本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种数据中心空调供电系统及其供电方法。
背景技术：
随着数据中心技术的大规模建设，新技术越来越多，机房不仅需要不定时的维护、维修，同时机房需要根据业务的增长进行扩容，承载数据中心业务需要的配电系统也越来越复杂。客户对数据中心供电等级的要求越来越高，为达到更高的供电等级，需配置更多数量的不间断电源(uninterruptiblepowersystem，ups)及其对应的蓄电池组件等设备。
现行集装箱数据中心的空调供电系统是只有一路市电直供、无后备电源的供电方式，普遍问题是供电等级不高，当市电断电时，空调即停止工作，集装箱内温度急剧上升，即使it负载有不间断电源ups供电，能够正常工作，但是随着集装箱内部温度升高，当温度上升到it负载极限温度时，it负载也会宕机，停止工作；如果要提高机房供电等级，需冗余一定数量或增加一倍数量的电力设备，成本较高，同时电力设备利用率极低，造成浪费，增加投资成本，在集装箱数据中心本就紧张的空间内如果电力设备占用更多的空间，那么留给服务器机柜的空间将大大减小，经济性差。
技术实现要素：
本发明提供了一种数据中心空调供电系统及其供电方法，在提高空调供电可靠性及机房供电等级基础上，节约集装箱数据中心的内部空间。
第一方面，本发明提供了一种数据中心空调供电系统，包括：一体化电源柜、电源模块、至少一个待供电it机柜、空调和箱体；其中，
所述一体化电源柜、所述待供电it机柜、空调设置在所述箱体内；
所述电源模块与所述一体化电源柜相连，并且设置在对应的所述待供电it机柜中；
所述空调与所述电源模块相连；
所述一体化电源柜，用于接收外部的供电系统提供的输入电压，并将所述输入电压分配给每一个待供电it机柜及所述电源模块；
所述电源模块，用于根据所述一体化电源柜分配的输入电压，为对应的所述空调供电。
优选地，所述电源模块包括：不间断电源和蓄电池；
所述不间断电源，用于接收所述一体化电源柜分配的输入电压，确定所述输入电压是否不小于预设第一阈值；当所述输入电压不小于预设第一阈值时，根据所述一体化电源柜分配的所述输入电压，为对应的所述空调供电，并向所述蓄电池输出第一电压；否则，接收所述蓄电池输出的第二电压，将第二电压逆变为交流电压，并将所述交流电压输出给所述空调供电；
所述蓄电池，用于接收所述不间断电源输出的第一电压，当所述第一电压不小于预设第二阈值时，根据所述第一电压进行充电；当所述输入的第一电压小于所述预设第二阈值时，向所述不间断电源输出所述第二电压。
优选地，所述不间断电源，用于确定所述第一输入电压和所述第二输入电压中是否均小于所述预设第一阈值，如果是，接收所述蓄电池输出的所述第二电压；将所述第二电压逆变为交流电压，并将所述交流电压输出给所述空调供电。
优选地，所述不间断电源，用于确定所述第一输入电压和所述第二输入电压是否均小于预设阈值，如果否，确定所述第一输入电压和所述第二输入电压中是否存在小于所述预设第一阈值的故障输入电压，如果是，则将除所述故障输入电压以外的目标输入电压输出给对应的电源分配单元。
优选地，所述一体化电源柜，用于接收外部的第一供电系统提供的第一输入电压和外部的第二供电系统提供的第二输入电压，并将所述第一输入电压以及所述第二输入电压均分别分配给每一个待供电it机柜及所述不间断电源。
优选地，每一个所述待供电it机柜均包括：第一电源分配单元(pdu1)、第二电源分配单元(pdu2)以及至少一个待供电元件；其中，
所述第一电源分配单元与第一供电系统相连，用于根据所述待供电it机柜分配的第一输出电压，向所述至少一个待供电元件供电；
