KR20110003035A - 직류 전력 공급 시스템 - Google Patents

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Abstract

서버에 직류 전력을 공급하기 위한 직류 전력 공급 시스템이 제공된다. 직류 전력 공급 시스템은 정류기, 서버 및 배터리를 포함하며, 정류기는 교류 전력을 입력받아 직류 전력을 생성하여 서버에 공급한다. 직류 전력 공급 시스템에서는 다단계의 전력 변환 과정을 거치지 않고 서버에 직접적으로 직류 전력을 공급한다. 따라서, 서버에서 교류 전력을 직류 전력으로 변환할 필요가 없는 구조로 되어 있다. 또한, 정전시에는 예비 전력용 배터리를 통하여 서버에 무순단으로 전원을 공급한다. 이와 같은 직류 전력 공급 시스템에 따르면, 종래의 복잡한 전력 공급 시스템의 구조를 단순하게 하고 효율을 증대시키는 한편 안정적인 직류 전력을 공급하는 것이 가능하다. 직류 전력 공급 시스템은 대용량 데이터 서버를 수용하는 인터넷 데이터 센터에서 사용될 수도 있다.
직류 전력 공급 시스템, 데이터 서버, 정류기, 인터넷 데이터 센터

Description

직류 전력 공급 시스템 {DIRECT CURRENT ELECTRIC POWER SUPPLY SYSTEM}
본 발명은 대용량 직류 전력을 공급하는 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 대용량 데이터 센터에서 사용되는 교류 전력 공급 시스템의 구성을 단순화하고 안정성 및 효율성을 증대시킨 직류 전력 공급 시스템에 관한 것이다.
인터넷의 급속한 발달과 함께 인터넷 관련 데이터를 저장하기 위한 데이터 서버와 이를 제공하고 관리하는 센터에 대한 요구가 급증하고 있다. 이와 같이 인터넷 데이터 서버를 제공 및 관리하는 센터를 인터넷 데이터 센터 (Internet Data Center; IDC) 라고 지칭한다. 인터넷 데이터 센터는 일반 기업이나 개인이 별도로 설치하기에는 부담이 되는 데이터 저장용 서버나 IT 장비들을 센터 내에 설치해두고, 기업이나 개인을 대상으로 장비들을 임대하거나 고객의 설비를 유치하여 운영 및 관리를 대행하는 서비스를 제공하고 있다.
인터넷 데이터 센터를 선택하기 위한 조건으로서 서비스 품질의 신뢰성, 안정성, 비용 등이 고려될 수 있다. 인터넷 데이터 센터 품질의 신뢰성 및 안정성이 보장되는 인터넷 서비스를 제공하기 위해서는, 센터에서 운용하고 있는 대용량 설비들에 대한 대용량 전력의 지속적인 공급이 반드시 수반되어야 한다. 또 한, 인터넷 데이터의 급증에 따라 서버의 용량도 증대되었고, 이에 따라 서버로 공급되는 전력에 의해 발생되는 비용 부담 또한 매우 커지게 되어, 전력 비용 부담의 감소 또한 서비스 경쟁력 향상을 위한 조건으로서 크게 작용하게 되었다. 그리고, 서버 용량의 증대로 인해 서버가 차지하는 센터 면적이 커지게 되면서, 전력 공급 시스템을 비롯한 전반적인 설비의 단순화를 통한 설비 면적의 감소가 요청되었다.
인터넷 데이터 센터에서 사용되는 종래의 대용량 전력 공급 시스템을 살펴보면, 통상적으로 하나 이상의 서버나 IT 장비들을 실장하는 서버 랙 (Server Rack) 에 교류 (AC) 전압의 전력을 공급하는 방식에 의해 동작한다. 이와 같은 교류 전압 전력 공급 방식으로는, 무정전 전원 (USP; Uninterruptible Power Supplies) 과 축전지에 의한 전력 공급 방식 (예를 들어, 380Vac 을 입력하여 220Vac 을 출력) 이 일반적으로 사용되어 왔다.
