分散式的基于模块的DC数据中心制造技术

本发明专利技术公开了一种分散式的基于模块的DC数据中心。根据一个方面，本发明专利技术的实施例提供了一种分布式电力系统，该分布式电力系统包括DC总线、至少一个DC UPS和至少一个电力模块，该至少一个DC UPS被配置成向DC总线提供来源于在输入AC电力和备用DC电力中的至少一者的DC电力，使得在DC总线上的DC电压被维持于标称电平；该至少一个电力模块被配置成监控在DC总线上的DC电压、响应于确定在DC总线上的DC电压小于阈值电平而将来自储能设备的DC电力变换成经稳压的DC电力并且向DC总线提供经稳压的DC电力。

Distributed module based DC data center

The invention discloses a distributed module based DC data center. According to one aspect, the embodiment of the invention provides a distributed power system, the distributed power system including DC bus, at least one DC UPS and at least one power module, the at least one DC UPS is configured to provide input from the DC bus in AC power and standby power DC at least one of the DC in power, makes the DC on the DC bus voltage is maintained to the nominal level; DC voltage, in response to the at least one power module is configured to monitor the DC bus on the DC to determine the voltage on the DC bus is less than the threshold level and the future self storage DC power conversion preparation the DC power and DC bus provided by DC power regulator.

