CN112186733A - 电源分配装置以及伺服器*** - Google Patents

电源分配装置以及伺服器*** Download PDF

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Abstract

一种电源分配装置与多个电源供应装置电性连接。电源分配装置具有与第一电压源电性连接的第一输入端和与第二电压源电性连接的第二输入端。电源分配装置包括第一开关模块、第二开关模块及连接模块。第一开关模块在导通状态时建立第一输入端和连接模块的电性连接，以将第一电压源的交流电压提供给电源供应装置。第二开关模块在导通状态时建立第二输入端和连接模块的电性连接，以将第二电压源的交流电压提供给电源供应装置。在任意时刻，第一开关模块和第二开关模块仅有一者处于导通状态。本发明还提供了一种伺服器***。

Description

电源分配装置以及伺服器***
技术领域
本发明涉及一种电源分配装置以及伺服器***。
背景技术
数据中心或伺服器中心通常使用多个伺服器来处理各种应用程序服务请求。为了节省空间，多个伺服器之间通过电源分配单元(Power Distribution Unit,PDU)共享电源。通常一个伺服器机柜包括多个PDU、多个电源供应单元(Power Supply Unit,PSU)以及多台伺服器。每个PSU对应一个伺服器。所述PDU可同时与第一电压源和第二电压源电性连接，以将所述第一电压源或所述第二电压源提供的交流电压输出给所述PSU。所述PSU和所述PDU之间通过插槽进行电性连接，用于将所述PDU输出的交流电压转换为直流电后提供给对应的伺服器。在所述PSU包括6个自动切换开关(Automatic transfer switching,ATS)，用于选择所述第一电流源或所述第二电流源的交流电作为电压源。由于每个PSU都需要ATS，进而导致PSU的尺寸较大。同时，PDU与PSU之间需要两个连接器进行电性连接，在PDU数量和PSU数量级较多时，连接器成本较高。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种降低成本的电源分配装置。
还有必要提供一种降低成本的伺服器***。
一种电源分配装置，与多个电源供应装置电性连接，用于输出交流电压给多个电源供应装置。电源分配装置具有第一输入端和第二输入端。第一输入端用于接收第一电压源输出的交流电压，第二输入端用于接收第二电压源输出的交流电压。电源分配装置包括：
连接模块，用于输出交流电压给多个电源供应装置之间的电性连接；
第一开关模块，电性连接于第一输入端和连接模块之间。第一开关模块在导通状态时建立第一输入端和连接模块之间的电性连接，在断开状态时断开第一输入端和连接模块之间的电性连接；
第二开关模块，电性连接于第二输入端和连接模块之间。第一开关模块在导通状态时建立第二输入端和连接模块之间的电性连接，在断开状态时断开第二输入端和连接模块之间的电性连接；
在任意时刻，第一开关模块和第二开关模块中仅有一者处于导通状态。
一种伺服器***，包括：
多个电源供应装置；
至少一个电源分配装置，每个电源分配装置对应多个电源供应装置，用于输出交流电压给多个电源供应装置。电源分配装置具有第一输入端和第二输入端。第一输入端用于接收第一电压源输出的交流电压，第二输入端用于接收第二电压源输出的交流电压。至少一个电源分配装置包括：
连接模块，用于输出交流电压给多个电源供应装置；
第一开关模块，电性连接于第一输入端和连接模块之间。第一开关模块在导通状态时建立第一输入端和连接模块之间的电性连接，在断开状态时断开第一输入端和连接模块之间的电性连接；
第二开关模块，电性连接于第二输入端和连接模块之间。第一开关模块在导通状态时建立第二输入端和连接模块之间的电性连接，在断开状态时断开第二输入端和连接模块之间的电性连接；
在任意时刻，第一开关模块和第二开关模块中仅有一者处于导通状态。
上述电源分配装置以及伺服器***，通过将所述第一开关模块和所述第二开关模块集成于所述电源分配装置内，可降低所述电源供应装置的尺寸。同时，由于采用自动切换开关，所述电源分配装置的连接器数量进一步降低，进而节省成本。在支持相同数量的所述电源供应装置时，降低了开关的数量，进而节省成本。
附图说明
图1为本发明较佳实施方式之伺服器***的模块示意图。
图2为图1中所述电源分配装置的立体图。
图3为图1中所述电源分配装置的模块示意图。
主要元件符号说明
伺服器*** 1
第一电压源 A