종래 전력 공급 시스템에서, 무정전 전원 (UPS) 으로부터 발전된 교류 전력은 PDR (Power Distribution Rack) 또는 PDU (Power Distribution Unit) 로 지칭되는 전력 분배 장치를 통하여 서버나 IT 장비들이 실장된 서버 랙으로 공급된다. 서버나 IT 장비들은 그 내부에 전원장치 (PSU; Power Supply Unit) 를 포함하고, 이 전원장치 (PSU) 는 교류 전력을 공급받아 역률을 개선 (Power Factor Correction) 하고 로직 (Logic) 부품 또는 프로세서에 필요한 12V, 15V, 3.3V 등의 전압으로 변환한다.
이와 같은 종래의 교류 전력 공급 방식은, 전원 분배 랙 (PDR) 또는 전원 분 배 장치 (PDU) 를 통해 서버나 IT 장비로 전력을 공급하고 그 후 서버나 IT 장비 내부에서 역률 개선 및 AC/DC 변환을 거치는 다단계 전력 변환 과정이며, 이러한 다단계의 과정을 거치게 될 경우 전력 공급 시스템의 효율이 현저히 낮아지게 된다. 따라서, 인터넷 데이터 센터에서 사용되는 시스템과 같이 대용량의 전력을 필요로 하는 전력 공급 시스템에서는 전력 비용이 현저히 증가되는 문제점이 발생하게 된다. 또한, 구성이 복잡해지고 설비가 차지하는 면적도 커지게 되어 센터내 면적이 부족해지는 문제점도 발생하였다.
따라서, 구조를 단순화하여 전력소모와 시스템이 차지하는 면적을 줄이고 신뢰성을 더욱 향상시키는 구조를 갖는 대용량 전력 공급 시스템이 매우 필요하다.
상술한 바와 같이 종래의 데이터 센터용 교류 전력 공급 시스템에 따르면 다단계 전력 변환을 거치기 때문에 전력 공급 효율이 감소되고 내부 시스템의 구성이 복잡해지며 시스템이 차지하는 면적이 커지는 문제점을 갖는다. 따라서, 본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 해결하여 전력소모를 줄이면서도 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있는 직류 전력 공급 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 즉, 종래의 교류 전력 공급 시스템의 복잡성으로부터 탈피하여 시스템의 구성을 단순화하여, 포함되는 장치 감소로 비용을 절감하고 한정된 건물 공간을 최대한으로 이용할 수 있도록 건물 면적 대 전력 공급 비를 상승시키며, 시스템 효율을 최대화하는 전력 공급 시스템을 제공하고자 한다. 또한, 일반적인 사용면에 있어서도 절연을 구현해 안정성을 확보하고 전력 공급 시스템 전체의 간략화를 이루는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 직류 전력을 공급하는 시스템으로서,
교류 전력을 입력받아 직류 전력을 생성 및 출력하는 정류기;
대용량의 데이터를 처리하고 저장하기 위한 서버로서, 상기 정류기에서 출력되는 직류 전력을 직접적으로 공급받고, 상기 서버 내에 포함되어 있거나 연결되어 있는 부품들을 동작시키기 위해 상기 직류 전력을 사용하는, 상기 서버; 및
정전을 방지하기 위해 상기 서버로 예비 전력을 공급하는 배터리로서, 상기 정류기에 교류 전력이 공급되는 경우에는 상기 정류기로부터 출력되는 직류 전력 중 일부를 공급받아 상기 배터리를 충전하고, 상기 정류기에 교류 전력이 공급되지 않을 경우에 상기 배터리에 충전되어 있는 전력을 상기 서버에 직접적으로 공급하는, 상기 배터리를 포함한다.
바람직하게는, 상기 정류기는,
상기 정류기로 입력되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하며, 역률 개선 기능을 수행하는 PFC (Power Factor Correction) 회로를 포함하는, AC/DC 변환기; 및
상기 AC/DC 변환기로부터 출력되는 직류 전력을 원하는 레벨로 변환하여 출력하는 DC/DC 변환기를 포함한다.
