MX2014012708A - Sistema ambiental y plataforma de potencia modular para una instalacion. - Google Patents

Abstract

Se describe un conjunto de dos o más plataformas de distribución de potencia crítica modulares que se arreglan en una configuración de centro de potencia redundante para suministrar potencia a las cargas eléctricas en una instalación de centro de datos modular. Las plataformas se alojan en construcciones endurecidas. El suministro de potencia ininterrumpible se conecta eléctrica y mecánicamente en los múltiples gabinetes de distribución de potencia, todos los cuales se montan sobre una estructura de soporte de marco de acero, que soporta un peso de esos suministros de potencia ininterrumpible y los gabinetes de distribución de potencia. El sistema de control ambiental controla un sistema de enfriamiento para las plataformas de distribución de potencia crítica modulares. La potencia eléctrica del lado A y el lado B se conecta en una configuración de potencia redundante a las cargas eléctricas en el sistema de enfriamiento.

Description

SISTEMA AMBIENTAL Y PLATAFORMA DE POTENCIA MODULAR PARA UNA INSTALACIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN Las modalidades de la invención generalmente se relacionan a una plataforma integrada pre-alambrada y pre-diseñada para el suministro y distribución de potencia que es pre-ensamblada, escalable y modular.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los proyectos de construcción proceden en etapas debido a que ciertos aspectos del proyecto deben ser completados antes de que sea iniciada la siguiente etapa. Sin embargo, las etapas tradicionales de construcción de un edificio pueden ser alteradas con algún pensamiento creativo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Se describen varios métodos y aparatos para un sistema de distribución de potencia. En una modalidad, un conjunto de dos o más plataformas de distribución de potencia critica modulares se arreglan en una configuración de centro de potencia redundante para suministrar potencia a las cargas eléctricas en una instalación de centro de datos modular. Una primera plataforma de distribución de potencia crítica modular se aloja en una primera construcción endurecida y se conecta a las cargas eléctricas para suministrar potencia como una potencia del lado A para las cargas eléctricas. Del mismo modo, una segunda plataforma de distribución de potencia crítica modular se aloja en una segunda construcción endurecida y se conecta a las cargas eléctricas para suministrar potencia como una potencia del lado B para las cargas eléctricas. Cada plataforma de distribución de potencia crítica modular se ensambla con un suministro de potencia ininterrumpible, múltiples gabinetes de distribución de potencia y un sistema de control ambiental. Cada plataforma de distribución de potencia crítica modular se pre-alambra, pre-diseña y pre-ensambla para el suministro de potencia ininterrumpible, los múltiples gabinetes de distribución de potencia y el sistema de control ambiental en una instalación fuera del sitio antes de ser instalada en la instalación de centro de datos modular como una plataforma integrada pre-ensamblada monolítica. El suministro de potencia ininterrumpible se conecta eléctrica y mecánicamente en los múltiples gabinetes de distribución de potencia, todos los cuales se montan sobre una estructura de soporte de marco de acero, que soporta un peso de esos suministros de potencia ininterrumpible y los gabinetes de distribución de potencia. La instalación de centro de datos modular contiene sistemas de computación que incluye servidores y dispositivos de almacenamiento alojados en zonas calientes y frías, enrutadores y conmutadores que transportan el tráfico de datos entre los servidores así como transportan el tráfico a un mundo exterior a la instalación de centro de datos modular. El sistema de control ambiental controla un. sistema de enfriamiento para las plataformas de distribución de potencia critica modulares. La potencia eléctrica del lado A y el lado B se conecta en una configuración de potencia redundante a las cargas eléctricas en el - sistema de enfriamiento .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los dibujos se refieren a modalidades de la invención en los cuales se incluyen muchas figuras numeradas y no numeradas tales como: La Figura 1 ilustra una representación esquemática eléctrica de una modalidad de la plataforma integrada pre-alambrada y pre-diseñada para un sistema de suministro y distribución de potencia modular para una instalación de centro de datos modular.

La Figura 2 ilustra una representación esquemática eléctrica de una modalidad de un conjunto de dos o más plataformas de distribución de potencia critica modulares que se arreglan en una configuración de centro de potencia redundante para suministrar potencia a las cargas eléctricas en la instalación de centro de datos modular con la potencia del lado A y la potencia del lado B.

La Figura 3 ilustra una representación esquemática eléctrica de una modalidad de un conjunto de dos o más plataformas de distribución de potencia critica modulares que se conectan por la vía de un interruptor de unión cruzada en cada Panel de Distribución de Potencia de la plataforma.

La Figura 4 ilustra un diagrama de una modalidad de una plataforma de distribución de potencia crítica modular ensamblada con un suministro de potencia ininterrumpible, los múltiples gabinetes de distribución de potencia y un sistema de control ambiental.

Las Figuras 5A-5C ilustran un diagrama de flujo de una modalidad de un método para suministrar potencia redundante a las cargas eléctricas en una instalación de centro de datos modular con un conjunto de dos o más plataformas de distribución de potencia crítica modulares arregladas en una configuración de suministro de potencia redundante .

Mientras que la invención se somete a varias modificaciones y formas alternativas, se han mostrado modalidades específicas de la misma a manera de ejemplo en los dibujos y será descrita en la presente en detalle. La invención debe ser entendida que no está limitada a las formas particulares descritas, sino al contrario, la intención es cubrir todas las modificaciones, equivalentes y alternativas que caen dentro del espíritu y alcance de la invención.

DISCUSIÓN DETALLADA En la siguiente descripción, se exponen numerosos detalles específicos, tales como ejemplos de señales de datos específicas, componentes nombrados, conexiones, cantidad de suministros de potencia de emergencia, etc., con el fin de proporcionar un entendimiento completo de la presente invención. Sin embargo, será evidente para uno de habilidad ordinaria en la técnica que la presente invención se puede llevar a la práctica sin estos detalles específicos. En otros casos, componentes o métodos bien conocidos no se han descrito en detalle, sino más bien en un diagrama de bloques con el fin de evitar el oscurecimiento innecesario de la presente invención. Además se pueden hacer referencias numéricas específicas tal como el primer encerramiento. Sin embargo, la referencia numérica específica no debe ser interpretada como un orden secuencial literal, sino más bien interpretada de que el primer encerramiento es diferente de un segundo encerramiento. De esta manera, los detalles específicos expuestos son meramente ejemplares. Los detalles específicos se pueden variar de y todavía ser contemplados que están dentro del espíritu y alcance de la presente invención.

En general, se describe una plataforma integrada pre-alambrada y pre-diseñada para un conjunto de dos o más suministros de potencia ininterrumpible y distribución de potencia que es pre-ensamblada , escalable y modular. El concepto incluye unidades modulares de una construcción de 1000kW/1200kW con el sistema de Suministro de Potencia Ininterrumpible A/B, aparato de conexión y controles ambientales alojados en el contenedor modular con una plataforma mecánica que puentea cada sistema del contenedor A/B. El diseño proporciona una infraestructura eléctrica completamente escalable y modular y el sistema de enfriamiento mecánico sin la necesidad de una construcción tradicional de "ladrillos y mortero". Los sistemas ambientales alrededor de la plataforma de potencia modular junto con la porción de Suministro de Potencia Ininterrumpible de la plataforma pueden ser diseñados específicamente para trabajar para un centro de datos.

La Figura 1 ilustra una representación esquemática eléctrica de una modalidad de la plataforma integrada pre-alambrada y pre-diseñada para un sistema de suministro y distribución de potencia modular en una instalación de centro de datos modular. Un conjunto de dos o más plataformas de distribución de potencia crítica modulares se arreglan en una configuración de centro de potencia redundante para suministrar potencia a las cargas eléctricas en una instalación de centro de datos modular. La potencia redundante del lado A 100 se muestra en la Figura 1 y la potencia redundante del lado B sería similar. También, en un sistema de potencia eléctrica redundante, dos alimentaciones independientes de potencia/dos cables eléctricos separados van en ese componente eléctrico. Una primera plataforma de distribución de potencia critica modular se aloja en una primera construcción endurecida como una construcción de centro de potencia y se conecta a las cargas eléctricas para suministrar potencia como una potencia del lado A para las cargas eléctricas. Del mismo modo, una segunda plataforma de distribución de potencia critica modular se aloja en una segunda construcción endurecida y se conecta a las cargas eléctricas para suministrar potencia como una potencia del lado B para las cargas eléctricas.

Dos o más casos de la plataforma de distribución de potencia critica modular, uno o más generadores de diésel de potencia AC de emergencia, y una cantidad de número distinto e independiente de entradas de alimentación de potencia principales de la red de potencia de servicio, todas se combinan para asegurarse que la potencia sea suministrada sin interrupción a las cargas criticas en el centro de datos.

