本發明涉及供電技術領域，特別涉及一種用于機柜的供電系統。
背景技術：
目前，大部分整機柜供電方案是采用集中電源輸出12V供電，然后將集中電源輸出12V提供至公共的電源母線以給各個節點(例如服務器)進行供電。按照現有的整機柜的電力供應以及根據所受電的節點情況，公共電源母線需承受很大的電流，甚至要承受達到600A以上的電流。現有技術的缺點是：整機柜的電力母線Busbar承受傳輸的電流太大(例如600A以上)，設計上比較困難，為了減少損耗需要增大電力母線的截面積，然而設計的截面積過大不僅會增加電力母線上電壓的損耗，而且還會影響整機柜的散熱風阻，從而影響整機柜的散熱。
技術實現要素：
本發明的目的旨在至少解決上述技術缺陷之一。為此，本發明的目的在于提出一種機柜供電系統，該系統減小電力母線的傳輸電流以及截面積，減少了損耗，提升了電力使用效率。為達到上述目的，本發明的實施例公開了一種機柜供電系統，包括：至少一個交流/直流轉換模塊，用于將輸入的交流電轉換為具有第一電壓的直流電；電力母線，所述電力母線與所述至少一個交流/直流轉換模塊相連，用于匯集、分配和傳輸所述第一電壓的直流電；多個直流/直流轉換模塊，所述多個直流/直流轉換模塊與所述電力母線相連，用于將來自所述電力母線的第一電壓的直流電轉換為第二電壓的直流電，其中，所述第一電壓大于所述第二電壓；和多個服務器，其中，每個所述直流/直流轉換模塊為一個所述服務器供電。根據本發明實施例的機柜供電系統，減少了整機柜電力母線的電力損耗及電力母線的使用截面積，以減少電力母線的材料使用和由于電力母線帶來的風阻影響。此外，由于電力母線是高壓直流供電，因此采用直流備份電源，減少了逆變過程，提升電力 使用效率。在本發明的一個實施例中，所述電力母線的截面積根據以下公式確定：其中，A為所述電力母線的截面積，L為所述電力母線的長度，ρ為電阻率，I為傳輸電流，ΔU為所述電力母線的電壓壓降。通過改變傳輸電流I的大小，可以相應改變電力母線的截面積A的大小，因此，減少傳輸電流，電力母線的截面積的使用材料和線路功耗也隨之減少，節約了成本。在本發明的一個實施例中，所述的機柜供電系統，還包括：交流電輸入模塊，所述交流電輸入模塊與所述至少一個交流/直流轉換模塊相連，用于將所述交流電變壓至第三電壓的交流電并提供至所述至少一個交流/直流轉換模塊。此外，所述的機柜供電系統還包括備份電源，所述備份電源與所述電力母線相連，在所述交流電輸入模塊故障時通過所述備份電源為所述多個服務器供電。其中，所述備份電源采用直流不間斷電源UPS。在本發明的一個示例中，所述第三電壓為三相380V或單相220V，所述第一電壓約為48V或240V，所述第二電壓約為12V。本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。附圖說明本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：圖1為根據本發明實施例的機柜供電系統結構示意圖。具體實施方式下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本發明的不同結構。為了簡化本發明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發明。此外，本發明可以在不同例子中重復參考數字和/或字母。 這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關系。此外，本發明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的可應用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結構可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。參照下面的描述和附圖，將清楚本發明的實施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本發明的實施例中的一些特定實施方式，來表示實施本發明的實施例的原理的一些方式，但是應當理解，本發明的實施例的范圍不受此限制。相反，本發明的實施例包括落入所附加權利要求書的精神和內涵范圍內的所有變化、修改和等同物。下面參照圖1描述根據本發明實施例提出的機柜供電系統。如圖1所示，該機柜供電系統包括至少一個交流/直流轉換模塊101、電力母線102、多個直流/直流轉換模塊103和多個服務器104。其中，至少一個交流/直流轉換模塊101用于將輸入的交流電轉換為具有第一電壓的直流電。在本發明的一個實施例中，交流/直流轉換模塊101為多個，且互為備份。電力母線102與交流/直流轉換模塊101相連，用于匯集、分配和傳輸第一電壓的直流電。多個直流/直流轉換模塊103均與電力母線102相連，用于將來自電力母線102的第一電壓的直流電轉換為第二電壓的直流電，其中，第一電壓大于所述第二電壓。每個直流/直流轉換模塊103為一個服務器104供電。此外，每個直流/直流轉換模塊還可以設置在對應的服務器的內部直流轉換背板上，這樣簡化了整機柜外部服務器的電力設計。在本發明的其他實施例中，直流/直流轉換模塊103也可設置在服務器104的外部，在此不再贅述。每個服務器還包括主板、硬盤等單元。在本發明的一個示例中，第一電壓約為48V或240V，第二電壓約為12V。