所述第二电源分配单元与第二供电系统相连，用于根据待供电it机柜分配的第二输出电压，向所述至少一个待供电元件供电。
第二方面，本发明提供了一种数据中心空调供电系统的供电方法，包括：
接收外部的供电系统提供的输入电压；
将所述输入电压分配给每一个待供电it机柜及电源模块；
利用所述电源模块接收的输入电压，为对应的空调供电。
优选地，所述利用所述电源模块接收的输入电压，为对应的空调供电，包括：
利用所述电源模块中的不间断电源接收输入电压，并确定所述输入电压是否不小于预设第一阈值；
如果是，根据所述输入电压，为所述空调供电，并向所述电源模块中的蓄电池输出第一电压；
否则，接收所述蓄电池输出的第二电压，并根据所述第二电压，为对应的所述空调供电。
优选地，所述接收外部的供电系统提供的输入电压，包括：
接收外部的第一供电系统提供的第一输入电压和外部的第二供电系统提供的第二输入电压；
所述将所述输入电压分配给每一个待供电it机柜及电源模块，包括：
将所述第一输入电压输出给所述待供电it机柜内的第一电源分配单元及电源模块，并将所述第二输入电压输出给所述待供电it机柜内的第二电源分配单元及电源模块；
利用所述第一电源分配单元向所述待供电it机柜内的至少一个待供电元件输出第三电压；利用所述第二电源分配单元向所述至少一个待供电元件输出第四电压。
本发明的有益效果：本发明提供的一种数据中心空调供电系统及其供电方法，利用热备式电源模块为空调供电，市电正常时采用市电直供，电源模块处于热备状态，市电异常时，电源模块无缝切换，为空调提供电能，为空调稳定运行提供保障，提高数据中心空调供电可靠性；同时动环监控系统能够监控到每台设备用电情况，供电可靠性高，灵活多变，可实现不断电维护，不断电扩容，不断电更换电源模块，实现较高的供电设计标准。
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是本发明一个实施例提供的一种数据中心空调供电系统的结构示意图；
图2是本发明另一个实施例提供的一种数据中心空调供电系统的结构示意图；
图3是本发明又一个实施例提供的一种数据中心空调供电系统的结构示意图；
图4是本发明再一个实施例提供的一种数据中心空调供电系统的结构示意图；
图5是本发明再一个实施例提供的一种数据中心空调供电系统带热备式ups的标准机柜的结构示意图；
图6是本发明一个实施例提供的一种数据中心空调供电系统的供电方法的流程图。
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数据中心空调供电系统，包括：一体化电源柜101、电源模块102、至少一个待供电it机柜103、空调104和箱体105；其中，
所述一体化电源柜101、所述待供电it机柜103、空调104设置在所述箱体105内；
所述电源模块102与所述一体化电源柜101相连，并且设置在对应的所述待供电it机柜103中；
所述空调104与所述电源模块102相连；
所述一体化电源柜101，用于接收外部的供电系统提供的输入电压，并将所述输入电压分配给每一个待供电it机柜103及所述电源模块102；
所述电源模块102，用于根据所述一体化电源柜101分配的输入电压，为对应的所述空调104供电。
上述实施例中，通过将电源模块分别设置在对应的待供电it机柜内，利用一体化电源柜接收外部的供电系统提供的输入电压，并将输入电压分配给电源模块与待供电it机柜，电源模块根据接收的输入电压，为对应的空调供电。由于利用热备式电源模块为空调供电，市电正常时采用市电直供，电源模块处于热备状态，市电异常时，电源模块无缝切换，为空调提供电能，为空调稳定运行提供保障，进而提高数据中心可靠性及机房供电等级。
如图2所示，本发明一个实施例中，所述电源模块102包括：不间断电源201和蓄电池202；
