一种机柜、数据中心及供电方法与流程

本发明涉及供电设计技术领域，特别涉及一种机柜、数据中心及供电方法。

背景技术：

随着电子信息行业的飞速发展，数据中心的发展也进入到一个新的阶段。各企业为了能够在室内部署数据中心，通常选用部署快捷方便、占用空间小的数据中心。

目前，在为数据中心各个机柜供电时，通常采用集中部署式为各个机柜供电，当供电的总模块出现异常时，会直接影响数据中心整体的运行。

通过上述描述可见，当供电的总模块出现异常时，会直接影响数据中心整体的运行，从而降低了配电系统的可靠性。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种机柜、数据中心及供电方法，能够提高配电系统的可靠性。

第一方面，本发明实施例提供了一种机柜，包括：机柜本体、不间断电源和至少一台it设备，其中，

所述不间断电源和所述至少一台it设备均部署在所述机柜本体内；

所述不间断电源与外部配电柜相连；

所述不间断电源，用于接收所述外部配电柜输送的电能，并将所述电能输送给所述至少一台it设备。

优选地，进一步包括：备用电池组；

所述备用电池组与所述不间断电源相连；

所述不间断电源，进一步用于将所述外部配电柜输送的所述电能输送给所述备用电池组，当无法接收到所述外部配电柜输送的所述电能时，从所述备用电池组获取输入的所述电能，并输送给所述至少一台it设备；

所述备用电池组，用于接收并存储所述不间断电源输送的所述电能，以及向所述不间断电源输送存储的所述电能。

优选地，所述不间断电源进一步包括互连接口，用于通过所述互连接口及所述互连接口引出的信号线和电力线与外部至少一个机柜中的不间断电源相连，当所述不间断电源无法接收所述外部配电柜和所述备用电池组输送的电能时，通过所述信号线将所述不间断电源发出的带有所述至少一台it设备需要的总电能的信号发送给外部的至少一个所述不间断电源，通过所述电力线接收所述外部的至少一个所述不间断根据所述信号输送的第一电能，并将所述第一电能输送给所述至少一台it设备。

优选地，进一步包括：机柜插排；

所述机柜插排一端与所述不间断电源相连，另一端与所述至少一台it设备相连；

所述不间断电源，进一步用于通过所述机柜插排为所述至少一台it设备供电。

第二方面，本发明实施例提供了一种数据中心，包括：配电柜和第一方面中任一所述的机柜；

所述配电柜与至少一个所述机柜内的不间断电源相连；

所述配电柜，用于接收外部输送的电能，并将所述电能输送给各个所述不间断电源。

优选地，进一步包括：至少一台散热设备；

所述散热设备与所述配电柜相连；

所述至少一台散热设备的送风口与至少一台机柜的进风口相连；

所述散热设备，用于将从配电柜获取的电能转换成机械能，通过所述送风口与所述进风口将冷风送入所相连的所述机柜中；

所述配电柜，进一步用于为每一台所述散热设备提供电能。

优选地，进一步包括：冷/热通道；

所述冷/热通道一端与各个所述机柜的出风口相连，另一端与各个所述散热设备的回风口相连；

所述冷/热通道，用于将各个所述机柜送入的热风冷却后形成回风，并将所述回风通过所述回风口送入各个所述散热设备中。

第三方面，本发明实施例提供了一种基于第一方面实施例中任意所述的机柜的供电方法，

预先将不间断电源和至少一台it设备部署在机柜本体内，并将所述不间断电源与外部配电柜相连，还包括：

利用所述不间断电源接收所述外部配电柜输送的电能；

将所述电能输送给所述至少一台it设备。

优选地，当所述机柜包括备用电池组时，在所述预先将不间断电源和至少一台it设备部署在机柜本体内，并将所述不间断电源与外部配电柜相连之后，进一步包括：

在所述机柜中部署备用电池组，并将所述备用电池组与所述不间断电源相连；

在所述利用所述不间断电源接收所述外部配电柜输送的电能之后，进一步包括：

利用所述不间断电源将所述外部配电柜输送的所述电能输送给所述备用电池组，当无法接收到所述外部配电柜输送的所述电能时，从所述备用电池组获取输入的所述电能，并将所述电能输送给所述至少一台it设备；

