专利名称：工业计算机机组、电源机箱及系统机箱的制作方法
技术领域：
本发明是有关于电源供应机制，且特别是有关于一种工业计算机机组的电源供应。
背景技术：
由于计算机工业日益进步，且企业对于工业计算机系统的依赖也逐日提升，工业计算机通常特指非个人计算机或非消费性的电子系统，举例来说，工业计算机包含了使用于工厂自动化的核心控制设备、网页服务器、企业的数据备份服务器等等。随着电子技术与工业计算机相关应用的进展，业界对于服务器系统的要求自然相对提高。而为因应企业的成长，许多企业通常将为数众多的服务器单元整合于计算机机箱当中，并可利用多组计算机机箱搭配组成工业计算机机组，以应付大量产生的数据量或网络流量等需求，同时也能因应日后服务器系统的扩充与升级等需求。一般来说，一套工业计算机机组可能包含多个系统机箱，而每一个系统机箱中进一步包含多个单板计算机单元(如刀锋式计算机)，若工业计算机机组中各自单板计算机单元皆各自设置电源供应器以及电源线路，将占用巨大的空间且不易进行系统维护。此外， 设置大量的电源供应器将需要用到许多变压器及线圈，将造成制造成本提高、资源浪费且降低电力使用效率。举例来说，传统的中央数据服务器(data center)中的各个服务器单元、储存单元及网络单元的输入电源通常为来自电力公司的交流电压。各个服务器单元、储存单元及网络单元的内部工作电路需要的则是稳定的直流电源，因此上述单元内皆设有各自的电源供应器，电源供应器内可能包含变压器及交直流转换器(AC-to-DC converter)，此电源供应器可负责将110V、220V的交流电源转换成12V直流输出电压，以供各个设备内的电源需求。 由于传统的中央数据服务器中将会有多达上百至上千个计算用、储存用及通讯用的系统单元，各自设置独立的电源供应器将耗费大量制造资源与成本。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种工业计算机机组，其具有独立的电源机箱用以供电给多个系统机箱，此外，工业计算机机组利用电源机箱直接将市电输入的高压交流电转换成高压直流电，并以高压直流电的形式径行分送至各个系统机箱，各个系统机箱仅须对直流电力的电压大小进行分压或调整便可将直流电分送各系统单元加以利用。因此，本发明内容的一态样是在提供一种工业计算机机组，其包含电源机箱以及多个系统机箱。其中，电源机箱包含电源转换模块以及电源配线槽，电源转换模块耦接于市电电源与电源配线槽之间，电源转换模块用以将高压交流电转换为高压直流电。而每一系统机箱分别包含多个系统单元以及一配线分流模块。配线分流模块耦接于该电源配线槽以及该等系统单元之间，该配线分流模块自该电源配线槽接收该高压直流电，并将该高压直流电分流至该等系统单元。
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根据本发明内容的一实施例，其中配线分流模块包含一电源理线盒以及η个电源分配单元，而每一该等系统机箱包含n*m个该等系统单元，其中该电源理线盒用以将该高压交流电分流至该等电源分配单元，每一该等电源分配单元用以将该高压交流电分流至m 个该等系统单元。根据本发明内容的另一实施例，其中每一系统单元包含一变压器以及一内部电路，变压器与配线分流模块耦接，变压器用以将高压直流电转换为低压直流电，低压直流电用以驱动内部电路。根据本发明内容的又一实施例，其中市电电源用以提供高压交流电，高压交流电为大于300伏特的交流电。另一方面，高压直流电为大于300伏特的直流电。 本发明内容的另一态样是在提供一种电源机箱用以耦接至多个系统机箱，每一系统机箱分别包含多个系统单元以及一配线分流模块，配线分流模块耦接于该等系统单元。 其中电源机箱包含电源转换模块以及电源配线槽。电源转换模块耦接于市电电源与电源配线槽之间，电源转换模块用以将高压交流电转换为高压直流电。电源配线槽将高压直流电分流至该等系统机箱中的配线分流模块。根据本发明内容的一实施例，其中市电电源用以提供高压交流电，高压交流电为大于300伏特的交流电。另一方面，高压直流电为大于300伏特的直流电。本发明内容的又一态样是在提供一种系统机箱，其与一电源机箱耦接，其中电源机箱包含电源转换模块以及电源配线槽，电源转换模块耦接于市电电源与电源配线槽之间，电源转换模块用以将高压交流电转换为高压直流电，电源配线槽将高压直流电传输至系统机箱。其中系统机箱包含多个系统单元以及一配线分流模块。每一系统单元包含内部电路以及变压器。该配线分流模块耦接于该电源配线槽以及该等系统单元之间，该配线分流模块自该电源配线槽接收该高压直流电，并将该高压直流电分流至该等系统单元，其中每一该等系统单元中的该变压器与该配线分流模块耦接，该变压器用以将该高压直流电转换为一低压直流电，该低压直流电用以驱动该内部电路。根据本发明内容的一实施例，其中该配线分流模块包含一电源理线盒以及η个电源分配单元，而每一该等系统机箱包含n*m个该等系统单元，其中该电源理线盒用以将该高压交流电分流至该等电源分配单元，每一该等电源分配单元用以将该高压交流电分流至 m个该等系统单元。
