专利名称：服务器机柜及具有该服务器机柜的数据中心的制作方法
技术领域：
本发明涉及服务器机房供电技术领域，特别涉及一种服务器机柜及具有该服务器机柜的数据中心。
背景技术：
目前，主要采用UPS (Uninterrupted Power System,不间断电源)+铅酸电池的电源备份系统来为机房服务器供电。图I为现有技术的电源备份系统的示意图。如图I所示，UPS包括整流模块和逆变模块，首先整流模块将交流市电整流为直流电，然后逆变模块将直流电逆变为交流电后传递给服务器整流模块，然后服务器整流模块将UPS传递过来的交流电整流为直流电后供给服务器使用。在市电异常的时候，逆变模块将铅酸电池的直流电逆变为交流电输送给服务器整流模块，之后服务器整流模块将输送过来的交流电整流为直流电供给服务器使用。 现有技术存在以下问题(I)UPS需要通过整流和逆流的过程之后才会给服务器供电，中间步骤多，导致电量损失大，效率低；(2)由于UPS的输入和输出都是交流电，因此管理和并机都比较复杂，只有专业人士才能够对其进行维护，需要的人力资源成本较高。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术缺陷之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种简单易行、效率高的服务器机柜。本发明的第二个目的在于提出一种数据中心。为了实现上述目的，根据本发明的第一方面实施例的服务器机柜包括柜体；设置在所述柜体中的多个服务器；设置在所述柜体之中的主电源，与市电相连，用于将所述市电转换为电压值为第一电压的直流电；设置在所述柜体之外的电力母线，与所述主电源和所述多个服务器相连，用于采用所述电压值为第一电压的直流电为所述多个服务器供电；设置在所述柜体之中的电池管理模块和多个电池模块，均与所述电力母线相连，所述电池管理模块用于在所述主电源正常供电时采用所述电压值为第一电压的直流电为所述多个电池模块供电，及在所述主电源异常时采用所述多个电池模块输出的直流电为所述多个服务器供电。根据本发明实施例的服务器机柜，将主电源通过电力母线直接与多个服务器相连，由此市电通过主电源整流后直接给服务器供电，省去了电流逆变的过程，极大地提高了效率；而且，多个电池模块由电池管理模块独立控制，与主电源供电完全分开相互之间没有绝对的影响，因此即使主电源出现异常也不会影响到正常的供电系统；此外，由于主电源输出为直流电，因此管理和并机简单易行。为实现上述目的，本发明第二方面的实施例的数据中心包括多个如本发明第一方面的实施例所述的服务器机柜。根据本发明实施例的数据中心，通过采用本发明第一方面实施例的服务器机柜，在需要扩容时只需增加服务器机柜的个数即可，方便易行，几乎可以做到无限制的扩容。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图I为现有技术的电源备份系统的示意图；
图2为本发明一个实施例的服务器机柜的结构示意图；图3为本发明另一个实施例的服务器机柜的结构示意图；以及图4为本发明一个实施例的数据中心的结构示意图。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。 下面参考说明书附图描述根据本发明实施例的服务器机柜。图2为本发明一个实施例的服务器机柜的结构示意图。如图2所示，根据本发明实施例的服务器机柜，包括柜体110，多个服务器120，主电源130，电力母线140，电池管理模块150以及多个电池模块160。多个服务器120、主电源130、电池管理模块150和多个电池模块160设置于柜体110之中，电力母线120设置在柜体110之外。主电源130与市电相连用于将市电转换为第一电压的直流电，如12V。电力母线140与主电源130和多个服务器120相连，用于采用电压值为第一电压的直流电为多个服务器120供电。电池管理模块150和多个电池模块160与电力母线140相连，其中电池管理模块150用于在主电源130正常供电时采用电压值为第一电压的直流电为多个电池模块160供电，及在主电源130异常时采用多个电池模块160输出的直流电为多个服务器120供电。具体地，主电源130将市电转换成服务器120使用的直流电(如12V)后，将直流电传输到电力母线140上，服务器120通过与电力母线140连接从电力母线140获取直流电，然后内部转换为各个芯片需要的电压。同时，电池模块160通过与电力母线140连接从电力母线140获取直流电给电池充电。在市电出现异常的时候(电池管理模块150检测到电力母线140上的电压值为O)，电池模块160的电池无间断地向电力母线140排电，从而支持 服务器120无间断地运转。在市电恢复之后，继续由市电给服务器120供电以及给电池充电。根据本发明实施例的服务器机柜，将主电源通过电力母线直接与多个服务器相连，由此市电通过主电源整流后直接给服务器供电，省去了电流逆变的过程，极大地提高了效率；而且，多个电池模块由电池管理模块独立控制，与主电源供电完全分开相互之间没有绝对的影响，因此即使主电源出现异常也不会影响到正常的供电系统；此外，由于主电源输出为直流电，因此管理和并机简单易行。此外,在本发明的一个实施例中，电池管理模块150还用于监控多个电池模块160的状态，并根据多个电池模块160的状态对多个电池模块160进行负载均衡。例如，电池管理模块150实时监控各个电池模块160的电压和流量，控制多个电池模块160平均地进行充电和供电。由此，可保证多个电池模块160的均匀使用，避免某个电池模块的过分使用而
