[發(fā)明專利]一種數(shù)據(jù)中心主機(jī)房系統(tǒng)機(jī)柜的模塊化動(dòng)力接入系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011055427.3
• 申請(qǐng)日: 2020-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN112038963A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莫云彬;莫未遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南捷騰科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): H02B11/173
• 分類號(hào): H02B11/173;H02B11/02;H02B1/56;H02B1/20
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41125
• 代理人: 鄭園

本發(fā)明提出了一種數(shù)據(jù)中心主機(jī)房系統(tǒng)機(jī)柜的模塊化動(dòng)力接入系統(tǒng)，包括動(dòng)力接入箱和動(dòng)力控制模塊，動(dòng)力接入箱內(nèi)設(shè)置動(dòng)力模塊倉和動(dòng)力轉(zhuǎn)接倉，動(dòng)力模塊倉內(nèi)設(shè)置動(dòng)力控制模塊，動(dòng)力轉(zhuǎn)接倉內(nèi)設(shè)置有動(dòng)力轉(zhuǎn)接組件；動(dòng)力控制模塊上設(shè)置有插接組件和動(dòng)力控制機(jī)構(gòu)，動(dòng)力轉(zhuǎn)接組件設(shè)置有接插單元與動(dòng)力控制模塊插接組件相連接，電力經(jīng)動(dòng)力控制模塊控制輸出至機(jī)柜PDU。本發(fā)明通過一套動(dòng)力接入系統(tǒng)內(nèi)配置的兩組動(dòng)力控制模塊可從2套母線系統(tǒng)中分別接入一個(gè)動(dòng)力，并通過動(dòng)力轉(zhuǎn)接單元直接輸出機(jī)柜供電回路，可滿足高、中、低各類負(fù)載密度系統(tǒng)機(jī)柜的電力供應(yīng)。動(dòng)力接入箱采用標(biāo)準(zhǔn)模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，運(yùn)維操作安全簡(jiǎn)單，便于系統(tǒng)機(jī)柜內(nèi)設(shè)備負(fù)載容量的擴(kuò)展。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)中心機(jī)柜動(dòng)力配電的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)據(jù)中心主機(jī)房系統(tǒng)機(jī)柜的模塊化動(dòng)力接入系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著超級(jí)計(jì)算、大數(shù)據(jù)應(yīng)用的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)中心機(jī)房的系統(tǒng)設(shè)備密度快速增長，系統(tǒng)設(shè)備對(duì)機(jī)房的動(dòng)力配電系統(tǒng)能效要求越來越高。做為機(jī)房的配電系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的動(dòng)力基礎(chǔ)，從上世紀(jì)80年代至今，主機(jī)房的配電系統(tǒng)在不斷地向著集成化、精細(xì)化、規(guī)范化方向發(fā)展。

在專利申請(qǐng)?zhí)枮椤?01920965964.8”、專利名稱為“一種模塊化數(shù)據(jù)中心機(jī)房用配電設(shè)備”中公開了一種市電配電模塊、UPS配電模塊和底座，將市電配電模塊和UPS配電模塊分別獨(dú)立設(shè)置，并且為預(yù)制生產(chǎn)，底座上設(shè)置有多個(gè)安裝空間，便于安裝市電配電模塊和UPS配電模塊，具有施工周期短、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)；在專利申請(qǐng)?zhí)枮椤?01620332891.5”、專利名稱為“一種數(shù)據(jù)中心用集裝箱式變配電單元”公開了包括集裝箱，集裝箱內(nèi)設(shè)置金屬封閉開關(guān)設(shè)備、干式變壓器、低壓配電柜等，并且設(shè)置多個(gè)低壓配電柜，在其中一個(gè)低壓配電柜內(nèi)設(shè)置自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，保證電力供應(yīng)的可靠性，并且可移植性強(qiáng)，模塊化程度高；上述專利中均是以電力供應(yīng)的穩(wěn)定性為出發(fā)點(diǎn)所設(shè)計(jì)的模塊化備投技術(shù)方案。