La Potencia de Servicio viene a través del centro del diagrama esquemático a través de un transformador de etapa de voltaje de 2000/2500 kVA y luego a través de un interruptor de circuito de 3000 amp. Por lo menos una o más de las plataformas de distribución de potencia critica modulares pueden incluir una conexión eléctrica directa a un transformador de voltaje de reducción de voltaje de la red de Potencia de Servicio. El transformador de voltaje de reducción de voltaje de la red de Potencia de Servicio reduce el voltaje de la red de Potencia de Servicio en un voltaje de trabajo estándar tal como 480 Voltios AC, que se alimenta en un interruptor de circuito de 3000A de entrada de suministro de potencia principal ubicado en un tablero de conmutadores principal sobre la plataforma. Un divisor de potencia de derivación podría enviar la potencia AC de Servicio directamente a tanto el lado de potencia A/principal como al lado de potencia B/redundante . En una modalidad, la potencia del lado A se conecta directamente a la Potencia de Servicio y tiene una conexión de unión solamente de lengüeta a un interruptor de circuito en el lado B del centro de potencia. Cada lado, la potencia del lado A/principal y la potencia del lado B redundante, tiene su propia fuente de potencia crítica en espera, tal como un generador de diésel que conecta en ese lado. Una conexión eléctrica a una fuente de potencia crítica en espera, tal como un generador de diésel, en un interruptor de circuito de 3000A de suministro de potencia critica en espera también se ubica en el Tablero de Conmutadores Principal de la plataforma. Un conjunto de lógica para la plataforma se configura para seleccionar ya sea la fuente de potencia de voltaje de la red Potencia de Servicio o el generador de potencia crítica en espera para suministrar potencia eléctrica AC al suministro de potencia ininterrumpible sobre cada plataforma.

Los gabinetes de distribución de potencia pueden incluir un tablero de conmutadores principal y un conjunto de Paneles de Distribución de Potencia por plataforma. Una serie de interruptores de circuito se alojan en los gabinetes de distribución de potencia para proporcionar protección contra fallas a los componentes en el sistema de enfriamiento y las cargas del equipo de computación eléctricas. Por ejemplo, el tablero de conmutadores principal en el lado A muestra los interruptores del circuito procediendo a las cargas mecánicas que incluyen las cargas eléctricas HVAC del centro de potencia eléctrica, asi como su UPS. El suministro de potencia universal tiene un Conmutador de Derivación Estático y un suministro de potencia de respaldo de batería. Un interruptor de circuito en el Tablero de Conmutadores Principal puede conectar a uno o más conmutadores de transferencia automática para suministrar potencia eléctrica para el enfriamiento del Sistema por lo menos N+l para las cargas eléctricas HVAC de la construcción del centro de datos. Los Paneles de Distribución de Potencia tienen interruptores de circuito procediendo a una serie de unidades de distribución de potencia, con cada PDU que tiene interruptores de circuito procediendo a las cargas del equipo de computación de potencia crítica en el centro de datos sobre el lado izquierdo del UPS sobre la plataforma de distribución de potencia.

El lado B se ajusta similar al lado A de este esquema de suministro y distribución de potencia.

El suministro de potencia ininterrumpible sobre cada plataforma puede incorporar un componente de respaldo de batería de plomo-ácido regulado con válvula configurado para suministrar cargas eléctricas en el centro de datos modular por al menos varios minutos desde aquel del suministro de potencia ininterrumpible. Cada suministro de potencia ininterrumpible puede tener un 2000A ESBS externo dedicado con el Conmutador de Derivación Estático (SSB) alimentador primario 1600A. El Conmutador de Derivación Estático se configura de modo que cuando 1) un invertidor de la falla de suministro de potencia ininterrumpible se detecta o 2) la batería del suministro de potencia ininterrumpible funciona por abajo de un voltaje de umbral mínimo (es decir fuera de potencia) , entonces el conmutador de derivación estático asegura los cambios de carga eléctrica en automáticamente sobre una alimentación de entrada de potencia eléctrica AC principal .

En una modalidad, el Aparato de Conexión Principal tiene dos 3000A y dos 1600A UL-891 listados tableros de conmutadores. Los tableros de conmutadores están equipados con cinco interruptores de circuito 3000A, cuatro interruptores de circuito 400A y cuatro 450A UL-489 listados interruptores de circuito. Todos los interruptores de 1 ! circuito más grandes que 200A son clasificados en 100% de servicio. Todos los interruptores de circuito enlazan a los Interbloqueos Selectivos de Zona (ZSI) . Los ZSI unen las unidades de tira del interruptor de circuito con untamente permitiéndoles comunicarse para asegurar al interruptor de circuito más cercano a las primeras tiras de falla. El incremento de las capacidades de aislamiento de fallas incrementa la habilidad de las instalaciones del centro de datos modular a mantener la continuidad de operación. Los tableros de conmutadores principales pueden ser configurados como un sistema principal-unión-principal-unión-principal. Todos los controles del tablero de conmutadores se pueden realizar por la via de Controladores Lógicos (LCs) sincronizados con calor, redundantes. El protocolo Modbus será proporcionado al portal LC para cada tablero de conmutadores principal. El aparato de conexión principal también puede tener dosificación de calidad de potencia de grado de ingreso integrado.

En una modalidad, el UPS puede ser un UPS escalable tolerante a fallas modular ultra eficiente de energía. El UPS suministra potencia acondicionada continua a las cargas criticas. La potencia de la instalación del centro de datos modular se configura como un sistema redundante 2N. En el caso de una falla de potencia cualquier UPS puede manejar 100% de la demanda de 1.2 M de la carga critica.' Los UPSs redundantes proporcionan mantenibilidad concurrente. La potencia a los dos sistemas UPS se suministra desde dos tableros de conmutadores separados (A/B) . Cada tablero de conmutadores es capaz de soportar la instalación de centro de-datos modular completa. Dos interruptores de circuito de unión operan en la posición normalmente cerrada para permitir la redundancia de cualquier plataforma. Cada sistema UPS proporciona 1.2 MVA/1.2 MW de salida de potencia. El UPS se relaciona a la tecnología de Conversión Delta ultra eficiente. La eficiencia del módulo varía de 96.3% a 50% de carga a 97% en carga completa. La eficiencia del UPS cuando se carga ligeramente es importante. Esto^ es debido a que bajo operaciones normales cada sistema UPS se carga en 50% o menos de su capacidad de carga completa. Cada sistema UPS puede ser suministrado con un sistema de respaldo de batería de Plomo Ácido Regulada con Válvula (VRLA) de 5 minutos, de 8 gabinetes con el ajuste de corte de voltaje bajo en 1.70V/celda. Los aterrizajes de lengüeta se pueden proporcionar en el gabinete de salida del UPS para conexiones del banco de carga.

La distribución de potencia del UPS se puede configurar como sigue. La salida de cada plataforma de UPS será distribuida a través de un tablero de distribución de 1600 amp. El tablero de conmutadores se equipa con una derivación de mantenimiento. Un SKRU se proporciona para asegurar que el UPS ha transferido a la derivación antes de que el interruptor de derivación de mantenimiento pueda ser acoplado al tablero de conmutadores de salida. Este siempre será una transferencia de transición cerrada de modo que nunca será perdida la potencia de carga critica. Adicionalmente, la derivación estática es parte del sistema de circuitos interno de UPS y puede ser involucrada manualmente utilizando un conmutador externo, y puede sincronizar la salida del UPS con el ciclo principal antes de la conmutación entre el UPS y la entrada de alimentación de AC principal.

La Supresión de Variación de Voltaje Transiente (TVSS) también se proporciona en los tableros de conmutadores principales y en los paneles de potencia de distribución del UPS sobre la plataforma.

La potencia para el centro de datos modular se proporciona por dos o más centros de potencia empacados redundantes que alojan las plataformas. En una modalidad, cada centro de potencia incluye uno o más Aparatos de Conmutadores Principales 3000A, uno o más Sistemas UPS de 1.2MW, un Conmutador de Derivación Estático 1600A, un respaldo de batería de 5 minutos en 1.2MW, un Aparato de Conexión de Distribución de UPS y Conmutadores de transferencia Automática para el enfriamiento del Sistema N+l.

La Figura 2 ilustra un representación esquemática eléctrica de una modalidad de un conjunto de dos o más plataformas de distribución de potencia critica modulares que se arreglan en una configuración de centro de potencia redundante para suministrar potencia a las cargas eléctricas en una instalación de centro de datos modular con la potencia del lado A 200 y la potencia del lado B 202. La potencia de entrada desde una red de Potencia de Servicio se alimenta a la primera plataforma de distribución de potencia critica modular y la segunda plataforma de distribución de potencia critica modular se suministra desde dos tableros de conmutadores separados (A/B) . Un tablero de conmutadores viene desde cada plataforma de distribución de potencia critica modular. Las dos plataformas de distribución de potencia critica modulares se conectan eléctricamente por la vía de un uso de dos interruptores de circuito de unión cruzada (ver las figuras 2 y 3) alojados en los gabinetes de distribución de potencia que operan en la posición normalmente cerrada.

