咨询QQ:
      杂志订阅

      编辑

      网管

      培训班

      市场部

      刊行部

电话效劳:
 4
 1
迎接, 客人   会员中央   帮助   合订本   发布信息
设为首页 | 收藏本页
一种靠得住、高效、机动的数据中央机房供电解决计划
  • 跟着中国移动数据业务敏捷睁开,中国移动各地数据机房将持续打造,如何正当设置机房供电体系,对节能、节地都起着至关重要的感化。本文结合通讯电源新产品、新技术应用,提出了一种靠得住、高效、机动的数据中央机房供电解决计划。

    中国移动正计划打造多个集团级和更多数目标省级数据中央,这些数据中央将优先采纳云计算和虚构化技术,和仓储式、模块化机房的打造情势,具有规模大,用电负荷密度高、总功率大、空间紧凑等特色。同时集团公司对计划打造的数据中央提出了低本钱、低能耗、扩大机动的偏向。因此对机房供电体系的靠得住性、经济性、可扩大性、运行掩护本钱、节能环保和占地空间等提出了更高的请求。
      
      本文颠末过程对通讯电源新产品、新技术应用阐发,提出了新型全分散供电布局、336V高压直流电源和锂电池的应用,来实现打造高靠得住性、高掩护性、高效节能和高机动性的数据中央机房供电体系。
      
      1 新型全分散供电布局
      
      (1)新型全分散供电布局情势
      
      新型全分散供电布局是指将不间断电源体系(含电池)分散装配在用电设备的列头或列间,就地为ICT设备供电。全分散供电体系重要由电池柜、电源机柜和配电柜构成,其构成示用意如图1所示:
      
      (2)新型全分散供电布局特色
      
      ①可取消电力电池室的打造,勤俭机房后期土建打形本钱
      
      因为将电源设备(含电池)分散到ICT设备机房内部装配,无需再单独设置电力电池室,如许可削减机房后期土建打形本钱,更能提高机房的利用率;?
      
      ②柔性计划,按需扩容,实现边睁开边投资的打造情势?
      
      抉择模块化电源设备打造,电源体系容量可以或许或许根据机房的实际容量必要设置设备摆设,逐渐扩容,无需在打造初期一次性按最大容量打造,只要在机房初期计划好配电容量即可;?
      
      ③电源体系布局简略,靠得住性高?
      
      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会合供电电源体系构成简略,体系靠得住性非常高。全分散供电体系完全切近通讯设备供电,省去了输入配电屏到列头柜间的供电关键,颠末过程体系靠得住性计算,全分散供电体系可用度可到达99.999999%;?
      
      ④电源体系效力高,节能效果显著?
      
      选用高效电源设备,电源体系效力可以或许或许到达95%以上,与传统“1+1”UPS冗余体系相比,电源体系效力可提高5%~10%;?
      
      ⑤电源体系设置设备摆设机动,可称心分歧品级通讯设备的用电必要?
      
      因为电源设备装配在每列设备的列头或列间,可根据通讯设备供电品级请求,采纳单电源或双电源体系供电。因此,当机房全体采纳全分散供电布局后,可以或许或许随时应对同ICT设备的供电必要,?提高了工作效力;?
      
      ⑥电源设备装配紧凑,提高了机房通讯设备的装机率?
      
      因为列头电源设备均采纳19″模范机柜装配,设备装配紧凑,占高空积小,拆装便利,所以搬迁容易、快捷、无浪费或少浪费,随时可称心机房地区调剂的必要。?
      
      (3)新型全分散供电布局对设备的选型请求
      
      为了可以或许或许在同一机房内与ICT设备机柜同列装配,与ICT设备机柜对峙作风同等,电源设备选型设置设备摆设请求如下:
      
      ①电源机柜、配电柜和电池柜尺寸请求为模范19″机柜;?
      
      ②电源设备应采纳高靠得住性的模块化电源(如组合式高压直流),电源体系容量可根据必要停止扩容;?
      
      ③电池应选用大电流放电特性好,占高空积小、重量轻,无酸雾,得当在模范19″机柜内装配的蓄电池(如锂电池);?
      