广生漏电等风险。在本发明的一个实施例中，多个电池模块160可为磷酸铁锂电池。与现有技术采用的铅酸电池相比，磷酸铁锂电池具有循环寿命高、可大电流快速充放电、耐高温、容量大、体积小、绿色环保等优点。在本发明的一个实施例中，每个电池模块160可包括多个并联的12V的电池子模块。由此，在某个电池子模块出现故障的时候，仅仅需要更换该电池子模块即可，无需更换所有的电池，减少损失，从而降低成本。图3为本发明另一个实施例的服务器机柜的结构示意图。如图3所示，在图2所示的实施例的基础上，该服务器机柜还包括备份电源170。备份电源170与市电和电力母线140相连，用于在主电源130异常时接替主电源130工作。具体地，备份电源170在主电源130故障但市电供应正常时接替主电源130将市电转换为电压值为第一电压的直流电提供给多个服务器120。根据本发明实施例的服务器机柜，通过设置备份电源，保证市电正常时的正常供电，避免因主电源故障而直接使用电池模块进行供电从而导致电池的过分使用带来的漏电等风险。同时，由于主电源和备份电源集成在一个服务器机柜中，在需要增加服务器的时候只需要增加一个或多个服务器机柜即可，极大地减小了备份电源的投入和规划，减少了成本。本发明另一方面还提出一种数据中心。图4为本发明一个实施例的数据中心的结构示意图。如图4所示，该数据中心包括多个服务器机柜I。其中，服务器机柜I为上述结合图2或图3所示的服务器机柜。根据本发明实施例的数据中心，通过采用本发明实施例的服务器机柜，在需要扩容时只需增加服务器机柜的个数即可，方便易行，几乎可以做到无限制扩容。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由 所附权利要求及其等同限定。
权利要求
1.一种服务器机柜，其特征在于，包括 柜体； 设置在所述柜体中的多个服务器； 设置在所述柜体之中的主电源，与市电相连，用于将所述市电转换为电压值为第一电压的直流电； 设置在所述柜体之外的电力母线，与所述主电源和所述多个服务器相连，用于采用所述电压值为第一电压的直流电为所述多个服务器供电；以及 设置在所述柜体之中的电池管理模块和多个电池模块，均与所述电力母线相连，所述电池管理模块用于在所述主电源正常供电时采用所述电压值为第一电压的直流电为所述多个电池模块供电，及在所述主电源异常时采用所述多个电池模块输出的直流电为所述多个服务器供电。
2.如权利要求I所述的服务器机柜，其特征在于，所述电池管理模块还用于监控所述多个电池模块的状态，并根据所述多个电池模块的状态对所述多个电池模块进行负载均衡。
3.如权利要求I所述的服务器机柜，其特征在于，还包括 备份电源，所述备份电源与所述市电相连，用于在所述主电源异常时接替所述主电源工作。
4.如权利要求1-3任一项所述的服务器机柜，其特征在于，所述多个电池模块为磷酸铁锂电池。
5.如权利要求1-3任一项所述的服务器机柜，其特征在于，所述第一电压为12V。
6.如权利要求1-3任一项所述的服务器机柜，其特征在于，所述电池模块包括多个并联的12V的电池子模块。
7.一种数据中心，其特征在于，包括多个如权利要求1-6任一项所述的服务器机柜。
全文摘要
本发明提出一种服务器机柜及具有该服务器机柜的数据中心，该服务器机柜包括柜体；设置在柜体中的多个服务器和主电源，主电源与市电相连，将市电转换为电压值为第一电压的直流电；设置在柜体外的电力母线，与主电源和多个服务器相连，用于采用电压值为第一电压的直流电为多个服务器供电；设置在柜体中的电池管理模块和多个电池模块，均与电力母线相连，电池管理模块用于在主电源正常供电时采用电压值为第一电压的直流电为多个电池模块供电，及在主电源异常时采用多个电池模块输出的直流电为多个服务器供电。本发明将主电源与服务器直接相连，由此市电经整流后直接供给服务器，提高了效率；此外，多个电池模块由电池管理模块独立控制，安全性高。
文档编号H02J9/06GK102664452SQ201210140680
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月4日 优先权日2012年5月4日
发明者陈双 申请人:北京天地云箱科技有限公司