또한, 바람직하게는, 상기 정류기는, 상기 AC/DC 변환기와 상기 DC/DC 변환기 사이에 위치하며, 상기 AC/DC 변환기로부터 출력되는 직류 전력을 상기 DC/DC 변환기로 전달함으로써 상기 정류기의 입력 전력과 출력 전력이 절연되도록 하는, 변압기를 더 포함한다.
또한, 바람직하게는, 상기 서버는, 상기 서버에 포함되거나 연결되어 있는 부품들 각각에서 필요한 정도의 직류 전력을 각 부품들로 공급하기 위해, 상기 정류기로부터 공급받은 직류 전력의 레벨을 변환하는 DC/DC 변환기를 포함한다.
또한, 바람직하게는, 서버는 인터넷 데이터 센터에서 사용되는 데이터 서버이다.
본 발명의 직류 전력 공급 시스템에 따르면 전력소모를 줄이면서도 신뢰성을 더욱 향상시키는 급전이 가능하다. 즉, 종래의 교류 전력 공급 시스템의 복잡성으로부터 탈피하여 시스템의 구성을 단순화하여 전력 공급 효율을 높이고, 장치에 필요한 비용이 절감되고 한정된 건물 면적을 사용하는 시스템에 대해 동일한 전력을 공급하는 경우 더 적은 공간을 사용하여 전력을 공급하여 건물 면적 대 전력 공급 비를 상승시킬 수 있다. 또한, 일반적인 사용면에 있어서도 절연을 구현해 안정성을 확보하고 전력 공급 시스템 전체의 간략화를 이룰 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 대용량 직류 전력 공급 시스템의 일 실시예를 도시하고 있다. 직류 전력 공급 시스템 (100) 은 K 개 (여기서, K 는 1 이상) 의 정류 모듈 (Rectifier Module; 112) 을 포함하는 정류 랙 (Rectifier Rack; 110), 정류 랙 (110) 으로부터의 출력을 입력받으며 L 개의 서버 (여기서, L 은 1 이상) 를 실장하고 있는 서버 랙 (120) 및 예비 전력용 배터리 (130) 를 포함한다.
먼저, 정류 랙 (110) 으로 교류 전력이 입력된다. 정류 랙 (110) 으로 입력되는 교류 전력은, 예를 들어 3 상 4 선식 380Vac 의 전압의 전력이 될 수도 있다. 정류 랙 (110) 에 포함된 정류 모듈 (1121~112K) 은 인입되는 교류 전력에 대해 역률을 개선하고 목표 전압을 갖는 직류 전력으로 변환한다. 정류 랙 (110) 에 의해 생성되어 출력되는 직류 전력의 전압은 예를 들어 300Vdc 가 될 수 도 있다. 정류 랙 (110) 으로부터 출력되는 직류 전력은 서버 랙 (120) 으로 공급되거나 예비 전력용 배터리 (130) 를 충전시키는데 사용된다.
서버 랙 (120) 에 포함된 서버 (1221) 은 전원 장치 (PSU; 124) 를 포함하며, 서버 (1222~122L) 또한 전원 장치 (124) 와 대응되는 장치를 포함한다. 정류 랙 (110) 에 포함된 정류 모듈 (1121~112K) 에서 이미 역률 개선 기능을 수행하고 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 서버 랙 (130) 으로 공급하기 때문에, 전원 장치 (PSU; 124) 에서는 인입 전력에 대해 역률을 개선하거나 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 과정이 불필요하다. 따라서, 종래의 전력 공급 시스템에서 서버 내부의 전원 장치에서 위 과정을 거치는 것과는 상이하다. 이와 같이, 본 발명의 직류 전력 공급 시스템 (100) 의 전원 장치 (124) 에서는 별도로 교류-직류 전력 변환이 불필요하고 정류 랙 (110) 에서만 1 회에 걸쳐 교류 전력을 직류 전력으로 변환하고 있어, 종래 서버에 비해 전력 변환 장치가 제거될 수 있다. 또한, 정류 랙 (110) 에서는 교류 전력이 아닌 직류 전력을 출력하여 서버 랙 (120) 으로 바로 공급하기 때문에, 교류 전력을 분배하기 위한 전력 분배 장치가 생략될 수 있다.