为让本揭示内容的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下图1绘示根据本发明的一实施例中一种工业计算机机组的示意图；图2绘示图1中配线分流模块的示意图；以及图3其绘示根据本发明的一实施例中系统单元的内部示意图。主要附图标记说明100:工业计算机机组120:电源机箱140:系统机箱200:市电电源122 电源转换模块IM 电源配线槽
142:配线分流模块142a:电源理线盒Dl Dn 电源分配单元Ull Umn 系统单元160:变压器162:内部电路
具体实施例方式请参阅图1，其绘示根据本发明的一实施例中一种工业计算机机组100的示意图。 如图ι所示，工业计算机机组100中包含电源机箱120以及多个系统机箱140。于此实施例中，电源机箱120可用以供电给不只一组系统机箱140，图标中仅绘示两组系统机箱140作为举例，但本发明并不以两组为限，举例来说，于部份实施例中，作为中央数据服务器(data center)的工业计算机机组100可包含十二组系统机箱140。电源机箱120作为工业计算机机组100的主要电力供应来源，电源机箱120中可包含电源转换模块122以及电源配线槽124，电源转换模块122可与外界的市电电源 200(如市电插座、或是市电配电盘等)耦接。市电电源200用以提供一组高压交流电输入， 其中高压交流电为大于300伏特的交流电，例如，于此例中，高压交流电可为3 80伏特的交流电，实际应用中，电力公司本身即可提供380伏特的三相交流电。于此实施例中，电源转换模块122耦接于市电电源200与电源配线槽IM之间，电源转换模块122用以将高压交流电转换为高压直流电，于此例中，高压直流电可为380伏特的直流电。而每一系统机箱140分别包含多个系统单元Ull Unm以及配线分流模块142，配线分流模块142耦接于电源配线槽124以及系统单元Ull Unm之间，配线分流模块142 自电源配线槽1 接收高压直流电(如380VDC)，并将高压直流电分流至系统单元Ull Unm0须特别注意的是，于此实施例中，本发明的配线分流模块142可进一步包含阶层结构，以阶层方式将高压直流电分流至各自的系统单元Ull Unm。请一并参阅图2，其绘示图1中配线分流模块142的示意图。于图2所示，配线分流模块142包含电源理线盒14 以及η个电源分配单元Dl Dn0而每一系统机箱140包含n*m个系统单元(即包含Ull Ulm，U21 U2m...，Unl Unm 等)，其中电源理线盒14 与电源配线槽IM耦接，电源理线盒14 自电源配线槽IM接收高压交流电(如380VDC)并分流至η个电源分配单元Dl Dn，每一电源分配单元Dl Dn用以将高压交流电(如380VDC)分流至m个系统单元，如电源分配单元Dl对应到系统单元Ull Ulm，电源分配单元D2对应到系统单元U21 U2m，依次类推。须注意的是，上述的配线分流模块142的配线分流方式，仅为本发明实施时的一种举例，本发明并不限定于特定的阶层分流方式或是特定的系统单元数量。实际应用中， 系统单元数量视运作或服务器实际需求而定，每一电源分配单元Dl Dn可将高压交流电 (如380VDC)分流至1 m个系统单元，此外，每一电源分配单元Dl Dn所推动的系统单元数量亦不必然完全相同，可视个别系统单元的电力负载或其它应用因素而定。在实际的大型工业计算机机组100中，每一个系统机箱140中可能包含5 10组电源分配单元，而每一电源分配单元还对应到5 10组系统单元。若不采用有次序的配线方式，将使得系统机箱140内充满各种混乱的线路电缆，设置电源理线盒14 有助于整理系统机箱140的内部线路。请一并参阅图3，其绘示根据本发明的一实施例中系统单元Ull的内部示意图。图 3中以系统单元Ull为例，实际应用中，系统单元Ull Umn皆具有类似架构。如图3中，系统单元Ull内包含变压器160以及内部电路162，变压器160与配线分流模块142中的电源分配单元Dl耦接。变压器160用以将高压直流电(如380VDC)转换为一般工作电路所需的低压直流电，例如12伏特的直流电(12VDC)，低压直流电用以驱动内部电路162，举例来说，内部电路162可包含处理器、系统芯片、网络模块、储存媒体、显示屏幕等等。须特别说明的是，在本发明的工业计算机机组100中，电源机箱120直接将输入的交流电源转换为直流电源，并直接以直流电源型态将电力配送到各系统机箱140的系统单元Ull Umn上，与一般习知技术中利用交流电方式配送的方式不同，利用直流方式配送不需要在个别系统单元Ull Umn设置交直流转换器，因此若有12组系统机箱140即节省了 12*m*n个交直流转换器的设置成本，此外，利用直流电传输的架构同时较便利于设置电力援备模块。