專利名稱：用于機(jī)柜的節(jié)能控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高性能計(jì)算機(jī)的機(jī)柜電能管理領(lǐng)域，具體涉及一種用于機(jī)柜的節(jié)能控制方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著高性能計(jì)算機(jī)組裝密度越來(lái)越高，單機(jī)柜內(nèi)的數(shù)據(jù)設(shè)備越來(lái)越多、單機(jī)柜的耗電功率越來(lái)越大，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的供電方案也在不斷發(fā)生變化，由一次電源設(shè)備與計(jì)算機(jī)設(shè)備分離逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閷⑷嘟涣麟娭苯虞斔偷綌?shù)據(jù)設(shè)備中。在實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全、可靠供電的同時(shí)，降低配電線路及裝置的自身輸電損耗，減少機(jī)柜占用空間，降低能耗、實(shí)現(xiàn)電能管理已經(jīng)成為高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配電方案的重要設(shè)計(jì)內(nèi)容。以往的數(shù)據(jù)設(shè)備機(jī)柜配電產(chǎn)品一般不超過(guò)10KW，高性能計(jì)算機(jī)單個(gè)機(jī)柜雖然超過(guò)20KW的，但都采用直流配電，即在外部將交流電轉(zhuǎn)換為48V或其它直流電壓再送到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)設(shè)備。這樣的供配電方式在單個(gè)機(jī)柜功率達(dá)到甚至超過(guò)50KW時(shí)就難以接受，其工程實(shí)現(xiàn)難度過(guò)高、電纜消耗很多、線路損耗和電壓降過(guò)大、效率低下，甚至傳輸線路局部可能過(guò)熱。這些問(wèn)題在當(dāng)前提倡綠色環(huán)保節(jié)能的時(shí)代顯得很不諧調(diào)。機(jī)柜專用電源分配單元PDU(power distribution unit)是專為各種數(shù)據(jù)及通信數(shù)據(jù)設(shè)備機(jī)柜而設(shè)計(jì)的機(jī)柜專用電源供配電接口產(chǎn)品。但目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上的PDU沒(méi)有任何一款產(chǎn)品能夠滿足高性能計(jì)算機(jī)的供配電需求，總是存在各種各樣的局限性使得無(wú)法設(shè)計(jì)出能滿足使用要求的配電方案，都不具有結(jié)合用電環(huán)境的檢測(cè)及電能管理功能，必須有針對(duì)性的設(shè)計(jì)出新的交流配電方案和電能管理產(chǎn)品，以滿足高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用需求。現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)柜上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，機(jī)柜內(nèi)設(shè)有用于散熱的機(jī)柜風(fēng)扇。但是，現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)柜中機(jī)柜風(fēng)扇處于長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，由于機(jī)柜內(nèi)的數(shù)據(jù)設(shè)備一般處于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，因此現(xiàn)有技術(shù)由于機(jī)柜缺乏對(duì)應(yīng)的冷卻能耗管理，用于機(jī)柜冷卻的電能消耗以及數(shù)據(jù)機(jī)柜風(fēng)速過(guò)高導(dǎo)致的電能浪費(fèi)較多、運(yùn)轉(zhuǎn)成本較高。