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800V直流供电革新:为光动力固态变压器(SST)重塑数据中心“动力心脏”

时间: 2025-08-20 04:41:44 |   作者: 热电阻

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  在AI驱动的数据中心年代,千瓦级的供电规范已无法匹配AI模型对能耗的极点需求。机架功率逐渐迫临兆瓦等级,传统直流配电方法已然堕入瓶颈。其具体表现为:

  空间约束:单机柜功率的继续前进,使供配电设备面积占比从25%激增至50%以上。新一代的AI数据中心服务器装备多达8个电源架,运用传统的54V 低压直流配电,电源架将耗费高达64U的高度空间,已无法在实际中布置。

  铜材过载:单个1MW机架中运用54V DC的物理特性需求高达200kg的铜母线GW规划的数据中心将需求高达50万吨铜,其资料本钱、物理布局及散热担负都难以承受。在未来GW数据中心中是不行继续的。

  转化功率低:现有配电链路常包括多级AC/DC及DC/DC转化,层层损耗导致供电链路功率下降,并且还增加了潜在毛病点与保护本钱。怎么构建适配高功率密度的供配电架构,平衡空间功率与扩展性,成为当时的重要应战。

  数据激流年代,数据中心作为数字化的经济的“心脏”,其AI算力需求的激增正推进数据中心供电体系产生革新性革新。Gartner猜测,到2027年,全球AI数据中心(AIDC)的年新增耗电量将到达500TWh,较2024年水平简直翻倍;Statista的数据进一步显现,到2030年,数据中心用电量将占全球总用电量的4.5%。但是,电力基础设施扩容滞后带来的短期电力缺少危险,正促进数据中心经过技能晋级来深挖能效潜力。

  现在数据中心供电架构由第一代传统UPS架构(单机柜10-15kW)演进至第二代48V架构(单机柜40-100kW以上),第三代±400V/800V高压直流(HVDC)架构开端锋芒毕露。其由英伟达联合上游供货商提出重塑AI数据中心供电架构:完成从传统架构到800V HVDC的未来跃迁,并将于2027年全面布置。这一革新的中心在于处理高功率密度下散热、铜耗与空间占用的对立,完成一次沟通转化,直流全程传输的高效途径。英伟达的800V AI数据中心高压直流架构:2027年全面布置

  800V HVDC高压直流技能作为第三代供电架构,经过“电源解耦+高压直连”技能突破了传统能效瓶颈。

  首要优势有:支撑超大功率(单柜超1MW),处理传统54V体系的扩容难问题;大幅度削减贵重的铜线用量,功率更加高;灵敏供电:耗电大的设备直接用800V供电,省电线V之间灵敏调整电压。

  国内之前多用240V/336V的HVDC(兼容传统设备便利)。国内的代表计划是巴拿马电源,它把许多供电环节(中压配电、变压器、直流电源、输出配电)打包集成在一起,直接输出240V/336V直流电给数据中心,大大简化了体系。现在,为满意AI对高功率密度的渴求,抢先企业也在活跃布局800V体系。

  根据固态变压器(SST)技能的HVDC正成为新一代动力革新的中心载体。该技能能直接把1万伏沟通电高效转化成800V直流电,直供服务器机柜,省掉了中心一堆转化环节。还能轻松接入太阳能、储能等绿色动力,完美符合数据中心用绿电和全直流供电的趋势。

  固态变压器(SST):能够把它幻想成一个超级智能的“电力转化器”,它用先进的半导体芯片和高频技能,代替了传统粗笨、耗能的变压器和转化设备。

  “省电冠军”:转化功率高达98.5%,比一般HVDC(95%)和巴拿马电源(97%)还高出3-5个百分点。这在某种程度上预示着数据中心一半多的电力损耗能被砍掉!

  “空间魔术师”:高度集成,省掉中心配电环节,体积比传统UPS计划缩小90%!很合适塞得满满的高密度机房。

  “绿电好搭档”:支撑太阳能、储能电池直接接入,还能让电双向活动(比方电池放电),是构建发电-用电-储电一体化绿色数据中心的抱负挑选。

  为光动力是固态变压器(SST)/电力电子变压器(PET)技能领域的全球领导者。SST以其体积小、重量轻、功用高度集成(如无功补偿、电能质量管理)及智能可控等优势,正在重塑数据中心供电、轨道交通牵引、新动力电站接入及智能配电网等场景。为光动力凭仗其高性能、高可靠性的SST处理计划,在多个要害使用领域完成了规划化布置,赢得了顶尖客户和职业同伴的高度认可,继续引领着SST技能的商业化进程。

  根据固态变压器的800V直流供电,该技能立异规划让备用电池(铅酸或锂电)直接挂在800V直流电线上。一旦主电毛病,能在毫秒间切换到电池供电,供给15分钟不间断电力,保证服务器继续运转。

  该体系兼容2N冗余架构、N+X容错架构及市电+HVDC混合架构等多种供电形式,经过模块化规划灵敏适配从边际核算到超大规划数据中心的不同场景需求,为未来绿色数据中心建造供给了全场景处理计划。

  功率抢先:选用最新节能芯片(第三代SiC功率器材)和使用软开关技能极致降损,全链路功率达90.8%,较UPS计划提高5%,建立职业能效新标杆。(以2MW数据中心负荷为例,每天运转24小时,电价依照平均值0.8元/kWh,功率提高5%核算,年节约电量约87.6万度电,年节约电费约70万元)

  占地面积小:高频代替工频,较UPS计划可节约占地面积60%;模块化结构,1MW~3MW容量灵敏扩展;体系架构简练,全链路可靠性显着提高。(1.25MW SST占地面积仅7.2平方米)

  备电简略:电池直接挂直流母线,完全甩掉了传统UPS和它杂乱的整流/逆变设备。体系更简略,毛病点更少,保护更简略,断电保护呼应超快(毫秒级),可靠性腾跃。

  装置保护快:中压接口、功率转化、操控悉数集成一体,预先装好,现场装置周期缩短75%,模块化插拔规划,保护极端简略,能轻松匹配各种干流数据中心供电架构(2N、N+X, 市电+HVDC混合等)。

  根据固态变压器的800V直流供电计划,代表了数据中心供电技能的未来方向。它经过“高效转化(SST)+低压直供(800VDC)+电池直挂”的立异组合,凭仗其高效、简练、智能的特性,正从未来蓝图加快走向实际使用,敞开数据中心供电的新纪元。

  跟着电力电子技能的继续前进和绿色数据中心规范的日益严厉,SST与800V直流供电技能必将迎来更宽广的使用远景。它不仅是满意当下高算力需求的利器,更是构建面向未来的可继续、智能化数据中心的柱石。

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