数据中心的机柜系统的制作方法

本发明涉及一种数据中心的机柜系统，尤其涉及一种可变化电源方案方式的机柜系统。

背景技术

数据中心(datacenter)是一种用于设置计算机系统主机(或称服务器主机)及相关部件的设施。数据中心之电脑系统主机所使用的电源供应器，会随着电脑系统主机的用电需求或特殊要求而搭配不同规格的电源供应器。

举例来说，工业电源除了分成多种不同的尺寸规格(如：1u、2u、atx、flex等)外，各别尺寸规格下的电源供应器又可依不同瓦特数(如：100w～1200w)而区分成多个种类。

当有数据中心内的电源供应器发生损坏而需更换时，数据中心的维护者必需通知原厂的电源供货商来进行维修，这样不但会拉长数据中心恢复正常工作的时间，也会使数据中心相关的维修成本提高。

另一方面，若由数据中心的维护者自行维修，就必须对数据中心的柜体进行拆解，且另需将电脑系统主机拉出并打开主机上盖，以进行旧电源供应器的拆卸及更换成新的电源供应器。但这种更换方式往往在自行打开主机上盖或外盖时就会失去原厂的保固。也因此，目前数据中心中之电脑系统主机的电源供应器的配置方式往往在需要维护时会造成维护期间的冗长，不但在这段维护期间内造成其他电脑系统主机的负担增加，厂商也必须为各种不同的电脑系统主机备妥各种电源供应器，因而需有大量且多种的备品库存，无法有效达到资源利用的优化，换句话说，在必须备妥种类过于繁多的电源供应器情形下，更有可能因为库存的期间过长而造成资源的浪费。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种使电源供应模块便于维修或更换的机柜系统。

本发明的另一目的在于提供一种使所需使用的电源供应模块能具备有效利用及减少资源浪费的优点的机柜系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：提供一种数据中心的机柜系统，包含：一柜体、复数数据服务器主机及一电源供应模块。该柜体具有相对的一前侧及一后侧，于该前侧与该后侧间设有复数机架模块。该等数据服务器主机系可拆卸地装设于对应的机架模块。该电源供应模块系设于该柜体内对应的机架模块并耦接该等数据服务器主机之至少其一，该电源供应模块包含：一制定框，系符合一第一规格，该制定框具有一容置槽，该容置槽系供单一电源核芯单元的插拔式组装，该容置槽并可容置相异参数的该电源核芯单元，其中，该制定框系令该电源核芯单元于该柜体之后侧进行可拆卸式的抽换。

于本发明之一实施例中，该电源核芯单元的参数系包含该电源核芯单元的尺寸规格，该制定框的该第一规格与该电源核芯单元之该尺寸规格的搭配系选自：ipc-1u与ipc-flex的搭配、ipc-2u与ipc-flex的搭配、ipc-2u与ipc-1u的搭配、ipc-2u与ipc-sfx的搭配、ipc-at/atx与ipc-sfx的搭配中之其中一种。

于本发明之一实施例中，该电源核芯单元之相异参数是相异的输出功率或相异的尺寸规格。

于本发明之一实施例中，该电源核芯单元设有第一电性端口，该电源供应模块包含：一第一电源供应板，系设置于该制定框内，并于该第一电源供应板上设置有与该第一电性端口对接的一第二电性端口，该第二电性端口系耦接至一数字控制模块，该数字控制模块系调变自该电源核芯单元传送而来的电力以驱动对应的该数据服务器主机。进一步地，该第一电性端口是金手指连接器，该第二电性端口是对接端连接器，其中于该金手指连接器及该对接端连接器中系具有复数端子，该等端子的使用组合系对应相异输出功率的该电源核芯单元，该制定框系供相异尺寸规格之该电源核芯单元的抽换。

于本发明之一实施例中，该电源核芯单元设有第一电性端口，该电源供应模块包含：一对接组，系具有一第三电性端口及与该第三电性端口耦接并耦接至对应之数据服务器主机内之复数需电端的一线材连接组，该第三电性端口与该第一电性端口对接。

