Open Rack V3 48V BBU (Batarya Yedekleme Ünitesi Modülü) Spesifikasyonu, Rev 1.4

Özet

Belge, Open Rack V3 BBU rafına takılan tek bir batarya modülünü tanımlar. Raf içinde 6 BBU yedekli olarak bulunur ve sistem 47,5-48 V çıkışlı "dar aralıklı 48 V mimarisi" üzerinde çalışır. Modül; batarya paketi ve BMS, çift yönlü şarj/deşarj dönüştürücüleri ve yardımcı fonksiyon bloklarından oluşur. Spesifikasyon Meta tarafından katkılanmış ve OWFa 1.0 lisansı altında yayımlanmıştır; metinde bazı değerler hâlâ "TBD" olarak işaretlidir.

Elektriksel çekirdek, modun tanımlarıdır: uyku (depolama/nakliye), bekleme (modülün ömrünün çoğu), deşarj, şarj, sağlık testi (SOH), periyodik şarj, arıza ve sistem kontrol modları. Bekleme modunda toplam tüketim fan dahil 15 W altında kalmalıdır. Veri yolu gerilimi 2 ms boyunca 48,5 V altına inerse deşarj başlar ve BBU 2 ms içinde yükü devralır; geçiş sırasında bara 46 V altına düşmez. Deşarj tarafı 3000 W ve 63,2 A'e kadar, tepe yükte nominal gücün yüzde 150'sine kadar çıkış verir.

Batarya paketi için referans hücre 18650 Li-ion (en az 1,5 Ah, 4,2 V maksimum) ve önerilen düzen 11S6P'dir. Paket, PCM eşiğinde (örneğin hücre başına 3,9 V) ve 35 C ortamda en az 4 yıl yaşlandıktan sonra bile 3 kW'ı en az 4 dakika vermelidir. Şarj akımı önceki deşarj enerjisine göre 1 A veya 2 A seçilir (200 kJ eşiği); raf monitörü akımı 0-5 A aralığında geçersiz kılabilir. Sıfırdan yüzde 100'e azami şarj süresi 6 saattir ve bir deşarj olayından sonra şarj 1 dakika geciktirilir.

İzleme ve bakım mantığı da ayrıntılıdır. BBU her 90 günde bir zorunlu deşarjla SOH testi yapar; bir rafta aynı anda yalnızca bir modül test edilir ve test sırasında diğer modüller deşarja geçerek rafın yedeğini korur. Test hedef doğruluğu tam şarj kapasitesinin +/-yüzde 3'üdür. Zorunlu deşarj modu tepe güç traşlama için, zorunlu ayırma modu ise uzaktan raf yeniden başlatma için tanımlanmıştır. Haberleşme Modbus ve CAN üzerindendir; firmware güncellemesi modül başına 2 dakikadan kısa sürmelidir.

Çevre, güvenilirlik ve güvenlik bölümleri sahada kabul kriterlerini verir: 0-40 C işletme, 15-35 C uzun vadeli ortam, en çok 3000 m yükseklik, 85 dBA ses sınırı. Fan için 40 C'de 8 yıl (70.000 saat) L10 ömrü, tüm elektrolitik kapasitörler için 8 yıldan uzun ömür ve BBU (batarya hariç) için 45 C ve tam yükte en az 1.000.000 saat MTBF istenir. Güvenlik tarafında UL/IEC/EN 62368-1, IEC 62619, UL 9540 ve hücre, modül ve ünite düzeyinde UL 9540A beklenir; termal kaçak durumunda modül patlamamalı ve yangını yaymamalıdır.