利用所述备用电池组接收并存储所述不间断电源输送的所述电能，以及向所述不间断电源输送存储的所述电能。

优选地，所述将所述电能输送给所述至少一台it设备，包括：

利用所述不间断电源的互连接口及所述互连接口引出的信号线和电力线与外部至少一个机柜中的不间断电源相连；

当所述不间断电源无法接收所述外部配电柜和所述备用电池组输送的电能时，通过所述信号线将所述不间断电源发出的带有所述至少一台it设备需要的总电能的信号发送给外部的至少一个所述不间断电源，通过所述电力线接收所述外部的至少一个所述不间断根据所述信号输送的第一电能，并将所述第一电能输送给所述至少一台it设备。

在本发明实施例中，先将不间断电源和it设备部署在机柜本体内，通过不间断电源将接收到的电能输送给相连的it设备，以使it设备正常运行。由于每个机柜中均被部署了不间断电源，所以当某个机柜内的不间断电源发生异常时，不会影响其他机柜中的it设备的运行，从而提高了配电系统的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的一种机柜的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的另一种机柜的结构示意图；

图3是本发明一实施例提供的又一种机柜的结构示意图；

图4是本发明一实施例提供的一种数据中心的结构示意图；

图5是本发明一实施例提供的另一种数据中心的结构示意图；

图6是本发明一实施例提供的又一种数据中心的结构示意图；

图7是本发明一实施例提供的一种机柜的供电方法的流程图；

图8是本发明一实施例提供的再一种数据中心的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种机柜，包括：

机柜本体101、不间断电源102和至少一台it设备103，其中，

所述不间断电源102和所述至少一台it设备103均部署在所述机柜本体101内；

所述不间断电源102与外部配电柜相连；

所述不间断电源102，用于接收所述外部配电柜输送的电能，并将所述电能输送给所述至少一台it设备103。

在本发明实施例中，先将不间断电源和it设备部署在机柜本体内，通过不间断电源将接收到的电能输送给相连的it设备，以使it设备正常运行。由于每个机柜中均被部署了不间断电源，所以当某个机柜内的不间断电源发生异常时，不会影响其他机柜中的it设备的运行，从而提高了配电系统的可靠性。

基于图1所示的一种机柜，如图2所示，所述机柜，进一步包括：备用电池组201；

所述备用电池组201与所述不间断电源102相连；

所述不间断电源102，进一步用于将所述外部配电柜输送的所述电能输送给所述备用电池组201，当无法接收到所述外部配电柜输送的所述电能时，从所述备用电池组201获取输入的所述电能，并输送给所述至少一台it设备103；

所述备用电池组201，用于接收并存储所述不间断电源102输送的所述电能，以及向所述不间断电源102输送存储的所述电能。

在本发明实施例中，通过将备用电池组(例如，蓄电池组)与不间断电源相连，以使备用电池组能够接收并存储由不间断电源输送的电能，当不间断电源无法接收到外部配电柜输送的电能时，备用电池组可以将存储的电能输送给不间断电源，通过不间断电源将电能输送给各个it设备，以确保各个it设备不受外部配电柜异常的影响维持正常运行，而将原本整体部署的备用电池组的重量分散到各个机柜，不仅减小了配电柜的承重压力，也提高了配电系统的可靠性。

在本发明一实施例中，所述不间断电源进一步包括互连接口，用于通过所述互连接口及所述互连接口引出的信号线和电力线与外部至少一个机柜中的不间断电源相连，当所述不间断电源无法接收所述外部配电柜和所述备用电池组输送的电能时，通过所述信号线将所述不间断电源发出的带有所述至少一台it设备需要的总电能的信号发送给外部的至少一个所述不间断电源，通过所述电力线接收所述外部的至少一个所述不间断根据所述信号输送的第一电能，并将所述第一电能输送给所述至少一台it设备。

在本发明实施例中，当不间断电源发生异常无法接收外部配电柜和备用电池组输送的电能时，通过不间断电源的互连接口引出的信号线将不间断电源发出的异常信号发送给其他机柜中的不间断电源，并通过互连接口引出的电力线接收由其他不间断电源根据异常信号输送的第一电能，并将第一电能输送给机柜中的各个it设备。综上可见，当机柜内的不间断电源发生异常时，由于各个机柜中的不间断电源互为冗余，所以机柜内的it设备不受不间断电源异常的影响而继续运行，从而提高了配电系统的可靠性。