Dos o más generadores de potencia critica en espera pueden conectarse a cada plataforma de distribución de potencia crítica modular. Cada generador de potencia crítica en espera eléctricamente se conecta a uno de los gabinetes de distribución de potencia sobre su propia plataforma de distribución de potencia crítica modular correspondiente y luego por la vía de un interruptor de unión cruzada de esa plataforma que puede ser un suministro de potencia crítica en espera a tanto el lado A 200 como el lado B 202. En una modalidad, el lado de línea del UPS donde la potencia AC de servicio entra, el centro de potencia tiene un interruptor de circuito de unión cruzada que utiliza un interruptor de circuito de unión en el centro de potencia A. Esto permite la conmutación del servicio y el generador desde el lado A central de potencia 200 al lado B central de potencia 202. El interruptor de unión cruzada tiene un sistema de control para causar que las transferencias de carga eléctrica completas sean accionadas desde ya sea la primera plataforma de distribución de potencia crítica modular o la segunda plataforma de distribución de potencia crítica modular mientras que se mantiene la potencia ininterrumpible continua a las cargas eléctricas clasificadas como críticas en tanto el lado A 200 como el lado B 202 en un evento cuando un detector determina que ha fallado uno de las plataformas de distribución de potencia crítica modulares. El lado de carga crítico del UPS en el panel de potencia de distribución puede tener una unión cruzada automática o manualmente operada que puede ser utilizada para conmutar la carga desde el lado A central de potencia 300 al lado B central de potencia 302 para mantener concurrentemente ambos sistemas. (Ver la figura 3) .

Cada generador de potencia crítica en espera directamente se conecta a su propia plataforma de distribución de potencia critica modular. Cada generador de potencia crítica en espera se instala afuera en el encerramiento protector de intemperie. Se pueden proporcionar conexiones de leva-bloqueo dentro del encerramiento del generador para facilitar ambas de las conexiones del banco de carga portátil y el generador portátil. La potencia crítica en espera de la instalación de centro de datos modular se proporciona por estos de uno o más generadores de potencia Cummins de 2.0 MW/2.5 MVA, 277/480 V, 30, 4 alambres. La Certificación Uptime Institute Tier 3 para este generador requiere que el motor sea clasificado continuamente para 1825 kW. La instalación de centro de datos modular tiene la infraestructura para soportar un generador oscilante de 2.0 MW que proporcionará redundancia del generador N+l. La redundancia del generador N+l es requerido para la Certificación Uptime Institute Tier 3. La secuencia de operación del sistema total se controla automáticamente a través del despliegue de. unidades de control de los controladores lógicos redundantes, instaladas en el tablero de conmutadores principal 3000A. Si el generador de potencia crítica primario no logra entrar en línea después de la pérdida de la fuente de servicio, el generador de potencia crítica oscilante opcional recolectará las cargas críticas del sistema. Cada generador será proporcionado con un encerramiento protector de intemperie. Los generadores se pueden equipar con tanques ensanchados de almacenamiento de combustible de 4,000 galones para 24 horas de capacidad de combustible en carga completa.

Cada plataforma de distribución de potencia critica modular incorpora un sistema de control tolerante a fallas modular. Cada suministro de potencia ininterrumpible se configura para suministrar potencia acondicionada continua a las cargas eléctricas que se clasifican como criticas en el centro de datos modular. Cada plataforma tiene interruptores de circuito interbloqueados en los gabinetes de distribución de potencia para abrir y aislar los interruptores de circuito eléctricamente cerca de una falla detectada para aislar esa falla de que afecten al resto de las cargas del centro de datos modular. En un caso de falla de que se detecte por la primera plataforma de distribución de potencia critica modular mediante el sistema de control tolerante a fallas, entonces el sistema de control tolerante a fallas asegura que la segunda plataforma distribución de potencia critica modular opere para suministrar potencia eléctrica con bastante capacidad para cumplir las cargas eléctricas del centro de potencia del lado A 200 y el centro de potencia del lado B 202 en los requerimientos de carga completa del centro de datos modular. Las plataformas de distribución de potencia crítica modulares redundantes proporcionan la mantenibilidad concurrente para todas las cargas eléctricas del sistema de enfriamiento así como aquellas otras cargas eléctricas clasificadas como críticas en el centro de datos modular.

La construcción del centro de datos tiene por lo menos enfriamiento HVAC de redundancia por lo menos N+l suministrado por su sistema mecánico HVAC eléctricamente alimentado por los conmutadores de transferencia automática. Los centros de potencia eléctricos tienen HVAC 2N alimentado desde cada centro de potencia sin conmutadores de transferencia sino más bien solamente un interruptor de circuito dedicado sobre cada plataforma. También hay una unidad A y B que se alimentan completamente redundantes en un ducto/pleno común hecho para suministrar ya sea al centro de potencia y regulado por amortiguadores motorizados.

El sistema de control ambiental eléctricamente se acopla a uno o más conmutadores de transferencia automáticos para un sistema de enfriamiento N+l. Cada conmutador de transferencia automático se conecta al tablero de - conmutadores principal de cada plataforma de distribución de potencia crítica modular.

En una modalidad, cada centro de datos puede ser soportado por cuatro unidades en la parte superior del techo (RTU) Trane Intellipack de 120 Ton que proporcionan las redundancias del sistema N+l. La potencia para cada RTU será disponible de ya sea la plataforma de lado A o la plataforma de lado B a través de conmutadores de transferencia automáticos dedicados. El sistema de control ambiental coopera con los RTUs HVAC Trane para el control integrado que causa la economización aérea eficiente a través de todas las unidades .

Cada centro de potencia contiene su propia plataforma de distribución de potencia critica modular y se enfría por las múltiples unidades en el techo (RTU) de Calentamiento, Ventilación y Acondicionado de Aire (HVAC) empacadas, tal como (2) Unidades Trane 25-ton DX, que proporciona redundancia del sistema N+l para el sistema de enfriamiento para cada centro de potencia. Las unidades HVAC están sobre dimensionadas en la capacidad de enfriamiento de modo que una unidad HVAC puede suministrar las necesidades de enfriamiento de ambos centros de potencia eléctrica. La potencia eléctrica para cada unidad colocada en el techo HVAC está disponible desde su potencia del lado A 200 o la potencia del lado B 202 asociada de su propio interruptor de circuito en los gabinetes de distribución de potencia en cada uno de las plataformas de distribución de potencia crítica modulares. En un evento de falla de una de las unidades HVAC RTU que es detectada por el sistema de control ambiental, entonces el sistema de control ambiental asegura que otra HVAC RTU opere para suministrar el enfriamiento con bastante capacidad para cumplir con los requerimientos de carga completa del espacio eléctrico del centro de potencia del lado A y el centro de potencia del lado B. El sistema de control ambiental desplaza los amortiguadores para que el sistema de ventilación suministre aire de enfriamiento para las cargas en ambos de los requerimientos de carga completa del lugar eléctrico del centro de potencia del lado A y el centro de potencia del lado B.

Los servidores, dispositivos de almacenamiento, enrutadores y conmutadores en la construcción del centro de datos modular se enfrian por un conjunto de albergue de datos de dos o más unidades colocadas en la parte del techo HVAC empacadas, tal como cuatro RTUs 120-Ton Trane Intellipack . La potencia eléctrica para el conjunto de enfriamiento de albergue de datos de las unidades colocadas en el techo HVAC también está disponible desde tanto la potencia del lado A de un primer interruptor de circuito en los gabinetes de distribución de potencia en la primera plataforma de distribución de potencia critico modular y la potencia del lado B desde un segundo interruptor de circuito en los gabinetes de distribución de potencia en la segunda plataforma de distribución de potencia critica modular por la vía de uno o más conmutadores de transferencia automáticos. En un evento de falla de una de la unidades HVAC RTU de enfriamiento del albergue de datos en este conjunto que es detectado por el sistema de control ambiental, entonces el sistema de control ambiental asegura que otra unidad HVAC RTU de enfriamiento de albergue de datos en este conjunto opere para suministrar enfriamiento con bastante capacidad para cumplir las cargas eléctricas de la potencia del lado A y la potencia del lado B en el centro de datos en los requerimientos de cargas completa del centro de datos modular. El sistema de control ambiental desplaza los amortiguadores para que el sistema de ventilación suministre aire de enfriamiento para cargas en ambos de los requerimientos de carga completa de enfriamiento del albergue de datos del centro de potencia del lado A y el centro de potencia del lado B.

En una modalidad, el enfriamiento para el receptáculo de albergue de datos se proporciona por cuatro (4) manejadores de aire Trane 120-ton DX con la economización de aire fresco y configurado con controles integrados. El enfriamiento para el PPOP en la instalación del centro de datos modular se proporciona por una unidad AC de paquete Trane 1 ½ ton. El enfriamiento para el resto de la Estructura se proporciona por una unidad VAV de paquete Trane 20 ton. Una construcción de Soporte de la instalación de centro de datos modular también se puede enfriar por la unidad de VAV del paquete Trane 20 ton. El enfriamiento para cada uno de los Centros de Potencia Eléctrica de la instalación de centro de datos modular se puede proporcionar por dos (2) unidades Trane 25-ton DX con economización de aire fresco y controles integrados configurados y sobre dimensionados en capacidad para enfriar ambos Centros de Potencia Eléctrica. El sistema de control ambiental coopera con cualquiera de los controles integrados en las unidades.

