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一类牢靠、矫捷的信息核心机房供电处理计划,新式全分散供电方法

时间:2022-06-23 20:43:31 作者:小编 点击:

一、新式全分散供电构造形态

新式全分散供电构造是指将不间断电源体系(含电池)分散装载在用电设施的列头或列间,就地为ICT设施供电。全分散供电体系首要由电池柜、电源机柜和配电柜构成,其构成示企图如图1所示:


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二、新式全分散供电构造特征

1、可撤消电力电池室的建造,节省机房后期土建建造本钱

因为将电源设施(含电池)分散到ICT设施机房内部装载,无需再单独设置电力电池室,如此可减小机房后期土建建造本钱,更能提升机房的借用率;

2、柔性计划,按需扩容,实行边发展边出资的建造形式

选取模块化电源设施建造,电源体系容量能够依据机房的实际容量需要配置,逐渐扩容,无需在建造早期一次性按最大容量建造,只需在机房早期计划好配电容量便可;

3、电源体系构造简洁,牢靠性高

从电源体系构成方面来看,全分散供电电源体系构成相对传统集中供电电源体系构成简洁,体系牢靠性十分高。全分散供电体系完全贴近通信设施供电,省去了流出配电屏到列头柜间的供电环节,通过体系牢靠性计算,全分散供电体系可用度可到达99.999999%;

4、电源体系效益高,节能成效显著

选用高效电源设施,电源体系效益可以到达95%以上,与传统“1+1”UPS冗余体系相比,电源体系效益可提升5%~10%;

5、电源体系配置矫捷,可满足不相同级通信设施的用电需要

因为电源设施装载在每列设施的列头或列间,可依据通信设施供电品级需要,采取单电源或双电源体系供电。因而,当机房整个采取全分散供电构造后,能够随时应付同ICT设施的供电需要,提升了工作效益;

6、电源设施装载紧固,提升了机房通信设施的装机率

因为列头电源设施均采取19″规范机柜装载,设施装载紧固,占地面积小,拆装便利,因此搬家较易、便捷、无耗费或少耗费,随时可满足机房领域调节的需要。

三、新式全分散供电构造对设施的选型需要

为了可以在同一机房内与ICT设施机柜同列装载,与ICT设施机柜持续样式一致,电源设施选型配置需要如下:

1、电源机柜、配电柜和电池柜尺寸需要为规范19″机柜;

2、电源设施应采取高牢靠性的模块化电源(如组合式低压直流),电源体系容量可依据须要进行扩容;

3、电池应选用大电放逐电特征好,占地面积小、重量轻,无酸雾,合适在规范19″机柜内装载的蓄电池(如锂电池);

4、电源体系应有完美的监控治理性能,并可以接入机房动力场景监控体系,实行统一治理。?紧随通信电源技巧的成长,模块化电源和新式锂电池在通信领域的全面运用,现有的新式电源产品(如低压直流和锂电池等设施)完全可以满足全分散供电方法电源设施的配置选型需要,为咱们缔造了采取全分散供电构造的前提。

336V低压直流电源运用

低压直流供电体系(HVDC)是近几年正在研发的一类集中了UPS供电体系和-48V直流供电体系的好处为一体的新式供电体系。

336V(标称电压)低压直流电源是华夏挪动提出的面向将来崭新的供电计划,这与国际上提出380V的运作电压是一致的,拥有国际超前程度。

四、336V低压直流电源技巧特征

336V低压直流供电体系战胜了传统UPS供电体系效益低、可扩展性差、牢靠性低、本钱高等弊端,拥有电路简洁、变换少、牢靠性高、效益高、体积小、本钱低等好处。其与传统UPS供电体系内部构造对照如图2所示。


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336V低压直流供电体系能够较好地处理交流UPS存在的诸多问题,各类属性对照见表1。


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五、336V低压直流电源供电计划

依据服务器填写电压的不同,336V低压直流电源在信息核心中供电计划首要有下列两类:计划一:选用填写电压为12V直流服务器,通过在服务器机架中部配置336V/12V的嵌入式电源,集中为12V直流服务器供电。

12V直流服务器运用已十分成熟,现在阿里巴巴、谷歌、Facebook信息核心均选用的12V直流服务器。

计划二:选用填写电压为400V直流服务器,直接采取336V低压直流体系供电。

现在国际上400V低压直流电源插口规范已于2012年2月份公布,HP、IBM等公司将陆续颁布400V直流服务器。

六、336V低压直流电源产品成熟度

现在海内首要通信电源厂家(如华为、艾默生、志成冠军、中达、动力源、核达中远通等)均研究制造出高效益(95%以上)的336V直流电源产品和高效益(94%以上)的336V/12V嵌入式电源或PSU,大一些厂家参加了华夏挪动336V低压直流电源试点运用工程,从体系各项测验结果来看,产品的各项指标属性完全应用通信和信息设施的供电需要。