第二电压源 B
电源分配装置 10
第一输入端 101
第二输入端 103
第一开关模块 11
第一开关 Sa1-Sa6
第二开关模块 13
第二开关 Sb1-Sb6
连接模块 15
第一输入引脚 IN1
第二输入引脚 IN2
第三输入引脚 IN3
功能引脚 IN4-IN6
输出端 O1
电源供应装置 20
AC/DC转换模块 21
电池模块 23
负载模块 25
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在本发明的实施方式的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接连接，也可以通过中间没接间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况立即上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。此外，术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
下面结合附图对本发明液晶显示装置的具体实施方式进行说明。
请一并参阅图1及图2，其为本发明一种实施方式的伺服器***1的模块示意图。所述伺服器***1可以应用于伺服器***，但并不限于此。所述伺服器***1包括至少一个电源分配装置10(Pow Distribution Unit，PDU)和多个电源供应装置20(Power SupplyUnit，PSU)。每个所述电源分配装置10对应多个所述电源供应装置20。其中，每个所述电源分配装置10对应的所述电源供应装置20的数量根据所述电源供应装置20中的负载功率相关。在本实施方式中，每个所述电源分配装置10对应6个所述电源供应装置20。在本实施方式中，所述伺服器***1还可包括机架(图未示)。
所述电源分配装置10具有第一输入端101和第二输入端103。所述第一输入端101用于与第一电压源A电性连接，所述第二输入端103用于与第二电压源B电性连接。所述电源分配装置10选择所述第一输入端101对应的所述第一电压源A和所述第二输入端103对应的所述第二电压源B中的一者作为输出，以提供交流电压给所述电源供应装置20。其中，在所述第一输入端101与所述第一电压源A电性连接且所述第二输入端103与所述第二电压源B电性连接时，所述电源分配装置10将所述第一输入端101对应的所述第一电压源A作为输出，并在所述第一输入端101对应的所述第一电压源A出现波动时切换所述第二输入端103对应的所述第二电压源B作为输出。在本实施方式中，所述第一输入端101和所述第二输入端103接收的为三相交流电压。在其他实施方式中，所述第一输入端101和所述第二输入端103接收的为单相交流电压。其中，所述电源分配装置10的输出总电流在10-20安培(A)之间。
所述电源分配装置10包括第一开关模块11、第二开关模块13以及至少一个连接模块15。所述第一开关模块11电性连接于所述第一输入端101和所述连接模块15之间。所述第二开关模块13电性连接于所述第二输入端103以及所述连接模块15之间。其中，所述第一开关模块11和所述第二开关模块13均可在导通状态和断开状态之间切换，且二者处于不同状态。即，在任意时刻，所述第一开关模块11和所述第二开关模块13中仅有一者处于导通状态。在本实施方式中，所述第一开关模块11和所述第二开关模块为自动切换开关(Automatic transfer switching,ATS)。在本实施方式中，所述电源分配装置10包括6个连接模块15(如图3所示)。
请一并参阅图3，所述第一开关模块11用于在所述导通状态时建立所述第一输入端101和所述连接模块15之间的电性连接，并在所述断开状态时断开所述第一输入端101和所述连接模块15之间的电性连接。所述第一开关模块11包括至少一个第一开关Sa。其中，所述第一开关Sa的数量与所述第一输入端101接收的所述第一电压源A的类型相关。其中，在所述第一电压源A为三相交流电压源时，所述第一开关模块11包括至少3个第一开关Sa；在所述第一电压源A为单相交流电压源时，所述第一开关模块11包括至少一个第一开关Sa。在本实施方式中，所述第一开关模块11包括6个第一开关Sa1-Sa6。所述第一开关Sa1-Sa6为继电器。
