用于分布式不间断电源的系统和方法技术方案

根据一个方面，提供了用于安装在数据中心机架中的分布式不间断电源(UPS)。分布式电源系统包括被构造成接收交流(AC)输入功率的输入端、耦合到输入端的AC总线、构造成耦合到数据中心机架中的至少一个DC负载的DC总线、耦合到至少一个电池的电池总线以及至少一个功率模块。至少一个功率模块具有耦合到AC总线的第一输入端、耦合到电池总线的第二输入端和耦合到DC总线的输出端，并被构造成基于来自AC总线和电池总线中的至少一个的所接收的功率来生成DC功率。

System and method for distributed uninterruptible power supply

According to one aspect, a distributed uninterruptible power supply (UPS) for use in a data center rack is provided. The distributed power system including is configured to receive communication (AC) input power input, coupled to the input of the AC bus is configured, coupled to at least one battery bus and at least one power module at least DC bus, coupled with a DC load data center frame. At least one power module is coupled to the first input end is coupled to the AC bus, the bus battery second input and output coupled to DC bus terminal, and is constructed from the AC bus and the bus battery in at least one of the received power is generated based on DC power.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景
本公开的实施方式大体上涉及分布式不间断电源(UPS)，且更具体地涉及在数据中心中的分布式UPS。背景讨论UPS通过将外部负载与包括例如功率骤增、下降、故障、断电和灯火管制的功率干扰隔离来向外部负载提供可靠的功率。UPS通过从两个或更多个电源得到输出功率来将外部负载与功率干扰隔离。外部负载可包括数据中心的一个或多个部件。在数据中心中的UPS通常是将交流(AC)功率转换成直流(DC)功率并随后将DC功率转换回AC功率的集中式在线UPS。来自UPS的输出AC功率随后被分配到各种数据中心部件，其经由一个或多个电源将所接收的AC功率转换成在各种电压处的DC功率。概述根据一个方面，提供了用于安装在数据中心机架中的分布式不间断电源(UPS)。分布式电源系统包括被构造成接收交流(AC)输入功率的输入端、耦合到输入端的AC总线、被构造成耦合到数据中心机架中的至少一个DC负载的DC总线、耦合到至少一个电池的电池总线以及至少一个功率模块。至少一个功率模块具有耦合到AC总线的第一输入端、耦合到电池总线的第二输入端和耦合到DC总线的输出端，并被构造成基于来自AC总线和电池总线中的至少一个的所接收的功率来生成DC功率。在一个实施方式中，至少一个功率模块包括功率模块DC总线、耦合在至少一个功率模块的第一输入端与功率模块DC总线之间的转换器以及耦合在功率模块DC总线与至少一个功率模块的输出端之间的第一DC/DC转换器。在一个实施方式中，功率模块还包括耦合在功率模块DC总线和至少一个功率模块的第二输入端之间的第二DC/DC转换器。在一个实施方式中，功率模块还包括具有耦合到功率模块总线的阴极端子和耦合到第二输入端的阳极端子的功率二极管。在一个实施方式中，功率模块DC总线被耦合到功率模块的第二输入端。在一个实施方式中，转换器被构造成基于从输入端接收的AC功率来给至少一个电池充电。