紧随海内外低压直流有关规范的陆续公布和工业链的成熟,通信电源厂家将颁布各类型号的336V直流电源及有关配套产品,相信336V低压直流电源供电计划将变成信息核心高效供电处理计划。

七、信息核心ICT设施336V直流供电追随状况

1、ICT设施336V直流供电原理

现在ICT设施首要以交流供电为主,交流电源模块(PSU)首要有两类,ATX规范电源和SSI规范电源,其简化的电路拓扑构造如图3所示。交流220V填写先经过EMI滤波、整流、PFC电路,变换成380V左右的直流,接着再将380V直流经过DC/DC电路变换成12V直流,12V直流通过度压电路获取0.8~5.0V直流电压供应给ICT设施电子负载应用。


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针对采取交流电源模块供电的ICT设施,能够将其交流电源模块更换为336V直流电源模块完结直流化晋级。336V直流电源模块的电路拓扑构造见图4。相比交流电源模块,省去了整流、PFC这类AC/DC电路,直接将336V直流经过DC/DC电路变换成12V直流,12V直流通过度压电路获取0.8~5.0V直流电压供应给ICT设施电子负载应用。因变换环节和电路的简化,336V直流电源模块比交流电源模块的牢靠性、效益更高,本钱更低。


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从以上拓扑构造图的对照能够看出 ICT设施交流电源模块和336V直流电源模块有下列一同点:

ICT设施内部根基工作电压均为12V直流,通过度压电路获取0.8~5.0V直流电为电子负载供电。不管外部填写交流还是直流最终都须要转换成12V下列直流电压为电子负载供电。

DC/DC环节均备电气隔离?

对ICT设施的电子负载来说,交流电源模块和336V直流电源模块流出电源需要相近,交流电源模块供电的ICT设施在改换电源模块后能够采取336V直流电源供电。

2、现有ICT设施336V直流供电追随状况

信息核心主流运用的设施有路由器、互换机(盒式互换机、框式互换机)、服务器(机架式服务器、刀片式服务器)、存储磁阵、防火墙设施等,这类设施中的大多数是采取交流电源模块供电,这类交流电源模块一些是可插拔的独立的模块,一些是固定装载在设施内部的独立模块。这类主流设施,大多数都能够通过将交流电源模块改换为直流电源模块的方法,追随336V直流供电运用。但现在的路由器、互换机等网络设施通常没有内置交流电源模块或者48V直流电源模块,不可通过改换电源模块的方法追随336V直流。设施内部的营业单板、操控单板等部件,也不可追随336V直流直接填写供电。因而,路由器、互换机等网络设施须要通过外置336V转48V直流电源框的方法来实行追随336V直流供电。将来,紧随路由器设施供电架构的演进,也会显现内置336V直流电源模块的供电架构,直接追随336V直流供电。

以华为企业制造的ICT设施为例,信息核心ICT设施追随336V直流供电状况如表2所示。


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锂电池运用

锂电池是一类新式电池,现在首要运用在电动车辆行业,自2010年起,华夏挪动已然开启在部分挪动通信基站和低压直流供电体系设施的测验体系中试用,开拓华夏挪动引入锂电池的安全性、应用性和经济性。

1、锂电池技巧特征

锂电池与传统铅酸电池相比,拥有场景污染小、应用热度范畴宽、循环寿命长、高热功能好、充电效益高、能量比高(占地面积小、重量轻)等好处。磷酸铁锂电池与传统铅酸电池对照解析如表3所示。


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从表3对照解析来看,锂电池十分合适大电流短时间放电场所,因而针对高密度信息核心倡议率先参考配置锂电池,特别是与低压直流电源配合应用,供电构造简洁,牢靠性高,占用空间小,能完全实行全分散供电构造的需要。

2、锂电池运用计划

现在,在通信领域,锂电池产品首要以48V电池模块(由16节3.2V电芯构成)形态显现的,当与336V直流电源配合应用时,选取7个48V锂电池模块串联成336V锂电池组应用。?

因为锂电池必需应用BMS(电池治理体系),且须要对每个3.2V单体进行监测和操控,以确保电池的一致性,但单一BMS治理100只以上的单体电池难度也较大。?

对于此问题,咱们提出了336V锂电池组双层治理形式,下层为单元BMS,对单个48V锂电池模块进行监测和治理;上层为体系BMS,综合解决下层7个BMS单元的监测数据和治理需要,同时与336V直流电源监控模块进行通信,来实行对336V锂电池组内部电芯进行治理,保证电池充放电的安全。

3、锂电池产品成熟度

现在海内外首要锂电池厂家(如LG、比亚迪、双登等)均研究制造出可以与336V直流电源体系配套的电池产品,并进行了与336V直流电源配合运用测验,从测验信息来看,高端量的锂电池可以在信息核心机房中安全应用。




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