En una modalidad, la construcción del receptáculo de piso de datos de la instalación de centro de datos modular tiene su sistema de enfriamiento mecánico y potencia eléctrica para el sistema de enfriamiento mecánico arreglado como una Redundancia N+l. Bajo condiciones normales de carga completa, cada unidad HVAC en el sistema de enfriamiento mecánico opera en 75% de capacidad. En el caso de que una unidad falle, las tres unidades restantes tienen suficiente capacidad para cumplir con los requerimientos de carga completa del cuarto de datos. La capacidad de enfriamiento se adapta para la carga de 1 MW en 20 años de día de bulbo seco extremo/bulbo húmedo extremo o carga de 1.2MW cuando la temperatura del suministro es de 75 grados y se implementa a la contención.

En una modalidad, la construcción del centro de potencia eléctrica de la instalación del centro de datos modular tiene su sistema de enfriamiento mecánico y potencia eléctrica para el sistema de enfriamiento mecánico arreglado como una Redundancia Mecánica 2N. Bajo condiciones normales de carga completa, una de las dos unidades HVAC DX del paquete de 25 toneladas nominales puede proporcionar la carga de enfriamiento completa. En el caso de que una unidad falle, la unidad restante tiene suficiente capacidad para cumplir con los requerimientos de carga completa del cuarto eléctrico .

El área de la estructura de albergue de datos de la instalación del centro de datos modular tendrá tableros de panel dedicados individualmente dosificados 225A 480V y un 225A 120/208 V redundantes. La potencia doméstica y PPOP de la instalación del centro de datos modular tendrá Paneles de Voltaje individualmente dosificados de 100A 120/208 V redundantes. Un Panel de Voltaje será alimentado desde la potencia eléctrica del sistema de lado A y un segundo Panel de Voltaje desde la potencia eléctrica del sistema lado B. El módulo de construcción de Soporte de la instalación del centro de datos modular también puede ser alimentado desde los tableros de panel A y B de la estructura de albergue de datos a través de conmutadores de transferencia automáticos dedicados (ATS) .

La Figura 3 ilustra una representación esquemática eléctrica de una modalidad de un conjunto de dos o más plataformas de distribución de potencia critica modulares que se conectan por la vía de un interruptor de unión cruzada en cada Panel de Distribución de Potencia de la plataforma. Cada plataforma de distribución de potencia critica modular tiene un interruptor de unión cruzada dentro de sus gabinetes de distribución de potencia.

Una salida de potencia eléctrica de cada suministro de potencia ininterrumpible se distribuye a través de su propio tablero de conmutadores de distribución 1600A en los gabinetes de distribución de potencia. El tablero de conmutadores de distribución se equipa con un interruptor de derivación de mantenimiento con lógica de control para asegurar el suministro de potencia ininterrumpible que se halla transferido a la derivación antes de que el interruptor de derivación de mantenimiento se puede acoplar a una salida del tablero de conmutación de distribución. La lógica de control asegura que este siempre será una transferencia de transición cerrada de modo que la potencia eléctrica a las cargas eléctricas clasificadas como criticas nunca será perdida .

Adicionalmente, múltiples unidades de distribución de potencia, tal como cuatro PDUs 300 kVA, por plataforma de potencia modular se conectan eléctricamente al suministro de potencia ininterrumpible de esa plataforma por la via de uno o más interruptores de circuito en los paneles de distribución de potencia montados en la estructura de soporte con marco de la plataforma. Las unidades de distribución de potencia múltiples se conectan eléctricamente en un arreglo de potencia del lado A/potencia del lado B alternante en un albergue de datos para proporcionar potencia eléctrica de 208/120 V a las cargas eléctricas clasificadas como criticas por la vía de ya sea una 1) barra colectora en la parte de arriba o un 2) Panel de Potencia Remoto (RPP) . Cada unidad de distribución de potencia tiene un transformador gradual clasificado 300 kVA K-13 para convertir una entrada suministrada de 480 voltios AC en una salida menor de 120 voltios AC, y múltiples interruptores de circuito, tales como seis interruptores 225A. Cada unidad de distribución de potencia también puede tener seis medidores de monitoreo de potencia de grado de ingreso integrados. De esta manera, cada una de las unidades de distribución de potencia pueden tener un interruptor de circuito emparejado y el medidor de monitoreo de potencia procediendo a las cargas del equipo de computación de potencia crítica en el centro de datos. Cada unidad de distribución de potencia individual alimenta potencia eléctrica a una porción de las cargas de potencia eléctrica críticas en el centro de datos modular. En una modalidad, las ocho PDUs 300 de kVA se instalan en un arreglo A/B alternante en el albergue de datos para proporcionar potencia de 208/120V a ya sea la barra colectora de la parte de arriba o los Paneles de Potencia Remoto (RPP) .

La Figura 4 ilustra un diagrama de una modalidad de una plataforma de distribución de potencia critica modular ensamblado con un suministro de potencia ininterrumpible, múltiples gabinetes de distribución de potencia y un sistema de control ambiental. Cada plataforma de distribución de potencia critica modular 400 es pre-alambrado, pre-diseñado y pre-ensamblados para el suministro de potencia ininterrumpible, los múltiples gabinetes de distribución de potencia y el sistema de control ambiental en una instalación fuera del sitio antes de ser instalado en la instalación del centro de datos modular como una plataforma integrada pre-ensamblada monolítica. Suministro de potencia ininterrumpible es eléctrica y mecánicamente conectado en los múltiples gabinetes de distribución de potencia, todos los cuales se montan sobre una estructura de soporte de marco de acero, que soporta un peso de aquellos suministros de potencia ininterrumpible y los gabinetes de distribución de potencia. La instalación del centro de datos modular contiene sistemas de computación que incluye servidores y dispositivos de almacenamiento alojados en zonas calientes y frías, enrutadores y conmutadores que transportan el tráfico de datos entre los servidores así como transportan el tráfico a un mundo exterior a la instalación del centro de datos modular. El sistema de control ambiental controla un sistema de enfriamiento para las plataformas de distribución de potencia crítica modulares. La potencia eléctrica de lado A y el lado B se conecta en una configuración de potencia redundante a las cargas eléctricas en el sistema de enfriamiento .

Cada sección de pared que forma la primera construcción endurecida que contiene la primera plataforma de distribución de potencia critica modular y cada sección de pared que forma la segunda construcción endurecida que contiene la segunda plataforma de distribución de potencia critica modular tiene una armazón reforzada para cumplir con los estándares de el Condado de Miami-Dade para resistir vientos de hasta 149 mph y un factor de importancia sísmico de 1.5. Las secciones de pared que forman las construcciones endurecidas pueden ser ajustadas con untamente en un aspecto de lengüeta y ranura y se conectan a un cimiento. Los centros de potencia eléctrica son estructuras R17 clasificadas IBC que cumplen con los requerimientos de carga de presión del viento de 149 mph del Condado de Miami-Dade. Los centros de potencia eléctrica se construyen para proporcionar protección con respecto a los efectos nocivos sobre el equipo debido al ingreso de agua (lluvia, aguanieve, nieve); y que serán no dañados por la formación externa de hielo sobre el encerramiento. Cada sección de pared que forma la cubierta se prefabrica y se envía al área de tierra que es instalada como parte del módulo de construcción de estructura endurecida.

En una modalidad, el módulo de potencia y sus sistemas ambientales están en un encerramiento endurecido, tal como en una estructura clasificada IBC aislada capaz de resistir una calificación de viento de 149 mph en un Factor de Importancia Sísmico de 1.5, junto con una certificación de campo por Underwriters Laboratories (UL) . El centro de potencia eléctrica se une a la base. Por ejemplo, el centro de potencia eléctrica se acoplada a la estructura de construcción y se fija a una base del equipo. El centro de potencia eléctrica se acopla mecánica y eléctricamente a la estructura del centro de datos, que permite al usuario final tener un acceso para caminar no alterado por medio de un corredor entre el centro de potencia eléctrica y la estructura del centro de datos.

El sistema de enfriamiento mecánico también tiene un contenedor modular endurecido.

Las construcciones endurecidas pueden puentear con una plataforma mecánica a las otras construcciones endurecidas. También, cada generador de potencia crítica en espera se instala en la parte de afuera en un encerramiento protector de intemperie.

Los sistemas ambientales alrededor de la plataforma de potencia modular junto con la porción de suministro de potencia ininterrumpible de la plataforma funciona generalmente similar a una sala eléctrica tradicional. El sistema de distribución de potencia eléctrica ayuda a eliminar las variables que inevitablemente afectan la construcción tradicional. Los inventores pueden fabricar este producto en un ambiente controlado y suministrarlo a cualquier parte en el mundo. Los sistemas ambientales alrededor de la plataforma de potencia modular junto con la porción de Suministro de Potencia Ininterrumpible de la plataforma se pueden utilizar en un estacionamiento, unir a una construcción existente o nueva, sobre un techo de 50 pisos, realmente en cualquier parte donde pueda ser necesario.

