數(shù)據(jù)中心日益凸顯的能源問題與ESS的作用

隨著AI和云計算服務(wù)器的迅猛發(fā)展，全球數(shù)據(jù)中心的用電量已達到前所未有的規(guī)模。在超大規(guī)模設(shè)施中，有時年電費支出甚至超過數(shù)千萬元。

為減少這種環(huán)境負荷并降低運營成本，數(shù)據(jù)中心正在加速引入可再生能源及實施節(jié)能策略。在此進程中，ESS(儲能系統(tǒng))備受關(guān)注。ESS不僅被作為應(yīng)急備用電源使用，還承擔著以下多種重要職能。

• 削峰填谷
• 平滑過渡可再生能源的波動
• 在電壓驟降或停電時提供備用電源，保障業(yè)務(wù)連續(xù)性
• 通過改善PUE(電源使用效率)來降低冷卻負荷

在ESS中發(fā)揮核心作用的是DC-DC轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換效率直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的性能。若DC-DC轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率低下，將導(dǎo)致能源成本上升、冷卻負荷增加，最終直接造成數(shù)據(jù)中心的經(jīng)濟損失。

研發(fā)工程師的挑戰(zhàn)：正確測量出提升的0.1%是基礎(chǔ)前提

在研發(fā)應(yīng)用于ESS的DC-DC轉(zhuǎn)換器中，最重要的要求其實非常簡單：

• 將轉(zhuǎn)換效率提升哪怕僅僅0.1%
• 以確鑿的數(shù)據(jù)證明這一提升

為達成該要求，需要能夠測量到準確數(shù)值來驗證效果的能力。

準確測量備用電源狀態(tài)時的大電流自然不必多說，真正的挑戰(zhàn)在于：如何分辨0.1%的改善究竟是真實有效的性能提升，還是僅僅是測量誤差所致。

要解決這一難題，功率分析儀的直流測量精度就變得至關(guān)重要。

檢測生產(chǎn)線面臨的挑戰(zhàn)：以高性價比和簡化的系統(tǒng)實現(xiàn)與研發(fā)環(huán)節(jié)相同的檢測精度

在生產(chǎn)階段，需要在多條生產(chǎn)線上高效檢測同一型號的DC - DC轉(zhuǎn)換器。此時，最為關(guān)鍵的挑戰(zhàn)如下：

• 保證與研發(fā)環(huán)節(jié)相同的檢測精度(首要要求)
• 構(gòu)建成本效益盡可能高的測試系統(tǒng)
• 不增加多余設(shè)備

“希望用一臺測量儀器解決問題”，這是眾多生產(chǎn)現(xiàn)場的實際需求。

ESS的DC - DC轉(zhuǎn)換器需要分別測量大電流和微小電流

ESS中的DC - DC轉(zhuǎn)換器以兩種模式運行：

• 放電模式
  以最大輸出提供數(shù)百安培的電流(用于峰值抑制)。
• 充電模式
  以10安培以下的小電流緩慢充電(夜間充電，采用安全設(shè)計)。

由此可見，面向ESS的DC - DC轉(zhuǎn)換器可在數(shù)安培至數(shù)百安培的寬動態(tài)范圍內(nèi)運行。而且，在這兩種模式下都需要進行精確的功率測量。這就要求測量儀器具備“無論測量范圍的上下限如何，都能在寬范圍內(nèi)保持高精度”的能力。

解決方案：HIOKI日置功率分析儀PW4001

OpenCLaw 引爆算力標準化， HIOKI 測量方案精準捕捉轉(zhuǎn)換效率、功耗波動，精準匹配 AI 數(shù)據(jù)中心 ESS 低碳轉(zhuǎn)型與算力升級需求。

PW4001滿足了DC - DC轉(zhuǎn)換器評估與檢測的理想解決方案所需的各項條件。

• 直流測量精度：±0.04%讀數(shù)(DC)
• 配備可支持測量高達1000A電流的多種電流傳感器
• 一臺儀器即可實現(xiàn)功率與波形分析
• 可集成至自動檢測系統(tǒng)