所述第二开关模块13用于在导通状态时建立所述第二输入端103和所述连接模块15之间的电性连接，并在所述断开状态断开所述第二输入端103和所述连接模块15之间的电性连接。所述第二开关模块13包括至少一个第二开关Sb。其中，所述第二开关Sa的数量与所述第二输入端103接收的所述第二电压源B的类型相关。其中，在所述第二电压源B为三相交流电压源时，所述第二开关模块13包括至少3个第二开关Sb；在所述第二电压源B为单相交流电压源时，所述第二开关模块13包括至少一个第二开关Sb。在本实施方式中，所述第二开关模块13包括6个第二开关Sb1-Sb6。其中，所述第二开关Sb1-Sb6为继电器。
所述连接模块15用于将所述第一输入端101输入的交流电压或所述第二输入端103输入的交流电压中的一者通过对应的所述第一开关模块11或所述第二开关模块13输出给所述电源供应装置20。在本实施方式中，所述连接模块15为具有6个输出端子的连接器。所述连接模块15包括第一输入引脚IN1、第二输入引脚IN2、第三输入引脚IN3、三个功能引脚IN4-IN5以及至少一个输出端O1。所述第一电压源A的三条火线A1-A3通过所述第一开关模块11与所述第一输入引脚IN1、所述第二输入引脚IN2以及所述第三输入引脚IN3电性连接。所述第二电压源B的三条火线B1-B3通过所述第二开关模块13与所述第一输入引脚IN1、所述第二输入引脚IN2以及所述第三输入引脚IN3电性连接。所述功能引脚IN4-IN5通过所述第一开关模块11与所述第一电压源A的零线电性连接，通过所述第二开关模块13与所述第二电压源B的零线电性连接。每个所述输出端O1与一个所述电源供应装置20电性连接。在其他实施方式中，所述功能引脚IN4-IN6可与所述第一电压源A的三条火线A1-A3或所述第二电压源B的三条火线B1-B3电性连接。
所述电源供应装置20接收所述电源分配装置10提供的交流电压。所述电源供应装置20包括AC/DC转换模块21、电池模块23以及负载模块25。
所述AC/DC转换模块21用于将所述电源分配装置10提供的交流电压转换为直流电并提供给所述负载模块25，以驱动所述负载模块25上电工作。在本实施方式中，所述AC/DC转换模块21内还可包括滤波模块(图未示)等其他功能模块。
所述电池模块23用于在所述AC/DC转换模块21未接收到交流电压时直接提供直流电压给所述负载模块25，以驱动所述负载模块25上电工作。在本实施方式中，所述电池模块23可以为蓄电池、太阳能电池或干电池。
所述负载模块25由至少一个伺服器构成。
下面以所述第一电压源A和所述第二电压源B是220V三相交流电压为例说明所述电源分配装置与所述电源供应装置20的数量关系。
当所述电源供应装置20的额定功率为1050W时，每个所述电源供应装置20需要的工作电流为1050/3/220＝1.6A，由于所述电源供应装置20可提供的最大电流总和为20A，且每个所述电源供应装置20所需的工作电流为1.6A，则每个所述电源分配装置10可对应所述电源供应装置20的数量为20/1.6＝12.5。为了保证每个所述电源供应装置20的工作状态，故当所述电源供应装置20的额定功率为1050W时，每个所述电源分配装置10可对应12个所述电源供应装置20。
针对接收三相交流电压的所述第一电压源A和所述第二电压源B的伺服器***1中，以48个所述电源供应装置20为例，在现有技术中，每个所述电源供应装置20中开关的数量为48*6＝288，而本案改进后的技术方案中，由于所述电源分配装置10对应6个所述电源供应装置20，48个所述电源供应装置20仅需要8个所述电源分配装置10，此时，整个所述伺服器***1中开关的数量为8*12＝96，故相较于现有技术，所述伺服器***1的生产成本降低了。
上述电源分配装置10以及伺服器***1，通过将所述第一开关模块11和所述第二开关模块集成于所述电源分配装置10内，可降低所述电源供应装置20的尺寸。同时，由于采用自动切换开关，所述电源分配装置10的连接器数量进一步降低，进而节省成本。在支持相同数量的所述电源供应装置20时，降低了开关的数量，进而节省成本。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种电源分配装置，与多个电源供应装置电性连接，用于输出交流电压给多个所述电源供应装置；所述电源分配装置具有第一输入端和第二输入端；所述第一输入端用于接收第一电压源输出的交流电压，所述第二输入端用于接收第二电压源输出的交流电压；其特征在于：所述电源分配装置包括：
连接模块，用于输出交流电压给多个所述电源供应装置；