目前，數(shù)據(jù)中心主機(jī)房采用的配電形式包括專線模式和母線模式兩種，其動(dòng)力接入形式也不盡相同。專線模式屬于機(jī)房傳統(tǒng)的配電模式，就是為每臺(tái)系統(tǒng)機(jī)柜配置專用的動(dòng)力線路，在專線模式中，機(jī)柜動(dòng)力接入系統(tǒng)是將動(dòng)力線纜經(jīng)工業(yè)連接器或直接接入系統(tǒng)機(jī)柜PDU，各機(jī)柜動(dòng)力線路的控制及監(jiān)測(cè)都集中在一個(gè)精密配電柜內(nèi)（三級(jí)配電柜）。此類模式中的動(dòng)力接入存在以下缺陷：

1、效率低且不具靈活性，接入的電力只能按照一個(gè)固定的負(fù)載值設(shè)置。而初期建設(shè)階段是不可能準(zhǔn)確估算出系統(tǒng)設(shè)備的負(fù)載量，使得不是前期過度投資，就是后期重復(fù)投資，造成無效投資比例及系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)增大；2、在專線模式中，各機(jī)柜動(dòng)力回路的控制都集中在精密配電柜中，因此，在系統(tǒng)應(yīng)用中不利于靈活調(diào)整三相的平衡，配電系統(tǒng)管理難度較大；3、在專線模式中，動(dòng)力接入線纜是放射形的布線形式，橋架前段線纜布放密集而末端橋架又過于稀疏，造成橋架資源使用不均。同時(shí)，線纜的數(shù)量及重量對(duì)橋架規(guī)格的要求較大，使機(jī)房的布線層空間擴(kuò)大；4、專線模式的線纜密集布放使線纜散熱受阻而造成線纜過流量降低。線纜一旦綁扎完成，運(yùn)維時(shí)就很難再調(diào)整更換，線纜維護(hù)極其不便；5、眾多的專線回路增加了機(jī)房三級(jí)開關(guān)柜的數(shù)量，侵占了寶貴的系統(tǒng)機(jī)位，降低了機(jī)房應(yīng)有的PUE效能。

母線模式是以干線的形式為一個(gè)機(jī)柜群配置動(dòng)力線路。機(jī)柜群中的單臺(tái)機(jī)柜可按系統(tǒng)需求靈活的調(diào)整容量。盡管母線容量也是按系統(tǒng)應(yīng)用的規(guī)劃配置的，但它提高了單臺(tái)機(jī)柜負(fù)載的上限，增加了系統(tǒng)設(shè)備擴(kuò)展的靈活性。現(xiàn)有的母線模式系統(tǒng)是采用軌道式小母排系統(tǒng)，就是將銅排固定在鋁合金軌道內(nèi)實(shí)施整體布放的母線模式，末端動(dòng)力接入采用電氣連接箱上的鵝頸式旋轉(zhuǎn)接插柱與軌道內(nèi)的母排連接。動(dòng)力輸出是通過連接箱上配置的工業(yè)連接器轉(zhuǎn)接至機(jī)柜PDU。各動(dòng)力線路的控制及電量監(jiān)測(cè)都在電氣連接箱內(nèi)完成。因此，系統(tǒng)機(jī)柜后期容量的擴(kuò)容只需改變電氣連接箱內(nèi)的開關(guān)容量即可實(shí)現(xiàn)。另外，在母線模式中無需設(shè)置精密配電柜（三級(jí)開關(guān)柜），提高了機(jī)房系統(tǒng)的應(yīng)用效率。以上特性決定了母線供電模式將是未來數(shù)據(jù)中心機(jī)房配電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。但是，此類小母排形式的母線系統(tǒng)，其動(dòng)力接入仍存在以下缺陷：