综上所述，本发明提出一种工业计算机机组，其具有独立的电源机箱用以供电给多个系统机箱，此外，工业计算机机组利用电源机箱直接将市电输入的高压交流电转换成高压直流电，并以高压直流电的形式径行分送至各个系统机箱，各个系统机箱仅须对直流电力的电压大小进行分压或调整便可将直流电分送各系统单元加以利用，借此，有助于节省在系统单元之前设置各别的交直流转换器的成本，并可避免多个交直流转换器同时运作时的电力资源浪费以及运转散热问题。虽然本揭示内容已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本揭示内容，任何本领域普通技术人员，在不脱离本揭示内容的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本揭示内容的保护范围当视后附的权利要求书所界定的范围为准。
权利要求
1.一种工业计算机机组，其特征在于，包含一电源机箱，该电源机箱包含一电源转换模块以及一电源配线槽，该电源转换模块耦接于一市电电源与该电源配线槽之间，该电源转换模块用以将一高压交流电转换为一高压直流电；以及多个系统机箱，其中每一所述系统机箱分别包含 多个系统单元；以及一配线分流模块，该配线分流模块耦接于该电源配线槽以及所述系统单元之间，该配线分流模块自该电源配线槽接收该高压直流电，并将该高压直流电分流至所述系统单元。
2.根据权利要求1所述的工业计算机机组，其特征在于，该配线分流模块包含一电源理线盒以及η个电源分配单元，而每一所述系统机箱包含n*m个所述系统单元，其中该电源理线盒用以将该高压交流电分流至所述电源分配单元，每一所述电源分配单元用以将该高压交流电分流至m个所述系统单元。
3.根据权利要求1所述的工业计算机机组，其特征在于，每一所述系统单元包含一变压器以及一内部电路，该变压器与该配线分流模块耦接，该变压器用以将该高压直流电转换为一低压直流电，该低压直流电用以驱动该内部电路。
4.根据权利要求1所述的工业计算机机组，其特征在于，该市电电源用以提供该高压交流电，该高压交流电为大于300伏特的交流电。
5.根据权利要求1所述的工业计算机机组，其特征在于，该高压直流电为大于300伏特的直流电。
6.一种电源机箱，用以耦接至多个系统机箱，其特征在于，每一所述系统机箱分别包含多个系统单元以及一配线分流模块，该配线分流模块耦接于所述系统单元，其中该电源机箱包含一电源转换模块，该电源转换模块耦接于一市电电源与该电源配线槽之间，该电源转换模块用以将一高压交流电转换为一高压直流电；以及一电源配线槽，该电源配线槽将该高压直流电分流至所述系统机箱中的该配线分流模块。
7 根据权利要求6所述的电源机箱，其特征在于，该市电电源用以提供该高压交流电， 该高压交流电为大于300伏特的交流电。
8.根据权利要求6所述的电源机箱，其特征在于，该高压直流电为大于300伏特的直流H1^ ο
9.一种系统机箱，其与一电源机箱耦接，其特征在于，该电源机箱包含一电源转换模块以及一电源配线槽，该电源转换模块耦接于一市电电源与该电源配线槽之间，该电源转换模块用以将一高压交流电转换为一高压直流电，该电源配线槽将该高压直流电传输至该系统机箱，该系统机箱包含多个系统单元，其中每一所述系统单元包含一内部电路以及一变压器；以及一配线分流模块，该配线分流模块耦接于该电源配线槽以及所述系统单元之间，该配线分流模块自该电源配线槽接收该高压直流电，并将该高压直流电分流至所述系统单元， 其中每一所述系统单元中的该变压器与该配线分流模块耦接，该变压器用以将该高压直流电转换为一低压直流电，该低压直流电用以驱动该内部电路。
10.根据权利要求9所述的系统机箱，其特征在于，该配线分流模块包含一电源理线盒以及η个电源分配单元，而每一所述系统机箱包含n*m个所述系统单元，其中该电源理线盒用以将该高压交流电分流至所述电源分配单元，每一所述电源分配单元用以将该高压交流电分流至m个所述系统单元。
全文摘要
本发明公开了一种工业计算机机组、电源机箱及系统机箱，该工业计算机机组包含电源机箱以及多个系统机箱。其中，电源机箱包含电源转换模块以及电源配线槽，电源转换模块耦接于市电电源与电源配线槽之间，电源转换模块用以将高压交流电转换为高压直流电。而每一系统机箱分别包含多个系统单元以及一配线分流模块。配线分流模块耦接于该电源配线槽以及所述系统单元之间，该配线分流模块自该电源配线槽接收该高压直流电，并将该高压直流电分流至所述系统单元。
文档编号G06F1/26GK102478890SQ20101056909
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月25日 优先权日2010年11月25日
发明者彭杏豪 申请人:英业达股份有限公司