一種節能貨櫃供電的設計方法
2023-11-11 06:44:57
專利名稱：一種節能貨櫃供電的設計方法
技術領域：
本發明主要是將是改變以往UPS使用方式，將其從常用給為備用，通過這一方式的改變，節省了 UPS的能耗。
背景技術：
網際網路是人類史上最重要的發明之一，其重要性不亞於印刷術的發明。網際網路在概念上是虛擬的，但在現實中，它便是由大把大把的各式伺服器所組成，為了管理方便和成本考慮，通常這些伺服器都會集合在所謂的數據中心(Datacenter )或伺服器農場(Server Farm)裡。隨著愈來愈多的資料和服務移轉到雲端之上，數據中心和方便快捷的貨櫃的數目勢必還要繼續增加，現在所看到的相對平緩趨勢，很有可能只是暫時的。未來網際網路佔去的資源，可能會比你我想像的還要多上許多。目前全世界的數據中心在2010年共耗去 1，988億度(千瓦時)的電力，約是全球2010年總發電量的1. 1至1. 5%，這是一個相當大的數字了。現在傳統的貨櫃的供電是通過UPS,當電網電壓正常時，市電電壓通過UPS穩壓後供應給負載使用，性能好的UPS本身就是良好的交流穩壓器，同時改善電源質量；同時它還對機內的電池進行充電，儲存後備能量。一旦電網電壓異常時(欠壓、過壓、掉電、幹擾等) UPS的逆變器將電池的直流電能轉換為交流電能維持對負載的供電。UPS在電網供電和電池供電之間自行切換，確保對負載的不間斷供電。而且可以根據設備的精密程度來選擇可承受的切換時間。使用UPS可以保證對伺服器的不間斷供電，保證了伺服器的運行的穩定性和數據的安全性。然而UPS的電能轉換率只有80%左右，意味著有大量的電量損耗在這裡，本文未解決這一問題提出了一種節能的貨櫃供電設計方法。
發明內容
本發明的目的是提供一種節能貨櫃供電的設計方法。本發明的目的是按以下方式實現的，是將傳統的UPS從常用轉換成備用，大多數時候市電是不通過UPS的，這樣就為系統減少了 UPS這塊的能耗，供電時使用智能節點技術，根據貨櫃計算中心的功耗選擇供電節點的數量，減少了不必要的電能損失，設計內容如下
包括電源監測功能模塊設計、備用UPS功能模塊設計、電源轉換開關功能模塊設計、智能節點供電功能模塊設計，其中
電源監測功能模塊設計由於使用市電直接供電，UPS作為備用的方式，使用一個電源監測裝置放在備用UPS前，當檢測到市電輸入有波動或相位有偏差、雜波等異常情況時，電源監測裝置就會起到一個開關的作用，切斷市電直接供電，轉而通過UPS供電；
備用UPS功能模塊設計之所以叫它備用UPS，是因為當市電正常時即沒有波動或相位有偏差、雜波時，UPS處於休眠的狀態，一旦電源監測模塊檢測到供電有異常，軟體就會激活 UPS開始工作，穩定電源，到了市電供電恢復正常後，UPS就進入休眠狀態，這樣UPS就不用一直處於工作狀態了，可以節約很多能源，降低整個貨櫃式計算中心的PUE值；
電源轉換開關功能模塊設計該模塊是備用UPS輸出線纜與主輸入線纜的節點，它的作用是根據對電源的檢測的結果，選擇使用市電直接供電、通過UPS處理後供電，起到一個選擇開關的作用，受到電源監測功能模塊的軟體控制；
智能節點供電功能模塊設計智能節點就是將對貨櫃式計算中心的供電分成等功率輸出的若干個節點，每個節點都輸出相同的功率，使用軟體監測貨櫃式計算中心的功率， 根據結果選擇使用相應的節點數量，這樣最大限度的提高供電利用率。本發明的有益效果是
1)傳統對貨櫃的供電是使用UPS，在UPS中交流電轉換成直流，然後在接上電池，然後再轉換成交流給伺服器等設備供電，這交流轉直流再轉交流的過程是輸入的市電更加穩定，電池的存在可以在市電突然中斷時持續一定時間給伺服器等設備供電，使你能有充裕的時間應付。這個轉換過程消耗的電能是很大的，轉換率一般在80%左右，浪費了巨大的電能；
2)本發明將使用市電直接對貨櫃供電，將UPS作為備用的設備。如圖1所示，市電輸入經過交流監測裝置，該裝置會時時檢測通過的電流的情況，當發現異常時(欠壓、過壓、掉電、幹擾等)，軟體控制啟動UPS模塊和轉換開關，電源同UPS穩壓後在經過轉換開關供給貨櫃。平時市電穩定時電流直接對貨櫃供電，UPS處於低功耗的休眠狀態；
3)如圖2所示智能節點就是將對貨櫃的供電分成等功率輸出的若干個節點，每個節點都輸出相同的功率，使用軟體監測貨櫃的功率，根據結果選擇使用相應的節點數量，這樣可以最大限度的提高供電利用率；
