[发明专利]用于机架可安装模块化直流电力单元的系统以及方法

说明书

本申请公开了一种机架可安装模块化直流电力单元的系统和方法，涉及一种模块化DC电力单元，该模块化DC电力单元具有使得能够安装在设备机架的多个搁架位置中的至少一个搁架位置中的形状因子。模块化DC电力单元向设备机架的DC总线提供DC电力。模块化DC电力单元可以具有底架，该底架限定了能够插入多个DC电源的多个槽。可以使用AC输入模块来接收来自外部AC电源的AC电力。可以在底架中安装多个独立的模块化DC电源，每个独立的模块化DC电源具有使得能够插入并安装在底架的槽之一中的形状因子。控制器可以与DC电源进行通信并且容置在底架中。容置在底架中的DC总线与DC电源连通并且向容置在设备机架中的单独的DC总线提供来自DC电源的DC输出电力。

技术领域

本公开涉及用于向数据中心和其他电气部件供电的电力系统，以及更具体地涉及用户可配置的机架可安装模块化电力单元，用于向设备机架内的至少一个DC（直流）总线提供DC电力，以从而向安装在设备机架中的其他设备部件供电。

背景技术

本部分的陈述仅提供与本公开相关的背景技术信息而未必构成现有技术。

使用标准设备机架的数据中心通常具有例如文件服务器的设备，这种设备可以被定制以及配置有影响服务器将会消耗的电量的不同容量。如此，在许多情况下，这样的部件会具有能够提供远多于可能需要的电力的电源。例如，三个机架可安装服务器可以每个被供应1000瓦的电源，但是一个机架可安装服务器可以被配置（例如图形卡、存储卡等）成使得其仅消耗300瓦，第二个机架可安装服务器可以被配置成使得其仅消耗500瓦，以及第三个机架可安装服务器可以被配置成消耗900瓦。如果这些机架可安装服务器是安装在机架中的仅有的部件，则可以得出结论在机架处提供了相当多的量的过剩电力容量。这也被称为电力“过度供应（overprovisioning）”，并且在数据中心中频繁发生。过度供应代表对设施运营商的增加的成本。与仅需要特定电量的需要相比较，过剩电力容量会导致需要向机架提供更大程度的冷却容量，并且可能附加电力中的一小部分作为“余量（headroom）”提供给机架的部件。另外，在一个机架安装的部件内存在的大功率电源会产生与相邻安装的设备相关的EMI问题。如果电源可以全部位于机架的一个或更多个特定位置或区域，则这样的问题可以避免。但是使用每个包括其自己的电源的现有的机架安装的数据中心设备，这是不可能的。

另外，当需要对一个或更多个现有机架安装的部件进行影响由所述部件消耗的电力的设备配置改变时，这对于数据中心工作人员可能有所不便。例如，可能出现如下情况：对给定部件例如服务器进行配置改变，以向该部件添加一个或更多个卡，这改变了该部件的电力需求。增加的电力需求然后可以使得有必要改变服务器中的电源以容纳需要的附加电力（假设该电源不具有处理附加电力消耗的充足容量）。本质上提供如下独立、定制可配置电源的机架系统会显著简化针对每个机架进行的设备配置改变，同时允许用户仅部署由机架的新设备配置需要的电量，所述电源直接向给定机架中的各种其他机架安装的计算部件、存储部件、网络部件等供电。

最后，采用容纳每个具有它们自己的电源的单独的机架可安装部件的设备机架，在每个机架中可能存在很大程度上被浪费的电力容量。因此，例如，如果三个机架安装的服务器每个均被配置有1000瓦的电源，但每个服务器被配置使得仅消耗500瓦，则总计1.5kw将是无用的（即“滞留（stranded）”的电力容量）。这可能是远大于所需要的电力容量的多余电力容量。如果这种情况发生在许多机架中，例如在大型数据中心中的几十或几百个机架中，应当理解，总的滞留电力容量可以代表对于数据中心运营商的显著增加的成本。

发明内容