基于图1所示的一种机柜，如图3所示，所述机柜，进一步包括：机柜插排301；

所述机柜插排301一端与所述不间断电源102相连，另一端与所述至少一台it设备103相连；

所述不间断电源102，进一步用于通过所述机柜插排301为所述至少一台it设备103供电。

在本发明实施例中，各个it设备连接在机柜插排上，不间断电源通过机柜插排将电能输送给各个it设备，可以避免因过电压和雷电感应而造成it设备的损坏，能够提高配电系统的可靠性。

如图4所示，本发明实施例提供了一种数据中心，包括：配电柜401和至少一个上述实施例中任一所述的机柜402；

所述配电柜401与至少一个所述机柜内的不间断电源402相连；

所述配电柜401，用于接收外部输送的电能，并将所述电能输送给各个所述不间断电源402。

在本发明实施例中，将不间断电源分散部署到各个机柜内，而配电柜通过不间断电源将电能输送给相连的it设备，以使it设备正常运行，所以当某个机柜内的不间断电源发生异常时，不会影响数据中心(例如，单排数据中心)整体运行，并且将原本整体部署的不间断电源的重量分散到各个机柜，减小了配电柜的承重压力，同时也提高了配电系统的可靠性。

基于图4所示的一种数据中心，如图5所示，在本发明一实施例中，所述数据中心，进一步包括：至少一台散热设备501；

所述散热设备501与所述配电柜401相连；

所述至少一台散热设备501的送风口与至少一台机柜402的进风口相连；

所述散热设备501，用于将从配电柜获取的电能转换成机械能，通过所述送风口与所述进风口将冷风送入所相连的所述机柜402中；

所述配电柜，进一步用于为每一台所述散热设备提供电能。

在本发明实施例中，通过配电柜为散热设备(例如，空调)供电，而通过散热设备为各个机柜内的it设备散热，可以避免it设备因为温度过高而宕机。

举例来说，空调与配电柜相连，从配电柜处获取电能，每两台机柜的进风口与一台空调的送风口相连，空调根据预先设置的通风规则，通过送风口和机柜的进风口将冷风送入各个机柜中。

基于图5所示的一种数据中心，如图6所示，在本发明一实施例中，所述数据中心，进一步包括：冷/热通道601；

所述冷/热通道601一端与各个所述机柜402的出风口相连，另一端与各个所述散热设备501的回风口相连；

所述冷/热通道601，用于将各个所述机柜402送入的热风冷却后形成回风，并将所述回风通过所述回风口送入各个所述散热设备中。

在本发明实施例中，机柜将内部产生的热风送入冷/热通道，通过冷/热通道将热风冷却形成回风，并将回风送入散热设备中，通过自然降温的方式冷却热风，能够降低系统的能耗。

如图7所示，本发明实施例提供了如前述实施例中任一所述的一种机柜的供电方法，

步骤701：预先将不间断电源和至少一台it设备部署在机柜本体内，并将所述不间断电源与外部配电柜相连，还包括：

步骤702：利用所述不间断电源接收所述外部配电柜输送的电能；

步骤703：利用所述不间断电源将所述电能输送给所述至少一台it设备。

在本发明实施例中，不间断电源和it设备部署在各个机柜内，通过不间断电源将外部配电柜输送的电源输送给it设备，当某个机柜内的不间断电源发生异常时，由于不间断电源被分散部署到各个机柜内，所以不会影响其他机柜中的it设备的运行，从而提高了配电系统的可靠性。

在本发明一实施例中，当所述机柜包括备用电池组时，在所述预先将不间断电源和至少一台it设备部署在机柜本体内，并将所述不间断电源与外部配电柜相连之后，进一步包括：

在所述机柜中部署备用电池组，并将所述备用电池组与所述不间断电源相连；

在所述利用所述不间断电源接收所述外部配电柜输送的电能之后，进一步包括：

利用所述不间断电源将所述外部配电柜输送的所述电能输送给所述备用电池组，当无法接收到所述外部配电柜输送的所述电能时，从所述备用电池组获取输入的所述电能，并将所述电能输送给所述至少一台it设备；

利用所述备用电池组接收并存储所述不间断电源输送的所述电能，以及向所述不间断电源输送存储的所述电能。

在本发明实施例中，通过将备用电池组与不间断电源相连，以使备用电池组能够接收并存储由不间断电源输送的电能，当不间断电源无法接收到外部配电柜输送的电能时，备用电池组可以将存储的电能输送给不间断电源，通过不间断电源将电能输送给各个it设备，以确保各个it设备不受外部配电柜异常的影响维持正常运行，从而提高了配电系统的可靠性。