4)本發明在實際使用中UPS的使用頻率是很低的，所以就減少了因UPS運行帶來的功率損耗。智能節點技術的應用使貨櫃電源得到最優的利用，綜合可以肯定的說這種設計方法可以大大降低貨櫃數據中心的PUE的值，達到了節能的效果，提高產品的市場競爭力。
圖1是備用UPS示意圖2是智能節點管理示意圖。
具體實施例方式參照說明書附圖對本發明的方法作以下詳細地說明。圖1中所示的是UPS模塊放在交流輸入的一側，作為備用通過監測裝置和轉換開關與市電輸入連接。圖2中顯示的是智能節點管理的簡圖，輸入電源通過該節點裝置分為若干個輸
出ο本發明的設計方法包括電源監測功能模塊設計、備用UPS功能模塊設計、電源轉換開關功能模塊設計和智能節點供電功能模塊設計，其中
電源監測功能模塊設計由於本發明使用了市電直接供電，UPS作為備用的方式，所以使用一個電源監測的裝置，放在備用UPS前，當檢測到市電輸入有波動或相位有偏差、雜波等異常情況時，電源檢測裝置就會起到一個開關的作用，切斷市電直接供電，轉而通過UPS
{共 ο備用UPS功能模塊設計之所以叫它備用UPS，是因為當市電正常時即沒有波動或相位有偏差、雜波等，UPS處於休眠的狀態，一旦電源監測模塊檢測到供電有異常，軟體就會激活UPS開始工作，穩定電源。到了市電供電恢復正常後，UPS就進入休眠狀態。這樣UPS 就不用一直處於工作狀態了，可以節約很多能源，降低整個貨櫃的PUE值。電源轉換開關功能模塊設計該模塊是備用UPS輸出線纜與主輸入線纜的節點， 它的作用是根據對電源的檢測的結果，選擇使用哪一條線纜(市電直接供電、通過UPS處理後供電)供電。起到一個選擇開關的作用，受到電源監測功能模塊的軟體控制。智能節點供電功能模塊設計智能節點就是將對貨櫃的供電分成等功率輸出的若干個節點，每個節點都輸出相同的功率，使用軟體監測貨櫃的功率，根據結果選擇使用相應的節點數量，這樣可以最大限度的提高供電利用率。本發明的主要特點是將傳統的UPS從常用轉換成備用的，大多數時候市電是不通過UPS的，這樣就為系統減少了 UPS這塊的能耗。供電時使用智能節點技術，根據貨櫃的功耗選擇供電節點的數量，減少了不必要的損失。除說明書所述的技術特徵外，均為本專業技術人員的已知技術。
權利要求
1. 一種節能貨櫃供電的設計方法，其特徵在於是將傳統的UPS從常用轉換成備用， 大多數時候市電是不通過UPS的，這樣就為系統減少了 UPS這塊的能耗，供電時使用智能節點技術，根據貨櫃計算中心的功耗選擇供電節點的數量，減少了不必要的電能損失，設計內容如下包括電源監測功能模塊設計、備用UPS功能模塊設計、電源轉換開關功能模塊設計、智能節點供電功能模塊設計，其中電源監測功能模塊設計由於使用市電直接供電，UPS作為備用的方式，使用一個電源監測裝置放在備用UPS前，當檢測到市電輸入有波動或相位有偏差、雜波等異常情況時，電源監測裝置就會起到一個開關的作用，切斷市電直接供電，轉而通過UPS供電；備用UPS功能模塊設計之所以叫它備用UPS,是因為當市電正常時即沒有波動或相位有偏差、雜波時，UPS處於休眠的狀態，一旦電源監測模塊檢測到供電有異常，軟體就會激活 UPS開始工作，穩定電源，到了市電供電恢復正常後，UPS就進入休眠狀態，這樣UPS就不用一直處於工作狀態了，可以節約很多能源，降低整個貨櫃式計算中心的PUE值；電源轉換開關功能模塊設計該模塊是備用UPS輸出線纜與主輸入線纜的節點，它的作用是根據對電源的檢測的結果，選擇使用市電直接供電、通過UPS處理後供電，起到一個選擇開關的作用，受到電源監測功能模塊的軟體控制；智能節點供電功能模塊設計智能節點就是將對貨櫃式計算中心的供電分成等功率輸出的若干個節點，每個節點都輸出相同的功率，使用軟體監測貨櫃式計算中心的功率， 根據結果選擇使用相應的節點數量，這樣最大限度的提高供電利用率。
全文摘要
本發明提供一種節能貨櫃供電的設計方法，是將傳統的UPS從常用轉換成備用的，大多數時候市電是不通過UPS的，這樣就為系統減少了UPS這塊的能耗。供電時使用智能節點技術，根據貨櫃的功耗選擇供電節點的數量，減少了不必要的損失。
文檔編號H02J9/06GK102412621SQ201110376660
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月24日 優先權日2011年11月24日
發明者李金 , 滕學軍, 谷俊傑 申請人:浪潮電子信息產業股份有限公司