한편, 정류 랙 (110) 으로 전력이 공급되지 않아 결과적으로 서버 랙 (120) 으로의 전력 공급이 불가능한 경우가 발생하게 되면, 예비 전력용 배터리 (130) 에서 서버 랙 (120) 으로 직류 전력을 공급함으로써 정전을 방지한다.
도 1 에 따른 직류 전력 공급 시스템 (100) 은 서버 랙 (120) 으로 공급되는 전력이 종래에 사용되던 교류가 아닌 직류가 되는 구조로 되어 있는 것이며, 전술 했던 바와 같이 종래 교류 전력을 사용하는 경우 필요했던 중간 전력 변환 장치 및 전력 분배 장치를 제거하는 것이 가능하다. 따라서, 직류 전력 공급 시스템 (100) 을 사용하게 되면 전력 공급선이 단순화되고 한정된 건물 면적을 사용하는 시스템에 대해 동일한 공급 전력당 사용가능한 면적이 훨씬 넓어지게 된다. 따라서, 종래 시스템에서 교류 전력을 사용할 때 시스템이 복잡해지고 넓은 면적을 차지하게 되는 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 직류 전력 공급 시스템 (100) 의 정류기 (110) 는 서버 랙 (120) 으로, 종래의 교류 전력 공급 시스템에서 사용되었던 정도의 전력 (교류 전력) 까지 공급하는 것이 가능하다. 서버 랙 (120) 에 직류전력을 공급하는 경우에는, 예비 전력 공급용 배터리 (130) 의 전력도 직류 전력 공급 시스템 급이 되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 예비 전력용 배터리 (130) 로는 리튬 폴리머 배터리가 사용될 수도 있다.
도 2 는 도 1 의 정류 랙 (110) 에 포함될 수 있는 정류 모듈 (1121~112K) 로 사용될 수 있는 정류 모듈의 일 실시예를 도시하고 있다. 정류 모듈 (112) 은 교류 전력을 입력받아 직류 전력을 생성하기 위한 장치로서, 입력된 교류 전력에 대해 역률 개선 기능을 수행하고 직류 전력으로 변환하는 AC/DC 변환기 (210), AC/DC 변환기 (210) 로부터의 출력 전력을 DC/DC 변환기 (230) 로 전달하는 변압기 (220), 직류 전력을 원하는 전압 레벨을 갖도록 변환하는 DC/DC 변환기 (230), AC/DC 변환기 (210) 와 DC/DC 변환기 (230) 를 제어하는 제어보드 (240) 를 포함한다.
AC/DC 변환기 (210) 는 PFC (Power Factor Correction) 회로를 포함하고 있으며, 입력 휴즈를 통해 교류 전력을 입력받아 역률 개선 기능을 수행한다. AC/DC 변환기 (210) 로부터 출력되는 전력은 변압기 (220) 를 통해 DC/DC 변환기 (230) 로 전달된다. 입력 전력과 출력 전력을 변압기 (220) 를 통해 절연함으로써 출력 단락 시에 야기될 문제에 대해 안정성을 확보할 수 있다. DC/DC 변환기 (230) 에서는 서버 랙 내부의 로직에 대해 적합한 전력이 공급될 수 있도록, 입력된 직류 전력을 3.3V, 12V, 15V 등의 전압 레벨을 갖는 전력으로 변환한다. 제어보드 (240) 는 제어신호를 송신함으로써 AC/DC 변환기 (210) 및 DC/DC 변환기 (230) 가 위와 같은 기능을 수행하도록 제어하는 기능을 수행한다.
도 3 및 도 4 는 종래의 대용량 교류 전력 공급 시스템 (300) 과 본 발명의 일 실시형태에 따른 대용량 직류 전력 공급 시스템 (400) 의 구조 및 시스템 효율을 비교하여 도시하고 있다.