此外，對(duì)于大量數(shù)據(jù)設(shè)備的場(chǎng)合，現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)據(jù)設(shè)備缺乏對(duì)應(yīng)的冷卻能耗管理，即使數(shù)據(jù)設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)，機(jī)柜仍然保持電源供給，對(duì)于大型高性能計(jì)算機(jī)而言，同樣也造成較大的電能浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種風(fēng)扇散熱消耗低、運(yùn)行成本低、數(shù)據(jù)設(shè)備安全可靠的用于機(jī)柜的節(jié)能控制方法及裝置。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種用于機(jī)柜的節(jié)能控制方法，其實(shí)施步驟如下I)設(shè)置一組溫差閾值，并為每一個(gè)溫差閾值設(shè)置一個(gè)關(guān)聯(lián)的輸出電壓得到用于調(diào)節(jié)機(jī)柜風(fēng)扇電壓的溫差閾值-輸出電壓表；2)檢測(cè)機(jī)柜的進(jìn)風(fēng)口溫度和出風(fēng)口溫度，獲取所述進(jìn)風(fēng)口溫度和出風(fēng)口溫度的溫差；
3)根據(jù)所述溫差查找所述溫差閾值-輸出電壓表獲取與當(dāng)前溫差相匹配的輸出電壓；4)將所述輸出電壓輸出至機(jī)柜風(fēng)扇。作為本發(fā)明用于機(jī)柜的節(jié)能控制方法的進(jìn)一步改進(jìn)所述溫差閾值-輸出電壓表的函數(shù)表達(dá)式如下
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)柜的節(jié)能控制方法，其特征在于其實(shí)施步驟如下 1)設(shè)置一組溫差閾值，并為每一個(gè)溫差閾值設(shè)置一個(gè)關(guān)聯(lián)的輸出電壓得到用于調(diào)節(jié)機(jī)柜風(fēng)扇電壓的溫差閾值-輸出電壓表； 2)檢測(cè)機(jī)柜的進(jìn)風(fēng)口溫度和出風(fēng)口溫度，獲取所述進(jìn)風(fēng)口溫度和出風(fēng)口溫度的溫差； 3)根據(jù)所述溫差查找所述溫差閾值-輸出電壓表獲取與當(dāng)前溫差相匹配的輸出電壓； 4)將所述輸出電壓輸出至機(jī)柜風(fēng)扇。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于機(jī)柜的節(jié)能控制方法，其特征在于，所述溫差閾值-輸出電壓表的函數(shù)表達(dá)式如下
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于機(jī)柜的節(jié)能控制方法，其特征在于還包括根據(jù)待機(jī)數(shù)據(jù)設(shè)備的電流進(jìn)行電源控制的步驟，所述根據(jù)待機(jī)數(shù)據(jù)設(shè)備的電流進(jìn)行電源控制的具體步驟如下 A)設(shè)置一組工作電流閾值，并為每一個(gè)工作電流閾值設(shè)置一個(gè)關(guān)聯(lián)的電源開(kāi)啟狀態(tài)得到電流閾值-電源狀態(tài)參數(shù)表； B)檢測(cè)機(jī)柜內(nèi)各個(gè)數(shù)據(jù)設(shè)備的工作電流； C)根據(jù)數(shù)據(jù)設(shè)備的工作電流查找所述電流閾值-電源狀態(tài)參數(shù)表獲取與各個(gè)數(shù)據(jù)設(shè)備當(dāng)前的工作電流相匹配的電源狀態(tài)參數(shù)； D)依次根據(jù)所述電源狀態(tài)參數(shù)控制機(jī)柜內(nèi)各個(gè)數(shù)據(jù)設(shè)備的電源開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于機(jī)柜的節(jié)能控制方法，其特征在于，所述電流閾值-電源狀態(tài)參數(shù)表的函數(shù)表達(dá)式如下
5.一種用于機(jī)柜的節(jié)能控制裝置，其特征在于它包括用于采集機(jī)柜進(jìn)風(fēng)口溫度和出風(fēng)口溫度的溫度采集單元(I)、用于管理控制電源供應(yīng)的配電箱(2)和用于向數(shù)據(jù)設(shè)備提供交流電源的多個(gè)電源分配單元(3)，所述配電箱(2)包括輸入電連接器(21)、控制處理單元(22)、用于調(diào)節(jié)機(jī)柜風(fēng)扇電壓的電壓調(diào)節(jié)單元(24)和多個(gè)輸出電連接器(23)，所述輸入電連接器(21)通過(guò)輸出電連接器(23)與電源分配單元(3)相連，所述控制處理單元(22)包括用于計(jì)算機(jī)柜進(jìn)風(fēng)口溫度和出風(fēng)口溫度溫差的