具有灭火系统的电池备用单元BBU架的制作方法

本公开的实施例一般涉及用于具有灭火系统的电子机架的电池备用单元(bbu)架。

背景技术：

锂离子电池通常用于车辆工业，例如电动车辆(ev)和插电式混合动力车。用于电动车辆的锂离子电池组针对车辆特殊的要求和用途而设计。然而，作为替代不间断电源(ups)系统的能量存储单元，锂离子电池在数据中心中存储和操作的信息技术(it)设备中也变得越来越流行。

计算机服务器的大型集群可以被保持在专用设施中，通常在机架外壳中。服务器可以用于支持数据中心行业。使用电池备用单元(bbu)代替传统的解决方案(诸如基于铅酸的ups系统)已经变得普及。bbu在数据中心空间中的新角色的一个结果是bbu从集中式电池室重新定位到数据中心it室。数据中心中的热环境(温度)通常基于服务器而不是电池的规范和要求来管理和操作，因此可能不是针对bbu使用而进行优化的。

数据中心应用中bbu的(例如锂离子)电池的热管理是主要关注点。例如，如果温度在操作(例如，充电和/或放电)期间超过特定阈值(例如，70℃)，则可能存在热逃逸(thermalrunaway)，这可导致电池故障。例如，如果温度超过阈值，则电池芯内的放热化学反应可以逐步增加热量生成，进一步增加电池芯温度，这可能导致在短时间段内的电池故障。若干原因可以导致热逃逸，包括电池芯中的热点热膨胀、退化、短路和电池芯之间的个体差异。另外，这些原因可以在电池充电/放电时存在，也可以不存在。由于过热，电池故障可以导致火灾，这可能损坏任何周围的bbu和it设备。因此，需要一种火灾抑制系统。

技术实现要素：

本公开的第一方面提供了一种电池备用单元bbu架。bbu架包括控制器、供应线路、一个或多个bbu、用于每个bbu的喷嘴以及阀。供应线路从外部源供应灭火剂。每个bbu具有带有一个或多个电池芯的电池模块、以及感测bbu的内部温度并且产生表示温度的温度信号的温度传感器。喷嘴将灭火剂喷射到bbu上。阀耦接在供应线路与喷嘴之间。控制器被配置为从每个bbu的温度传感器接收温度信号，以及对于具有超过温度阈值的温度的每个bbu，打开bbu对应的阀，从而允许bbu对应的喷嘴喷射灭火剂。

本公开的第二方面提供了一种用于控制包括一个或多个电池备用单元bbu的bbu架的一个或多个阀的方法。每个bbu具有带有一个或多个电池芯的电池模块。方法包括：接收一个或多个bbu已经开始将存储在bbu的电池芯中的电池能量放电到负载或者从外部电源汲取电力以对电池芯充电的指示；从一个或多个bbu中的每个bbu的温度传感器获得表示bbu的温度的温度信号；确定一个或多个bbu中的任一个bbu的温度是否超过温度阈值；以及仅将灭火剂释放到具有超过温度阈值的温度的bbu上。

本公开的第三方面提供一种电子机架。电子机架包括多个信息技术it设备、耦接到多个it设备的电力供应单元以及根据本公开第一方面提供的电池备用单元bbu架。多个it设备中的至少一个包括一个或多个服务器以提供数据处理服务。bbu架用以在电力供应单元不可用时向it设备提供备用电力。

本公开通过提供了一种用于强制空气冷却bbu架的灭火(或火灾抑制)系统，解决了在数据中心中采用的电池备用单元bbu中的电池芯的热逃逸的问题。

附图说明

这些方面通过示例的方式示出并且不限于附图中的图，在附图中相同的附图标记指示相似的元件。应当注意的是，对本公开的“一”或“一个”方面的引用不一定是相同的方面，并且它们意味着至少一个。另外，为了简明和减少附图的总数，给定的附图可以用于示出多于一个方面的特征，并且对于给定的方面，并非附图中的所有元件都是必需的。

