一種ac、dc兼容輸入的服務(wù)器節(jié)能供電方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種AC、DC兼容輸入的服務(wù)器節(jié)能供電方法，增加一路高壓直流電源供電，與傳統(tǒng)UPS供電互為備份，當(dāng)UPS斷電后，高壓直流電源可繼續(xù)供電，保證服務(wù)器機(jī)柜正常運(yùn)行；同時(shí)高壓直流供電，由于無(wú)電壓逆變過(guò)程；在沒(méi)有高壓直流的情況下，使用兩路市電供電，但是運(yùn)用電源active + standby功能；本發(fā)明的一種AC、DC兼容輸入的服務(wù)器節(jié)能供電方法和現(xiàn)有技術(shù)相比，可靠性大幅提升：大大節(jié)約能耗：輸入?yún)?shù)大大改善：帶載能力大大提高：割接改造更為方便。
【專利說(shuō)明】一種AC、DC兼容輸入的服務(wù)器節(jié)能供電方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)是一種AC、DC兼容輸入的服務(wù)器節(jié)能供電方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)突飛猛進(jìn)，我國(guó)企業(yè)及機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)已進(jìn)入快速發(fā)展的新階段，形成了建設(shè)的新熱潮。數(shù)據(jù)的集中和計(jì)算能力的集中在帶來(lái)巨大利益的同時(shí)，也對(duì)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)提出新的要求。
[0003]對(duì)于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，一般采用兩路或者多路UPS供電，由于供電線路無(wú)可用備份，當(dāng)市電斷電后，容易出現(xiàn)狀況；而且UPS中需要電壓逆變，能源利用率低。傳統(tǒng)模式下，電源多工作在低負(fù)荷模式下，效率低。
[0004]針對(duì)以上問(wèn)題，我們提出可以同時(shí)支持AC和AC、AC和DC、DC和DC三種情況輸入的服務(wù)器供電設(shè)計(jì)方法，通過(guò)用一路高壓直流供電替代其中一路UPS供電，或者兩路高壓直流供電，再或者使用兩路市電供電，根據(jù)實(shí)際情況提供供電支持，提高數(shù)據(jù)中心供電可靠性，同時(shí)也已提高能源利用率；同時(shí)運(yùn)用PMbus輸入指令，再配合電源內(nèi)部對(duì)交直流電的判斷及返回信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同情況下制定電源模塊的active + standby功能，提高電源工作效率，綠色節(jié)能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種AC、DC兼容輸入的服務(wù)器節(jié)能供電方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，其特點(diǎn)在于增加一路高壓直流電源供電，與傳統(tǒng)UPS供電互為備份，當(dāng)UPS斷電后，高壓直流電源可繼續(xù)供電，保證服務(wù)器機(jī)柜正常運(yùn)行；同時(shí)高壓直流供電，由于無(wú)電壓逆變過(guò)程；在沒(méi)有高壓直流的情況下，使用兩路市電供電，但是運(yùn)用電源active + standby功能；
根據(jù)不同情況的供電模式和節(jié)能需求，利用通用版功能程序兼容AC\AC，AC\DC，DC\DC模式，開(kāi)啟電源active + standby功能，將兩個(gè)電源同時(shí)低負(fù)荷運(yùn)行轉(zhuǎn)換成一個(gè)電源中等或者偏高負(fù)荷運(yùn)行；通過(guò)PMbus輸入指令，降低CPU頻率，從而降低服務(wù)器功率，使電源工作在高效率模式下；一個(gè)電源模塊在運(yùn)行一段時(shí)間后可以切換到另一模塊工作。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