所述不间断电源201，用于接收所述一体化电源柜101分配的输入电压，确定所述输入电压是否不小于预设第一阈值；当所述输入电压不小于预设第一阈值时，根据所述一体化电源柜101分配的所述输入电压，为对应的所述空调104供电，并向所述蓄电池202输出第一电压；否则，接收所述蓄电池202输出的第二电压，将第二电压逆变为交流电压，并将所述交流电压输出给所述空调104供电；
所述蓄电池202，用于接收所述不间断电源201输出的第一电压，当所述第一电压不小于预设第二阈值时，根据所述第一电压进行充电；当所述输入的第一电压小于所述预设第二阈值时，向所述不间断电源201输出所述第二电压。
在这里，电源模块包括有不间断电源和蓄电池，在外部的供电系统供应的输入电压不小于预设第一阈值时，即说明供电系统能稳定供电，此时通过一体化电源柜将此输入电压分配给不间断电源，由不间断电源为对应的空调供电，并同时为蓄电池充电。当蓄电池充电时，不间断电源向蓄电池输出的第一电压不小于预设第二阈值，当蓄电池完成充电后，不间断电源向蓄电池输出的第一电压则小于预设第二阈值，以使蓄电池停止充电。当一体化电源柜接收的输入电压小于预设第一预设阈值时，说明供电系统出现故障或者供电系统与一体化电源柜之间的连接出现故障，此时无法通过不间断电源为空调供电，则利用电源模块中的蓄电池为it机柜供电，即此时蓄电池向不间断电源输出第二电压，则不间断电源根据此第二电压为空调供电。由此，通过不间断电源和蓄电池结合的方式，实现为各个空调系统的持续供电，避免了当外部供电系统出现故障时，空调无法运行导致机器损坏、数据丢失的情况，从而提高了数据中心空调供电系统的可靠性。
由于电源模块的重量较大，是整个it机柜的主要重量负载部分，因此在将不间断电源和蓄电池设置到it机柜中时，可将不间断电源和蓄电池设置在it机柜的底部，以均衡电源模块的重量分布，从而降低了对集装箱底部的承重要求，进而降低了集装箱式数据中心的建设成本。
本发明一个实施例中，所述不间断电源201，用于确定所述第一输入电压和所述第二输入电压中是否均小于所述预设第一阈值，如果是，接收所述蓄电池输出的所述第二电压；将所述第二电压逆变为交流电压，并将所述交流电压输出给所述空调供电。
在这里，当市电1和市电2的输入电压均小于预设第一阈值时，说明市电1和市电2均出现故障或者市电1与市电2与数据中心的连接出现故障，此时无法通过市电1和市电2经不间断电源为空调持续供电，只能通过蓄电池的储蓄电能为各个空调供电。由于蓄电池输出的电压为直流电压，因此需将蓄电池输出的电压经不间断电源处理为交流电压之后，再输出给电源分配单元，由电源分配单元根据此交流电压，向空调输出交流电压。
值得一提的是，蓄电池的电能只能作为应急和后备电能，只能为机柜提供15min～60min左右的电能。因此在市电1和市电2或者不间断电源出现故障时，即蓄电池开始为it机柜供电时，数据中心的监控系统会发出警报，并短信通知运维人员进行维护，防止出现蓄电池电能消耗完毕时市电尚未恢复的情况。同时蓄电池开始释放电能时会给监控系统发送信号，以使监控系统提示各个it机柜内的服务器进行数据保存，以防止数据丢失。
另外，本发明一个实施例中，所述不间断电源201，用于确定所述第一输入电压和所述第二输入电压是否均小于预设阈值，如果否，确定所述第一输入电压和所述第二输入电压中是否存在小于所述预设第一阈值的故障输入电压，如果是，则将除所述故障输入电压以外的目标输入电压输出给对应的电源分配单元。
在这里，当市电1或市电2中的其中一路市电出现故障时，则利用另一路正常的市电进行供电。例如，当市电1出现故障时，则利用市电2为数据中心供电，即将市电2的输出的电压作为不间断电源的目标输入电压，由不间断电源将此目标输入电压输出给对应的电源分配单元，例如，市电2正常时，则将目标输入电压输出给第二电源分配单元。