第一开关模块，电性连接于所述第一输入端和所述连接模块之间；所述第一开关模块在导通状态时建立所述第一输入端和所述连接模块之间的电性连接，在断开状态时断开所述第一输入端和所述连接模块之间的电性连接；
第二开关模块，电性连接于所述第二输入端和所述连接模块之间；所述第一开关模块在导通状态时建立所述第二输入端和所述连接模块之间的电性连接，在断开状态时断开所述第二输入端和所述连接模块之间的电性连接；
在任意时刻，所述第一开关模块和所述第二开关模块中仅有一者处于导通状态。
2.如权利要求1所述的电源分配装置，其特征在于：在所述第一输入端与所述第一电压源电性连接且所述第二输入端与所述第二电压源电性连接时，所述第一开关模块处于所述导通状态且所述第二开关模块处于所述断开状态，以将所述第一输入端接收到的交流电压通过所述连接模块输出给多个所述电源供应装置；在所述第一输入端对应的所述第一电压源出现波动时，所述第一开关模块切换至所述断开状态且所述第二开关模块切换至所述导通状态，以将所述第二输入端接收到的交流电压通过所述连接模块输出给多个所述电源供应装置。
3.如权利要求2所述的电源分配装置，其特征在于：所述第一电压源和所述第二电压源为三相交流电压源。
4.如权利要求3所述的电源分配装置，其特征在于：所述连接模块包括第一输入引脚、第二输入引脚、第三输入引脚、至少一个功能引脚以及至少一个输出端；所述第一电压源的三条火线通过所述第一开关模块与所述第一输入引脚、所述第二输入引脚以及所述第三输入引脚电性连接，所述第二电压源的三条火线通过所述第二开关模块与所述第一输入引脚、所述第二输入引脚以及所述第三输入引脚电性连接；所述至少一个功能引脚通过所述第一开关模块与所述第一电压源的零线电性连接，通过所述第二开关模块与所述第二电压源的零线电性连接；所述电源供应装置对应电性连接至所述至少一个输出端。
5.如权利要求1所述的电源分配装置，其特征在于：所述第一开关模块和所述第二开关模块为自动切换开关。
6.如权利要求1所述的电源分配装置，其特征在于：每个所述电源分配装置对应的所述电源供应装置的数量根据所述电源供应装置的负载功率相关。
7.一种伺服器***，包括：
多个电源供应装置；
至少一个电源分配装置，每个电源分配装置对应多个所述电源供应装置，用于输出交流电压给多个所述电源供应装置；所述电源分配装置具有第一输入端和第二输入端；所述第一输入端用于接收第一电压源输出的交流电压，所述第二输入端用于接收第二电压源输出的交流电压；所述至少一个电源分配装置包括：
连接模块，用于输出交流电压给多个所述电源供应装置；
第一开关模块，电性连接于所述第一输入端和所述连接模块之间；所述第一开关模块在导通状态时建立所述第一输入端和所述连接模块之间的电性连接，在断开状态时断开所述第一输入端和所述连接模块之间的电性连接；
第二开关模块，电性连接于所述第二输入端和所述连接模块之间；所述第一开关模块在导通状态时建立所述第二输入端和所述连接模块之间的电性连接，在断开状态时断开所述第二输入端和所述连接模块之间的电性连接；
在任意时刻，所述第一开关模块和所述第二开关模块中仅有一者处于导通状态。
8.如权利要求7所述的伺服器***，其特征在于：在所述第一输入端与所述第一电压源电性连接且所述第二输入端与所述第二电压源电性连接时，所述第一开关模块处于所述导通状态且所述第二开关模块处于所述断开状态，以将所述第一输入端接收到的交流电压通过所述连接模块输出给多个所述电源供应装置；在所述第一输入端对应的所述第一电压源出现波动时，所述第一开关模块切换至所述断开状态且所述第二开关模块切换至所述导通状态，以将所述第二输入端接收到的交流电压通过所述连接模块输出给多个所述电源供应装置。
9.如权利要求7所述的伺服器***，其特征在于：所述连接模块包括第一输入引脚、第二输入引脚、第三输入引脚、至少一个功能引脚以及至少一个输出端；所述第一电压源的三条火线通过所述第一开关模块与所述第一输入引脚、所述第二输入引脚以及所述第三输入引脚电性连接，所述第二电压源的三条火线通过所述第二开关模块与所述第一输入引脚、所述第二输入引脚以及所述第三输入引脚电性连接；所述至少一个功能引脚通过所述第一开关模块与所述第一电压源的零线电性连接，通过所述第二开关模块与所述第二电压源的零线电性连接；所述电源供应装置对应电性连接至所述至少一个输出端。
10.如权利要求7所述的伺服器***，其特征在于：每个所述电源分配装置对应的所述电源供应装置的数量根据所述电源供应装置的负载功率相关。
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