于本发明之一实施例中，该电源核芯单元的参数系包含该电源核芯单元的尺寸规格，该电源核芯单元的该尺寸规格及该制定框的该第一规格系皆符合现有电源供应器之尺寸规格的规范。

于本发明之一实施例中，该制定框具有一开口，该电源核芯单元的外表面上具有供标示一安全规格的一安规信息区，于该电源核芯单元被组装于该制定框内时，该开口系对应该安规信息区以供该安全规格的显露。

为达上述目的及其他目的，本发明复提出一种数据中心的机柜系统，包含：一柜体、复数数据服务器主机及一电源供应模块。该柜体具有相对的一前侧及一后侧，于该前侧与该后侧间设有复数机架模块。该等数据服务器主机系可拆卸地装设于对应的机架模块。该电源供应模块系设于该柜体内对应的机架模块并耦接该等数据服务器主机之至少其一，该电源供应模块包含：一制定框，系符合一第一规格，该制定框具有一容置槽，该容置槽系供相异参数之复数电源核芯单元的插拔式组装，其中，该制定框系令该等电源核芯单元于该柜体之后侧进行可拆卸式的抽换，该制定框系同时容纳至少二电源核芯单元。

于本发明之一实施例中，各该电源核芯单元的参数系包含各该电源核芯单元的尺寸规格，该等电源核芯单元的数量是二个，该二电源核芯单元的尺寸规格之搭配系选自：皆为ipc-flex的搭配、皆为ipc-1u的搭配、一个ipc-flex与一个ipc-1u的搭配中之其中一种。

于本发明之一实施例中，各该电源核芯单元设有第一电性端口，该电源供应模块包含：一第一电源供应板，系设置于该制定框内，并于该第一电源供应板上设置有与该等第一电性端口对接的复数第二电性端口，该等第二电性端口系耦接至一数字控制模块，该数字控制模块系调变自该等电源核芯单元传送而来的电力以驱动该等数据服务器主机。进一步地，其中各该第一电性端口是金手指连接器(goldfinger)，各该第二电性端口是对接端连接器，其中于各该金手指连接器及各该对接端连接器中系具有复数端子，该等端子的使用组合系对应不同预定规格的该电源核芯单元，该制定框系供不同预定规格之各该电源核芯单元的抽换。

于本发明之一实施例中，各该电源核芯单元设有第一电性端口，该电源供应模块包含：一导电元件、一第一电源供应板及一第二电源供应板。该导电元件系设置于该制定框内，并联合该等电源核芯单元所提供之电力。该第一电源供应板第一电源供应板系设置于该制定框内，并于该第一电源供应板上设置有与该等第一电性端口对接的复数第二电性端口，该第一电源供应板系耦接该导电元件，每一该等第二电性端口系耦接至该导电元件。该第二电源供应板系设置于该制定框内且藉由该导电元件耦接该第一电源供应板，该第二电源供应板上系承载有耦接至该导电元件的一第二数字控制模块，该第二数字控制模块系调变自该导电元件传送而来的电力以驱动对应之该数据服务器主机。

于本发明之一实施例中，各该电源核芯单元设有第一电性端口，该电源供应模块包含：复数对接组，系各具有一第三电性端口及与该第三电性端口耦接并耦接至对应之数据服务器主机内之复数需电端的复数线材连接组。

于本发明之一实施例中，各该电源核芯单元的参数系包含各该电源核芯单元的尺寸规格，各该电源核芯单元的尺寸规格及该制定框的该第一规格系皆符合现有电源供应器之尺寸规格的规范。

于本发明之一实施例中，该制定框具有复数开口，各该电源核芯单元的外表面上具有供标示一安全规格的一安规信息区，于各该电源核芯单元被组装于该制定框内时，该等开口系对应各该电源核芯单元外表面上的该安规信息区以供各该安全规格的显露。