本发明一个实施例中，所述一体化电源柜101，用于接收外部的第一供电系统提供的第一输入电压和外部的第二供电系统提供的第二输入电压，并将所述第一输入电压以及所述第二输入电压均分别分配给每一个待供电it机柜103及所述不间断电源201。
举例来说，一体化电源柜可从市电1和市电2分别获取到第一输入电压和第二输入电压，并将第一输入电压和第二输入电压均分配给每一个待供电it机柜及不间断电源，即使其中一路市电出现故障，仍可实现持续供电。例如，市电1出现故障时，可将市电2的输入电压分配给不间断电源，从而保障不间断电源持续为空调供电，由此进一步提高了数据中心空调供电系统的可靠性。
具体的，如图3所示，本发明一个实施例中，每一个所述待供电it机柜103均包括：第一电源分配单元(pdu1)301、第二电源分配单元(pdu2)302以及至少一个待供电元件303；其中，
所述第一电源分配单元301与第一供电系统相连，用于根据所述待供电it机柜分配的第一输出电压，向所述至少一个待供电元件303供电；
所述第二电源分配单元302与第二供电系统相连，用于根据待供电it机柜分配的第二输出电压，向所述至少一个待供电元件303供电。
举例来说，一体化电源柜接收来自市电1(ac1)的第一输入电压和来自市电2(ac2)的第二输入电压，将第一输入电压输出给电源分配单元及待供电it机柜，并将第二输入电压输出给电源分配单元及待供电it机柜，然后第一电源分配单元根据所述待供电it机柜分配的第一输出电压向至少一个待供电元件供电，第二电源分配单元，根据待供电it机柜分配的第二输出电压向至少一个待供电元件供电。当市电1和市点2均正常供电时，则各个待供电元件(服务器和交换机等)分别从市电1和市电2获得一半电能，即第一输出电压与第二输出电压为待供电元件额定电压的一半。
综上所述，该集装箱数据中心空调供电系统采用两路电路进行供电，当其中一路电路出现故障时，可由另一路正常电路持续为数据中心供电。当两路电路均出现故障时，可由电源模块中的蓄电池为数据中心供电，从而保障了数据中心内空调的持续供电，由此进一步提高了数据中心空调供电系统的可靠性。
如图6，本发明实施例提供了一种数据中心空调供电系统的供电方法，该方法可以包括以下步骤：
步骤601：接收外部的供电系统提供的输入电压；
步骤602：将所述输入电压分配给每一个待供电it机柜及电源模块；
步骤603：利用所述电源模块接收的输入电压，为对应的空调供电。
上述实施例中，通过将电源模块分别设置在对应的待供电it机柜内，利用一体化电源柜接收外部的供电系统提供的输入电压，并将输入电压分配给各个待供电it机柜及电源模块，每个电源模块根据接收的输入电压，为对应的空调供电。由于利用热备式电源模块为空调供电，市电正常时采用市电直供，电源模块处于热备状态，市电异常时，电源模块无缝切换，为空调提供电能，为空调稳定运行提供保障，提高数据中心可靠性及机房供电等级。
本发明一个实施例中，步骤603的具体实施方式，可以包括：
利用所述电源模块中的不间断电源接收输入电压，并确定所述输入电压是否不小于预设第一阈值；
如果是，根据所述输入电压，为所述空调供电，并向所述电源模块中的蓄电池输出第一电压；
否则，接收所述蓄电池输出的第二电压，并根据所述第二电压，为对应的所述空调供电。