먼저, 도 3 은 종래 데이터 센터에서 사용되고 있는 대용량 교류 전력 공급 시스템 (300) 의 일 예를 나타낸다. 다수의 인터넷 데이터 센터 (IDC) 에서 이와 같은 구성의 전력 공급 시스템을 사용하고 있다.
교류 전력 공급 시스템 (300) 은 무정전 전원 (USP; 310), 전력 분배 장치인 PDR (320) 및 PDU (330), 서버들을 실장한 서버 랙 (340) 및 배터리 (350) 를 포함한다. 교류 전력 공급 시스템 (300) 은 교류 전압 공급 방식으로 구성되어 있으며, 서버 랙 (340) 으로 교류 전력을 공급하는 부분 (310, 320 및 330) 과 긴급시 예비 전력을 공급하는 부분 (350) 으로 나누어질 수 있다.
보다 구체적으로 살펴보면, 종래의 교류 전력 공급 시스템 (300) 의 무정전 전원 (310) 은 AC/DC 변환기 (312) 및 DC/AC 변환기 (314) 를 포함하며, AC/DC 변환기 (312) 는 교류 전력 (예를 들어, 380Vac) 을 입력받아 직류 전력 (예를 들어, 54Vdc) 으로 변환하여 배터리 (350) 를 충전하고, DC/DC 변환기 (314) 에서는 직류 전력을 다시 교류 전력 (예를 들어, 220Vac) 으로 변환한다. 변환된 교류 전력을 전력 분배 장치 (320, 330) 를 통하여 서버 랙 (340) 으로 공급된다.
서버 랙 (340) 은 M 개 (여기서, M 은 1 이상) 의 서버 (342) 를 포함하며, 서버 (3421) 는 AC/DC 변환기 (346) 및 DC/DC 변환기 (348) 을 갖는 전원 장치 (344) 를 포함하고 있다. 나머지 서버 (3422~342M) 또한 전원 장치 (344) 와 대응되는 장치를 포함한다. 전원 장치 (344) 는 입력된 교류 전력의 역률을 개선하고 로직 부품 또는 프로세서에 필요한 3.3V, 12V, 15V 등의 전압 레벨을 갖도록 전력 변환한다. 예비 전력이 필요할 경우에는, 배터리 (350) 의 전력을 무정전 전원 (310) 내의 DC/AC 변환기 (314) 를 통해 120Vac 의 전력과 같은 교류 전력으로 변환하여 서버 랙 (340) 에 공급한다.
이와 같이 종래 데이터 센터용 대용량 교류 전력 공급 시스템 (300) 에 따르면, AC/DC 변환기 (346) 와 같은 중간 전력 변환 장치가 서버 (3421~342M) 에 포함되어야 하며, 무정전 정원 (310) 으로부터의 전력을 분배하는 전력 분배 장치 (320, 330) 도 필요하다. 또한, 배터리 (350) 의 예비 전력을 사용하게 위해서는 무정전 전원 (310) 내부의 DC/AC 변환기 (314) 와 같은 중간 전력 변환 장치가 필요하다. 따라서, 다단계의 전력 변환 과정이 요구되므로, 전력 공급선이 매 우 복잡해지고 시스템의 부피가 커지게 된다.
또한, 도 3 의 아래에서는 종래의 교류 전력 공급 시스템 (300) 이 갖는 효율을 분석하여 도시하고 있다. 이를 살펴보면, 무정전 전원 (310) 에 포함되는 AC/DC 변환기 (312) 및 DC/AC 변환기 (314) 각각에 대한 효율이 95% 및 97% 이며, 전원 분배 장치 (320, 330) 에 대한 효율이 97% 이고, 전원 장치 (344) 에 포함되는 AC/DC 변환기 (346) 및 DC/DC 변환기 (348) 에 대한 효율이 각각 92% 및 85% 이다. 또한, 교류 전력 공급 시스템 (300) 의 최종적인 효율은 69.5% 이 된다. 따라서, 본 발명의 시스템 효율 (후술됨) 과 비교할 때 상당한 전력 손실이 발생하고 있다.