      ④电源体系应有完善的监控办理功效,并可以或许或许接入机房能源环境监控体系,实现同一办理。?跟着通讯电源技术的睁开,模块化电源和新型锂电池在通讯行业的普遍应用,现有的新型电源产品(如高压直流和锂电池等设备)完全可以或许或许称心全分散供电办法电源设备的设置设备摆设选型请求,为咱咱咱们创造了采纳全分散供电布局的条件。?
      
      2 336V高压直流电源应用
      
      高压直流供电体系(HVDC)是近几年正在研究的一种会合了UPS供电体系和-48V直流供电体系的优点为一体的新型供电体系。?
      
      336V(标称电压)高压直流电源是中国移动提出的面向未来全新的供电计划,这与国际上提出380V的运行电压是同等的,具有国际先辈程度。?
      
      (1)336V高压直流电源技术特色
      
      336V高压直流供电体系克服了传统UPS供电体系效力低、可扩大性差、靠得住性低、本钱高等弊病,具有电路简略、变换少、靠得住性高、效力高、体积小、本钱低等优点。其与传统UPS供电体系内部布局对比如图2所示。?
      
      336V高压直流供电体系可以或许或许很好地解决交换UPS存在的诸多成就,各种参数对比见表1。
      
      (2)336V高压直流电源供电计划
      
      根据效劳器输入电压的分歧,336V高压直流电源在数据中央中供电计划重要有如下两种:?计划一:选用输入电压为12V直流效劳器,颠末过程在效劳器机架中部设置设备摆设336V/12V的嵌入式电源,会合为12V直流效劳器供电。
      
      12V直流效劳器应用已非常成熟,目前阿里巴巴、谷歌、Facebook数据中央均选用的12V直流效劳器。?
      
      计划二:选用输入电压为400V直流效劳器,间接采纳336V高压直流体系供电。
      
      目前国际上400V高压直流电源接口模范已于2012年2月份发布,HP、IBM等企业将持续推出400V直流效劳器。?
      
      (3)336V高压直流电源产品成熟度
      
      目前国内重要通讯电源厂家(如华为、艾默生、志成冠军、中达、能源源、核达中远通等)均研发临盆出高效力(95%以上)的336V直流电源产品和高效力(94%以上)的336V/12V嵌入式电源或PSU,大部分厂家介入了中国移动336V高压直流电源试点应用工程,从体系各项测试结果来看,产品的各项偏向参数完全适用通讯和数据设备的供电必要。?
      
      跟着国内外高压直流相干模范的持续发布和产业链的成熟,通讯电源厂家将推出各种范例的336V直流电源及相干配套产品,相信336V高压直流电源供电计划将成为数据中央高效供电解决计划。?
      
      (4) 数据中央ICT设备336V直流供电支撑环境
      
      ①ICT设备336V直流供电原理
      
      目前ICT设备重要以交换供电为主,交换电源模块(PSU)重要有两种,ATX模范电源和SSI模范电源,其简化的电路拓扑布局如图3所示。交换220V输入先颠末EMI滤波、整流、PFC电路,变换成380V阁下的直流,然后再将380V直流颠末DC/DC电路变换成12V直流,12V直流颠末过程分压电路获得0.8~5.0V直流电压供给给ICT设备电子负载应用。
      
      对付采纳交换电源模块供电的ICT设备,可以或许或许将其交换电源模块替换为336V直流电源模块实现直流化进级。336V直流电源模块的电路拓扑布局见图4。相比交换电源模块,省去了整流、PFC这些AC/DC电路,间接将336V直流颠末DC/DC电路变换成12V直流,12V直流颠末过程分压电路获得0.8~5.0V直流电压供给给ICT设备电子负载应用。因变换关键和电路的简化,336V直流电源模块比交换电源模块的靠得住性、效力更高,本钱更低。
      
      从以上拓扑布局图的对比可以或许或许看出,ICT设备交换电源模块和336V直流电源模块有如下共同点:?
      
      ?ICT设备内部基础工作电压均为12V直流,颠末过程分压电路获得0.8~5.0V直流电为电子负载供电。不管内部输入交换还是直流末了都必要转换成12V如下直流电压为电子负载供电。
      
      ?DC/DC关键均备电气隔离?
      
      对ICT设备的电子负载来说,交换电源模块和336V直流电源模块输入电源请求相同,交换电源模块供电的ICT设备在更换电源模块后可以或许或许采纳336V直流电源供电。?
      