(I)可靠性大幅提升:
高壓直流供電技術(shù)引入的主要目的就在于提升系統(tǒng)的安全性。UPS系統(tǒng)本身僅并聯(lián)主機(jī)具有冗余備份，系統(tǒng)組件之間更多地是串聯(lián)關(guān)系，其可用性是各部分組件可靠性的連乘結(jié)果，總體可靠性低于單個(gè)組件的可靠性。反觀直流系統(tǒng)，系統(tǒng)的并聯(lián)整流模塊、蓄電池組均構(gòu)成了冗余關(guān)系，不可靠性是各組件連乘結(jié)果，總體可靠性高于單個(gè)組件的可靠性。理論計(jì)算和運(yùn)行實(shí)踐都表明，直流系統(tǒng)的可靠性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于UPS系統(tǒng)，一個(gè)例證就是大型直流系統(tǒng)癱瘓的事故基本沒(méi)有。
(2)大大節(jié)約能耗:目前大量使用的UPS主機(jī)均為在線雙變換型，在負(fù)載率大于50%時(shí)，其轉(zhuǎn)換效率與開(kāi)關(guān)電源相近。但一個(gè)不容忽視的現(xiàn)實(shí)是，為了保證UPS系統(tǒng)的可靠性，UPS主機(jī)均采用η + I (η = 1、2、3)方式運(yùn)行，加之受后端負(fù)載輸入的諧波和波峰因數(shù)的影響，UPS主機(jī)并不能滿足運(yùn)行，通常UPS單機(jī)的設(shè)計(jì)最大穩(wěn)定運(yùn)行負(fù)載率僅為35?53%。而受后端設(shè)備虛提功耗和業(yè)務(wù)發(fā)展的影響，很多UPS系統(tǒng)通常在壽命中后期才能達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)載率，甚至根本不能達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)載率，UPS主機(jī)單機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行在很低的負(fù)載率，其轉(zhuǎn)換效率通常為80%多，甚至更低。對(duì)于直流電源系統(tǒng)而言，因其采用模塊化結(jié)構(gòu)，可根據(jù)輸出負(fù)載的大小，由監(jiān)控模塊、監(jiān)控系統(tǒng)或現(xiàn)場(chǎng)值守人員靈活控制模塊的開(kāi)機(jī)運(yùn)行數(shù)量，使整流器模塊的負(fù)載率始終保持在較高的水平，從而使系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率保持在較高的水平。
(3)輸入?yún)?shù)大大改善:現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，目前常用的12脈沖在線雙變換型UPS主機(jī)，加裝11次濾波器后，其輸入功率因數(shù)通常在0.8?0.9，最大僅為0.95，輸入電流諧波含量通常在7.5%左右。與此對(duì)應(yīng)，由于PFC電路的應(yīng)用，額定工況下，開(kāi)關(guān)整流器模塊的輸入功率因數(shù)通常都在0.99以上，輸入電流諧波含量通常在5%以下。輸入?yún)?shù)的改善的直接效果是，前端設(shè)備的容量可以大大降低，前端低壓配電柜可以不再配置電抗器，從而也可以降低補(bǔ)償電容的耐壓要求。
(4)帶載能力大大提高:UPS系統(tǒng)帶載能力受兩個(gè)因素的制約，一是負(fù)載的功率因數(shù)，以國(guó)內(nèi)某大型UPS廠商的某型主機(jī)為例，在輸出功率因數(shù)為0.5時(shí)，其最大允許負(fù)載率僅為50% ;二是負(fù)載的電流峰值系數(shù)，通常UPS主機(jī)的設(shè)計(jì)波峰因數(shù)為3，如果負(fù)載的電流峰值系數(shù)大于3，則UPS主機(jī)將降容使用。對(duì)于直流系統(tǒng)而言，不存在功率因數(shù)的問(wèn)題；因其并聯(lián)了內(nèi)阻極低的大容量蓄電池組，加之整流器模塊有大量的富余，其負(fù)載高電流峰值系數(shù)的負(fù)荷能力很強(qiáng)，不需專門考慮安全富余容量。
