工业计算机机组、电源机箱及系统机箱

摘要

本发明公开了一种工业计算机机组、电源机箱及系统机箱，该工业计算机机组包含电源机箱以及多个系统机箱。其中，电源机箱包含电源转换模块以及电源配线槽，电源转换模块耦接于市电电源与电源配线槽之间，电源转换模块用以将高压交流电转换为高压直流电。而每一系统机箱分别包含多个系统单元以及一配线分流模块。配线分流模块耦接于该电源配线槽以及所述系统单元之间，该配线分流模块自该电源配线槽接收该高压直流电，并将该高压直流电分流至所述系统单元。

说明书

技术领域

本发明是有关于电源供应机制，且特别是有关于一种工业计算机机组的电 源供应。

背景技术

由于计算机工业日益进步，且企业对于工业计算机系统的依赖也逐日提 升，工业计算机通常特指非个人计算机或非消费性的电子系统，举例来说，工 业计算机包含了使用于工厂自动化的核心控制设备、网页服务器、企业的数据 备份服务器等等。

随着电子技术与工业计算机相关应用的进展，业界对于服务器系统的要求 自然相对提高。而为因应企业的成长，许多企业通常将为数众多的服务器单元 整合于计算机机箱当中，并可利用多组计算机机箱搭配组成工业计算机机组， 以应付大量产生的数据量或网络流量等需求，同时也能因应日后服务器系统的 扩充与升级等需求。

一般来说，一套工业计算机机组可能包含多个系统机箱，而每一个系统机 箱中进一步包含多个单板计算机单元(如刀锋式计算机)，若工业计算机机组中 各自单板计算机单元皆各自设置电源供应器以及电源线路，将占用巨大的空间 且不易进行系统维护。此外，设置大量的电源供应器将需要用到许多变压器及 线圈，将造成制造成本提高、资源浪费且降低电力使用效率。

举例来说，传统的中央数据服务器(data center)中的各个服务器单元、储存 单元及网络单元的输入电源通常为来自电力公司的交流电压。各个服务器单 元、储存单元及网络单元的内部工作电路需要的则是稳定的直流电源，因此上 述单元内皆设有各自的电源供应器，电源供应器内可能包含变压器及交直流转 换器(AC-to-DC converter)，此电源供应器可负责将110V、220V的交流电源转 换成12V直流输出电压，以供各个设备内的电源需求。由于传统的中央数据 服务器中将会有多达上百至上千个计算用、储存用及通讯用的系统单元，各自 设置独立的电源供应器将耗费大量制造资源与成本。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种工业计算机机组，其具有独立的电源 机箱用以供电给多个系统机箱，此外，工业计算机机组利用电源机箱直接将市 电输入的高压交流电转换成高压直流电，并以高压直流电的形式径行分送至各 个系统机箱，各个系统机箱仅须对直流电力的电压大小进行分压或调整便可将 直流电分送各系统单元加以利用。

因此，本发明内容的一态样是在提供一种工业计算机机组，其包含电源机 箱以及多个系统机箱。其中，电源机箱包含电源转换模块以及电源配线槽，电 源转换模块耦接于市电电源与电源配线槽之间，电源转换模块用以将高压交流 电转换为高压直流电。而每一系统机箱分别包含多个系统单元以及一配线分流 模块。配线分流模块耦接于该电源配线槽以及该等系统单元之间，该配线分流 模块自该电源配线槽接收该高压直流电，并将该高压直流电分流至该等系统单 元。

根据本发明内容的一实施例，其中配线分流模块包含一电源理线盒以及n 个电源分配单元，而每一该等系统机箱包含n*m个该等系统单元，其中该电 源理线盒用以将该高压交流电分流至该等电源分配单元，每一该等电源分配单 元用以将该高压交流电分流至m个该等系统单元。

根据本发明内容的另一实施例，其中每一系统单元包含一变压器以及一内 部电路，变压器与配线分流模块耦接，变压器用以将高压直流电转换为低压直 流电，低压直流电用以驱动内部电路。