Öne çıkan noktalar

1. Batarya paketi, PCM eşiğinde (örn. hücre başına 3,9 V) ve 35 C'de en az 4 yıl sonra 3 kW'ı en az 4 dakika vermelidir (Bölüm 4.2.1).
2. Referans hücre 18650 Li-ion, önerilen paket düzeni 11S6P; deşarj girişi 28,6-44,0 V, giriş akımı en çok 110 A.
3. Çıkış 0 yükte 48,0 V, tam yükte 47,5 V (0,5 V droop); çıkış gücü 3000 W / 63,2 A; deşarj dönüştürücü verimi en az yüzde 97, şarj verimi en az yüzde 95.
4. Deşarj, veri yolu 2 ms boyunca 48,5 V altına inince başlar; başlangıç süresi en çok 2 ms ve geçişte bara 46 V altına düşmemelidir.
5. Tepe yük en çok nominal gücün yüzde 150'si olabilir; aşırı yük davranışında gerilim droop'u doğrusal uzar (150 yükte 47,25 V).
6. Azami şarj süresi 6 saat (0'dan yüzde 100'e, paket başına 2 A); şarj gücü 2 A'de 130 W, 5 A'de 265 W; deşarjdan sonra 1 dakika şarj gecikmesi.
7. SOH testi her 90 günde bir yapılır, raf başına aynı anda tek modül; test sırasında 90 s'lik 3 kW yedek korunacak şekilde DOD sınırlanır.
8. Bekleme modu tüketimi fan dahil 15 W altında; fan L10 ömrü 40 C'de 8 yıl (70.000 saat); BBU ömrü en az 8 yıl.
9. Güvenlik: UL/IEC/EN 62368-1, IEC 62619, UL 9540 ve hücre/modül/ünite düzeyinde UL 9540A; modül termal kaçakta patlamamalı, yangın yaymamalıdır.
10. Zorunlu deşarj modu tepe güç traşlama için veri yolunu 3 V yükseltir; zorunlu ayırma modu varsayılan 30 dakika zaman aşımıyla uzaktan raf yeniden başlatmaya izin verir.

Tasarımda kullanımı

• Raf güç hesaplayıcısında ORV3 BBU modülleri için varsayılan parametre olarak 3 kW, 4 dakika ve 6 saat şarj süresini kullanın.
• Kesintiden sonra rafın şarj tamamlanana kadar tam yedeksiz çalıştığını senaryolara yansıtın; jeneratör geri transferi ve tekrarlayan kesinti durumlarında bu pencere kritiktir.
• Yaşam döngüsü maliyeti ve gömülü karbon tahmininde BBU'lar için 8 yıllık değişim döngüsünü hesaba katın.
• Dağıtık lityum BBU kullanılıyorsa yangın stratejisi kontrol listesinde UL 9540A kanıtını (hücre, modül, ünite) zorunlu tutun.
• Çok sayıda rafın aynı anda şarj talep ettiği senaryoda, değişken şarj akımı (1 A / 2 A) ve raf monitörünün 0-5 A override imkânıyla şarj yükünü kademelendirin.
• Servis planında modül ortam sıcaklığını 15-35 C uzun vadeli aralıkta tutun; batarya yaşlanma öngörüsü bu aralığa dayanır.

Kimler okumalı

Raf içi batarya yedeklemeli (Open Rack V3 tipi) mimariyi değerlendiren güç sistemi mühendisleri, raf ve BBU tedarikçileri ile yangın güvenliği sorumluları.

Belgenin bölümleri

1. Lisans
2. OCP İlkeleriyle Uyum
3. Kapsam
4. Genel Bakış
5. Kısaltmalar
6. Elektriksel Gereksinimler
7. BBU Çalışma Modları
8. Batarya Paketi
9. Deşarj Dönüştürücüsü
10. Şarj Cihazı
11. Güç Rafı ile BBU Rafı Arasındaki Geçiş
12. SOH Testi
13. Akım Paylaşımı ve Yedeklilik
14. Redundancy ve Sıcak Değişim (Hot Swap)
15. Sigorta ve Korumalar
16. Sinyal Pin Tanımları
17. Haberleşme ve Firmware
18. Çevre
19. Termal
20. Mekanik
21. Güvenilirlik ve Kalite
22. Uyumluluk Gereksinimleri

İlgili standartlar

• OCP Open Rack V3 BBU Shelf Specification
• IEC 62619
• UL 9540
• UL 9540A
• IEC 62368-1
• IPC-9592B

Belgeyi okuyun

Yayın bilgileri

Yazarlar

Sun, D.; Shapiro, D.; Kim, B.; Athavale, J.; Mercado, R. (Meta)

Yayıncı

Open Compute Project Foundation

Yıl

2023

Belge numarası

Rev 1.4

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Sektör kuruluşu

Erişim

Açık lisans — indirilebilir

Lisans

OWFa 1.0 — Open Compute açık şartname lisansı; yeniden dağıtıma izin verir

Lisans kanıtı

www.opencompute.org

Künye