在这里，电源模块包括有不间断电源和蓄电池，在外部的供电系统供应的输入电压不小于预设第一阈值时，即说明供电系统能稳定供电，此时通过一体化电源柜将此市电分配给不间断电源及待供电it机柜，并由不间断电源为对应的空调供电，并同时为蓄电池充电。当蓄电池充电时，不间断电源向蓄电池输出的第一电压不小于预设第二阈值，当蓄电池完成充电后，不间断电源向蓄电池输出的第一电压则小于预设第二阈值，以使蓄电池停止充电。当一体化电源柜接收的输入电压小于预设第一预设阈值时，说明供电系统出现故障或者供电系统与一体化电源柜之间的连接出现故障，此时无法通过不间断电源为it机柜供电，则利用电源模块中的蓄电池为it机柜供电，即此时蓄电池向不间断电源输出第二电压，则不间断电源根据此第二电压为空调供电。由此，通过不间断电源和蓄电池结合的方式，实现空调系统持续供电，避免了当外部供电系统出现故障时，数据中心由于骤然断电导致的数据丢失的情况，从而提高了集装箱式数据中心供电的可靠性。
本发明一个实施例中，步骤601的具体实施方式，可以包括：接收外部的第一供电系统提供的第一输入电压和外部的第二供电系统提供的第二输入电压；步骤602的具体实施方式，可以包括：将所述第一输入电压输出给所述待供电it机柜内的第一电源分配单元及电源模块，并将所述第二输入电压输出给所述待供电it机柜内的第二电源分配单元及电源模块。
举例来说，一体化电源柜可从市电1和市电2分别获取到第一输入电压和第二输入电压，并将第一输入电压和第二输入电压均分配给各个待供电it机柜及不间断电源，从而使得不间断电源可利用两路市电的电压为空调供电，即使其中一路市电出现故障，仍可实现持续供电。例如，市电1出现故障时，可将市电2的输入电压分配给不间断电源，从而保障不间断电源持续为it机柜供电，由此进一步提高了数据中心供电的可靠性。
综上所述，本发明各个实施例至少具有如下有益效果：
1、在本发明实施例中，通过将电源模块分别设置在对应的待供电it机柜内，利用一体化电源柜接收外部的供电系统提供的输入电压，并将输入电压分配给电源模块，每个电源模块根据接收的输入电压，为对应的空调供电。由于电源模块的重量较大，将不间断电源和蓄电池设置到it机柜中时，可将不间断电源和蓄电池设置在it机柜的底部，以均衡电源模块的重量分布，从而降低了对集装箱底部的承重要求，进而降低了集装箱式数据中心的建设成本。
2、在本发明实施例中，电源模块包括有不间断电源和蓄电池，在外部的供电系统供应的输入电压能稳定供电时，通过一体化电源柜将此输入电压分配给不间断电源，由不间断电源为对应的待供电it机柜供电，并同时为蓄电池充电。当供电系统出现故障或者供电系统与一体化电源柜之间的连接出现故障时，此时无法通过不间断电源为it机柜供电，则利用电源模块中的蓄电池为it机柜供电。由此，通过不间断电源和蓄电池结合的方式，实现为各个待供电it机柜的持续供电，避免了当外部供电系统出现故障时，空调无法运行散热出现机器故障等问题。
3、在本发明实施例中，集装箱数据中心空调供电系统采用两路电路进行供电，当其中一路电路出现故障时，可由另一路正常电路持续为数据中心供电。当两路电路均出现故障时，可由电源模块中的蓄电池为空调供电，从而保障了数据中心内的空调的持续供电散热。
4、在本发明实施例中，蓄电池开始为it机柜供电时，数据中心的监控系统会发出警报，并短信通知运维人员进行维护，防止出现蓄电池电能消耗完毕时市电尚未恢复的情况。同时蓄电池开始释放电能时会给监控系统发送信号，以使监控系统提示各个it机柜内的服务器进行数据保存，以防止空调无法运行机器损坏导致数据丢失，从而进一步提高数据中心的供电可靠性和数据安全性。
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。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。
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。