[发明专利]集成电力机架和其组装方法

说明书

本发明公开一种用于数据中心的集成电力机架。所述集成电力机架包括：顶部；基部；在所述基部与所述顶部之间延伸的第一侧面和第二侧面；背部构件，所述背部构件在所述顶部、所述基部、所述第一侧面和所述第二侧面之间延伸；从所述顶部延伸到所述基部的隔件，所述隔件定位在所述第一侧面与所述第二侧面之间；限定在所述第一侧面与所述隔件之间的收益子隔室，所述收益子隔室配置成接收多个收益产生装置；以及限定在所述第二侧面与所述隔件之间的功率子隔室，所述功率子隔室容纳配置成将直流(DC)电力提供到所述收益子隔室的电力设备。

技术领域

本发明的领域大体涉及用于容纳收益产生设备诸如服务器的机架，并且更具体地涉及具有促进电力传输效率增加和用于收益产生装置的空间增加的侧电源子隔室的集成电力机架。

背景技术

大型数据处理中心(例如，服务器群)用于为全世界的公司和个人执行数据事务，诸如(但不限于)存储、检索和/或处理数据。具体地说，在支付费用后，已知数据处理中心使用计算装置(在本说明书中称为收益产生装置(revenue producing device))来代表第三方执行数据事务。由于费用通常基于所执行的事务数目，因此已知数据处理中心使用大量收益产生装置执行大量数据事务。

然而，大量收益产生装置需要大量空间。因此，已知的、数据处理中心使用设备机架来容纳和堆叠收益产生装置。已知设备机架通常是例如高度约7英尺、宽度约24英尺和各种深度的箱形隔室。宽度尺寸是特别设计成使得整行机架装配在仓库或办公建筑的标准2x2地砖上。为了促进制造商间互操作性，制造用于机架内的收益产生装置大部分是预确定的标准尺寸，称为U(单元)。标准U是宽度约19英寸且高度约1.75英寸。一些收益产生装置需要多个U的空间(例如，2U)。此类装置具有相同宽度(例如，19英寸)，但高度被增加(例如，被加倍至3.5英寸)。因此，在典型机架中，所有收益产生装置的宽度为约19英寸，并且居中定位在机架内。由于已知机架的宽度为约24英寸，因此19英寸机架在任一侧限定可为空的和/或用来在收益产生装置之间铺设线缆诸如数据传输线缆的间隙。

收益产生装置还会需要大量电力进行操作。具体来说，许多数据处理中心一周操作7天，每天操作24小时，其中收益产生装置使用恒定电力。对收益产生装置的电力分配由于以下事实而被进一步复杂化：收益产生装置大体需要低压直流(DC)电力(例如，12-54伏特DC)操作，而电网是利用高压交流(AC)电力(例如，208/480伏特AC)。

在一些已知数据处理中心中，来自电网的高压AC电力是由主转换集线器接收，所述主转换集线器将高压AC功率转换成收益产生装置可使用的低压DC电力。低压DC电力从主转换集线器输送至每个机架，并且随后被输送至每个收益产生装置。然而，此类系统受到在整个数据处理中心中传输低压DC电力通过较长距离导致的显著电阻功率损耗的困扰。此外，当主转换集线器故障时，此类系统可能易受普遍电力故障影响。

其他已知数据处理中心使用具有容纳在机架中的电力设备(例如，但不限于，不断电的电源(UPS)、AC/DC功率转换器、变压器、滤波器、和/或其他电力装置)的集成电力机架。对于这些数据处理中心，高压AC电力被输送到每个机架，并且机架内的电力设备产生由那个机架内的收益产生装置使用的低压DC电力。当高压AC电力被输送到每个机架时，传输损耗与中央集线器的低压DC传输相比而言减小。然而，已知集成电力机架可能牺牲机架基部处相当于在4U与8U之间的空间来容纳功率转换设备。因此，将功率转换集成在机架内将减小每个机架内存储的收益产生装置的量，从而减小可由数据处理中心执行的数据事务的数目。另外，将高压AC电力输送到机架基部处的电力设备可能造成必须通过使用覆盖件和其他装置来减轻的另外安全隐患危害。在功率转换设备位于机架基部处的情况下，必须使用DC走线/母线来使低压DC电力流过机架高度的大部分。因此，已知集成电力机架具有带有高电阻功率损耗的相对长且昂贵的DC走线/母线。

发明内容