溫差計(jì)算模塊(221)、用于存儲(chǔ)溫差閾值-輸出電壓表的預(yù)設(shè)電壓信息存儲(chǔ)單元(222)、用于根據(jù)溫差以及溫差閾值-輸出電壓表輸出對(duì)應(yīng)輸出電壓的風(fēng)扇控制模塊(223)，所述溫差計(jì)算模塊(221)的輸入端與溫度采集單元(I)相連，所述溫差計(jì)算模塊(221)、預(yù)設(shè)電壓信息存儲(chǔ)單元(222)分別與風(fēng)扇控制模塊(223)相連，所述風(fēng)扇控制模塊(223)的輸出端通過(guò)電壓調(diào)節(jié)單元(24)與機(jī)柜風(fēng)扇相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于機(jī)柜的節(jié)能控制裝置，其特征在于所述配電箱(2)還包括用于采集各個(gè)數(shù)據(jù)設(shè)備工作電流的電氣參數(shù)采集單元(25)和用于控制數(shù)據(jù)設(shè)備電源通斷的保護(hù)控制單元(26)，所述電氣參數(shù)采集單元(25)的輸入端分別與各個(gè)輸出電連接器(23)相連，所述保護(hù)控制單元(26)包括與輸出電連接器(23)的數(shù)量相同的多個(gè)斷路器(261)，所述輸入電連接器(21)分別通過(guò)斷路器(261)與各個(gè)輸出電連接器(23)相連，所述斷路器(261)的控制端均與所述電源開(kāi)關(guān)控制模塊(225)相連；所述控制處理單元(22)還包括用于存儲(chǔ)電流閾值-電源狀態(tài)參數(shù)表的預(yù)設(shè)狀態(tài)信息存儲(chǔ)單元(224)和根據(jù)數(shù)據(jù)設(shè)備工作電流、電流閾值-電源狀態(tài)參數(shù)表輸出數(shù)據(jù)設(shè)備電源狀態(tài)參數(shù)的電源開(kāi)關(guān)控制模塊(225)，所述電氣參數(shù)采集單元(25)、預(yù)設(shè)狀態(tài)信息存儲(chǔ)單元(224)分別與電源開(kāi)關(guān)控制模塊(225)相連，所述電源開(kāi)關(guān)控制模塊(225)的輸出端與數(shù)據(jù)設(shè)備的電源控制器相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于機(jī)柜的節(jié)能控制裝置，其特征在于所述保護(hù)控制單元(26)還包括與輸出電連接器(23)的數(shù)量相同的多個(gè)漏電保護(hù)器(262)，所述漏電保護(hù)器(262)與斷路器(261)串聯(lián)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于機(jī)柜的節(jié)能控制裝置，其特征在于所述配電箱(2)還包括用于將各個(gè)電源分配單元(3)的能耗信息進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)輸出以及向控制處理單元(22)轉(zhuǎn)發(fā)外部控制命令的通信單元(27)、用于將所述能耗信息顯示輸出的顯示輸出控制單元(28)，所述通信單元(27)、顯示輸出控制單元(28)分別與控制處理單元(22)相連。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于機(jī)柜的節(jié)能控制方法及裝置，方法步驟如下1)設(shè)置溫差閾值-輸出電壓表；2)檢測(cè)機(jī)柜的進(jìn)風(fēng)口溫度和出風(fēng)口溫度，獲取所述進(jìn)風(fēng)口溫度和出風(fēng)口溫度的溫差；3)根據(jù)溫差查找所述溫差閾值-輸出電壓表獲取輸出電壓；4)將輸出電壓輸出至機(jī)柜風(fēng)扇；裝置包括溫度采集單元、配電箱和多個(gè)電源分配單元，配電箱包括輸入電連接器、控制處理單元、電壓調(diào)節(jié)單元和多個(gè)輸出電連接器，所述控制處理單元包括溫差計(jì)算模塊、預(yù)設(shè)電壓信息存儲(chǔ)單元和風(fēng)扇控制模塊。本發(fā)明具有風(fēng)扇散熱消耗低、運(yùn)行成本低、數(shù)據(jù)設(shè)備安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05B19/04GK102622007SQ20121008325
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者姚信安, 宋飛, 李元山, 田寶華, 羅煜峰, 胡世平, 蔣句平, 陳旭, 陳海濤 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)