En el negocio de Centro de Datos, el tiempo es critico. Una habilidad para suministrar los sistemas ambientales alrededor de la plataforma de potencia modular junto con la porción de Suministro de Potencia Ininterrumpible de la plataforma sobre o adelante del programa algunas veces sobrepasa cualquier otra variable. Los sistemas ambientales alrededor de la plataforma de potencia modular junto con la porción de Suministro de Potencia Ininterrumpible de la plataforma permiten acelerar el programa total y proporciona un suministro rápido y alcanzable al usuario final. Otro factor de impulsión mayor es la consistencia de los sistemas ambientales alrededor de la plataforma de potencia modular junto con la porción de Suministro de Potencia Ininterrumpible de la plataforma. El ensamblaje de los sistemas ambientales alrededor de la plataforma de potencia modular junto con la porción de Suministro de Potencia Ininterrumpible de la plataforma en el taller opuesto a en el sitio, mejora algunos de los problemas asociados con la construcción tradicional. La coordinación con otras industrias y grupos de protección, el clima y otras demoras del sitio típicos no han llevado a la fabricación de los sistemas ambientales alrededor de la plataforma de potencia modular junto con la porción de Suministro de Potencia Ininterrumpible de la plataforma. El suministro se coordina por adelantado y se puede mantener y ajustar similar a cualquier otro producto fabricado. Por último es el costo. La información del presupuesto hasta ahora para los sistemas ambientales alrededor de la plataforma de potencia modular junto con la porción de Suministro de Potencia Ininterrumpible de la plataforma muestra que la fabricación y el suministro cuestan menos dinero que los métodos tradicionales. Este diseño de centro de potencia eléctrica combina un menor costo/kW y la capacidad predecible y consistencia del producto proporciona un nivel más alto de capacidad predecible y conflabilidad, que es el fundamento de todo el desarrollo del centro de datos.

Los sistemas ambientales alrededor de la plataforma de potencia modular junto con la porción de Suministro de Potencia Ininterrumpible de la plataforma . permiten costos de construcción reducidos y acelera el programa de construcción total. Este proporciona un suministro más rápido y construcción de un centro de datos funcional que directamente se adecúa a una cadena de ingresos más rápida para el cliente. Los sistemas ambientales alrededor de la plataforma de potencia modular junto con la Porción de Suministro de Potencia Ininterrumpible de la plataforma se fabrican y se ensamblan fuera del sitio en un ambiente controlado. Esto disminuye los riesgos asociados para todas las partes y proporciona un producto extremadamente consistente y confiable. Los sistemas ambientales alrededor de la plataforma de potencia modular junto con la porción de Suministro de Potencia Ininterrumpible de la plataforma también requieren un espacio mucho más pequeño que las salas eléctricas tradicionales y las salas de enfriamiento asociadas permitiendo al usuario final recuperar el inmobiliario valioso. Ese inmobiliario puede ser convertido en espacio arrendable adicional o utilizado para disminuir el espacio' de la construcción para de esta manera reducir los costos del proyecto totales, y ofrecer reducciones del programa .

Enseguida, un conjunto inicial de módulos de construcción se puede construir en un espacio de tierra para formar una instalación de centro de datos modular, y luego como sea necesario un espacio y capacidad adicional del incremento de la instalación del centro de datos modular, luego en un punto futuro en el tiempo una sala de datos pre-diseñada adicional asi como un centro de potencia que contiene su conjunto redundante de plataformas de distribución de potencia critica modulares para suministrar potencia del lado A y el lado B y el enfriamiento para las cargas eléctricas de la sala de datos y el centro de potencia se pueden adicionar rápidamente al conjunto inicial de módulos de construcción para formar una instalación de centro de datos modular integrada. De esta manera, la transformación de la instalación de centro de datos integrada toma un procedimiento de etapa por etapa llevada a cabo a través del tiempo a través de una adición de más módulos de construcción adicionados a los módulos de construcción existentes.

La instalación del centro de datos modular se caracteriza por una cubierta que protege a un centro de datos de 1.2 MW y áreas de espacio de soporte opcionales. El diseño de la instalación de centro de datos modular proporciona la separación del cliente completa. Cada instalación de centro de datos modular es una instalación completamente auto contenida que incluye estructuras de construcción que incluyen la construcción del receptáculo del centro de datos y centros de potencia eléctrica.

La construcción del receptáculo del centro de datos que aloja el área de piso elevado de 10,000 SF para alojar el equipo de computación dentro del centro de datos, en un centro de datos clasificado Nivel 3.

Los Criterios Sísmicos para la instalación de centro de datos modular se puede basar en las guías del Manual de Restricción Sísmica para Sistemas Mecánicos SMACNA, 2a Edición, 1998; Nivel de Peligro Sísmico "A", Nivel de Conexión 1. Todos los cálculos serán realizados con un factor de importancia de 1.5. El equipo aislado de vibración será sísmicamente apuntalado utilizando cables sueltos, tubos telescópicos o secciones de caja, ángulos o placas planas utilizadas como topes de límite o amortiguadores, ya sea integrales a, o separados de los aisladores. El equipo fijado, no rotatorio, será sujetado con pernos directamente al piso o estructura. El conducto rectangular con un área de sección transversal mayor que 0.56 metros cuadrados (6 pies cuadrados) y el conducto redondo con un diámetro de por lo menos 71.12 centímetros (28 pulgadas) será restringido, a menos que sea suspendido por ganchos dentro de 30.48 centímetros (12 pulgadas) de la estructura de soporte. Los siguientes principios de control de vibración serán consistentes con las guías de ASHRAE (2003 HVAC Applications, Handbook, Capítulo 47) y las practicas del estándar industrial .

El sistema HVAC puede tener los siguientes sistemas y equipo. El sistema de acondicionamiento de aire y el equipo puede ser como sigue.

El sistema de Sala del Centro de Datos puede consistir de cuatro unidades · Acondicionadoras de Aire de flujo descendente Trane DX de 120 ton nominal. Se requieren tres unidades para cumplir con la carga y la cuarta unidad proporcionará la redundancia de N+l. Cada unidad de AC será conducida a las paredes de la cámara impelente común. Las cámaras impelentes transportarán el aire al piso elevado en la sala con rejillas de distribución del piso (arregladas por otros). Un Humidificador de Vapor Eléctrico (HU-1), Neptronic será instalado en la unidad Manejadora del Aire. La unidad Manejadora del Air recirculará el aire de la cámara impelente y transportará la humedad requerida al centro de datos por medio de tubos de dispersión HU-1. Las unidades de AC empacadas en la parte superior del Techo con mayor que 30 tons nominales serán montadas en aisladores de muelle sísmicos de 2.54 centímetros (2 pulgadas) externos.

Las Salas del Centro de Potencia Eléctrica pueden consistir de dos unidades de AC de flujo descendente de únicamente enfriamiento Trane DX de 25 ton nominal con una unidad redundante. Esas unidades serán conducidas al conducto de distribución común principal. Un ventilador de escape de 46.45 metros cúbicos (500 pies cúbicos) por minuto será instalado en cada Sala Eléctrica. Cada contenedor será proporcionado con una ventilación de alivio. Las unidades AC empacadas en la parte superior del Techo con mayor que 25 tons nominales se pueden montar en aisladores de muelle sísmicos de 5.08 centímetros (2 pulgadas) externos.

La armazón esquelética de la plataforma integrada actúa como una estructura de soporte del equipo así como un sistema de soporte enrutador de cables. La plataforma integrada soporta el peso de dos o más encerramientos de gabinetes y uno o más Suministros de Potencia Ininterrumpible montados sobre la armazón esquelética que incluye una entrada de suministro de potencia principal de los interruptores alojados en un primer encerramiento de gabinete montado a la armazón esquelética, y una salida de distribución de potencia a las cargas del centros de datos alojadas en un segundo encerramiento de gabinete montado a la armazón esquelética. El alambrado de suministro de potencia se puede colocar y dirigir a lo largo de la armazón esquelética de la plataforma integrada hacia y entre el uno o más encerramientos de gabinete montado sobre la armazón esquelética y el uno o más Suministros de Potencia Ininterrumpible montados sobre la armazón esquelética. La armazón esquelética de la plataforma integrada tiene carriles superiores y de fondo que corren sustancialmente paralelos entre sí con barras cruzadas que conectan los carriles superiores y de fondo para formar la armazón esquelética de la plataforma integrada. La armazón esquelética tiene una superficie horizontal superior a la cual uno o más de los encerramientos de gabinete se montan a esos carriles constituyendo la superficie horizontal superior de la armazón esquelética.

Los Escenarios de Clasificaciones de Uptime Institutes Datacenter Tier incluyen: 1) una clasificación redundante Tier I N; 2) clasificación de componentes críticos redundantes Tier II 2N; 3) una clasificación concurrentemente mantenible redundante Tier III 2N; y 4) una clasificación tolerante a fallas, concurrentemente mantenible, redundante Tier IV 2N.

El centro de potencia eléctrica pre-diseñado y fabricado proporciona una inf aestructura eléctrica completamente escalable y modular y sistema de enfriamiento mecánico. Esto permite que un centro de datos dedicado sea construido en cualquier ubicación en que se desee. La estructura permanente será certificada Uptime Tier III, cumplimiento de LEED Gold y endurecida contra amenazas de viento y sísmicas. La instalación es modular en incrementos de 1.2 M y se puede expandir en el mismo sitio. Cada módulo tiene 929.03 metros cuadrados (10,000 pies cuadrados) de espacio de piso elevado libre de columnas que soporta densidades de bastidor de hasta 30 kW. Las salas de centro de datos pueden ser dedicadas a un solo cliente, y cumple los requerimientos Uptime Tier III con una construcción endurecida que puede expandirse en incrementos de 1.2 MW en el mismo sitio. El centro de potencia eléctrica pre-diseñado y fabricado proporciona la habilidad para crecer, para planear para el crecimiento, y para proporcionar flexibilidad para cumplir con cualquiera de las necesidades de la compañía .

