[发明专利]为电子部件供能的燃料电池

说明书

背景技术

电子设备具有功率和温度要求。用于电子设备的功率可以从可获得的资源提供。所需的功率包括为电子设备供能并为控制电子设备的温度的系统提供功率的资源。

附图说明

在下面的描述中描述了本公开的非限制性示例，这些非限制性示例参照附图阅读并且不限制权利要求的范围。在附图中，在多于一个图中出现的相同和相似的结构、元件或其部分一般在它们出现的附图中标有相同或相似的附图标记。附图中所示的部件和特征的尺寸主要是为了方便和清晰的呈现而选择的，并不一定按比例绘制。参照附图：

图1-2图示了根据示例的向一组电子部件提供功率的燃料电池装置的框图；

图3图示了根据一个示例的管理数据中心中的功率和热部件的燃料电池系统的框图；

图4-6图示了根据示例的图3的系统的示意图；

图7图示了根据一个示例的管理数据中心中的功率和热部件的方法的流程图；

图8图示了根据一个示例的控制系统的框图；

图9-10图示了根据示例的控制用于一组电子部件的能源的控制装置；

图11图示了根据一个示例的控制能源的分配的方法的流程图；以及

图12图示了根据一个示例的将能源分配给电子部件的流程图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参照形成本文的一部分的附图，并且通过图示的方式描绘了其中可以实践本公开的具体示例。应当理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他示例，并且可以进行结构或逻辑上的改变。

电子系统的设计平衡电子设备上的功率密度、空间布局、温度要求、声学噪声和其他因素之间的冲突。降低功耗和碳排放量日益重要。可以使用结合到电子设备以及电子设备周围的环境中的加热和冷却系统来控制电子部件的加热和冷却。加热和冷却系统的示例包括空气和液体的加热和冷却部件。

随着对计算能力的需求持续快速增长，数据中心正在扩张，但仍然努力跟上需求。对大功率容量升级的增加的需求正在给公共事业设备充分支持功率容量的能力增加压力。在许多情况下，数据中心需要等待三年以上来进行大功率升级。此外，数据中心对电网的日益增加的依赖性正在影响其可靠性和正常运行时间。最后，对电网的依赖正在增加数据中心的碳排放量，除非他们愿意为更高价格的可再生能源付款。

数据中心现在正处于如绿色和平组织之类的组织的十字准线（关注）中，并且这是他们不舒服的地方。下一代数据中心的替代方案可能包括使用燃料电池为数据中心中的电子部件提供基本负载。例如，汽车工业的燃料电池可以被用作成本高效的替代方案，以按照与其需求更紧密地匹配的方式来为数据中心扩展功率输送系统。由于汽车工业的大量制造能力，汽车燃料电池还可以提供降低成本的益处。此外，燃料电池的使用可防止多年等待重大的功率容量升级，并且可允许数据中心紧密地随客户需求扩展容量。燃料电池的使用继而可减少对电网的完全依赖，提高数据中心的可靠性和正常运行时间，并减少数据中心的碳排放量，这些都是当务之急。最后，从与液冷的电子部件耦接的液冷的燃料电池捕获的废热可被用于驱动吸附式制冷机以制作冷冻水，而剩余的废热用于其他用途，例如加热建筑物和/或预热供实验室使用的水。

在示例中，提供了数据中心中的能源的分配。该分配在耦接到该组电子部件的第一能源和燃料电池之间分布，以向该组电子部件提供功率。

图1-2图示了根据示例的向一组电子部件提供功率的燃料电池装置的框图。如图1中所示的管理数据中心中的一组电子部件的燃料电池装置100包括燃料电池120和液体冷却系统140。参照图1-2，燃料电池120被耦接到该组电子部件210，以向该组电子部件210提供功率。该组电子部件210可以包括数据中心计算设备和电子设备，例如服务器、网络设备、存储设备、控制单元、冷却单元和功率单元等。液体冷却系统140从该组电子部件和燃料电池120移除热。液体冷却系统140协调液体经过燃料电池120和该组电子部件210的流动。

液体冷却系统140可以被连接到吸附式制冷机230，以将废热转化成冷冻水。液冷的燃料电池和液冷的电子部件可以在冷却回路中紧密地耦接，而废热将驱动吸附式制冷机230。吸附式制冷机230可以使用部分的废热来产生例如9℃的冷冻水，而剩余的废热可以被用于加热建筑物或预热供实验室使用的水，仅列举几个示例。使用保守假设的简单回报分析表明，部署燃料电池、液冷的电子部件以及使用吸附式制冷机230的下一代数据中心不仅可以满足数据中心的当前需求，而且还可以在五年内实现投资上的回报。