在本发明一实施例中，所述将所述电能输送给所述至少一台it设备，包括：

利用所述不间断电源的互连接口及所述互连接口引出的信号线和电力线与外部至少一个机柜中的不间断电源相连；

当所述不间断电源无法接收所述外部配电柜和所述备用电池组输送的电能时，通过所述信号线将所述不间断电源发出的带有所述至少一台it设备需要的总电能的信号发送给外部的至少一个所述不间断电源，通过所述电力线接收所述外部的至少一个所述不间断根据所述信号输送的第一电能，并将所述第一电能输送给所述至少一台it设备。

在本发明实施例中，当不间断电源发生异常无法接收外部配电柜和备用电池组输送的电能时，通过不间断电源的互连接口引出的信号线将不间断电源发出的异常信号发送给其他机柜中的不间断电源，并通过互连接口引出的电力线接收由其他不间断电源根据异常信号输送的第一电能，并将第一电能输送给机柜中的各个it设备，以使it设备不受不间断电源异常的影响维持正常运行，从而提高了配电系统的可靠性。

为了更加清楚的说明本发明的技术方案及优点，下面以一种单排数据中心为例，对该单排数据中心如何运行进行详细说明，如图8所示，包括：

每一个it机柜801内均被部署一个不间断电源802和至少一个it设备803。

每个it机柜801内的不间断电源802与配电柜804相连。

不间断电源802通过机柜插排805与it设备803相连。

配电柜804，用于接收外部供电设备输送的电能，并将电能输送给各个it机柜801内的不间断电源802。

不间断电源802，用于接收配电柜804输送的电能，并通过机柜插排805将电能输送给相连的至少一台it设备803。

具体地，由于将整体部署的不间断电源分散到各个it机柜中，通过不间断电源将配电柜输送的电能输送给相连的it设备，所以当某个it机柜内的不间断电源发生异常时，不会影响其他it机柜中的it设备的运行，从而提高了配电系统的可靠性。

举例来说，配电柜部署在单排机柜的一端，两个it机柜分别为it机柜a和it机柜b，两个it机柜均与配电柜相连，it机柜a内部署一台不间断电源a和一台it设备a，it机柜b内部署一台不间断电源b和一台it设备b，it设备a和it设备b的功率均为8kw，配电柜通过会通过不间断电源a和不间断电源b分别向对应的it设备a和it设备b输送8kw的电能。

备用电池组806与不间断电源802相连。

不间断电源802，进一步用于将配电柜输送的电能输送给备用电池组，当无法接收到配电柜输送的电能时，从备用电池组获取输入的电能，并输送给至少一台it设备。

备用电池组，用于接收并存储不间断电源输送的电能，以及向不间断电源输送存储的电能。

具体地，在每一个机柜内分别部署一个备用电池组(例如，蓄电池组)，每个机柜内的备用电池组与该机柜内的不间断电源相连，以使备用电池组能够接收并存储由不间断电源输送的电能，当不间断电源无法接收到配电柜输送的电能时，备用电池组可以将存储的电能输送给不间断电源，通过不间断电源将电能输送给各个it设备，以确保各个it设备不受配电柜异常的影响维持正常运行，而将原本整体部署的备用电池组的重量分散到各个机柜，不但减小了配电柜的承重压力，也提高了配电系统的可靠性。

不间断电源进一步包括互连接口，用于通过互连接口及互连接口引出的信号线和电力线与其他至少一个机柜中的不间断电源相连，当不间断电源无法接收配电柜和备用电池组输送的电能时，通过信号线将不间断电源发出的带有至少一台it设备需要的总电能的信号发送给其他的至少一个不间断电源，通过电力线接收其他的至少一个不间断根据信号输送的第一电能，并将第一电能输送给至少一台it设备。

具体地，当不间断电源发生异常无法接收配电柜和备用电池组输送的电能时，通过不间断电源的互连接口引出的信号线将不间断电源发出的异常信号发送给其他机柜中的不间断电源，并通过互连接口引出的电力线接收由其他不间断电源根据异常信号输送的第一电能，其中，异常信号中包括所需总电能的，并将第一电能输送给机柜中的各个it设备。综上可见，当机柜内的不间断电源发生异常时，由于各个机柜中的不间断电源互为冗余，所以机柜内的it设备不受不间断电源异常的影响而继续运行，从而提高了配电系统的可靠性。

