模块化边缘电力系统技术方案

本申请案提供一种模块化边缘电力系统。所述模块化边缘电力系统包含外壳及多个边缘模块。每一边缘模块适于可移除地插入到所述外壳中且通过对应总线及用一或多个电力装备子模块将电力提供到机架中的一或多个计算装置。每一总线适于提供足够电力来使所述机架中的每一计算装置能够操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模块化边缘电力系统相关申请案的交叉参考本申请案主张2019年8月28日申请的第16/553,585号美国专利申请案的优先权，且主张2018年12月21日申请的第62/784,352号美国临时专利申请案的权益。上述申请案中的每一者的全部公开以引用的方式并入本文中。
技术介绍
在典型数据中心(例如用于云或边缘架构中的数据中心)中，计算装置(例如，在虚拟化环境中执行功能，例如在虚拟机或容器中，代表客户端装置)经布置于机架中，且电力通过对应电力电子器件输送到每一机架中的每一计算装置。这些电力电子器件可经集成到每一机架中或位于机架的一或多个区间中。如果机架中的所有或部分电力电子器件出故障或否则需要维护，那么要中断机架中所有计算装置的电力，从而降低数据中心代表客户端装置执行操作的能力(例如，根据服务级别协议，其中客户同意为界定服务质量(QoS)支付界定资金金额)。因而，数据中心的操作员要在对机架中的电力电子器件执行维护操作时放弃大量资金。
技术实现思路
一方面，本公开提供一种模块化边缘电力系统。所述模块化边缘电力系统包含外壳及多个边缘模块。每一边缘模块适于可移除地插入到所述外壳中且通过对应总线及用一或多个电力设备子模块将电力提供到机架中的一或多个计算装置。每一总线提供足够电力来使所述机架中的每一计算装置能够操作。另一方面，本公开提供一种操作模块化边缘电力系统的方法。所述方法包含通过模块化边缘电力系统监测所述模块化边缘电力系统中多个边缘模块中的每一者的操作状态。每一边缘模块包含多个电力设备子模块。所述方法还包含通过所述模块化边缘电力系统且根据所述操作状态确定是否应对所述边缘模块中的一者执行维护。另外，所述方法包含通过所述模块化边缘电力系统且响应于确定应对所述边缘模块中的一者执行维护而将报告数据提供到另一装置以指示应对所述边缘模块中的一者执行维护。在又一方面中，本公开提供一种一或多个机器可读存储媒体，其上存储有多个指令，所述多个指令响应于被执行而引起模块化边缘电力系统监测所述模块化边缘电力系统中多个边缘模块中的每一者的操作状态。每一边缘模块包含多个电力设备子模块。所述指令还引起所述模块化边缘电力系统根据所述操作状态确定是否应对所述边缘模块中的一者执行维护。此外，所述指令引起所述模块化边缘电力系统响应于确定应对所述边缘模块中的一者执行维护而将报告数据提供到另一装置以指示应对所述边缘模块中的一者执行维护。附图说明本文中描述的概念通过实例而非限制说明于附图中。为了说明简单及清楚，图中说明的元件不一定按比例绘制。在适当情况下，已在图之间重复参考元件符号以指示对应或类似元件。详细描述特别参考附图，其中：图1展示具有完整用于数据中心中的任选门及侧面板的集成电源机柜的一个说明性实施例的外部透视图；图2展示图1的机柜内部的一个说明性实施例的前平面图；图3A展示可用于图l的机柜中的边缘模块的一个说明性实施例的前透视图；图3B展示图3A的边缘模块的后透视图；图4展示图1的机柜内部的横截面透视图，其中未安装边缘模块；图5展示图1的机柜内部的横截面透视图，其中一个边缘模块已安装于机柜中且另一边缘模块在安装于机柜中(或从机柜移除)的过程中；图6A展示在图4中可见的固定总线组合件(其中一者在图5中可见)的一部分的详细透视图；图6B展示用于与图6A的固定总线组合件中的一者介接的图3B的边缘模块的连接器的详细透视图；图7展示图1的机柜内部的透视图，其中两个边缘模块已安装于机柜中，其说明整流器子模块及电池子模块可如何安装于边缘模块中及从边缘模块移除；图8A到8C展示可用于图1的机柜中的边缘模块的不同说明性实施例，每一边缘模块具有不同数目个整流器子模块及电池子模块；图9是连接到机架一侧的模块化边缘电力系统的至少一个实施例的简化框图；图10是链接在一起的多个模块化边缘电力系统的至少一个实施例的简化框图；图11是模块化边缘电力系统的至少一个实施例的组件的简化框图；及图12到13是用于执行可由模块化边缘电力系统执行的状态报告的方法的至少一个实施例的简化框图。