[发明专利]分散式的基于模块的DC数据中心

说明书

本发明公开了一种分散式的基于模块的DC数据中心。根据一个方面，本发明的实施例提供了一种分布式电力系统，该分布式电力系统包括DC总线、至少一个DC UPS和至少一个电力模块，该至少一个DC UPS被配置成向DC总线提供来源于在输入AC电力和备用DC电力中的至少一者的DC电力，使得在DC总线上的DC电压被维持于标称电平；该至少一个电力模块被配置成监控在DC总线上的DC电压、响应于确定在DC总线上的DC电压小于阈值电平而将来自储能设备的DC电力变换成经稳压的DC电力并且向DC总线提供经稳压的DC电力。

技术领域

本发明总体涉及用于运行DC数据中心的系统和方法。

背景技术

用于计算机、通信和其他电子设备的集中式数据中心已被使用了很多年。典型的集中式数据中心包含需要电力、冷却和与通信设施的连接的设备(例如，服务器，网络设备或者其他设备)的很多外壳或机架。

使用电力设备(诸如，不间断电源(UPS))为数据中心机架中的敏感负载和/或关键负载(诸如，计算机系统和其他数据处理系统)提供经稳压的、不间断的电力是已知的。已知的不间断电源包括在线式UPS、离线式UPS、线路交互式UPS及其他UPS。在线式UPS提供了经调节的AC电力，并且在AC电力的主要来源中断时提供了备用AC电力。离线式UPS通常不提供输入AC电力的调节，但是确实在主AC电源中断时提供备用AC电力。线路交互式UPS类似于离线式UPS之处在于当发生停电的时候，它们都切换到电池电源，但线路交互式UPS通常还包括用于稳压由UPS提供的输出电压的多抽头变压器。

发明内容

根据本发明的方面涉及分布式电力系统，该分布式电力系统包括DC总线、至少一个DC UPS以及至少一个电力模块，该DC总线被配置成耦合于至少一个第一外部DC负载；该至少一个DC UPS具有第一输入端、第二输入端和输出端，第一输入端被配置成耦合于AC电源并且从AC电源接收输入AC电力，第二输入端被配置成耦合于备用电源并且从备用电源接收备用DC电力，并且输出端被配置成耦合于DC总线，该至少一个DC UPS被配置成向DC总线提供来源于输入AC电力和备用DC电力中的至少一者的DC电力，使得在DC总线上的DC电压被维持在标称电平；该至少一个电力模块被配置成耦合于储能设备并且耦合于DC总线、监控在DC总线上的DC电压、响应于确定在DC总线上的DC电压小于阈值电平而将来自储能设备的DC电力变换成经稳压的DC电力，并且向DC总线提供经稳压的DC电力。

根据一个实施例，分布式电力系统还包括DC/DC变换器，该DC/DC变换器被配置成耦合于可再生能量电源、从可再生能量电源接收DC电力、将来自可再生能量电源的DC电力变换成经稳压的DC电力，并且向DC总线提供来源于可再生能量电源的经稳压的DC电力以将在DC总线上的DC电压维持在标称电平。在另一个实施例中，分布式电力系统还包括至少一个DC/AC变换器，该DC/AC变换器被配置成耦合于DC总线和至少一个AC负载、将来自DC总线的DC电力变换成经稳压的AC电力，并且向至少一个AC负载提供经稳压的AC电力。

根据另一个实施例，响应于确定在DC总线上的DC电压大于阈值电平，该至少一个电力模块还被配置成将来自DC总线的DC电力变换成经稳压的DC电力，并且向储能设备提供经稳压的DC电力以为储能设备充电。在一个实施例中，该至少一个电力模块包括第一电力模块以及第二电力模块，第一电力模块被配置成耦合于第一类型的储能设备并且耦合于DC总线、监控在DC总线上的DC电压、响应于确定在DC总线上的DC电压小于第一阈值电平而将来自第一类型的储能设备的DC电力变换成经稳压的DC电力并且向DC总线提供经稳压的DC电力；第二电力模块被配置成耦合于第二类型的储能设备并且耦合于DC总线、监控在DC总线上的DC电压、响应于确定在DC总线上的DC电压小于第二阈值电平而将来自第二类型的储能设备的DC电力变换成经稳压的DC电力并且向DC总线提供经稳压的DC电力。