举例来说，当不间断电源a发生异常无法接收配电柜和备用电池组a输送的电能时，通过不间断电源的互连接口a引出的信号线将不间断电源发出的需要2kw的电能的信号发送给不间断电源b，不间断电源a接收不间断电源b根据信号通过电力线输送的2kw电能。

散热设备807与配电柜804相连；

至少一台散热设备的送风口与至少一台机柜的进风口相连；

散热设备807，用于通过送风口与机柜的进风口将冷风送入所相连的机柜中；

所述配电柜，进一步用于为每一台所述散热设备提供电能。

具体地，通过配电柜为散热设备(例如，空调)供电，而通过散热设备为各个机柜内的it设备散热，可以避免it设备因为温度过高而宕机。

举例来说，空调与配电柜相连，从配电柜处获取电能，每两台机柜的进风口与一台空调的送风口相连，空调根据预先设置的通风规则，空调通过送风口和机柜的进风口将冷风送入各个机柜中。

冷/热通道808一端与各个机柜的出风口相连，另一端与各个散热设备807的回风口相连；

冷/热通道808，用于将各个机柜801送入的热风冷却后形成回风，并将回风通过回风口送入各个散热设备807中。

具体地，机柜将内部产生的热风送入冷/热通道，通过冷/热通道将热风冷却形成回风，并将回风送入散热设备中，通过自然降温的方式冷却热风，能够降低系统的能耗。

举例来说，冷/热通道的一端分别于it机柜a和it机柜b相连，另一端与空调的回风口相连，利用冷/热通道通过自然降温的方式为从机柜内输送出的热风降温，并形成回风，并将回风通过空调的回风口输送给空调。

本发明各个实施例至少具有如下有益效果：

1、本发明一实施例中，先将不间断电源和it设备部署在机柜本体内，通过不间断电源将接收到的电能输送给相连的it设备，以使it设备正常运行。由于每个机柜中均被部署了不间断电源，所以当某个机柜内的不间断电源发生异常时，不会影响其他机柜中的it设备的运行，从而提高了配电系统的可靠性。

2、本发明一实施例中，通过将备用电池组(例如，蓄电池组)与不间断电源相连，以使备用电池组能够接收并存储由不间断电源输送的电能，当不间断电源无法接收到外部配电柜输送的电能时，备用电池组可以将存储的电能输送给不间断电源，通过不间断电源将电能输送给各个it设备，以确保各个it设备不受外部配电柜异常的影响维持正常运行，而将原本整体部署的备用电池组的重量分散到各个机柜，不仅减小了配电柜的承重压力，也提高了配电系统的可靠性。

3、本发明一实施例中，当不间断电源发生异常无法接收外部配电柜和备用电池组输送的电能时，通过不间断电源的互连接口引出的信号线将不间断电源发出的异常信号发送给其他机柜中的不间断电源，并通过互连接口引出的电力线接收由其他不间断电源根据异常信号输送的第一电能，并将第一电能输送给机柜中的各个it设备。综上可见，当机柜内的不间断电源发生异常时，由于各个机柜中的不间断电源互为冗余，所以机柜内的it设备不受不间断电源异常的影响而继续运行，从而提高了配电系统的可靠性。

4、本发明一实施例中，各个it设备连接在机柜插排上，不间断电源通过机柜插排将电能输送给各个it设备，可以避免因过电压和雷电感应而造成it设备的损坏，能够提高配电系统的可靠性。

5、本发明一实施例中，将不间断电源分散部署到各个机柜内，而配电柜通过不间断电源将电能输送给相连的it设备，以使it设备正常运行，所以当某个机柜内的不间断电源发生异常时，不会影响数据中心(例如，单排数据中心)整体运行，并且将原本整体部署的不间断电源的重量分散到各个机柜，减小了配电柜的承重压力，同时也提高了配电系统的可靠性。

6、本发明一实施例中，通过配电柜为散热设备(例如，空调)供电，而通过散热设备为各个机柜内的it设备散热，可以避免it设备因为温度过高而宕机。

7、本发明一实施例中，机柜将内部产生的热风送入冷/热通道，通过冷/热通道将热风冷却形成回风，并将回风送入散热设备中，通过自然降温的方式冷却热风，能够降低系统的能耗。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个〃····〃”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。