【技术实现步骤摘要】
分散式的基于模块的DC数据中心专利技术背景专利
本专利技术总体涉及用于运行DC数据中心的系统和方法。相关技术的论述用于计算机、通信和其他电子设备的集中式数据中心已被使用了很多年。典型的集中式数据中心包含需要电力、冷却和与通信设施的连接的设备(例如，服务器，网络设备或者其他设备)的很多外壳或机架。使用电力设备(诸如，不间断电源(UPS))为数据中心机架中的敏感负载和/或关键负载(诸如，计算机系统和其他数据处理系统)提供经稳压的、不间断的电力是已知的。已知的不间断电源包括在线式UPS、离线式UPS、线路交互式UPS及其他UPS。在线式UPS提供了经调节的AC电力，并且在AC电力的主要来源中断时提供了备用AC电力。离线式UPS通常不提供输入AC电力的调节，但是确实在主AC电源中断时提供备用AC电力。线路交互式UPS类似于离线式UPS之处在于当发生停电的时候，它们都切换到电池电源，但线路交互式UPS通常还包括用于稳压由UPS提供的输出电压的多抽头变压器。概述根据本专利技术的方面涉及分布式电力系统，该分布式电力系统包括DC总线、至少一个DCUPS以及至少一个电力模块，该DC总线被配置成耦合于至少一个第一外部DC负载；该至少一个DCUPS具有第一输入端、第二输入端和输出端，第一输入端被配置成耦合于AC电源并且从AC电源接收输入AC电力，第二输入端被配置成耦合于备用电源并且从备用电源接收备用DC电力，并且输出端被配置成耦合于DC总线，该至少一个DCUPS被配置成向DC总线提供来源于输入AC电力和备用DC电力中的至少一者的DC电力，使得在DC总线上的DC电压被维持在标称电平；该至少一个电力模块被配置成耦合于储能设备并且耦合于DC总线、监控在DC总线上的DC电压、响应于确定在DC总线上的DC电压小于阈值电平而将来自储能设备的DC电力变换成经稳压的DC电力，并且向DC总线提供经稳压的DC电力。根据一个实施例，分布式电力系统还包括DC/DC变换器，该DC/DC变换器被配置成耦合于可再生能量电源、从可再生能量电源接收DC电力、将来自可再生能量电源的DC电力变换成经稳压的DC电力，并且向DC总线提供来源于可再生能量电源的经稳压的DC电力以将在DC总线上的DC电压维持在标称电平。在另一个实施例中，分布式电力系统还包括至少一个DC/AC变换器，该DC/AC变换器被配置成耦合于DC总线和至少一个AC负载、将来自DC总线的DC电力变换成经稳压的AC电力，并且向至少一个AC负载提供经稳压的AC电力。根据另一个实施例，响应于确定在DC总线上的DC电压大于阈值电平，该至少一个电力模块还被配置成将来自DC总线的DC电力变换成经稳压的DC电力，并且向储能设备提供经稳压的DC电力以为储能设备充电。在一个实施例中，该至少一个电力模块包括第一电力模块以及第二电力模块，第一电力模块被配置成耦合于第一类型的储能设备并且耦合于DC总线、监控在DC总线上的DC电压、响应于确定在DC总线上的DC电压小于第一阈值电平而将来自第一类型的储能设备的DC电力变换成经稳压的DC电力并且向DC总线提供经稳压的DC电力；第二电力模块被配置成耦合于第二类型的储能设备并且耦合于DC总线、监控在DC总线上的DC电压、响应于确定在DC总线上的DC电压小于第二阈值电平而将来自第二类型的储能设备的DC电力变换成经稳压的DC电力并且向DC总线提供经稳压的DC电力。根据一个实施例，第一阈值电平大于第二阈值电平。在另一个实施例中，第一类型的储能设备是快速放电类型的储能设备，并且其中，第二类型的储能设备是缓慢放电类型的储能设备。在一个实施例中，第一储能设备是在电容器和飞轮中的一种。在另一个实施例中，第二储能设备是在蓄电池和燃料电池中的一种。根据另一个实施例，该至少一个电力模块被配置成在没有与至少一个DCUPS进行通信时运行。在一个实施例中，分布式电力系统还包括DC/DC变换器，该DC/DC变换器被配置成耦合于第二外部DC负载、从DC总线接收DC电力、将来自DC总线的DC电力变换成经稳压的DC电力，并且向第二外部DC负载提供来源于DC总线的经稳压的DC电力。根据本专利技术的另一方面涉及用于控制DC数据中心的方法，该方法包括以下动作：由至少一个DCUPS从AC电源接收输入AC电力；由至少一个DCUPS从备用电源接收备用DC电力；由至少一个DCUPS向DC总线提供来源于输入AC电力和备用DC电力中的至少一者的DC电力，使得在DC总线上的DC电压被维持于标称电平；由耦合于至少一个储能设备的至少一个电力模块监控在DC总线上的DC电压；由至少一个电力模块响应于确定在DC总线上的DC电压小于阈值电平，将来自至少一个储能设备的DC电力变换成经稳压的DC电力；并且由至少一个电力模块向DC总线提供经稳压的DC电力。根据一个实施例，该方法还包括以下动作：由至少一个电力模块响应于确定在DC总线上的DC电压大于阈值电平，将来自DC总线的DC电力变换成经稳压的DC电力；并且由至少一个电力模块向储能设备提供经稳压的DC电力，以为储能设备充电。在一个实施例中，由至少一个电力模块监控包括：由耦合于第一类型的储能设备的第一电力模块和耦合于第二类型的储能设备的第二电力模块监控在DC总线上的DC电压；变换包括：由第一电力模块响应于确定在DC总线上的DC电压小于第一阈值电平而将来自第一类型的储能设备的DC电力变换成第一经稳压的DC电力，并且由第二电力模块响应于确定在DC总线上的DC电压小于第二阈值电平而将来自第二类型的储能设备的DC电力变换成第二经稳压的DC电力；并且提供包括：由第一电力模块响应于确定在DC总线上的DC电压小于第一阈值电平而向DC总线提供第一经稳压的DC电力，并且由第二电力模块响应于确定在DC总线上的DC电压小于第二阈值电平而向DC总线提供第二经稳压的DC电力。根据另一个实施例，该方法还包括以下动作：采用耦合于DC总线和至少一个AC负载的至少一个DC/AC变换器将来自DC总线的DC电力变换成经稳压的AC电力；并且向至少一个AC负载提供经稳压的AC电力。在一个实施例中，该方法还包括以下动作：采用耦合于DC总线和可再生能量源的至少一个DC/DC变换器将来自可再生能量源的DC电力变换成经稳压的DC电力；并且向DC总线提供来源于可再生能量源的经稳压的DC电力，以将在DC总线上的DC电压维持于阈值电平。根据一个实施例，该方法还包括以下动作：采用耦合于DC总线和至少一个外部DC负载的至少一个DC/DC变换器将来自DC总线的DC电力变换成经稳压的DC电力；并且向至少一个外部DC负载提供来源于DC总线的经稳压的DC电力。在一个实施例中，该方法还包括向至少一个外部DC负载提供来自DC总线的DC电力的动作。在至少一个实施例中，由至少一个DCUPS向DC总线提供DC电力、监控在DC总线上的DC电压、由至少一个电力模块将来自至少一个储能设备的DC电力变换成经稳压的DC电力以及向DC总线提供经稳压的DC电力的动作是在该至少一个DCUPS和该至少一个电力模块之间没有通信的情况下被执行的。根据本专利技术的至少一个方面涉及分布式电力系统，该分布式电力系统包括：DC总线，该DC总线被配置成耦合于至少一个外部DC负载；至少一个DCUPS，该至少一个DCUP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式电力系统，包括：DC总线，其被配置成耦合于至少一个第一外部DC负载；至少一个DC UPS，其具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端被配置成耦合于AC电源并且从所述AC电源接收输入AC电力，所述第二输入端被配置成耦合于备用电源并且从所述备用电源接收备用DC电力，并且所述输出端被配置成耦合于所述DC总线，所述至少一个DC UPS被配置成向所述DC总线提供来源于在所述输入AC电力和所述备用DC电力中的至少一者的DC电力，使得在所述DC总线上的DC电压被维持于标称电平；以及至少一个电力模块，其被配置成耦合于储能设备并且耦合于所述DC总线、监控在所述DC总线上的DC电压、响应于确定在所述DC总线上的DC电压小于阈值电平而将来自所述储能设备的DC电力变换成经稳压的DC电力并向所述DC总线提供所述经稳压的DC电力。

