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最后,对于12V低压市电直供,还存在电源及电池BBU设计挑战很大的问题,毕竟通常5%的电压波动允许,以及至少几分钟电池掉电备份时间要求等,对于电源及电池的设计和选择都是很大挑战,总体而言,目前业界采用12V直挂电池市电直供方案的用户较少,且在未来会逐步往48V市电直供技术方向上发展。
四、面向未来的48V市电直供架构
如上图,从电网侧到CPU的整个供电路径上,采用传统12V供电方式带来的供电损耗会比采用48V供电方式的损耗高出很多,特别在未来高功率密度应用场合12V已经不再适宜采用了。48V市电直供方案在通讯行业已经非常成熟,只是传统的48V供电方案是集中式电源系统,而未来发展的48V市电直供方案是分布式电源和IT融合的方案,电源和电池就近放在IT机柜边上,甚至放到IT机柜内部,大大减少供电传输损耗及线缆投资等。且允许48V电池电压有个很宽的波动范围,电池备电时间也可以得到较大提高。目前48V电源最高效率也高达97%以上,成本也比12V电源要低较多,是个低成本高效率解决方案,带来的问题是部分IT设备需要定制。但目前在数据中心行业,很多IT设备及基础设施都已经实现了48V供电架构,推动起来难度比采用380V高压直流要小很多,目前业界已经有较多互联网等公司已采用48V供电架构了。
1、facebook的48V半集中供电及下一代架构
从Facebook的公开资料上看采用了分布式服务器电源加分布式48V电池的方案,每台服务器配一个277Vac和48Vdc双输入、单输出为12.5V的定制电源。其中277Vac接口直接接到市电交流PDU上,而48Vdc接口连接到48V直流PDU。市电正常的时候市电直供,48V电池作为后备,当市电异常或者中断情况下,48V电池瞬间放电短时备份,直至柴发起来承担负载。
在实际的物理布局上,由于分布式48V备份电源不能长距离传输供电,因此电池就近摆放在IT机柜边上,每个电池柜覆盖6个IT机柜。如前面所述,市电正常情况下市电承担了全部负载,
所以48V电源只作为充电器使用,保证对备份电池的充电即可,因此48V电源只是个小充电插框,直接放置在电池柜顶部即可,如下图所示。
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