于本发明之一实施例中，该制定框具有一开口，各该电源核芯单元的外表面上具有供标示一安全规格的一安规信息区，于各该电源核芯单元被组装于该制定框内时，该开口的范围系涵盖各该电源核芯单元外表面上的该安规信息区，以显露组装至该制定框之该容置槽内之该等电源核芯单元外表面上的安全规格。其中，该制定框也可具有复数开口，于各该电源核芯单元被组装于该制定框内时，该等开口系对应各该电源核芯单元外表面上的该安规信息区以供各该安全规格的显露。

藉由电源供应模块的此种配置，使得该制定框可供参数不相同之电源核芯单元的组装，进而使得机柜系统可达到电源供应的灵活配置，并便于维修或更换，也能使机柜系统所需使用的电源核芯单元能被有效利用，减少资源浪费。

附图说明

图1是本发明一实施例之数据中心之机柜系统的前侧示意图。

图2是图1实施例之数据中心之机柜系统的后侧示意图。

图3a是电源核芯单元未容置于该制定框内时的示意图。

图3b是电源核芯单元容置于该制定框内时的示意图。

图4是本发明一实施例中之电源供应模块进一步的电路配置示意图。

图5是本发明另一实施例中之电源供应模块进一步的电路配置剖面示意图。

图6是本发明另一实施例之数据中心之机柜系统的后侧示意图。

图7是本发明再一实施例之数据中心之机柜系统的后侧示意图。

图8是该制定框内容置复数电源核芯单元的示意图。

图9是该制定框内容置复数电源核芯单元之另一实施例的电路板示意图。

图10是该制定框内容置复数电源核芯单元之电源供应模块进一步的电路配置剖面示意图。

【符号说明】

100柜体

101柜体之前侧

102柜体之后侧

110机架模块

200数据服务器主机

300电源供应模块

310制定框

312容置槽

314开口

320第一电源供应板

322第二电性端口

324数字控制模块

326传输线组

330对接组

332第三电性端口

334线材连接组

336导电元件

340第二电源供应板

344第二数字控制模块

400电源核芯单元

410安规信息区

412安全规格

422第一电性端口

具体实施方式

为充分了解本发明之目的、特征及功效，兹藉由下述具体实施例，并配合所附之图式，对本发明做一详细说明，说明如后：

请参阅图1及图2，图1系一实施例之数据中心之机柜系统的前侧示意图，图2系图1实施例之数据中心之机柜系统的后侧示意图。数据中心是由多数个如图1或图2所示之柜体100来建构成一群的机柜系统。每一柜体100安装有复数个数据服务器主机200，也因此，每一柜体100上通常安装了多数的电源供应模块300，以对应地供应该等数据服务器主机200所需的电力。该等电源供应模块300可与对应的数据服务器主机200组装在一起，或是如图1及图2所示的示例，集中于该等数据服务器主机200的上方或下方，也可以是其他的配置方式。

在每一柜体100的前侧101及后侧102之间，藉由复数机架模块110的设置，以供对应之数据服务器主机200的安装(例如：锁固或卡扣固定)。每一数据服务器主机200，举例来说，系可拆卸地装设在对应的机架模块110上。电源供应模块300亦设于该柜体100内对应的机架模块110上，并耦接对应的数据服务器主机200，以对应地供应该数据服务器主机200所需的电力。

每一该电源供应模块300系包含一制定框310。该制定框310具有一容置槽312，该容置槽312在不同的实施例中系可容置单一电源核芯单元400或复数个电源核芯单元400，并可供该电源核芯单元400的插拔式组装。其中，于图1及图2中系以该容置槽312容置单一电源核芯单元400为示例。此外，该制定框310还可让使用者于该柜体100的后侧直接进行该电源核芯单元400的可插拔式抽换。该柜体100前侧及后侧的定义系可依据数据中心实际建置时之需要来制定之。

该容置槽312内的该电源核芯单元400系与该制定框310组接，该制定框310并可透过连接线组(图未示)提供电力至负载。使用者可藉此选用所需之电源参数的电源核芯单元400来满足对应之数据服务器主机200的电力需求，并可随该数据服务器主机200的需要来灵活配置适当的电源核芯单元400。意即，该容置槽312系可容置相异参数的该电源核芯单元400。举例来说，当对应之数据服务器主机200的电力需求提高至原本的电源核芯单元400无法负荷时，用户可直接透过可拆卸式的组装结构，便利地将原本的电源核芯单元400更换成具备更大输出功率的电源核芯单元400，反之亦然，皆可达资源的有效利用及节省。

