[發明專利]一種全太陽能數據中心

無效

• 申請號: 201210558054.0
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103019357A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 伍康文;李國昌
• 申請（專利權）人: 伍康文;李國昌;汕尾芯靈電子科技有限公司
• 主分類號: G06F1/26
• 分類號: G06F1/26;H02J7/00;H02J9/04
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;高錫明

技術領域

本發明涉及一種低能耗的互聯網數據處理中心，屬于數據處理技術領域。

背景技術

隨著計算機和網絡技術的發展與普及，數據中心作為計算機和網絡集中安裝運行的單位，已經成為一個獨立的行業并具有完整的業務模式，數據中心是信息時代的大腦和中樞，在硬件上，它主要包括機房的服務器系統和供配電系統。

互聯網規模的不斷膨脹，要求數據處理中心的規模也要不斷擴大，但傳統數據中心的一些缺點在很大程度上限制了其發展規模，進而影響了電子信息產業的進一步發展。其不足之處主要體現在以下幾個方面：

1、服務器主板的功耗集中在CPU?芯片，芯片級每升高IW?的功耗，由此而帶來的電源轉換、配電系統、UPS、制冷系統和變壓器等一系列設備的功耗升高2.68－2.84W,因此CPU芯片功耗的高低，是數據中心整體功耗高低的關鍵。傳統服務器系統多采用Intel、AMD等CPU，以提高主頻、設計復雜度來追求高性能，強調單臺服務器的性能，此類服務器功耗大，無法滿足當前更高密度更低功耗的發展要求。

2、傳統數據中心采用公共電網供電，由于數據中心電力需求量大而集中，且兩回路或三回路供電，變、送電設施投入巨大，用電成本達到數據中心運營成本的50%以上。

3、傳統的數據中心通過集中的UPS系統優化電網的供電質量，集中的UPS系統一次性投入巨大，是關鍵的故障點，往往也是數據中心最大的風險點。

4、傳統數據中心中的供配電系統運行過程中，三相四線制的AC380V交流電源對UPS充電時需要作AC-DC轉換，傳送至機房又要作DC-AC轉換，對數據中心中的IT設備進行供電前，再進行AC-DC變換，由于轉換次數較多，因此能量損耗較大,平均損耗率達24%。

總之，傳統數據中心的能耗太高，巨額的電費已超過了一次性基礎設施的投入，設計全新的低能耗數據中心已成為行業內有關技術人員目前所面臨的難題。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術之弊端，提供一種低能耗的全太陽能數據中心，以降低能耗、促進電子信息產業的發展。

本發明所述問題是以下述技術方案實現的：?

一種全太陽能數據中心，它包括服務器系統和供配電系統，所述供配電系統包括太陽能光伏組件、柴油發電機、市電、集中UPS電池組和三合一控制器，所述三合一控制器包括充放電保護控制器和整流充電控制器，所述太陽能光伏組件經充放電保護控制器給服務器系統供電并給集中UPS電池組充電，所述整流充電控制器的輸入端通過投切轉換開關與柴油發電機和市電連接，其輸出端給服務器系統供電并給集中UPS電池組充電；

所述供配電系統按如下方式運作：當太陽光充足，由太陽能光伏組件直接給服務器系統供電，多余的電能儲存在集中UPS電池組中，柴油發電機和市電均不提供電能；當太陽能光伏組件輸出的電能不足以提供服務器系統的用電量時，由太陽能光伏組件和集中UPS電池組共同給服務器系統供電，柴油發電機和市電仍不提供電能；當太陽光較弱，太陽能光伏組件和集中UPS電池組所輸出的直流電壓低于預設值時，由柴油發電機或市電給服務器系統供電，太陽能光伏組件停止工作。

上述全太陽能數據中心，所述服務器系統是由多個微服務器組成的微服務器集群，每個微服務器內置主頻在1GHZ?以下的云計算節點CPU芯片。

上述全太陽能數據中心，所述微服務器內設置有電源模塊，所述電源模塊包括內嵌UPS蓄電池、整流器、開關型穩壓電源、智能電源控制器和三個繼電器，交流電依次經整流器和第一繼電器的常開觸點接開關型穩壓電源的一個輸入端，供配電系統輸出的直流電壓經第二繼電器的常開觸點接開關型穩壓電源的另一個輸入端，所述開關型穩壓電源的輸出端接內嵌UPS蓄電池并經第三繼電器的常開觸點給CPU主板供電，三個繼電器的控制線圈接智能電源控制器的不同輸出端。

本發明把太陽能當作數據中心的主供能源，交流電作為備份電源；太陽能光伏組件產生的電能可以直接向微服務器供電，減少了轉換損耗；微服務器內嵌UPS系統，當一個微服務器出現故障時，不致影響其它微服務器的運行，從而大大降低了整個數據中心的風險與損失；服務器系統采用內置低主頻CPU的微服務器集群，在保證數據處理能力的同時有效降低了服務器系統的功耗。

本發明通過多種途徑降低數據中心的能耗，實現了數據中心的綠色節能，消除了限制數據中心發展規模的瓶頸，可促進電子信息產業的進一步發展。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

圖1是本發明的電原理框圖；

圖2是三合一控制器的電原理圖；