[發明專利]用于動態可重配置的電源平面的切換網絡

在審

• 申請號: 202011090653.5
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112260391A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 德拉熱娜·布羅契洛;塞爾韋·康赫德茲克
• 申請（專利權）人: 谷歌有限責任公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 周亞榮;鄧聰惠

本公開涉及用于動態可重配置的電源平面的切換網絡。系統包括電力母線，該電力母線被配置成向布置在建筑物的空間內的多個服務器機架供應電力；第一電源連接，該第一電源連接被定位在建筑物的第一側并且被配置成從第一電源向電力母線供應電力；第二電源，該第二電源被定位在建筑物的與第一側不同的第二側并且被配置成從第二電源向電力母線供應電力；以及多個分流器開關，該多個分流器開關被布置在電力母線內。每個分流器開關可以被配置成，接收相應的控制信號，并且響應于相應的控制信號，在電力母線內重新引導電力。

技術領域

本公開涉及用于動態可重配置的電源平面的切換網絡。

背景技術

大規模數據中心包括需要電力來操作的許多服務器機架。數據中心建筑物可以具有若干地板層，每個地板層在其上具有服務器機架。對于每層地板，可以使服務器機架保持在地板上，同時經由定位在服務器機架上方、在服務器機架下面或在服務器機架旁邊的地板水平面上的母線槽將電力路由到服務器機架。提供給數據中心的單個地板層的電力可以是大約數十兆瓦，并且提供給數據中心的建筑物的電力可以是大約數百兆瓦。

電力是從一個或多個電源提供的。通常，電力從一側被路由到建筑物中，并且經由母線槽的分支網絡在服務器機架的過道之間被劃分。在一個示例系統中，可以通過使電連接分支來將電力從一個或多個電源饋送到數據中心的一個或多個地板層，并且該電連接連接到并行母線槽。母線槽將電力從建筑物的第一側遞送到建筑物的第二側。每個母線槽可以沿著建筑物內的并行過道連接到服務器機架。

電力分配經受若干缺點。因為僅從建筑物的第一側提供電力，所以所提供的電力的電流密度在第一側比在第二側高得多。例如，對于向串聯連接的服務器機架的多個區段提供電力的母線槽，下游區段的服務器機架可能需要比上游區段更高的總電流量。但是，因為必須通過上游區段的母線槽提供上游區段和下游區段的電流，所以上游母線槽可能具有比下游母線槽更高的電流密度。當母線槽通常被均勻地設計時，這可能導致更靠近下游、建筑物的第二側的母線槽的導電材料的利用不足。也需要復雜且昂貴的基礎設施，包括轉換開關和斷路器，以使電源分流到各母線槽且到數據中心的多個過道的各服務器機架。

單向電力分配的另一問題是發生故障的上游裝備能夠導致下游裝備停機。需要冗余母線槽和附加基礎設施以便為在上游裝備發生故障時提供備用配電解決方案，以及在不使系統的其余部分脫機的情況下適應系統的一個區段的維護。

附加地，因為數據中心的每個過道被設計成接收相同量的電力，所以有必要使數據中心在母線槽與過道之間的服務器機架平衡，使得一個母線槽或過道的功率密度不會與另一母線槽或過道的功率密度不平衡。為了避免不平衡，必須在數據中心中各處分配需要相對較高的電流密度的服務器，諸如機器學習數據目錄(MLDC)服務器，并且需要仔細的提前計劃以避免這些高功率密度服務器集中在建筑物的單個部分中。

發明內容

本公開提供了一種用于動態可配置的電源平面以用于給諸如數據中心的大規模系統供電的切換網絡。電源平面可以被布置成從建筑物的多個側接收電力，并且切換網絡可以控制所接收到的電力在整個建筑物中的方向和分布。

本公開的一個方面是針對一種系統，該系統包括，電力母線，該電力母線被配置成向布置在建筑物的空間內的多個服務器機架供應電力；第一電源連接，該第一電源連接被定位在建筑物的第一側并且被配置成從第一電源向電力母線供應電力；第二電源，該第二電源被定位在建筑物的與第一側不同的第二側并且被配置成從第二電源向電力母線供應電力；以及多個分流器開關，所述多個分流器開關被布置在電力母線內，其中，每個分流器開關被配置成接收相應的控制信號；并且響應于所述相應的控制信號，在電力母線內重新引導電力。

在一些示例中，第一側和第二側是建筑物的相對側。

在一些示例中，所述多個分流器開關可配置成產生第一布置和第二布置，在第一布置中電力母線的電流密度在建筑物的第一側比在建筑物的第二側高，而在第二布置中電力母線的電流密度在建筑物的第二側比在建筑物的第一側高。