具体实施方式虽然本公开的概念可接受各种修改及替代形，但其特定实施例已通过实例展示于附图中且将在本文中详细描述。然而，应理解，不希望将本公开的概念限制于所公开的特定形式，相反地，希望涵盖与本公开及所附权利要求书一致的所有修改、等效物及替代。说明书中参考“一个实施例”、“实施例”、“说明性实施例”等指示所描述的实施例可包含特定特征、结构或特性，但每一实施例可或不一定包含所述特定特征、结构或特性。此外，这些短语不一定指代相同实施例。此外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，可认为，无论是否明确描述，结合其它实施例实现此特征、结构或特性在所属领域技术人员的知识范围内。另外，应了解，以“至少一个A、B及C”的形式包含于列表中的项可意指(A)、(B)、(C)、(A及B)、(A及C)、(B及C)或(A、B及C)。类似地，以“A、B或C中的至少一者”的形式列出的项可意指(A)、(B)、(C)、(A及B)、(A及C)、(B及C)或(A、B及C)。在一些情况中，所公开的实施例可以硬件、固件、软件或其任何组合实施。所公开的实施例还可经实施为由可由一或多个处理器读取及执行的由暂时性或非暂时性机器可读(例如计算机可读)存储媒体携载或存储于暂时性或非暂时性机器可读(例如计算机可读)存储媒体上的指令。机器可读存储媒体可经实施为用于以可由机器读取的形式存储或传输信息的任何存储装置、机构或其它物理结构(例如易失性或非易失性存储器、媒体光盘或其它媒体装置)。在图式中，一些结构或方法特征可依特定布置及/或顺序展示。然而，应了解，可无需此类特定布置及/或顺序。确切来说，在一些实施例中，此类特征可依不同于说明图中展示的方式及/或顺序的方式及/或顺序布置。另外，特定图中包含结构或方法特征不意味着此特征需要在所有实施例中，而是可在一些实施例中不被包含或与其它特征组合。当前公开的模块化边缘电力系统在容纳创收设备(例如计算装置)的机架外部的边缘体积中容纳电力设备，从而最大化用于创收设备的机柜空间。模块化边缘电力系统还提供其它优点。例如，本公开的边缘电力系统利用模块化设计，其中具有较高故障率的电力设备的组件安装于易于移除及替换的边缘模块中，从而允许快速且经济高效地现场替换。另外，边缘模块本身可配置以收容不同数目个整流器子模块及电池子模块，这取决于机柜的需要(其在部署之前可未知及/或随时间改变)。此模块性还提供用最小一组部件配置系统的能力。另外，本公开的边缘电力系统利用冗余架构，其中电力系统分成两个(或更多个)总线或通道(例如A及B总线)以对机柜的创收设备提供冗余电力供应。此冗余允许移除一个边缘模块(用于替换、修理、修改等)，而其他边缘模块继续运行且对创收设备供应电力。例如，如果一个边缘模块经历故障且需要替换，那么可在不干扰或关断边缘电力系统中其它边缘模块的情况下执行此替换。当前公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化边缘电力系统，其包括：/n外壳；及/n多个边缘模块，其中每一边缘模块适于可移除地插入到所述外壳中且通过对应总线及用一或多个电力设备子模块将电力提供到机架中的一或多个计算装置，其中每一总线适于提供足够电力来使所述机架中的每一计算装置能够操作。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181221 US 62/784,352;20190828 US 16/553,5851.一种模块化边缘电力系统，其包括：
外壳；及
多个边缘模块，其中每一边缘模块适于可移除地插入到所述外壳中且通过对应总线及用一或多个电力设备子模块将电力提供到机架中的一或多个计算装置，其中每一总线适于提供足够电力来使所述机架中的每一计算装置能够操作。


