[发明专利]一种降低机房能耗的服务器供电方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种服务器机柜系统供电技术领域，具体地说是一种降低机房能耗的服务器供电方法。

背景技术

互联网的快速发展，使得信息资源呈现爆炸式的增长，人们以网络为媒体，对信息的需求也在不断地增加。各种大规模的数据机房也应运而生。构成数据机房的个体——服务器、存储机柜的数量也在不断增加。

服务器、存储设备在长时间不间断工作条件下，对机房的电能消耗十分巨大。服务器消耗的电力占数据中心电力消耗量的40％，存储器的电力消耗占37％；并且，存储相关设备可以消耗1000瓦特甚至更多的电能。如何有效的实现服务器系统的节能，成为技术开发中重点研究事项。

由于IT设备一般是直流供电，但一般的IT设备都是交流电源直接输入，然后通过核心的DC/DC变换模块转换成设备所需的直流电。但从能量变换的角度，其实是将交流变成直流来给设备供电的。而机房的后备电源UPS是将交流市电转换成电池组的电能，然后在通过逆变变换转换成给IT设备供电的交流电。这样就会增加线圈，同时增加了很多故障点。一旦每个地方出现故障，整个供电环节就会瘫痪。

发明内容

本发明的技术任务是提供一种可以降低机房能耗、供电效率高、具备较强的安全性、易于扩容及维护、可以延长电源的使用寿命的一种降低机房能耗的服务器供电方法。

本发明的技术任务是按以下方式实现的，直接采用高压直流电来作为服务器的后备电源，给服务器供电；采用大功率直流电源直接产生服务器所需要的直流电压；给服务器输入的直流电压大于250V且不超过336V。

大功率直流电源电路结构包括依次连接的变压器、整流桥、滤波电路、稳压电路；交流电通过变压器变换成所需要的交流电电压；然后通过整流桥整流，经滤波电路得到所需要的直流电压；最后通过稳压电路来实现稳定的高压直流电压输出。

变压器的匝数比、线径，整流桥的相关参数，滤波电路中电容、电感元器件参数的选择，稳压电路的限流电阻及稳压二极管的参数均依据实际的直流电输出来确定。

整流桥的相关参数为反向击穿电压、正向平均电流参数。

由于服务器的电源电压波动范围：180~240V之间。为了保证服务器电源内部的整流二极管不被击穿，可以通过经验公式估算出服务器供电的峰值：

U_上限＝1.4U_max＝1.4*240≈336V

因此，可以给服务器输入不超过336V左右的直流电，直接给服务器供电。

服务器设备是一恒功率设备，当输入电压升高，则通过服务器电源中的电流就会减小，从而可提供电源内部二极管的安全性。由于在服务器电源中，交流供电时流经二极管的电流是脉动电流I_脉动，而当采用直流供电时流经二极管的电流是平滑的直流电I_平滑。为了保证整流管的温升一定，有如下经验公式：

I_平滑/I_脉动＞1.3

这样，在供电设备功率一定的条件下，保证整流管的温升一定，则有

U_下限＝180*90％/1.3*2≈250V

因此，可以确定给服务器供电的直流电压范围：250V＜U＜336V。

本发明的一种降低机房能耗的服务器供电方法，通过高压直流电给服务器系统供电，可以有效地改善以下几方面的性能：

1、可以一定程度上降低机房能耗；

2、供电效率要高于UPS电源；

3、较之常见的UPS电源，高压直流电源克服了UPS电源易发生多点故障的弊端，具备较强的安全性；

4、高压直流电源易于扩容及维护；

5、给服务器电源供电，可以延长电源的使用寿命；因而，具有很好的推广使用价值。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

附图1为一种降低机房能耗的服务器供电方法的大功率直流电源电路结构框图。

具体实施方式

参照说明书附图和具体实施例对本发明的一种降低机房能耗的服务器供电方法作以下详细地说明。

实施例：

本发明的一种降低机房能耗的服务器供电方法，直接采用高压直流电来作为服务器的后备电源，给服务器供电；采用大功率直流电源直接产生服务器所需要的直流电压；给服务器输入的直流电压大于250V且不超过336V。