该制定框310，举例来说，系可拆卸地装设在对应的机架模块110上。该制定框310的尺寸系符合一第一规格，该制定框310的该容置槽312如前所述，在图1及图2的示例中系供单一电源核芯单元400的插拔式组装，亦即该第一规格所规范的尺寸系大于单一该电源核芯单元400的尺寸。其中，该第一规格在一实施例中系为既有的电源供应器的尺寸规格(如：ipc-1u、ipc-2u、ipc-at/atx等)，而于另一实施例中系为非既有的电源供应器的尺寸规格。无论该制定框310的尺寸系为既有的电源供应器的尺寸规格或非既有的电源供应器的尺寸规格，在该实施例中及该另一实施例中的该第一规格皆用以供符合既有电源供应器尺寸规格之电源核芯单元400的容置。

该电源核芯单元400的参数系包含：该电源核芯单元400的输出功率及该电源核芯单元400的尺寸规格(如：ipc-flex、ipc-sfx、ipc-1u、ipc-2u、ipc-at/atx)。基于该电源供应模块300之该制定框310的便利性，所搭载的电源核芯单元400可便利地更换。举例来说，以这些既有尺寸规格(如：ipc-flex、ipc-sfx、ipc-1u、ipc-2u、ipc-at/atx)来说，该制定框310的该第一规格与该电源核芯单元400之该尺寸规格的搭配，系可选自下述搭配中之其中一种(描述在前的为该制定框310，描述在后的为该电源核芯单元400)：ipc-1u与ipc-flex的搭配、ipc-2u与ipc-flex的搭配、ipc-2u与ipc-1u的搭配、ipc-2u与ipc-sfx的搭配、ipc-at/atx与ipc-sfx的搭配。此外，也可藉由该制定框310的框体设计让该制定框310的该第一规格可容置复数种类的电源核芯单元400之尺寸规格，例如规格为ipc-2u的该制定框310可容置规格为ipc-flex的电源核芯单元400或规格为ipc-1u的电源核芯单元400。于未来规格的发展演进，在尺寸规格的搭配上，仅需要为某一规格尺寸的电源核芯单元400可容置在另一规格尺寸的制定框310内时，该搭配即可适用为本发明之一实施态样。此外，于该制定框310内，系可依据所能容置的不同电源核芯单元400而有不同的轨道、承架或其他固定方式的配置，以固定组接于该制定框310内的电源核芯单元400。

请参阅图3a及图3b，图3a系该电源核芯单元400未容置于该制定框310内时的示意图，图3b系该电源核芯单元400容置于该制定框310内时的示意图。该制定框310系具有一开口314，该电源核芯单元400则是于外表面上具有一安规信息区410，该安规信息区410系可用来标示一安全规格412，例如：贴附载明该安全规格412的一贴纸以标示之。如此，可使搭载有该电源核芯单元400之该电源供应模块300的整体，成为符合安规规范的一电源供应器，也使得电源供货商只须对该电源核芯单元400进行安规认证以及备品的生产。藉由该制定框310的尺寸规格的设计来符合用户端的电源供应器规格的需求，再藉由电源供货商已生产之电源核芯单元400来组装至该制定框310内，电源核芯单元400的生产可以单纯化地仅生产少数种类，无论在直接销售的产品上或用以囤积的备品上，这样的可拆卸式组装设计系可达到资源利用的优化，电源供货商无须备妥种类过于繁多的电源供应器，也无须因为种类过于繁多的电源供应器而导致安规检核上的过多成本花费。对使用者端来说，还可轻易地进行电源核芯单元400的拆卸，以进行维修或更换。

如图3b所示，当该电源核芯单元400被组装至该制定框310的该容置槽312内时，经由位置上的设计，该电源核芯单元400外表面上的该安规信息区410可对应到该开口314，进而对外显露该安规信息区410，以供该安全规格412的显露。