다음으로, 도 4 에서는 본 발명의 일 실시형태에 따른 직류 전력 공급 시스템 (400) 과 그 효율을 도시하고 있다. 직류 전력 공급 시스템 (400) 은 최초로 입력되는 교류 전력을 제외하고는 내부 전력이 모두 직류 전력인 공급 체계를 갖도록 구성하여, 도 3 에 도시된 바와 같은 종래 시스템 (300) 에서 시스템 효율이 저하되어 전력 비용 부담이 커지고 시스템 복잡성이 증가하는 문제점을 해결하고자 한 것이다.
구체적으로 살펴보면, 도 4 의 직류 전력 공급 시스템 (400) 은 도 1 에 도시된 직류 전력 공급 시스템 (100) 과 같이 정류기 (410), N 개 (여기서, N 은 1 이상) 의 서버 (4221~422N) 를 실장한 서버 랙 (420) 및 배터리 (430) 를 포함하고 있으며, 도 1 의 직류 전력 공급 시스템 (100) 과 유사하게 동작한다. 도 3 에 도시된 종래 교류 전력 공급 시스템 (300) 에서 무정전 전원 (310) 이 교류 전력을 서버 랙 (340) 으로 공급하는 것과는 달리, 직류 전력 공급 시스템 (400) 에서는 정류기 (410) 에 의해 변환된 직류 전력 (예를 들어, 300Vdc) 를 서버 랙 (420) 으로 공급한다. 서버 (4221) 의 전원 장치 (424) 에서는 직류 전력을 공급받아, 역률 개선 및 교류-전력 변환 과정을 거칠 필요 바로 로직 부품 또는 프로세서에 필요한 12V, 15V, 3.3V 등의 전압 레벨을 갖도록 변환한다. 나머지 서버 (4222~422N) 또한 전원 장치 (424) 와 대응되는 장치를 포함한다.
이와 같은 직류 전력 공급 시스템 (400) 에 대한 효율이 도 4 의 아래에 도시되어 있다. 즉, 정류기 (410) 에 포함된 AC/DC 변환기 (412) 및 DC/DC 변환기 (414) 에 대한 효율이 각각 96.5% 및 97% 이며, 교류 전력 공급 장치 (300) 와는 달리 PDR (320) 또는 PDU (330) 을 거치지 않으므로 정류기 (410) 로부터 서버 랙 (420) 으로 전달되는 과정에서의 효율은 100% 이고, 서버 (4221) 의 전원 장치 (424) 내로 입력된 직류 전력은 바이패스되어 DC/DC 변환기 (426) 로 입력되므로 이 과정에서의 효율은 100% 이며, DC/DC 변환기 (426) 에서의 효율은 85% 이다. 또한, 직류 전력 공급 시스템 (400) 에 대해 최종적으로 산출된 효율은 79.56% 가 된다. 따라서, 도 3 에 도시된 종래의 교류 전력 공급 장치 (300) 의 효율인 69.5 % 와 비교하여 전력 공급 손실 측면에서 매우 우수한 성능을 갖는다는 것을 알 수 있다.
이와 같은, 본 발명에 따른 직류 전력 공급 시스템은 전력 공급선이 복잡하지 않고 종래의 교류 전력 공급 시스템에서 서버내의 AC/DC 변환기, PDR, PDU 등과 같은 장치들을 제거할 수 있으며, 종래 시스템에 비해 높은 시스템 효율을 갖는다. 따라서, 본 발명에 따른 직류 전력 공급 시스템은, 시스템 부피 및 전력 비용 절감이 필요한 인터넷 데이터 센터의 대용량 전력 공급 시스템에 대해 적용될 수 있다.
여기에서 개시된 실시형태와 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들 및 알고리즘 단계들을 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 결합으로 구현할 수도 있다.