(5)割接改造更為方便:對(duì)于采用UPS供電的設(shè)備來(lái)說(shuō)，除非其采用雙電源，或?qū)ｉT配置有STS設(shè)備，否則通常只能采用停電方式割接。對(duì)于重要系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，這是難以忍受的，更為麻煩的是，一些沒(méi)有廠家支撐的老型設(shè)備，很有可能在停機(jī)不能重啟的現(xiàn)象。
[0008]實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的一種AC、DC兼容輸入的服務(wù)器節(jié)能供電方法作以下詳細(xì)說(shuō)明。
[0009]本發(fā)明的一種AC、DC兼容輸入的服務(wù)器節(jié)能供電方法，其特點(diǎn)在于增加一路高壓直流電源供電，或者使用兩路市電，與傳統(tǒng)UPS供電互為備份，當(dāng)UPS斷電后，高壓直流電源可繼續(xù)供電，保證服務(wù)器機(jī)柜正常運(yùn)行，提高了服務(wù)器運(yùn)行的可靠性；同時(shí)高壓直流供電，由于無(wú)電壓逆變過(guò)程，所以電能的轉(zhuǎn)換效率要比傳統(tǒng)UPS高很多，達(dá)到節(jié)能效果(高壓直流供電具體有點(diǎn)詳見(jiàn)附錄一)。在沒(méi)有高壓直流的情況下，也可以使用兩路市電供電，但是運(yùn)用電源active + standby功能，讓電源工作在高效狀態(tài)，綠色節(jié)能。
[0010]根據(jù)不同情況的供電模式和節(jié)能需求，利用通用版功能程序(兼容AC\AC，AC\DC，DC\DC模式)，開(kāi)啟電源active + standby功能，將兩個(gè)電源同時(shí)低負(fù)荷運(yùn)行轉(zhuǎn)換成一個(gè)電源中等或者偏高負(fù)荷運(yùn)行，提高電源工作效率；通過(guò)PMbus輸入指令，降低CPU頻率，從而降低服務(wù)器功率，使電源工作在高效率模式下，此處需要根據(jù)具體需要及時(shí)間執(zhí)行；一個(gè)電源模塊在運(yùn)行一段時(shí)間后可以切換到另一模塊工作，這樣兩個(gè)模塊交替運(yùn)行，可以大大降低電源損壞的概率，提高電源的可靠性。
[0011]本發(fā)明的一種AC、DC兼容輸入的服務(wù)器節(jié)能供電方法其加工制作非常簡(jiǎn)單方便，按照說(shuō)明書所示即可加工。
[0012]除說(shuō)明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種八10(:兼容輸入的服務(wù)器節(jié)能供電方法，其特征在于增加一路高壓直流電源供電，與傳統(tǒng)即3供電互為備份，當(dāng)即3斷電后，高壓直流電源可繼續(xù)供電，保證服務(wù)器機(jī)柜正常運(yùn)行；同時(shí)高壓直流供電，由于無(wú)電壓逆變過(guò)程；在沒(méi)有高壓直流的情況下，使用兩路市電供電，但是運(yùn)用電源+ 81^11(1137功能； 根據(jù)不同情況的供電模式和節(jié)能需求，利用通用版功能程序兼容仏\從:，仏\1^，00\00模式，開(kāi)啟電源+ 81^11(1137功能，將兩個(gè)電源同時(shí)低負(fù)荷運(yùn)行轉(zhuǎn)換成一個(gè)電源中等或者偏高負(fù)荷運(yùn)行；通過(guò)？她118輸入指令，降低0^頻率，從而降低服務(wù)器功率，使電源工作在高效率模式下；一個(gè)電源模塊在運(yùn)行一段時(shí)間后可以切換到另一模塊工作。
【文檔編號(hào)】H02J9/04GK104484027SQ201410718744
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】高鵬飛, 滕學(xué)軍, 肖波, 谷俊杰 申請(qǐng)人:浪潮集團(tuán)有限公司