根据本发明内容的又一实施例，其中市电电源用以提供高压交流电，高压 交流电为大于300伏特的交流电。另一方面，高压直流电为大于300伏特的直 流电。

本发明内容的另一态样是在提供一种电源机箱用以耦接至多个系统机箱， 每一系统机箱分别包含多个系统单元以及一配线分流模块，配线分流模块耦接 于该等系统单元。其中电源机箱包含电源转换模块以及电源配线槽。电源转换 模块耦接于市电电源与电源配线槽之间，电源转换模块用以将高压交流电转换 为高压直流电。电源配线槽将高压直流电分流至该等系统机箱中的配线分流模 块。

根据本发明内容的一实施例，其中市电电源用以提供高压交流电，高压交 流电为大于300伏特的交流电。另一方面，高压直流电为大于300伏特的直流 电。

本发明内容的又一态样是在提供一种系统机箱，其与一电源机箱耦接，其 中电源机箱包含电源转换模块以及电源配线槽，电源转换模块耦接于市电电源 与电源配线槽之间，电源转换模块用以将高压交流电转换为高压直流电，电源 配线槽将高压直流电传输至系统机箱。其中系统机箱包含多个系统单元以及一 配线分流模块。每一系统单元包含内部电路以及变压器。该配线分流模块耦接 于该电源配线槽以及该等系统单元之间，该配线分流模块自该电源配线槽接收 该高压直流电，并将该高压直流电分流至该等系统单元，其中每一该等系统单 元中的该变压器与该配线分流模块耦接，该变压器用以将该高压直流电转换为 一低压直流电，该低压直流电用以驱动该内部电路。

根据本发明内容的一实施例，其中该配线分流模块包含一电源理线盒以及 n个电源分配单元，而每一该等系统机箱包含n*m个该等系统单元，其中该电 源理线盒用以将该高压交流电分流至该等电源分配单元，每一该等电源分配单 元用以将该高压交流电分流至m个该等系统单元。

附图说明

为让本揭示内容的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂， 所附附图的说明如下：

图1绘示根据本发明的一实施例中一种工业计算机机组的示意图；

图2绘示图1中配线分流模块的示意图；以及

图3其绘示根据本发明的一实施例中系统单元的内部示意图。

【主要附图标记说明】

100：工业计算机机组            120：电源机箱

140：系统机箱                  200：市电电源

122：电源转换模块              124：电源配线槽

142：配线分流模块              142a：电源理线盒

D1～Dn：电源分配单元            U11～Umn：系统单元

160：变压器                     162：内部电路

具体实施方式

请参阅图1，其绘示根据本发明的一实施例中一种工业计算机机组100的 示意图。如图1所示，工业计算机机组100中包含电源机箱120以及多个系统 机箱140。于此实施例中，电源机箱120可用以供电给不只一组系统机箱140， 图标中仅绘示两组系统机箱140作为举例，但本发明并不以两组为限，举例来 说，于部份实施例中，作为中央数据服务器(data center)的工业计算机机组100 可包含十二组系统机箱140。

电源机箱120作为工业计算机机组100的主要电力供应来源，电源机箱 120中可包含电源转换模块122以及电源配线槽124，电源转换模块122可与 外界的市电电源200(如市电插座、或是市电配电盘等)耦接。市电电源200用 以提供一组高压交流电输入，其中高压交流电为大于300伏特的交流电，例如， 于此例中，高压交流电可为3 80伏特的交流电，实际应用中，电力公司本身即 可提供380伏特的三相交流电。

于此实施例中，电源转换模块122耦接于市电电源200与电源配线槽124 之间，电源转换模块122用以将高压交流电转换为高压直流电，于此例中，高 压直流电可为380伏特的直流电。

