equipamiento (220A, 220B, 220c, 222, 224) en la instalacion (200);disponer el primer rack de distribucion de alimentacion (210A) y la pluralidad de racks de equipamiento (220A, 220b, 220C, 222, 224) a lo largo de una fila (214), teniendo la fila (214) un primer extremo y un segundo extremo, con el primer rack de distribucion de alimentacion (210A) quedando adyacente a uno de los racks de la pluralidad de racks de equipamiento (220A, 220B, 220C, 222, 224), y posicionado en el primer extremo de la fila (214);510152025303540basandose en la ubicacion de la pluralidad de racks de equipamiento (220A, 220B, 220C, 222, 224) y del primer rack de distribucion de alimentacion (210A), determinar una longitud de cada uno de una primera pluralidad de cables de alimentacion, de manera que cada uno de la primera pluralidad de cables de alimentacion pueda ser acoplado entre el primer rack de distribucion de alimentacion (210A) y un rack de la pluralidad de racks de equipamiento (220A, 220B, 220C, 222, 224);conectar un primer extremo de cada cable de la primera pluralidad de cables de alimentacion a uno de los dispositivos de distribucion de energla;conectar un segundo extremo de cada cable de la primera pluralidad de cables de alimentacion a un rack de la pluralidad de racks de equipamiento (220A, 220B, 220C, 222, 224); yproporcionar un segundo rack de distribucion de alimentacion (210B) que tiene una pluralidad de dispositivos de distribucion de alimentacion, y que esta posicionado en el segundo extremo de la fila (214).conectar un primer extremo de cada cable de una segunda pluralidad de cables de alimentacion a uno de los dispositivos de distribucion de energla en el segundo rack de distribucion de alimentacion (210B); andconectar un segundo extremo de cada cable de la segunda pluralidad de cables de alimentacion a un rack de la pluralidad de racks de equipamiento (220A, 220B, 220C, 222, 224).
- 9. El metodo de la reivindicacion 8, que comprende ademas acoplar una fuente de alimentacion de instalacion que tiene un primer voltaje al primer rack de distribucion de alimentacion (210A) y proporcionar alimentacion de salida a cada cable de la primera pluralidad de cables de alimentacion que tiene un segundo voltaje inferior a dicho primer voltaje.
- 10. El metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones 8 y 9, que comprende ademas proporcionar una primera fuente de alimentacion ininterrumpida (208A) adaptada para proporcionar alimentacion de reserva para alimentacion de salida del primer rack de distribucion de alimentacion (210A9.
- 11. El metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que cada rack de la pluralidad de racks de equipamiento (220A, 220B, 220C, 222, 224) y el primer rack de distribucion de alimentacion (210A) incluye u lado frontal, y en el que disponer el primer rack de distribucion de alimentacion (210A) y la pluralidad de racks de equipamiento (220A, 220B, 220C, 222, 224) a lo largo de una fila (214) incluye alinear el lado frontal de cada rack de la pluralidad de racks de equipamiento (220A, 220B, 220C, 222, 224) y el primer rack de distribucion de alimentacion (210A) a lo largo de un plano comun.
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