在一个实施方式中，分布式UPS还包括耦合在AC总线和电池总线之间的充电器，充电器被构造成基于从AC总线接收的AC功率来给至少一个电池充电。在一个实施方式中，分布式UPS还包括耦合到DC总线、AC总线、电池总线和至少一个功率模块的控制器，控制器被配置成监控分布式UPS状态参数。在一个实施方式中，分布式UPS状态参数包括AC总线的电压电平、电池总线的电压电平和DC总线的电压电平中的至少一个。在一个实施方式中，分布式UPS还包括耦合到控制器的显示器，显示器被配置成显示UPS状态参数。根据一个方面，提供了被构造成从外部交流(AC)电源和在分布式不间断电源中的外部电池中的至少一个向外部DC负载提供直流(DC)功率的功率模块。功率模块包括被构造成耦合到外部AC电源的第一输入端、被构造成耦合到外部DC电源的第二输入端、被构造成耦合到外部DC负载的输出端、功率模块DC总线、耦合在第一输入端和DC总线之间的转换器、被构造成基于从AC总线接收的AC功率来生成DC功率的转换器以及耦合在功率模块DC总线和输出端之间的DC/DC转换器。在一个实施方式中，功率模块还包括耦合在第二输入端和功率模块DC总线之间的DC/DC转换器。在一个实施方式中，功率模块还包括具有耦合到功率模块总线的阴极端子和耦合到第二输入端的阳极端子的功率二极管。在一个实施方式中，功率模块DC总线被耦合到第二输入端。在一个实施方式中，外部DC电源是电池，以及转换器还被构造成给电池充电。根据一个方面，提供了经由分布式不间断电源(UPS)向数据中心机架中的一个或多个DC负载提供直流(DC)功率的方法。该方法包括：接收来自外部电源的交流(AC)功率，经由AC总线将所接收的AC功率分配到至少一个功率模块，经由耦合到AC总线的至少一个功率模块将所接收的AC功率转换成DC功率，经由电池总线将来自电池的电池功率分配到至少一个功率模块，以及经由至少一个功率模块向数据中心机架中的一个或多个DC负载提供源自所接收的AC功率和电池功率中的至少一个的输出DC功率。在一个实施方式中，提供输出DC功率包括将电池功率从第一电压电平转换到第二电压电平。在一个实施方式中，该方法还包括基于所接收的AC功率经由耦合在电池总线和AC总线之间的充电器以及耦合到电池总线的至少一个功率模块中的一个来给耦合到电池总线的电池充电。在一个实施方式中，该方法还包括经由耦合到AC总线和电池总线的控制器来监控分布式UPS状态参数以及经由耦合到控制器的显示器来显示分布式UPS参数。在一个实施方式中，该方法还包括将分布式UPS安装在数据中心机架中。下面详细讨论这些示例性方面和实施方式的又一些其它方面、实施方式和优点。而且应理解，前述信息和接下来的详细描述都仅仅是各种方面和实施方式的例证性例子，且旨在提供用于理解所要求保护的主题内容的性质和特性的概述或框架。对例子和实施方式的诸如“实施方式”、“另一实施方式”、“一些实施方式”、“其它实施方式”、“可选实施方式”、“各种实施方式”、“一个实施方式”、“至少一个实施方式”、“这个和其它实施方式”等的特定引用并不一定是相互排他的，且旨在指示特定特征、结构或特性关于该实施方式被描述并可被包括在那个实施方式或例子和其它实施方式或例子中。这样的术语在本文中的出现并不一定都指同一实施方式或例子。此外，在这个文档和通过引用并入本文的文档之间的术语的不一致使用的情况下，在所并入的参考资料中的术语使用是对本文档的术语使用的补充；对于不可调和的不一致，在本文档中的术语使用有控制权。此外，附图被包括以提供对各种方面和实施方式的说明和进一步理解，并被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图连同说明书的其余部分一起用于解释所描述和所要求保护的方面和实施方式的原理和操作。附图的简要说明下面参考附图讨论了至少一个实施方式的各种方面，附图并没有被规定为按比例绘制。附图被包括以提供对各种方面和实施方式的说明和进一步理解，并被合并在本说明书中并构成本说明书的一部分，但并不旨在作为任何特定的实施方式的限制的定义。附图连同说明书的其余部分一起用来解释所描述且所要求保护的方面和实施方式的原理和操作。在附图中，在不同附图中示出的每个相同或几乎相同的部件由相似的数字表示。为了清楚的目的，不是每个部件在每个附图中都被标出。