또한, 본 발명은 위 실시예를 참조로 하여 특별히 도시되고 기술되었지만, 이는 단지 예시를 위하여 사용된 것이며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 첨부된 청구범위에서 정의된 것과 같이 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형을 할 수 있음이 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 직류 전력 공급 시스템에 따르면 전력소모를 줄이면서도 신뢰성을 더욱 향상시키는 급전이 가능하다. 즉, 종래의 교류 전력 공급 시스템의 복잡성으로부터 탈피하여 시스템의 구성을 단순화하여 전력 공급 효율을 높이고, 장치에 필요한 비용이 절감되고 한정된 건물 면적을 사용하는 시스템에 대해 동일한 전력을 공급하는 경우 더 적은 공간을 사용하여 전력을 공급하여 건물 면적 대 전력 공급 비를 상승시킬 수 있다. 또한, 일반적인 사용면에 있어서도 절연을 구현해 안정성을 확보하고 전력 공급 시스템 전체의 간략화를 이룰 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 직류 전력 공급 시스템은, 인터넷 데이터 센터와 같이, 대용량 서버들을 취급하는 센터의 전력 공급 시스템에 대해 적용될 수 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 직류 전력 공급 시스템의 일 실시형태를 도시하는 도면.
도 2 는 본 발명에 따른 직류 전력 공급 시스템에 사용되는 정류기의 일 실시형태를 도시하는 도면.
도 3 은 종래의 교류 전력 공급 시스템 및 그 효율을 도시하는 도면.
도 4 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 직류 전력 공급 시스템 및 그 효율을 도시하는 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명
100 : 직류 전력 공급 시스템 210 : AC/DC 변환기
110 : 정류 랙 220 : 변압기
120 : 서버 랙 230 : DC/DC 변환기
130 : 배터리 240 : 제어보드

Claims (5)

  1. 직류 전력을 공급하는 시스템으로서,
    교류 전력을 입력받아 직류 전력을 생성 및 출력하는 정류기;
    대용량의 데이터를 처리하고 저장하기 위한 서버로서, 상기 정류기에서 출력되는 직류 전력을 직접적으로 공급받고, 상기 서버 내에 포함되어 있거나 연결되어 있는 부품들을 동작시키기 위해 상기 직류 전력을 사용하는, 상기 서버; 및
    순단 없는 전원 공급을 위해 상기 서버로 예비 전력을 공급하는 배터리로서, 상기 정류기에 교류 전력이 공급되는 경우에는 상기 정류기로부터 출력되는 직류 전력 중 일부를 공급받아 상기 배터리를 충전하고, 상기 정류기에 교류 전력이 공급되지 않을 경우에 상기 배터리에 충전되어 있는 전력을 상기 서버에 직접적으로 공급하는, 상기 배터리를 포함하는, 직류 전력 공급 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정류기는,
    상기 정류기로 입력되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하며, 역률 개선 기능을 수행하는 PFC (Power Factor Correction) 회로를 포함하는, AC/DC 변환기; 및
    상기 AC/DC 변환기로부터 출력되는 직류 전력을 원하는 레벨로 변환하여 출력하는 DC/DC 변환기를 포함하는, 직류 전력 공급 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 정류기는,
    상기 AC/DC 변환기와 상기 DC/DC 변환기 사이에 위치하며, 상기 AC/DC 변환기로부터 출력되는 직류 전력을 상기 DC/DC 변환기로 전달함으로써 상기 정류기의 입력 전력과 출력 전력이 절연되도록 하는, 변압기를 더 포함하는, 직류 전력 공급 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 서버는,
    상기 서버에 포함되거나 연결되어 있는 부품들 각각에서 필요한 정도의 직류 전력을 각 부품들로 공급하기 위해, 상기 정류기로부터 공급받은 직류 전력의 레벨을 변환하는 DC/DC 변환기를 포함하는, 직류 전력 공급 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 서버는 인터넷 데이터 센터에서 사용되는 데이터 서버인, 직류 전력 공급 시스템.
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