2.根据权利要求1所述的模块化边缘电力系统，其中所述一或多个电力设备子模块包括至少一个整流器子模块，所述至少一个整流器子模块包含经配置以将交流电转换为直流电的电路系统。


3.根据权利要求1及2中任一权利要求所述的模块化边缘电力系统，其中所述一或多个电力设备子模块包括至少一个电池子模块，所述至少一个电池子模块包含经配置以存储能量且将电力提供到所述一或多个计算装置的电池。


4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的模块化边缘电力系统，其进一步包括多个区间，其中每一区间适于容纳所述电力设备子模块中的对应一者。


5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的模块化边缘电力系统，其进一步包括所述机架。


6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的模块化边缘电力系统，其中所述外壳经配置以连接到所述机架的一侧。


7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的模块化边缘电力系统，其进一步包括用于识别所述模块且监测每一模块的操作状态的电路系统。


8.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的模块化边缘电力系统，其中所述电路系统进一步通过通信协议将所述操作状态提供到建筑管理系统。


9.根据权利要求1到8中任一权利要求所述的模块化边缘电力系统，其中所述电路系统通过简单网络管理协议SNMP提供所述操作状态。


10.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的模块化边缘电力系统，其中所述电路系统进一步：
根据所述监测操作状态确定是否应替换所述边缘模块中的一者；及
响应于确定应替换所述边缘模块中的一者而将应替换所述边缘模块的警报提供到所述建筑管理系统。


11.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的模块化边缘电力系统，其进一步包括用于将所述外壳连接到具有一或多个额外边缘模块的第二模块化边缘电力系统的第二外壳的电路系统。


12.根据权利要求1到11中任一权利要求所述的模块化边缘电力系统，其中每一总线是开放计算项目(OCP)总线。


13.根据权利要求1到12中任一权利要求所述的模块化边缘电力系统，其中每一边缘模块包含经配置以与所述OCP总线中的对应一者介接且电耦合到所述对应一者的连接器。


14.根据权利要求1到13中任一权利要求所述的模块化边缘电力系统，其中每一总线是48伏总线。


15.根据权利要求1到14中任一权利要求所述的模块化边缘电力系统，其进一步包括经配置以引导每一边缘模块到所述外壳中的导轨。


16.根据权利要求1到15中任一权利要求所述的模块化边缘电力系统，其中所述导轨经配置以与每一边缘模块的轨道介接。


17.一种操作模块化边缘电力系统的方法，其包括：
通过模块化边缘电力系统监测所述模块化边缘电力系统中多个边缘模块中的每一者的操作状态，其中每一边缘模块包含多个电力设备子模块；
通过所述模块化边缘电力系统且根据所述操作状态确定是否应对所述边缘模块中的一者执行维护；及
通过所述模块化边缘电力系统且响应于确定应对所述边缘模块中的一者执行维护而将报告数据提供到另一装置以指示应对所述边缘模块中的一者执行维护。


18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括在所述多个边缘模块中的另一者进行维护时通过对应总线将电力提供到所述多个边缘模块中的至少一个剩余边缘模块。


19.根据权利要求17及18中任一权利要求所述的方法，其中监测操作状态包括获得每一边缘模块的识别符。


20.根据权利要求17到19中任一权利要求所述的方法，其中监测操作状态包括获得指示已发生故障的任何子模块的概要数据。


21.根据权利要求17到20中任一权利要求所述的方法，其中监测操作状态包括获得指示每一边缘模块的每一子模块的识别符的数据及指示所述对应子模块的操作状态的一或多个参数。


22.根据权利要求17到21中任一权利要求所述的方法，其中获得指示一或多个参数的数据包括获得指示子模块的温度的参数数据。


23.根据权利要求17到22中任一权利要求所述的方法，其中获得指示一或多个参数的数据包括获得指示子模块的总操作时间的参数数据。


24.根据权利要求17到23中任一权利要求所述的方法，其中获得指示一或多个参数的数据包括获得指示由子模块感测的当前电压或电流的参数数据。


25.根据权利要求17到24中任一权利要求所述的方法，其中获得指示一或多个参数的数据包括获得指示电池子模块的当前能量存储容量的参数数据。


26.根据权利要求17到25中任一权利要求所述的方法，其中根据所述操作状态确定是否应对所述边缘模块中的一者执行维护包括比较所述操作状态与指示应对所述边缘模块或所述边缘模块的子模块执行维护的条件的参考状态。


27.根据权利要求17到26中任一权利要求所述的方法，其中比较所述操作状态与参考状态包括比较所述操作状态与参考温度。


28.根据权利要求17到27中任一权利要求所述的方法，其中比较所述操作状态与参考状态包括比较所述操作状态与参考总操作时间。


29.根据权利要求17到28中任一权利要求所述的方法，其中比较所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·雷阿里克，R·戴维斯，J·迈尔斯，
申请(专利权)人：ABB电力电子公司，
类型：发明
国别省市：美国;US