在附图中：图1示出示例数据中心的方框图；图2示出示例机架的立体图；图3示出包括分布式UPS的示例机架的方框图；图4A-C示出示例分布式UPS功率模块的图示；图5示出包括分布式UPS的机架中的示例模块布置；图6示出用于分布式UPS的操作的一个示例方法的流程图；以及图7示出计算机系统的一个例子的方框图，当前实施方式的各种方面可在该计算机系统上实现。详细描述在本文讨论的方法和系统的例子在应用中不限于在下面的描述中阐述的或在附图中示出的部件的构造和布置的细节。方法和系统能够在其它实施方式中实现并能够以各种方式被实践或执行。特定的实现的例子在本文仅为了例证性目的而提供且并没有被规定为限制性的。特别是，关于任一个或多个例子讨论的行动、部件、元件和特征并没有被规定为在任何其它例子中排除类似的角色。此外，在本文中使用的短语和术语是为了描述的目的且不应被视为限制性的。对本文以单数提到的系统和方法的例子、实施方式、部件、元件或行动的任何引用也可包含包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于安装在数据中心机架中的分布式不间断电源(UPS)，所述分布式电源系统包括：输入端，其被构造成接收交流(AC)输入功率；AC总线，其被耦合到所述输入端；DC总线，其被构造成耦合到所述数据中心机架中的至少一个DC负载；电池总线，其被耦合到至少一个电池；以及至少一个功率模块，其具有耦合到所述AC总线的第一输入端、耦合到所述电池总线的第二输入端以及耦合到所述DC总线的输出端，所述至少一个功率模块被构造成基于来自所述AC总线和所述电池总线中的至少一个的所接收的功率来生成DC功率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于安装在数据中心机架中的分布式不间断电源(UPS)，所述分布式电源系统包括：输入端，其被构造成接收交流(AC)输入功率；AC总线，其被耦合到所述输入端；DC总线，其被构造成耦合到所述数据中心机架中的至少一个DC负载；电池总线，其被耦合到至少一个电池；以及至少一个功率模块，其具有耦合到所述AC总线的第一输入端、耦合到所述电池总线的第二输入端以及耦合到所述DC总线的输出端，所述至少一个功率模块被构造成基于来自所述AC总线和所述电池总线中的至少一个的所接收的功率来生成DC功率。2.如权利要求1所述的分布式UPS，其中，所述至少一个功率模块包括：功率模块DC总线；转换器，其被耦合在所述至少一个功率模块的所述第一输入端与所述功率模块DC总线之间；以及第一DC/DC转换器，其被耦合在所述功率模块DC总线与所述至少一个功率模块的所述输出端之间。3.如权利要求2所述的分布式UPS，其中，所述功率模块还包括耦合在所述功率模块DC总线和所述至少一个功率模块的所述第二输入端之间的第二DC/DC转换器。4.如权利要求2所述的分布式UPS，其中，所述功率模块还包括功率二极管，所述功率二极管具有耦合到所述功率模块总线的阴极端子和耦合到所述第二输入端的阳极端子。5.如权利要求2所述的分布式UPS，其中，所述功率模块DC总线被耦合到所述功率模块的所述第二输入端。6.如权利要求5所述的分布式UPS，其中，所述转换器被构造成基于从所述输入端接收的AC功率来给所述至少一个电池充电。7.如权利要求1所述的分布式UPS，还包括耦合在所述AC总线和所述电池总线之间的充电器，所述充电器被构造成基于从所述AC总线接收的AC功率来给所述至少一个电池充电。8.如权利要求1所述的分布式UPS，还包括耦合到所述DC总线、所述AC总线、所述电池总线和所述至少一个功率模块的控制器，所述控制器被配置成监控分布式UPS状态参数。9.如权利要求8所述的分布式UPS，其中，所述分布式UPS状态参数包括所述AC总线的电压电平、所述电池总线的电压电平和所述DC总线的电压电平中的至少一个。10.如权利要求8所述的分布式UPS，还包括耦合到所述控制器的显示器，所述显示器被配置成显示所述UPS状态参数。11.一种功率模块，其被构造成从外部交流(AC)电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建，江伟石，
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