而每一系统机箱140分别包含多个系统单元U11～Unm以及配线分流模块 142，配线分流模块142耦接于电源配线槽124以及系统单元U11～Unm之间， 配线分流模块142自电源配线槽124接收高压直流电(如380VDC)，并将高压 直流电分流至系统单元U11～Unm。

须特别注意的是，于此实施例中，本发明的配线分流模块142可进一步包 含阶层结构，以阶层方式将高压直流电分流至各自的系统单元U11～Unm。请 一并参阅图2，其绘示图1中配线分流模块142的示意图。

于图2所示，配线分流模块142包含电源理线盒142a以及n个电源分配 单元D1～Dn。而每一系统机箱140包含n*m个系统单元(即包含U11～U1m， U21～U2m…，Un1～Unm等)，其中电源理线盒142a与电源配线槽124耦接，电 源理线盒142a自电源配线槽124接收高压交流电(如380VDC)并分流至n个电 源分配单元D1～Dn，每一电源分配单元D1～Dn用以将高压交流电(如380VDC) 分流至m个系统单元，如电源分配单元D1对应到系统单元U11～U1m，电源 分配单元D2对应到系统单元U21～U2m，依次类推。

须注意的是，上述的配线分流模块142的配线分流方式，仅为本发明实施 时的一种举例，本发明并不限定于特定的阶层分流方式或是特定的系统单元数 量。实际应用中，系统单元数量视运作或服务器实际需求而定，每一电源分配 单元D1～Dn可将高压交流电(如380VDC)分流至1～m个系统单元，此外，每 一电源分配单元D1～Dn所推动的系统单元数量亦不必然完全相同，可视个别 系统单元的电力负载或其它应用因素而定。

在实际的大型工业计算机机组100中，每一个系统机箱140中可能包含 5～10组电源分配单元，而每一电源分配单元还对应到5～10组系统单元。若不 采用有次序的配线方式，将使得系统机箱140内充满各种混乱的线路电缆，设 置电源理线盒142a有助于整理系统机箱140的内部线路。

请一并参阅图3，其绘示根据本发明的一实施例中系统单元U11的内部示 意图。图3中以系统单元U11为例，实际应用中，系统单元U11～Umn皆具有 类似架构。

如图3中，系统单元U11内包含变压器160以及内部电路162，变压器 160与配线分流模块142中的电源分配单元D1耦接。变压器160用以将高压 直流电(如380VDC)转换为一般工作电路所需的低压直流电，例如12伏特的直 流电(12VDC)，低压直流电用以驱动内部电路162，举例来说，内部电路162 可包含处理器、系统芯片、网络模块、储存媒体、显示屏幕等等。

须特别说明的是，在本发明的工业计算机机组100中，电源机箱120直接 将输入的交流电源转换为直流电源，并直接以直流电源型态将电力配送到各系 统机箱140的系统单元U11～Umn上，与一般习知技术中利用交流电方式配送 的方式不同，利用直流方式配送不需要在个别系统单元U11～Umn设置交直流 转换器，因此若有12组系统机箱140即节省了12*m*n个交直流转换器的设 置成本，此外，利用直流电传输的架构同时较便利于设置电力援备模块。

综上所述，本发明提出一种工业计算机机组，其具有独立的电源机箱用以 供电给多个系统机箱，此外，工业计算机机组利用电源机箱直接将市电输入的 高压交流电转换成高压直流电，并以高压直流电的形式径行分送至各个系统机 箱，各个系统机箱仅须对直流电力的电压大小进行分压或调整便可将直流电分 送各系统单元加以利用，借此，有助于节省在系统单元之前设置各别的交直流 转换器的成本，并可避免多个交直流转换器同时运作时的电力资源浪费以及运 转散热问题。

虽然本揭示内容已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本揭示内容， 任何本领域普通技术人员，在不脱离本揭示内容的精神和范围内，当可作各种 的更动与润饰，因此本揭示内容的保护范围当视后附的权利要求书所界定的范 围为准。