机柜供电系统技术方案

本发明专利技术提出一种机柜供电系统，包括：至少一个交流/直流转换模块，用于将输入的交流电转换为具有第一电压的直流电；电力母线，所述电力母线与所述至少一个交流/直流转换模块相连，用于汇集、分配和传输所述第一电压的直流电；多个直流/直流转换模块，所述多个直流/直流转换模块与所述电力母线相连，用于将来自所述电力母线的第一电压的直流电转换为第二电压的直流电，其中，所述第一电压大于所述第二电压；和多个服务器，其中，每个所述直流/直流转换模块为一个所述服务器供电。该系统减小电力母线的传输电流以及截面积，不仅减少了损耗，提升了电力使用效率，而且利于机柜的散热。

【技术实现步骤摘要】
机柜供电系统
本专利技术涉及供电
，特别涉及一种用于机柜的供电系统。
技术介绍
目前，大部分整机柜供电方案是采用集中电源输出12V供电，然后将集中电源输出12V提供至公共的电源母线以给各个节点(例如服务器)进行供电。按照现有的整机柜的电力供应以及根据所受电的节点情况，公共电源母线需承受很大的电流，甚至要承受达到600A以上的电流。现有技术的缺点是：整机柜的电力母线Busbar承受传输的电流太大(例如600A以上)，设计上比较困难，为了减少损耗需要增大电力母线的截面积，然而设计的截面积过大不仅会增加电力母线上电压的损耗，而且还会影响整机柜的散热风阻，从而影响整机柜的散热。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种机柜供电系统，该系统减小电力母线的传输电流以及截面积，减少了损耗，提升了电力使用效率。为达到上述目的，本专利技术的实施例公开了一种机柜供电系统，包括：至少一个交流/直流转换模块，用于将输入的交流电转换为具有第一电压的直流电；电力母线，所述电力母线与所述至少一个交流/直流转换模块相连，用于汇集、分配和传输所述第一电压的直流电；多个直流/直流转换模块，所述多个直流/直流转换模块与所述电力母线相连，用于将来自所述电力母线的第一电压的直流电转换为第二电压的直流电，其中，所述第一电压大于所述第二电压；和多个服务器，其中，每个所述直流/直流转换模块为一个所述服务器供电。根据本专利技术实施例的机柜供电系统，减少了整机柜电力母线的电力损耗及电力母线的使用截面积，以减少电力母线的材料使用和由于电力母线带来的风阻影响。此外，由于电力母线是高压直流供电，因此采用直流备份电源，减少了逆变过程，提升电力使用效率。在本专利技术的一个实施例中，所述电力母线的截面积根据以下公式确定：其中，A为所述电力母线的截面积，L为所述电力母线的长度，ρ为电阻率，I为传输电流，ΔU为所述电力母线的电压压降。通过改变传输电流I的大小，可以相应改变电力母线的截面积A的大小，因此，减少传输电流，电力母线的截面积的使用材料和线路功耗也随之减少，节约了成本。在本专利技术的一个实施例中，所述的机柜供电系统，还包括：交流电输入模块，所述交流电输入模块与所述至少一个交流/直流转换模块相连，用于将所述交流电变压至第三电压的交流电并提供至所述至少一个交流/直流转换模块。此外，所述的机柜供电系统还包括备份电源，所述备份电源与所述电力母线相连，在所述交流电输入模块故障时通过所述备份电源为所述多个服务器供电。其中，所述备份电源采用直流不间断电源UPS。在本专利技术的一个示例中，所述第三电压为三相380V或单相220V，所述第一电压约为48V或240V，所述第二电压约为12V。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为根据本专利技术实施例的机柜供电系统结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本专利技术。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本专利技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。参照下面的描述和附图，将清楚本专利技术的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本专利技术的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本专利技术的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本专利技术的实施例的范围不受此限制。相反，本专利技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。下面参照图1描述根据本专利技术实施例提出的机柜供电系统。如图1所示，该机柜供电系统包括至少一个交流/直流转换模块101、电力母线102、多个直流/直流转换模块103和多个服务器104。其中，至少一个交流/直流转换模块101用于将输入的交流电转换为具有第一电压的直流电。在本专利技术的一个实施例中，交流/直流转换模块101为多个，且互为备份。电力母线102与交流/直流转换模块101相连，用于汇集、分配和传输第一电压的直流电。多个直流/直流转换模块103均与电力母线102相连，用于将来自电力母线102的第一电压的直流电转换为第二电压的直流电，其中，第一电压大于所述第二电压。每个直流/直流转换模块103为一个服务器104供电。此外，每个直流/直流转换模块还可以设置在对应的服务器的内部直流转换背板上，这样简化了整机柜外部服务器的电力设计。在本专利技术的其他实施例中，直流/直流转换模块103也可设置在服务器104的外部，在此不再赘述。每个服务器还包括主板、硬盘等单元。在本专利技术的一个示例中，第一电压约为48V或240V，第二电压约为12V。由于在电力母线上的第一电压大于现有电力母线所承载的第二电压，因此可以减小电力母线的截面积可大幅减少。当然在该实施例中，第一电压(48V或240V)仅是示意性的，在其他实施例中还可选择其他高于第二电压的任何电压。在本专利技术的一个实施例中，上述机柜供电系统还包括交流电输入模块105。交流电输入模块105与至少一个交流/直流转换模块101相连，用于将交流电变压至第三电压的交流电并提供给至少一个交流/直流转换模块101。此外，该机柜供电系统还包括备份电源106，备份电源106与电力母线102相连，并在交流电输入模块105故障时通过备份电源106为多个服务器104供电。在本专利技术的一个示例中，第三电压可以为三相380V或单相220V。其中，在本专利技术的一个实施例中，备份电源106采用直流UPS(UninterruptiblePowerSystem，不间断电源)。当机柜供电系统的交流电输入模块正常供电时，备份电源连接在电力母线上充电或浮充；当当机柜供电系统的交流电输入模块故障时，备份电源直接为多个服务器供电。备份电源采用直流UPS，减少了传统的UPS逆变过程，提升了电力使用效率。在本专利技术的一个实施例中，电力母线的截面积根据以下公式确定：...

【技术保护点】
一种机柜供电系统，其特征在于，包括：至少一个交流/直流转换模块，用于将输入的交流电转换为具有第一电压的直流电；电力母线，所述电力母线与所述至少一个交流/直流转换模块相连，用于汇集、分配和传输所述第一电压的直流电；多个直流/直流转换模块，所述多个直流/直流转换模块与所述电力母线相连，用于将来自所述电力母线的第一电压的直流电转换为第二电压的直流电，其中，所述第一电压大于所述第二电压；和多个服务器，其中，每个所述直流/直流转换模块为一个所述服务器供电。

【技术特征摘要】
1.一种机柜供电系统，其特征在于，包括：至少一个交流/直流转换模块，用于将输入的交流电转换为具有第一电压的直流电；电力母线，所述电力母线与所述至少一个交流/直流转换模块相连，用于汇集、分配和传输所述第一电压的直流电；多个直流/直流转换模块，所述多个直流/直流转换模块与所述电力母线相连，用于将来自所述电力母线的第一电压的直流电转换为第二电压的直流电，其中，所述第一电压大于所述第二电压；和多个服务器，其中，每个所述直流/直流转换模块为一个所述服务器供电；所述第二电压约为12V；还包括：备份电源，所述备份电源与所述电力母线相连，在交流电输入模块故障时通过所述备份电源为所述多个服务器供电；所述备份电源采用直流不间断电源UPS。2.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王纯，张家军，
申请(专利权)人：北京百度网讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：