La protección de Redundancia 2N conecta cada suministro de potencia que procede a un componente a su propio UPS. Esto proporciona doble protección de tanto una falla de suministro de potencia y una falla de UPS, de modo que se asegura la operación continua. Observación, "N+l" significa que si la carga puede ser suministrada por N fuentes de potencia/fuentes de enfriamiento, etc., la instalación contendrá N+l fuentes de potencia/fuentes de enfriamiento, etc. De esta manera, la falla de una fuente de potencia/fuente de enfriamiento no impactará la operación del sistema.

Las Figuras 5A-5C ilustran un diagrama de flujo de una modalidad de un método para suministrar potencia redundante a cargas eléctricas en una instalación de centro de datos modular con un conjunto de dos o más plataformas de distribución de potencia criticas modulares arregladas en una configuración de suministro de potencia redundante. Lo siguiente es un método de ejemplo para suministrar potencia redundante a las cargas eléctricas en una instalación de centro de datos modular con un conjunto de dos o más plataformas de distribución de potencia críticas modulares en una configuración de suministro de potencia redundante.

En la etapa 502, el método utiliza una primera plataforma de distribución de potencia critica modular alojada en una primera construcción endurecida para suministrar potencia como una potencia del lado A para las cargas eléctricas.

En la etapa 504, el método utiliza una segunda plataforma de distribución de potencia critica modular alojada en una segunda construcción endurecida para suministrar potencia como una potencia del lado B para las cargas eléctricas.

En la etapa 506, el método utiliza dos o más plataformas de distribución de potencia critica modulares que se ensamblan con un suministro de potencia ininterrumpible, múltiples gabinetes de distribución de potencia y un sistema de control ambiental.

En la etapa 508, el método utiliza una plataforma de distribución de potencia critica modular que se pre-alambra y pre-diseña para el suministro de potencia ininterrumpible, los múltiples gabinetes de distribución de potencia y el sistema, de control ambiental en una instalación fuera del sitio antes de ser instalada en la instalación del centro de datos modular como una plataforma integrada pre-ensamblada, pre-alambrada, monolítica.

En la etapa 510, el suministro de potencia ininterrumpible se conecta eléctrica y mecánicamente en los múltiples gabinetes de distribución de potencia, todos los cuales se montan en una estructura de soporte de marco de acero, que soporta un peso de esos suministros de potencia ininterrumpible y los gabinetes de distribución de potencia.

En la etapa 512, el sistema de control ambiental controla un sistema de enfriamiento para ambas de las plataformas de potencia modular, y la potencia eléctrica del lado A y del lado B se conecta en una configuración de potencia redundante a las cargas eléctricas en el sistema de enfriamiento .

En la etapa 514, el método utiliza dos o más contenciones del centro de potencia, cada uno que tiene su propia plataforma de distribución de potencia critica modular y se enfria por múltiples unidades colocadas en la parte Superior del Techo (RTU) de Calentamiento, Ventilación y Acondicionamiento del Aire (HVAC) empacadas que proporcionan redundancia del sistema de por lo menos N+l para el sistema de enfriamiento para cada centro de potencia. La potencia eléctrica para cada unidad colocada en la parte superior del techo HVAC es disponible de ya sea la potencia del lado A o la potencia del lado B de su propio interruptor de circuito en los gabinetes de distribución de potencia en cada una de las plataformas de distribución de potencia critica modular, y en una evento de falla de una primera unidad RTU HVAC se detecta por el sistema de control ambiental, el sistema de control ambiental asegura que la otra RTU HVAC opere para suministrar enfriamiento con bastante capacidad para cumplir los requerimientos de carga completa de la sala eléctrica del centro de potencia del lado A y el centro de potencia del lado B.

En la etapa 516, el método tiene servidores, dispositivos de almacenamiento, enrutadores y conmutadores en el centro de datos modular que se enfrian por un conjunto de sala de datos de dos o más unidades en la parte superior del techo de HVAC empacadas. La potencia eléctrica para el conjunto de sala de datos de las unidades de la parte superior del techo HVAC está disponible tanto para la potencia del lado A desde un primer interruptor de circuito en los gabinetes de distribución de potencia en la primera plataforma de distribución de potencia critica modular y la potencia del lado B desde un segundo interruptor de circuito en los gabinetes de distribución de potencia en la segunda plataformas de distribución de potencia critica modular por medio de uno o más conmutadores de transferencia automáticos. En el caso de falla de una primera unidad RTU HVAC empacada en el conjunto de sala de datos que es detectado por el sistema de control ambiental, entonces el sistema de control ambiental asegura que otra unidad RTU HVAC empacada en el segundo conjunto opere para suministrar enfriamiento con bastante capacidad para cumplir con las cargas eléctricas de potencia del lado A y de potencia del lado B en los requerimientos de carga completa del centro de datos modular.

En la etapa 518, el sistema de enfriamiento mecánico también tiene un contenedor modular endurecido.

En la etapa 520, cada sección de pared que forma la primera construcción endurecida que contiene la primera plataforma de distribución de potencia crítica modular y cada sección de pared que forma la segunda construcción endurecida que contiene la segunda plataforma de distribución de potencia critica modular tiene el armazón reforzado para cumplir con los estándares del Condado de Miami-Dade para resistir vientos de hasta 149 mph y un factor de importancia sísmica de 1.5. Las secciones de pared que forman las construcciones endurecidas se conectan a un cimiento. La primera construcción endurecida se puentea con una plataforma mecánica a la segunda construcción endurecida.

En la etapa 522, dos o más generadores de potencia crítica en espera se conectan a la primera plataforma de distribución de potencia crítica modular. Cada generador de potencia crítica en espera eléctricamente se conecta a uno de los gabinetes de distribución de potencia sobre su propia plataformas de distribución de potencia crítica modular correspondiente y luego por medio de un interruptor de unión cruzada a esa plataforma para suministrar potencia crítica a tanto el lado A como al lado B. Cada generador de potencia critica en espera se instala hacia fuera en un encerramiento protector de intemperie.

En la etapa 524, el suministro de potencia ininterrumpible en cada plataforma incorpora un componente de respaldo de batería de plomo-ácido regulado con válvula configurado para suministrar cargas eléctricas en el centro de datos modular por al menos varios minutos, tales como 5-7 minutos, desde ese suministro de potencia ininterrumpible en por ejemplo una carga eléctrica de 1.2 Megawatt.

En la etapa 526, cada suministro de potencia ininterrumpible tiene un conmutador de derivación estático externo dedicado configurado tal que 1) cuando un invertidor de la falla de suministro de potencia ininterrumpible se detecta o 2) la batería del suministro de potencia ininterrumpible funciona por abajo de un voltaje de umbral mínimo, entonces el conmutador de derivación estático asegura los cambios de carga eléctrica en automático sobre una alimentación de entrada de potencia eléctrica AC principal.

En la etapa 528, cada plataforma de distribución de potencia crítica modular incorpora un sistema de control tolerante a fallas modular. El suministro de potencia ininterrumpible de cada plataforma se configura para suministrar potencia acondicionada continua a las cargas eléctricas que se clasifican como críticas en el centro de datos modular. Cada plataforma tiene interruptores de circuito inter-bloqueados en los gabinetes de distribución de potencia para abrir y aislar los interruptores de circuito eléctricamente cerca de una falla detectada para aislar a esa falla de que afecte a un resto de las cargas eléctricas en la instalación del centro de datos modular. En el caso de falla de la primera plataforma de distribución de potencia critica modular que sea detectada por el sistema de control tolerante a fallas, entonces el sistema de control tolerante a fallas asegura que la plataforma de distribución de potencia critica modular suministre potencia eléctrica con bastante capacidad para cumplir las cargas eléctricas del centro de potencia del lado A y el centro de lado B en los requerimientos de carga completa del centro de datos modular. Las plataformas de distribución de potencia critica modulares proporcionan la mantenibilidad concurrente para todas las cargas eléctricas del sistema de enfriamiento asi como aquellas otras cargas eléctricas clasificadas como criticas en la instalación del centro de datos modular. La entrada de potencia desde una alimentación de red de potencia de servicio a la primera plataforma de distribución de potencia crítica modular y la segunda plataforma de distribución de potencia crítica modular se suministra desde dos tableros de conmutadores separados, donde un tablero de conmutadores viene que cada plataforma de distribución de potencia crítica modular. Las dos plataformas de distribución de potencia critica modulares se conectan eléctricamente por la vía del uso de dos interruptores de circuito de unión cruzada alojados en los gabinetes de distribución de potencia que operan en la posición normalmente cerrada.