【技术特征摘要】
2016.01.04 US 14/987,0231.一种分布式电力系统，包括：DC总线，其被配置成耦合于至少一个第一外部DC负载；至少一个DCUPS，其具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端被配置成耦合于AC电源并且从所述AC电源接收输入AC电力，所述第二输入端被配置成耦合于备用电源并且从所述备用电源接收备用DC电力，并且所述输出端被配置成耦合于所述DC总线，所述至少一个DCUPS被配置成向所述DC总线提供来源于在所述输入AC电力和所述备用DC电力中的至少一者的DC电力，使得在所述DC总线上的DC电压被维持于标称电平；以及至少一个电力模块，其被配置成耦合于储能设备并且耦合于所述DC总线、监控在所述DC总线上的DC电压、响应于确定在所述DC总线上的DC电压小于阈值电平而将来自所述储能设备的DC电力变换成经稳压的DC电力并向所述DC总线提供所述经稳压的DC电力。2.根据权利要求1所述的分布式电力系统，还包括DC/DC变换器，所述DC/DC变换器被配置成耦合于可再生能量电源、从所述可再生能量电源接收DC电力、将来自所述可再生能量电源的所述DC电力变换成经稳压的DC电力，并且向所述DC总线提供来源于所述可再生能量电源的所述经稳压的DC电力，以将在所述DC总线上的DC电压维持于所述标称电平。3.根据权利要求1所述的分布式电力系统，还包括至少一个DC/AC变换器，所述至少一个DC/AC变换器被配置成耦合于所述DC总线和至少一个AC负载、将来自所述DC总线的DC电力变换成经稳压的AC电力，并且向所述至少一个AC负载提供所述经稳压的AC电力。4.根据权利要求1所述的分布式电力系统，其中，响应于确定在所述DC总线上的DC电压大于所述阈值电平，所述至少一个电力模块还被配置成将来自所述DC总线的DC电力变换成经稳压的DC电力，并且向所述储能设备提供所述经稳压的DC电力，以为所述储能设备充电。5.根据权利要求4所述的分布式电力系统，其中，所述至少一个电力模块包括：第一电力模块，其被配置成耦合于第一类型的储能设备并且耦合于所述DC总线、监控在所述DC总线上的DC电压、响应于确定在所述DC总线上的DC电压小于第一阈值电平而将来自所述第一类型的储能设备的DC电力变换成经稳压的DC电力并向所述DC总线提供所述经稳压的DC电力；以及第二电力模块，其被配置成耦合于第二类型的储能设备并且耦合于所述DC总线、监控在所述DC总线上的DC电压、响应于确定在所述DC总线上的DC电压小于第二阈值电平而将来自所述第二类型的储能设备的DC电力变换成经稳压的DC电力并向所述DC总线提供所述经稳压的DC电力。6.根据权利要求5所述的分布式电力系统，其中，所述第一阈值电平大于所述第二阈值电平。7.根据权利要求6所述的分布式电力系统，其中，所述第一类型的储能设备是快速放电类型的储能设备，并且其中，所述第二类型的储能设备是缓慢放电类型的储能设备。8.根据权利要求7所述的分布式电力系统，其中，所述第一储能设备是在电容器和飞轮中的一种。9.根据权利要求7所述的分布式电力系统，其中，所述第二储能设备是在蓄电池和燃料电池中的一种。10.根据权利要求1所述的分布式电力系统，其中，所述至少一个电力模块被配置成在没有与所述至少一个DCUPS进行通信的状况下运行。11.根据权利要求1所述的分布式电力系统，还包括DC/DC变换器，所述DC/DC变换器被配置成耦合于第二外部DC负载、从所述DC总线接收DC电力、将来自所述DC总线的DC电力变换成经稳压的DC电力，并且向所述第二外部DC负载提供来源于所述DC总线的所述经稳压的DC电力。12.一种用于控制DC数据中心的方法，所述方法包括以下动作：由至少一个DCUPS从AC电源接收输入AC电力；由所述至少一个DCUPS从备用电源接收备用DC电力；由所述至少一个DCUPS向DC总线提供来源于在所述输入AC电...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安·布德，
申请(专利权)人：施耐德电气IT公司，
类型：发明
国别省市：美国,US