请参阅图4，系一实施例中之电源供应模块300进一步的电路配置示意图。该电源供应模块300中系包含一第一电源供应板320，该第一电源供应板320系固定于该制定框310(图未示)内。该第一电源供应板320上设置有一第二电性端口322。该第二电性端口322系用于当该电源核芯单元400被组接至该制定框310(图未示)内时，该第二电性端口322可与该电源核芯单元400一端的第一电性端口422相耦接。该第一电源供应板320上并设置有一数字控制模块324，该数字控制模块324系可调变自该电源核芯单元400传送而来的电力，并透过传输线组326传输电力至对应的数据服务器主机200，以驱动该数据服务器主机200。其中，该数字控制模块324系可实施为单一数控芯片或复数个数控芯片来达成。

其中，于图4中所示之电路配置，该第一电性端口422系为一种金手指连接器，该第二电性端口322系为对接端连接器，用以对接该金手指连接器。于该金手指连接器及该对接端连接器系皆具有复数端子，该等端子的使用组合系对应相异输出功率的该电源核芯单元400。亦即，不同电源供应之瓦特数的该电源核芯单元400，在其第一电性端口422上系具有使用了不同通道的端子，据此，于该电源核芯单元400组接至该制定框310内时，该第一电源供应板320上的该第二电性端口322的端子就能耦接到不同通道的第一电性端口422的端子组合。藉由这样的耦接关系，就能快速地且低成本地让该数字控制模块324判读出所耦接之该电源核芯单元400的电源供应瓦特数。

接着请参阅图5，系另一实施例中之电源供应模块300进一步的电路配置剖面示意图。该电源供应模块300中系直接以一对接组330来耦接该电源核芯单元400与对应之数据服务器主机200。该对接组330系具有一第三电性端口332以及一线材连接组334。该第三电性端口332系与该第一电性端口422对接，该线材连接组334系耦接至对应之数据服务器主机200内之复数个需电端。

接着请参阅图6，系另一实施例之数据中心之机柜系统的后侧示意图。于此实施例中，该制定框310的该容置槽312系可供复数个电源核芯单元400的插拔式组装，亦即，该容置槽312一次系可容置两个或更多的电源核芯单元400。此实施例中之该制定框310，举例来说，其尺寸规格系为ipc-at/atx的规格，且其长*宽*高系为190(mm)*150(mm)*86(mm)，于该制定框310中系容置两个尺寸规格皆为ipc-flex的电源核芯单元400，ipc-flex尺寸规格的长*宽*高系为150(mm)*81.5(mm)*40.5(mm)，该制定框310内系组装了两个迭在一起的ipc-flex规格的电源核芯单元400，此外，各该电源核芯单元400的尺寸规格及该制定框310的该第一规格系皆符合现有电源供应器之尺寸规格的规范。

据此，于未来规格的发展演进，在尺寸规格的搭配上，仅需要为某一规格尺寸的多数个电源核芯单元400可同时容置在另一规格尺寸的制定框310内时，该搭配即可适用为本发明之一实施态样。此外，亦可采取不同规格尺寸的多数个电源核芯单元400的搭配，举例来说，该等电源核芯单元400的数量系为二个，该二电源核芯单元的尺寸规格之搭配系可选自：皆为ipc-flex的搭配、皆为ipc-1u的搭配、一个ipc-flex与一个ipc-1u的搭配中之其中一种。此外，于该制定框310内，系可依据所能容置的复数相同或复数不相同之电源核芯单元400，而有不同的轨道或固定方式的配置，以固定组接于该制定框310内的该等电源核芯单元400。

如图6所示，该制定框310可具有复数开口314。各该电源核芯单元400的外表面上，系皆具有供标示一安全规格412的一安规信息区410。于各该电源核芯单元400被组装于该制定框310内时，该等开口314系对应各该电源核芯单元400外表面上的该安规信息区410以供各该安全规格412的显露。