由于在電力母線上的第一電壓大于現有電力母線所承載的第二電壓，因此可以減小電力母線的截面積可大幅減少。當然在該實施例中，第一電壓(48V或240V)僅是示意性的，在其他實施例中還可選擇其他高于第二電壓的任何電壓。在本發明的一個實施例中，上述機柜供電系統還包括交流電輸入模塊105。交流電輸入模塊105與至少一個交流/直流轉換模塊101相連，用于將交流電變壓至第三電壓的交流電并提供給至少一個交流/直流轉換模塊101。此外，該機柜供電系統還包括備份電源106，備份電源106與電力母線102相連，并在交流電輸入模塊105故障時通過備份電源106為多個服務器104供電。在本發明的一個示例中，第三電壓可以為三相380V或單相220V。其中，在本發明的一個實施例中，備份電源106采用直流UPS(UninterruptiblePowerSystem，不間斷電源)。當機柜供電系統的交流電輸入模塊正常供電時，備份電源連接在電力母線上充電或浮充；當當機柜供電系統的交流電輸入模塊故障時，備份電源直接為多個服務器供電。備份電源采用直流UPS，減少了傳統的UPS逆變過程，提升了電力使用效率。在本發明的一個實施例中，電力母線的截面積根據以下公式確定：其中，A為電力母線的截面積，L為電力母線的長度，ρ為電阻率，I為傳輸電流，ΔU為電力母線的電壓壓降。在功率不變的條件下，傳輸電流I通過公式U0I0＝UI確定。U0和I0為現有的整機柜供電時的電壓、電流，U和I為根據本發明實施例應用時的電壓、電流。例如，如果傳輸電壓提升到48V，且現有的整機柜供電時的傳輸電壓為12V，那么電力母線上的傳輸電流將減少大約4倍。依此類推，如果傳輸電壓提升到240V，電力母線上的傳輸電流將減少大約20倍。從公式(1)可以得知，通過改變傳輸電流I的大小，可以相應改變電力母線的截面積A的大小。現假設電力母線的電壓壓降ΔU不變，截面積A與傳輸電流I成正比，傳輸電流減少20倍，則電力母線的截面積也減少20倍，電力母線的截面積的使用材料和線路功耗也隨之減少，節約了成本。根據本發明實施例的機柜供電系統，減少了整機柜電力母線的電力損耗及電力母線的使用截面積，以減少電力母線的材料使用和由于電力母線帶來的風阻影響。此外，由于電力母線是高壓直流供電，因此采用直流備份電源，減少了逆變過程，提升電力使用效率。流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括 一個或更多個用于實現特定邏輯功能或過程的步驟的可執行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發明的優選實施方式的范圍包括另外的實現，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執行功能，這應被本發明的實施例所屬技術領域的技術人員所理解。在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟，例如，可以被認為是用于實現邏輯功能的可執行指令的定序列表，可以具體實現在任何計算機可讀介質中，以供指令執行系統、裝置或設備(如基于計算機的系統、包括處理器的系統或其他可以從指令執行系統、裝置或設備取指令并執行指令的系統)使用，或結合這些指令執行系統、裝置或設備而使用。就本說明書而言，″計算機可讀介質″可以是任何可以包含、存儲、通信、傳播或傳輸程序以供指令執行系統、裝置或設備或結合這些指令執行系統、裝置或設備而使用的裝置。計算機可讀介質的更具體的示例(非窮盡性列表)包括以下：具有一個或多個布線的電連接部(電子裝置)，便攜式計算機盤盒(磁裝置)，隨機存取存儲器(RAM)，只讀存儲器(ROM)，可擦除可編輯只讀存儲器(EPROM或閃速存儲器)，光纖裝置，以及便攜式光盤只讀存儲器(CDROM)。另外，計算機可讀介質甚至可以是可在其上打印所述程序的紙或其他合適的介質，因為可以例如通過對紙或其他介質進行光學掃描，接著進行編輯、解譯或必要時以其他合適方式進行處理來以電子方式獲得所述程序，然后將其存儲在計算機存儲器中。應當理解，本發明的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實現。在上述實施方式中，多個步驟或方法可以用存儲在存儲器中且由合適的指令執行系統執行的軟件或固件來實現。例如，如果用硬件來實現，和在另一實施方式中一樣，可用本領域公知的下列技術中的任一項或他們的組合來實現：具有用于對數據信號實現邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(PGA)，現場可編程門陣列(FPGA)等。本技術領域的普通技術人員可以理解實現上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中，該程序在執行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。此外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理模塊中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實現，也可以采用軟件功能模塊的形式實現。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同限定。