鋰電池對企業是很重要的一環，比如中國移動正規劃建設多個集團級和更多數量的省級數據中心,這些數據中心將優先采用云計算和虛擬化技術,以及倉儲式、模塊化機房的建設模式,具有規模大,用電負荷密度高、總功率大、空間緊湊等特點。同時集團公司對規劃建設的數據中心提出了低成本、低能耗、擴展靈活的目標。因此對機房供電系統的可靠性、經濟性、可擴展性、運行維護成本、節能環保和占地空間等提出了更高的要求。

?本文通過對通信電源新產品、新技術應用分析,提出了新型全分散供電結構、336V高壓直流電源和鋰電池的應用,來實現建設高可靠性、高維護性、高效節能和高靈活性的數據中心機房供電系統。

一、新型全分散供電結構形式

新型全分散供電結構是指將不間斷電源系統(含電池)分散安裝在用電設備的列頭或列間,就地為ICT設備供電。全分散供電系統主要由電池柜、電源機柜和配電柜組成,其組成示意圖如圖1所示:

?二、新型全分散供電結構特點

1、可取消電力電池室的建設,節約機房前期土建建設成本

由于將電源設備(含電池)分散到ICT設備機房內部安裝,無需再單獨設置電力電池室,這樣可減少機房前期土建建設成本,更能提高機房的利用率;

?2、柔性規劃,按需擴容,實現邊成長邊投資的建設模式

選擇模塊化電源設備建設,電源系統容量可以根據機房的實際容量需求配置,逐步擴容,無需在建設初期一次性按最大容量建設,只要在機房初期規劃好配電容量即可;

?3、電源系統結構簡單,可靠性高

從電源系統組成方面來看,全分散供電電源系統組成相對傳統集中供電電源系統組成簡單,系統可靠性非常高。全分散供電系統完全貼近通信設備供電,省去了輸出配電屏到列頭柜間的供電環節,通過系統可靠性計算,全分散供電系統可用度可達到99.999999%;

?4、電源系統效率高,節能效果明顯

選用高效電源設備,電源系統效率能夠達到95%以上,與傳統“1+1”UPS冗余系統相比,電源系統效率可提高5%～10%;

?5、電源系統配置靈活,可滿足不同等級通信設備的用電需求

由于電源設備安裝在每列設備的列頭或列間,可根據通信設備供電等級要求,采用單電源或雙電源系統供電。因此,當機房全部采用全分散供電結構后,可以隨時應對同ICT設備的供電需求, 提高了工作效率;

?6、電源設備安裝緊湊,提高了機房通信設備的裝機率

由于列頭電源設備均采用19″標準機柜安裝,設備安裝緊湊,占地面積小,拆裝方便,所以搬遷容易、快捷、無浪費或少浪費,隨時可滿足機房區域調整的需求。

三、新型全分散供電結構對設備的選型要求

為了能夠在同一機房內與ICT設備機柜同列安裝,與ICT設備機柜保持風格一致,電源設備選型配置要求如下:

?1、電源機柜、配電柜和電池柜尺寸要求為標準19″機柜;

?2、電源設備應采用高可靠性的模塊化電源(如組合式高壓直流),電源系統容量可根據需要進行擴容;

?3、電池應選用大電流放電特性好,占地面積小、重量輕,無酸霧,適合在標準19″機柜內安裝的蓄電池(如鋰電池);

?4、電源系統應有完善的監控管理功能,并能夠接入機房動力環境監控系統,實現統一管理。隨著通信電源技術的發展,模塊化電源和新型鋰電池在通信行業的廣泛應用,現有的新型電源產品(如高壓直流和鋰電池等設備)完全能夠滿足全分散供電方式電源設備的配置選型要求,為我們創造了采用全分散供電結構的條件。

?四、336V高壓直流電源供電方案

根據服務器輸入電壓的不同,336V高壓直流電源在數據中心中供電方案主要有以下兩種:

?方案一:選用輸入電壓為12V直流服務器,通過在服務器機架中部配置336V/12V的嵌入式電源,集中為12V直流服務器供電。12V直流服務器應用已非常成熟,目前阿里巴巴、谷歌、Facebook數據中心均選用的12V直流服務器。

?方案二:選用輸入電壓為400V直流服務器,直接采用336V高壓直流系統供電。

目前國際上400V高壓直流電源接口標準已于2012年2月份發布,HP、IBM等企業將陸續推出400V直流服務器。

?五、336V高壓直流電源產品成熟度

目前國內主要通信電源廠家(如華為、艾默生、志成冠軍、中達、動力源、核達中遠通等)均研發生產出高效率(95%以上)的336V直流電源產品和高效率(94%以上)的336V/12V嵌入式電源或PSU,大部分廠家參與了中國移動336V高壓直流電源試點應用工程,從系統各項測試結果來看,產品的各項指標參數完全適用通信和數據設備的供電需求。

隨著國內外高壓直流相關標準的陸續發布和產業鏈的成熟,通信電源廠家將推出各種類型的336V直流電源及相關配套產品,相信336V高壓直流電源供電方案將成為數據中心高效供電解決方案。