BBU-Module basieren typischerweise auf einer 48-V-Lithiumbatteriearchitektur und werden direkt in IT-Racks integriert, um AC/DC-Wandlungsverluste zu reduzieren und einen stabilen Betrieb zu gewährleisten. Angesichts des rasanten Wachstums von KI-Workloads verlagert sich die Notstromversorgung hin zu ±400-V-Hochspannungssystemen, um die Leistung weiter zu verbessern.
Zu den neuen Designs gehören die Sidecar-Konfiguration, bei der ein separates Stromversorgungsrack neben dem IT-Rack installiert wird, und die Gebäudeintegration, bei der Hochspannungsnetzteile mit der elektrischen Infrastruktur des Rechenzentrums zusammengeführt werden, um Stabilität und Effizienz zu optimieren. Diese Fortschritte decken nicht nur den steigenden Strombedarf von KI-Servern, sondern legen auch den Grundstein für zukünftige Innovationen in der KI-Technologie.
Leistungsarchitekturdiagramm für KI-Server
Zuverlässigkeitsprüfung des BBU-Moduls:
Ein BBU-Modul besteht aus einem Lithium-Akkumulator („Kernakku“), einem Batteriemanagementsystem (BMS) und einem hocheffizienten DC/DC-Wandler. Der Akku dient als primärer Energiespeicher, während das BMS den Akkuzustand kontinuierlich überwacht. Das System muss der Norm UL 9540 entsprechen, um die allgemeine Sicherheit zu gewährleisten. Bei einem Stromausfall erkennt der DC/DC-Wandler des BBU-Moduls sofort den Abfall der DC-Bus-Spannung und schaltet auf die Stromversorgung des BBU-Moduls um, um den Serverbetrieb aufrechtzuerhalten. Dadurch können die im DRAM gespeicherten Daten auf Backup-SSDs geschrieben werden, wodurch Datenverlust verhindert und eine sichere Datensicherung gewährleistet wird.
Leistungs- und Zuverlässigkeitstests können gemäß den Standards des Open Compute Project (OCP) durchgeführt werden, die schnelles Umschalten der Betriebsmodi und Langzeitstabilität betonen. Gemäß den OCP-Anforderungen muss das BBU-Modul den Ladestrom dynamisch an den Zellstatus (z. B. Spannung, aktivierte Schutzfunktionen) anpassen, um ein optimales Ladeverhalten zu gewährleisten.
Anforderungen an die Entladeleistung:
5,5 kW Ausgangsleistung: Entladezeit ≥ 90 Sekunden.
4 kW Leistung: Entladezeit ≥ 240 Sekunden
Architekturdiagramm des BBU-Moduls
Regeneratives Lade-/Entladetestsystem – Akkuverifizierung für BBU-Module.
Die regenerativen Lade-/Entladetestsysteme von Chroma bieten Komplettlösungen für Niederspannungs- und Hochspannungs-BBU-Module.
Niederspannungs-BBU-Systeme (48 V): Chroma 17020C mit 10 kW Einkanal-Design und automatischer Zweibereichsumschaltung für flexible und vielfältige Anwendungen.
Hochspannungs-BBU-Systeme (±400 V): Chroma 17050 in Kombination mit dem bidirektionalen Gleichstromnetzteil 62000D-HL erfüllt die Anforderungen von Hochspannungs- und Hochleistungstests.
Zusätzlich zur Bewertung der Kapazität, des Lade-/Entladeverhaltens und der Langzeitstabilität der BBU ermöglichen die Testsysteme 17020C/17050 von Chroma eine hochrealistische Simulation von Serverumgebungen und gewährleisten so präzise und zuverlässige Ergebnisse. In einem typischen Server-Stromversorgungssystem wandelt das Netzteil Wechselstrom in 48 V Gleichstrom um, um die Rack-Geräte zu versorgen. Die BBU ist über einen DC/DC-Wandler mit dem DC-Bus verbunden und überwacht kontinuierlich die Spannungspegel. Sinkt die Busspannung unter einen definierten Schwellenwert, muss die BBU innerhalb einer vordefinierten Zeit die Entladung einleiten, um einen unterbrechungsfreien Betrieb zu gewährleisten.
Der im Testsystem integrierte Konstantspannungsmodus (CV) bildet die Schwankungen der Gleichstrom-Busspannung in Serverracks präzise nach und simuliert so realitätsnahe Szenarien. Anwender können einen Kanal für eine 51-V-CV-Quelle und einen weiteren für eine 48,5-V-CV-Last konfigurieren, um den tatsächlichen Rackbetrieb bei einem Stromausfall nachzubilden. Fällt die Wechselstromleitung aus und sinkt die Busspannung von 51 V auf 48,5 V, aktiviert das System automatisch den Offload-Modus der BBU und überwacht kontinuierlich deren Reaktionszeit und Leistung. Diese Komplettlösung bildet die Bedingungen in Rechenzentren originalgetreu nach und ermöglicht es Anwendern, die Leistung und Zuverlässigkeit der BBU vor der Implementierung zu überprüfen.
BBU-Batteriemodul-Testdiagramm
Die Software Battery Pro X von Chroma verfügt über eine komplett überarbeitete Benutzeroberfläche mit intuitiver und visueller Bedienung, die den Einarbeitungsprozess deutlich verkürzt. Sie unterstützt zudem die einfache Integration von Geräten von Drittanbietern und bietet Echtzeit-Testüberwachung, sodass Anwender den Fortschritt effizient verfolgen und die Testgenauigkeit insgesamt verbessern können.