En la etapa 530, la primera plataforma de distribución de potencia critica modular tiene un interruptor de unión cruzada dentro de sus gabinetes de distribución de potencia. El interruptor de unión cruzada tiene un sistema de control para causar que las transferencias de carga eléctrica completas sean accionadas desde ya sea la primera plataforma de distribución de potencia critica modular o la segunda plataforma de distribución de potencia critica modular mientras que mantiene la potencia interrumpióle continua a las cargas eléctricas clasificadas como critica tanto en el lado A como en el lado B en un evento cuando un detector determina que una de las plataformas de distribución de potencia critica modulares ha fallado.

Mientras que algunas modalidades especificas de la invención se han mostrado, la invención no está limitada a estas modalidades. Por ejemplo, la mayoría de las funciones realizadas por los componentes de hardware electrónico pueden ser duplicadas mediante compatibilidad del software. De esta manera, un programa de software escrito para realizar esas mismas funciones puede compatibilizar la funcionalidad de los componentes de hardware en el sistema de circuitos de entrada-salida. El tipo de gabinetes puede variar, etc. La invención se va a entender como no limitada por las modalidades especificas descritas en la presente, sino solamente por el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de distribución de potencia, caracterizado porque comprende: un conjunto de dos o más plataformas de distribución de potencia critica modulares que se arreglan en una configuración de centro de potencia redundante para suministrar potencia a las cargas eléctricas en una instalación de centro de datos modular, donde una primera plataforma de distribución de potencia critica modular se aloja en una. primera construcción endurecida y se conecta a las cargas eléctricas para suministrar potencia como una potencia del lado A para las cargas eléctricas, y donde una segunda plataforma de distribución de potencia critica modular se aloja en una segunda construcción endurecida y se conecta a las cargas eléctricas para suministrar potencia como una potencia del lado B para las cargas eléctricas, donde cada plataforma de distribución de potencia critica modular se ensambla con un suministro de potencia ininterrumpible, múltiples gabinetes de distribución de potencia y un sistema de control ambiental, donde cada plataforma de distribución de potencia critica modular se pre-alambra y pre-diseña para el suministro de potencia ininterrumpible, los múltiples gabinetes de distribución de potencia y el sistema de control ambiental en una instalación fuera del sitio antes de ser instalada en la instalación del centro de datos modular como una plataforma integrada pre-ensamblada, pre-alambrada monolítica, y donde el suministro de potencia ininterrumpible se conecta eléctrica y mecánicamente en los múltiples gabinetes de distribución de potencia, todos los cuales se montan en una estructura de soporte de marco de acero, que soporta un peso de esos suministros de potencia ininterrumpible y los gabinetes de distribución de potencia, donde la instalación del centro de datos modular contiene sistemas de computación que incluye servidores y dispositivos de almacenamiento alojados en zonas calientes y frías, enrutadores y conmutadores que transportan el tráfico de datos entre los servidores así como transportan el tráfico a un mundo exterior a la instalación del centro de datos modular, donde el sistema de control ambiental controla un sistema de enfriamiento para las plataformas de distribución de potencia crítica modulares, y la potencia eléctrica desde el lado A y el lado B se conecta en una configuración de potencia redundante a las cargas eléctricas en el sistema de enfriamiento, donde cada centro de potencia contiene su propia plataforma de distribución de potencia crítica modular y se enfría por múltiples unidades colocadas en la parte superior del Techo (RTU) de Calentamiento, Ventilación y Acondicionamiento de Aire (HVAC) empacadas que proporcionan una redundancia del sistema de por lo menos N+l para el sistema de enfriamiento para cada centro de potencia, donde la potencia eléctrica para cada unidad de la parte superior del techo HVAC que enfria los centros de potencia está disponible desde la potencia del lado A de su propio interruptor de circuito en los gabinetes de distribución de potencia en la primera plataforma de distribución de potencia critica modular y la potencia del lado B de su propio interruptor de circuito en los gabinetes de distribución de potencia en la segunda plataforma de distribución de potencia critica modular, y donde cada plataforma de distribución de potencia critica modular tiene un interruptor de unión cruzada dentro de sus gabinetes de distribución de potencia para permitir que por lo menos la primera plataforma de distribución de potencia critica modular suministre potencia redundante tanto del lado A como del lado B cuando el interruptor de unión cruzada se cierra y la primera plataforma de distribución de potencia critica modular esta operacional .

2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de control ambiental se acopla eléctricamente a uno o más conmutadores de transferencia automáticos para un sistema de enfriamiento N+l, y en un caso de falla de una primera unidad RTU HVAC que enfria los centros de potencia que se detecta por el sistema de control ambiental, entonces el sistema de control ambiental asegura que las RTUs HVAC operen para suministrar enfriamiento con bastante capacidad para cumplir con los requerimientos de carga completa de la sala eléctrica del centro de potencia del lado A y el centro de potencia del lado B.

3. El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque los servidores, dispositivos de almacenamiento, enrutadores y conmutadores en el centro de datos modular se enfrian por un segundo conjunto de dos o más unidades en la parte superior del techo de HVAC empacadas que enfrian estas cargas eléctricas del centro de datos modular, donde la potencia eléctrica para el segundo conjunto de unidades de la parte superior del techo HVAC es disponible de tanto la potencia del lado A de un primer interruptor de circuito en los gabinetes de distribución de potencia en la primera plataforma de distribución de potencia critica modular y la potencia del lado B desde un segundo interruptor de circuito en los gabinetes de distribución de potencia en la segunda plataforma de distribución de potencia critica modular por medio de uno o más conmutadores de transferencia automáticos, y en un caso de falla de una primera unidad RTU HVAC empacada en el segundo conjunto que enfria estas cargas eléctricas del centro de datos modular que es detectada por el sistema de control ambiental, entonces el sistema de control ambiental asegura que otra unidad RTU HVAC empacada en el segundo conjunto opere para suministrar enfriamiento con bastante capacidad para cumplir con las cargas eléctricas de potencia del lado A y la potencia del lado B en los requerimientos de carga completa del centro de datos modular.

4. El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el suministro de potencia ininterrumpible para cada plataforma incorpora un componente de respaldo de batería de plomo-ácido regulada con válvula configurado para suministrar cargas eléctricas en el centro de datos modular por al menos varios minutos desde ese suministro de potencia ininterrumpible, y cada suministro de potencia ininterrumpible tiene un conmutador de derivación estático externo dedicado configurado tal que 1) cuando un invertidor de la falla de suministro de potencia ininterrumpible se detecta o 2) la batería del suministro de potencia ininterrumpible funciona por abajo de un voltaje de umbral mínimo, entonces el conmutador de derivación estático asegura los cambios de carga eléctrica en automáticamente sobre una alimentación de entrada de potencia eléctrica AC principal .

5. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada plataforma de distribución de potencia crítica modular incorpora un sistema de control tolerante a fallas modular, donde el suministro de potencia ininterrumpible de cada plataforma se configura para suministrar potencia acondicionada continua a las cargas eléctricas que se clasifican como criticas en el centro de datos modular y cada plataforma tiene interruptores de circuito inter bloqueados en los gabinetes de distribución de potencia para abrir y aislar los interruptores de circuito eléctricamente cerca de una falla detectada para aislar a esa falla de que afecte un resto de las cargas eléctricas en la instalación del centro de datos modular, donde en caso de que un evento de falla de la primera plataforma de distribución de potencia crítica modular sea detectada por el sistema de control tolerante a fallas, entonces el sistema de control tolerante a fallas asegura que la segunda plataforma de distribución de potencia crítica modular opere para suministrar potencia eléctrica con bastante capacidad para cumplir con las cargas eléctricas del centro de potencia del lado A y el centro de potencia del lado B en los requerimientos de carga completa de centro de datos modular, donde las plataformas de distribución de potencia crítica modular redundantes proporcionan la mantenibilidad concurrente para todas las cargas eléctricas del sistema de enfriamiento así como aquellas de otras cargas eléctricas clasificadas como críticas en la instalación del centro de datos modular.

6. El sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la potencia de entrada de una alimentación de red de Potencia de Servicio a la primera plataforma de distribución de potencia critica modular y la segunda plataforma de distribución de potencia critica modular se suministra desde dos tableros de conmutadores separados, donde un tablero de conmutadores viene de cada plataforma de distribución de potencia critica modular, y las dos plataformas de distribución de potencia critica modular se conectan eléctricamente por medio del uso de dos interruptores de circuito de unión cruzada alojados en los gabinetes de distribución de potencia que operan en la posición normalmente cerrada.

7. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque una salida de potencia eléctrica de cada suministro de potencia ininterrumpible se distribuye a través de su propio tablero de conmutador de distribución en los gabinetes de distribución de potencia, donde ese tablero de conmutadores de distribución se equipa con un interruptor de derivación de mantenimiento con lógica de control para asegurar el suministro de potencia ininterrumpible que haya transferido para la derivación antes de que el interruptor de derivación de mantenimiento pueda ser acoplado a una salida del tablero de conmutadores de distribución, donde la lógica de control asegura que esta siempre será una transferencia de transición cerrada de modo que la potencia eléctrica a las cargas eléctricas clasificadas como critica nunca será perdida.

8. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada plataforma de distribución de potencia critica modular tiene un interruptor de unión cruzada manual o completamente automatizado dentro de sus gabinetes de distribución de potencia, donde el interruptor de unió cruzada tiene un sistema de control para causar que para las transferencias de carga eléctrica completas sean accionadas desde ya sea la primera plataforma de distribución de potencia critica modular o la segunda plataforma de distribución de potencia critica modular mientras que se mantiene la potencia ininterrumpible continua a las cargas eléctricas clasificadas como criticas en tanto el lado A como el lado B en el caso cuando un detector determina que una de las plataformas de distribución de potencia critica modulares ha fallado.

9. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las unidades de distribución de potencia múltiples por plataforma de potencia modular se conectan eléctricamente al suministro de potencia ininterrumpible de esa plataforma por medio de uno o más interruptores de circuito en los gabinetes de distribución de potencia montados en la estructura de soporte con marco de la plataforma, donde las unidades de distribución de potencia múltiples se conectan eléctricamente en un arreglo de potencia del lado A/potencia del lado B alternante en una sala de datos para proporcionar potencia eléctrica a las cargas eléctricas clasificadas como criticas por medio de ya sea un 1) barra colectora superior, 2) Panel de Potencia Remoto, o 3) de paneles dentro de la unidad de distribución de potencia y donde cada unidad de distribución de potencia tiene un transformador gradual para convertir una entrada suministrada de Voltios AC en una salida menor de Voltios AC, donde cada unidad de distribución de potencia individual alimenta la de potencia eléctrica a una porción de las cargas de potencia eléctrica criticas en el centro de datos modular, y donde cada una de las unidades de distribución de potencia tiene un interruptor de circuito emparejado y un medidor de monitoreo de potencia que procede a las cargas del equipos de computación de potencia critica en una porción de piso de datos de la instalación del centro de datos modular.

10. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera plataforma de distribución de potencia critica modular incluye una primera conexión eléctrica a un transformador de voltaje de reducción de voltaje de la red de Potencia de Servicio que reduce el voltaje de la red de Potencia de Servicio en un voltaje de trabajo estándar que alimenta un interruptor de circuito de entrada de suministro de potencia Principal Ubicado en un Tablero de Conmutadores Principal sobre la plataforma, una segunda conexión eléctrica a una fuente de potencia critica en espera en un interruptor de circuito de suministro de potencia critica en espera también ubicado en el Tablero de Conmutadores Principal, una serie de interruptores de circuito en los gabinetes de distribución de potencia proporcionan protección de falla a los componentes en el sistema de enfriamiento y las cargas del equipos de computación eléctrico; donde el suministro de potencia universal tiene un conmutador de derivación estático y un suministro de potencia de respaldo de batería, donde el gabinete de distribución de potencia eléctricamente se conecta a una serie de unidades de distribución de potencia, y un interruptor de circuito en el Tablero de Conmutadores Principal se conecta a uno o más conmutadores de transferencia automáticos para proporcionar el enfriamiento del Sistema N+l para las RTUs HVAC que enfrían los centros de potencia, y un conjunto de lógica para la plataforma se configura para seleccionar ya sea la Fuente de Potencia de voltaje de la red de potencia de servicio o el generador de potencia crítica de espera para suministrar potencia eléctrica al suministro de potencia ininterrumpible .

11. Un método para suministrar potencia redundante a las cargas eléctricas en una instalación de centro de datos modular con un conjunto de dos o más plataformas de distribución de potencia critica modular arregladas en una configuración de suministro de potencia redundante, caracterizado porque comprende: utilizar una primera plataforma de distribución de potencia critica modular alojada en una primera construcción endurecida para suministrar potencia como una potencia del lado A para las cargas eléctricas; utilizar una segunda plataforma de distribución de potencia critica modular alojada en un segunda construcción endurecida para suministrar potencia como una potencia del lado B para la cargas eléctricas, donde cada plataforma de distribución de potencia critica modular se ensambla con un suministro de potencia ininterrumpible, múltiples gabinetes de distribución de potencia y un sistema de control ambiental, donde cada plataforma de distribución de potencia critica modular se pre-alambra y pre-diseña para el suministro de potencia ininterrumpible, los múltiples gabinetes de distribución de potencia y el sistema de control ambiental en una instalación fuera del sitio antes de ser instalada en la instalación del centro de datos modular como una plataforma integrada pre-ensamblada, pre-alambrada monolítica, y donde el suministro de potencia ininterrumpible se conecta eléctrica y mecánicamente en los múltiples gabinetes de distribución de potencia, todos los cuales se montan sobre una estructura de soporte de marco de acero, que soporta un peso de esos suministro de potencia ininterrumpible y los gabinetes de distribución de potencia; y donde el sistema de control ambiental controla un sistema de enfriamiento para ambas de las plataformas de potencia modular, y la potencia eléctrica del lado A y el lado B se conecta en una configuración de potencia redundante a las cargas eléctricas en el sistema de enfriamiento, donde cada centro de potencia contiene su propia plataforma de distribución de potencia critica modular y se enfria por múltiples Unidades de Colocación en el Techo (RTU) de Calentamiento, Ventilación y Acondicionamiento de Aire (HVAC) empacadas que proporcionan redundancia del sistema 2 N para el sistema de enfriamiento para cada centro de potencia, donde la potencia eléctrica para cada unidad en la parte superior del techo HVAC que enfria los centros de potencia es disponible de tanto la potencia del lado A de su propio interruptor de circuito en los gabinetes de distribución de potencia en la primera plataforma de distribución de potencia critica modular y la potencia del lado B de su propio interruptor de circuito en los gabinetes de distribución de potencia en la segunda plataforma de distribución de potencia critica modular, y donde cada plataforma de distribución de potencia critica modular tiene un interruptor de unión cruzada dentro de sus gabinetes de distribución de potencia para permitir que por lo menos la primera plataforma de distribución de potencia critica modular suministre potencia redundante tanto del lado A como del lado B cuando el interruptor de unión cruzada se cierra y la primera plataforma de distribución de potencia critica modular está ' operacional .

12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque en un caso de falla de una primera unidad RTU HVAC que enfria los centros de potencia que es detectada por el sistema de control ambiental, el sistema de control ambiental asegura que bastantes RTU HVAC operen para suministrar enfriamiento con bastante capacidad para cumplir con los requerimientos de carga completa de la sala eléctrica del centro de potencia del lado A y el centro de potencia del lado B.

13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque los servidores, dispositivos de almacenamiento, enrutadores y conmutadores en el centro de datos modular se enfrian por un segundo conjunto de dos o más unidades colocadas en el techo HVAC empacadas que enfrian estas cargas eléctricas del centro de datos modular, donde la potencia eléctrica para el segundo conjunto de unidades colocadas en el techo HVAC es disponible de tanto la potencia del lado A desde un primer interruptor de circuito en los gabinetes de distribución de potencia en la primera plataforma de distribución de potencia critica modular y la potencia del lado B desde un segundo interruptor de circuito en los gabinetes de distribución de potencia en la segunda plataforma de distribución de potencia critica modular por medio de uno o más conmutadores de transferencia automáticos, y en un caso de falla de una primera unidad RTÜ HVAC empacada en el segundo conjunto que enfria estas cargas eléctricas del centro de datos modular que es detectada por el sistema de control ambiental, entonces el sistema de control ambiental asegura que otra unidad RTU HVAC empacada en el segundo conjunto opere para suministrar enfriamiento con bastante capacidad para cumplir con las cargas eléctricas de la potencia del lado A y la potencia del lado B en los requerimientos de carga completa del centro de datos modular.

14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el sistema de enfriamiento mecánico también tiene un contenedor modular endurecido; donde cada sección de pared que forma la primera construcción endurecida que contiene la primera plataforma de distribución de potencia critica modular y cada sección de pared que forma la segunda construcción endurecida que contiene la segunda plataforma de distribución de potencia critica modular tiene armazón reforzada para cumplir con los estándares del Condado de Miami-Dade para resistir vientos de hasta 149 mph y un factor de importancia sísmica de 1.5, donde las secciones de pared que forman las construcciones endurecidas se conectan a un cimiento, y donde la primera construcción endurecida se puentea con una plataforma mecánica a la segunda construcción endurecida; y donde dos o más generadores de potencia critica en espera se conectan a la primera plataforma de distribución de potencia critica modular, donde cada generador de potencia critica en espera eléctricamente se conecta a uno de los gabinetes de distribución de potencia sobre su propia plataforma de distribución de potencia critica modular correspondiente y luego por medio del interruptor de unión cruzada de esa plataforma suministra potencia critica a tanto el lado A como el lado B, y donde cada generador de potencia critica en espera se instala hacia afuera en un encerramiento protector de intemperie.

15. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el suministro de potencia ininterrumpible en cada plataforma incorpora un componente de respaldo de batería de plomo-ácido regulada con válvula configurado para suministrar cargas eléctricas en el centro de datos modular por al menos varios minutos desde ese suministro de potencia ininterrumpible, y cada suministro de potencia ininterrumpible tiene un conmutador de derivación estático externo dedicado configurado tal que 1) cuando un invertidor de la falla de suministro de potencia ininterrumpible se detecta o 2) la batería del suministro de potencia ininterrumpible funciona por abajo de un voltaje de umbral mínimo, entonces el conmutador de derivación estático asegura los cambios de carga eléctrica automáticamente sobre una alimentación de entrada de potencia eléctrica AC principal .