[发明专利]用于数据中心的机架安装的UPS装置

说明书

本发明提供一种用于包括多个数据处理装置的负载（116）的功率供应的机架安装的UPS装置（102），该数据处理装置能作为负载机箱（122）插入到共同UPS机架（112）中，该机架安装的UPS装置（102）还包括：至少一个初级转换器（104），该至少一个初级转换器（104）连接在AC源（118）和高压DC母线（114）之间，由此初级转换器（104）被配置成在升压模式下操作，从而向高压DC母线（114）提供高压DC功率输出；至少一个次级转换器（106），该至少一个次级转换器（106）连接在DC源（138）和高压DC母线（114）之间，由此次级转换器（106）被配置成在升压模式下操作，从而向高压DC母线（114）提供高压DC功率输出；至少一个负载供应转换器（108），该至少一个负载供应转换器（108）连接在高压DC母线（114）和内部配电母线（120）之间以向内部配电母线（120）提供至少一个低电平DC输出电压，由此至少一个初级转换器（104）、至少一个次级转换器（106）和至少一个负载供应转换器（108）被安装在UPS机架（112）中，并且该UPS机架（112）包括多个插入槽，该多个插入槽用于接纳包括数据处理装置的负载机箱（122）。

技术领域

本发明涉及不间断电源的领域，具体地说涉及供在数据中心中使用以便向数据处理装置提供不间断功率的领域。具体地说，本发明涉及一种用于包括多个数据处理装置的负载的功率供应的UPS装置，该数据处理装置能作为机箱(enclosure)插入到共同UPS机架中。本发明还提供了一种用于包括多个数据处理装置的负载的功率供应的UPS系统，该UPS系统包括如上所述的多个UPS装置。

背景技术

具有数据处理装置和基础设施（例如服务器、计算机及其它）的数据中心目前围绕230/400V AC能量源和中间链路进行构建。这是基于使用标准计算机硬件和标准不间断电源（UPS）的数据中心的历史发展的。然而，数据中心现已在全世界很好地建立，并转换为成熟的行业。

由于公用AC网络的总体不可靠性，数据中心通常配备有UPS以在AC源中断期间支持负载。该技术最初已经被定制以便支持数据中心负载的传统AC输入，从而涉及多个串行转换步骤，所有这些步骤都引入了累积的效率惩罚。

作为数据中心的具体负载的数据处理装置通常使用48V DC下至大约5V或3.3V DC或甚至更低量级的多个电压。48V DC例如用于冷却目的，例如风扇，而像5V或3.3V的较低电压例如用来为数据处理装置的处理器供电。

因此，现有技术的不间断电源（UPS）系统通常包括例如中央系统级硬件，该中央系统级硬件用于将UPS系统连接到配电（power distribution），为此必须实现不间断的操作。因此，系统级硬件可以包括客户电缆着陆、旁路、开关装置、系统用户接口等等。

通常，UPS系统还包括至少一个、通常是多个的转换器，该转换器也称为不间断电源模块，所述不间断电源模块存储电功率以经由I/O连接机箱向配电提供功率。根据基于客户要求的UPS系统设计，选择转换器的数量、大小和额定功率。具有至少100 kW的功率的UPS功率系统是常见的。

转换器通常布置在UPS机架中，所述转换器并联连接以便提供至少数十千瓦的功率。因此，转换器能彼此并排地提供在机箱中，这实现高功率UPS系统的形成。通过硬连线布线（cabling）将单个转换器并联连接到共同I/O机箱也是已知的。

这种标准UPS系统10在图1中示出。因此，UPS系统10包括UPS机架12，其包含一个或多个转换器14。作为示例，图1示出了单个转换器14。转换器14包括AC/DC转换器16、DC/AC转换器18和DC/DC转换器20。也称为整流器的AC/DC转换器16在其AC侧处连接到AC源22。在其DC侧处，AC/DC转换器16连接到DC链路24。也称为逆变器的DC/AC转换器18在其DC侧处连接到DC链路24。在其AC侧处，DC/AC转换器18连接到AC配电母线26。因此，转换器14实现双转换UPS装置。像旁路开关或其它的另外组件能被提供，但是在图1中未示出。