请参阅图7，系再一实施例之数据中心之机柜系统的后侧示意图。于此实施例中，该制定框310系仅具有单一开口314，于各该电源核芯单元400被组装于该制定框310内时，较大的该开口314系可对应到各该电源核芯单元400外表面上的该安规信息区410以供各该安全规格412的显露。

请参阅图8，系该制定框310内容置复数电源核芯单元400的示意图。该电源供应模块300中系包含一第一电源供应板320，该第一电源供应板320系固定于该制定框310内。该第一电源供应板320上设置有复数第二电性端口322。该等第二电性端口322系用于当对应之该电源核芯单元400被组接至该制定框310内时，该第二电性端口322可与对应之该电源核芯单元400一端的第一电性端口422相耦接。该第一电源供应板320上还设置有一数字控制模块324(如图所示，示例出两个数字控制芯片组成的数字控制模块324)，该数字控制模块324系可调变自该等电源核芯单元400传送而来的电力，并透过传输线组326传输电力至对应的数据服务器主机200，以驱动该等数据服务器主机200。

该数字控制模块324举例来说可将该等电源核芯单元400提供的电力组合后提供予对应的数据服务器主机200，例如两个各提供180瓦特数的电源核芯单元400经组合后共提供360瓦特数的电力予对应的数据服务器主机200。另一方面，该数字控制模块324举例来说可将该等电源核芯单元400提供的电力的其一作为备援使用，例如两个各提供180瓦特数的电源核芯单元400，于其中一个提供180瓦特数的电源核芯单元400故障时，该数字控制模块324控制另一个提供180瓦特数的电源核芯单元400来替换，以维持持续供应予对应的数据服务器主机200的电力。

此外，如前所述，各该第一电性端口422系为金手指连接器，各该第二电性端口322系为对接端连接器。其中于各该金手指连接器及各该对接端连接器中系具有复数端子，该等端子的使用组合系对应不同预定规格的该电源核芯单元400，该制定框310系供不同预定规格之各该电源核芯单元400的抽换。

请参阅图9，系该制定框310内容置复数电源核芯单元400之另一实施例的电路板示意图。该电源供应模块300中系包含一导电元件336、一第一电源供应板320及一第二电源供应板340。该第一电源供应板320上设置有联合该等电源核芯单元400所提供之电力的一导电元件336，每一该等第二电性端口322系耦接至该导电元件336。该第二电源供应板340系设置于该制定框310内，且藉由该导电元件336耦接该第一电源供应板320，该第二电源供应板340上系承载有耦接至该导电元件336的一第二数字控制模块344，该第二数字控制模块344系调变自该等导电元件336传送而来的电力以驱动对应的该数据服务器主机200。

该导电元件336可由两个金属导体的相接来构成。此外，藉由该第一电源供应板320及该第二电源供应板340之两板体的配置，可分散电路组件的分布，在较多电源核芯单元400配置的高功率及电流下，进一步提供更高的绝缘强度，且基于电路组件分布在两个板体上，亦能额外提供较佳的散热效能。

请参阅图10，系该制定框310内容置复数电源核芯单元400之电源供应模块300进一步的电路配置剖面示意图。该电源供应模块300中系直接以复数个对接组330来耦接该等电源核芯单元400与对应之数据服务器主机200。每一该等对接组330系具有一第三电性端口332以及一线材连接组334。该第三电性端口332系与该第一电性端口422对接，该线材连接组334系耦接至对应之数据服务器主机200内之复数需电端。

综上所述，各实施例中已揭露藉由制定框310与电源核芯单元400的搭配，可使机柜系统可达到电源供应的灵活配置并便于维修或更换的各种态样，能使机柜系统所需使用的电源核芯单元400能被有效利用，亦可减少资源浪费，更进一步地能减轻电源供货商对于电源核芯单元400的库存压力。

本发明在上文中已以较佳实施例揭露，然熟习本项技术者应理解的是，该实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明之范围。应注意的是，举凡与该实施例等效之变化与置换，均应设为涵盖于本发明之范畴内。因此，本发明之保护范围当以申请专利范围所界定者为准。