      ②现有ICT设备336V直流供电支撑环境
      
      数据中央主流应用的设备有路由器、交换机(盒式交换机、框式交换机)、效劳器(机架式效劳器、刀片式效劳器)、存储磁阵、防火墙设备等,这些设备中的大多数是采纳交换电源模块供电,这些交换电源模块部分是可插拔的自力的模块,部分是固定装配在设备内部的自力模块。这些主流设备,大多数都可以或许或许颠末过程将交换电源模块更换为直流电源模块的办法,支撑336V直流供电应用。但目前的路由器、交换机等网络设备一样平常没有内置交换电源模块或许48V直流电源模块,不能颠末过程更换电源模块的办法支撑336V直流。设备内部的业务单板、节制单板等部件,也不能支撑336V直流间接输入供电。因此,路由器、交换机等网络设备必要颠末过程外置336V转48V直流电源框的办法来实现支撑336V直流供电。未来,跟着路由器设备供电架构的演进,也会出现内置336V直流电源模块的供电架构,间接支撑336V直流供电。?
      
      以华为公司临盆的ICT设备为例,数据中央ICT设备支撑336V直流供电环境如表2所示。?
      
      3 锂电池应用
      
      锂电池是一种新型电池,目前重要应用在电动汽车领域,自2010年起,中国移动已经开端在一些移动通讯基站和高压直流供电体系设备的测试体系中试用,探究中国移动引入锂电池的平安性、适用性和经济性。?
      
      (1)锂电池技术特色
      
      锂电池与传统铅酸电池相比,具有环境净化小、适用温度规模宽、轮回寿命长、高温机能好、充电效力高、能量比高(占高空积小、重量轻)等优点。磷酸铁锂电池与传统铅酸电池对比阐发如表3所示。?
      
      从表3对比阐发来看,锂电池非常得当大电流短光阴放电场合,因此对付高密度数据中央建议优先考虑设置设备摆设锂电池,分外是与高压直流电源共同应用,供电布局简略,靠得住性高,占用空间小,能完全实现全分散供电布局的请求。
      
      (2)锂电池应用计划
      
      目前,在通讯行业,锂电池产品重要以48V电池模块(由16节3.2V电芯构成)情势出现的,当与336V直流电源共同应用时,抉择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(电池办理体系),且必要对每个3.2V单体停止监测和节制,以包管电池的同等性,但繁多BMS办理100只以上的单体电池难度也很大。?
      
      针对此成就,咱咱咱们提出了336V锂电池组双层办理情势,底层为单位BMS,对单个48V锂电池模块停止监测和办理;上层为体系BMS,综合处理底层7个BMS单位的监测信息和办理请求,同时与336V直流电源监控模块停止通讯,来实现对336V锂电池组内部电芯停止办理,确保电池充放电的平安。?
      
      (3)锂电池产品成熟度
      
      目前国内外重要锂电池厂家(如LG、比亚迪、双登等)均研发临盆出可以或许或许与336V直流电源体系配套的电池产品,并停止了与336V直流电源共同应用测试,从测试数据来看,高品格的锂电池可以或许或许在数据中央机房中平安应用。?
      
      4 结束语
      
      目前中国移动正积极展守旧信电源新技术、新产品的应用研究,如在新型数据中央哈尔滨试点工程、呼哈基地中已采纳了336V直流电源和锂电池供电计划。跟着通讯电源新技术的赓续睁开应用,通讯电源设备靠得住性的提高,和数据中央机房计划、设计、打造职员和掩护职员的概念的改革,相应的产品模范、打造尺度的完善,咱咱咱们相信全分散供电布局、336V高压直流和锂电池的应用势必成为数据中央机房中一种重要供电解决计划。
      
      作者简介
      
      李玉昇,2005年毕业于南京邮电大学,本科,中国移动通讯集团设计院有限公司高级咨询设计师,重要从事通讯电源专业设计咨询工作,卖力通讯电源新技术、新产品研究与应用,通讯局站和数据中央能源方面的尺度体例、科研计划及课题研究等工作。
      
      编辑:Harris

     

  •  
  • 友情链接:黑马机械设备信息网  旭升画报网  万达国际学院  爱贝基础教育网  金刺猬文学社  中国肉鸡网  机电工程师网  华夏夜读网  大连乐活资讯网  中国旅游信息网