图1是示出根据一个实施例的具有灭火系统的电池备用单元(bbu)架的示例的框图。

图2是根据一个实施例的bbu架的透视图。

图3是根据一个实施例的具有bbu架的电子机架的示例。

图4是激活bbu架的灭火系统的过程的一个实施例的流程图。

图5是设置灭火系统的一个或多个阀的打开率的过程的一个实施例的流程图。

具体实施方式

现在参考附图解释本公开的若干实施例。每当在给定方面中描述的部分的形状、相对位置和其他方面未被明确地限定，本文的公开的范围就不仅限于所示的部分，所示的部分仅用于说明的目的。另外，虽然阐述了许多细节，但是应当理解的是，可以在没有这些细节的情况下实践一些方面。在其他实例中，没有详细示出公知的电路、结构和技术，以免混淆对本说明书的理解。另外，除非含义明显相反，否则本文所述的所有范围都被认为包括每个范围的端点。

说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特别特征、结构或特性可以包括在本公开的至少一个实施例中。在说明书中的各个地方出现的短语“在一个实施例中”不一定都指同一实施例。

本公开解决了在数据中心中采用的电池备用单元(bbu)中的电池芯的热逃逸的问题。本公开中提出的解决方案提供了一种用于强制空气冷却bbu架的灭火(或火灾抑制)系统，该系统使用惰性气体以灭火。具体地，本公开描述了一种bbu架，bbu架可以容纳使用可以耦接到架的风扇进行空气冷却的一个或多个bbu。另外，架包括灭火系统，灭火系统具有用于架中的每个bbu的喷嘴和将喷嘴耦接到存储诸如惰性气体的加压灭火剂的外部剂源(例如，一个或多个储罐)的供应线路。系统还包括耦接在每个喷嘴和供应线路之间的阀。为了确定是否释放惰性气体，系统测量bbu中的每个的温度并确定温度是否超过温度阈值(例如，100℃)。响应于检测到bbu中的过高温度，与bbu相关联的喷射喷嘴的阀被打开以将惰性气体释放到bbu上。惰性气体的存在降低了bbu架内存在的氧的浓度，从而灭火。另外，本公开描述了控制灭火系统的阀以优化惰性气体的流速，以在最小(或预定义的)时间段内灭火。

根据一个实施例，bbu架包括控制器、从外部源供应灭火剂的供应线路、一个或多个bbu，每个bbu具有带有一个或多个电池芯的电池模块、以及感测bbu的内部温度并产生表示温度的温度信号的温度传感器。对于一个或多个bbu中的每个bbu，架包括将灭火剂喷射到bbu上的喷嘴、以及耦接在供应线路与喷嘴之间的阀。控制器被配置为1)从每个bbu的温度传感器接收温度信号，以及2)对于具有超过温度阈值的温度的每个bbu，打开bbu的阀，从而允许bbu的喷嘴喷射灭火剂。

在一个实施例中，灭火剂是加压惰性气体。在另一实施例中，bbu架还包括耦接到bbu架的一个或多个风扇，风扇推动环境空气或将环境空气吸到bbu架中。在一些实施例中，当打开至少一个阀时，一个或多个风扇被停用以防止风扇推动或汲取环境空气。

在一个实施例中，bbu架还包括流量计，流量计耦接到供应线路并测量灭火剂流过供应线路的流速并产生表示流速的流速信号。在一些实施例中，控制器被配置为基于具有超过温度阈值的温度的bbu的数量以及一个或多个预定义参数，确定灭火剂将流动的最优流速，并且对于bbu中具有超过温度阈值的温度的每个bbu，基于流速与最优流速之间的差设置bbu的阀的打开率。在另一实施例中，一个或多个预定义参数包括bbu架的内部容积以及打开阀将保持打开的预定义时间段。

在一个实施例中，在bbu架外部的电源向每个阀和控制器提供电力，每个阀是响应于电源停止向1)阀和2)控制器中的至少一个提供电力而打开的故障打开阀。在另一实施例中，控制器被配置为在预定义时间段之后关闭打开阀中的每个。

根据一个实施例，一种用于控制包括一个或多个bbu的bbu架的一个或多个阀的方法，每个bbu具有带有一个或多个电池芯的电池模块。方法包括接收一个或多个bbu已经开始将存储在bbu的电池芯中的电池能量放电到负载或者从外部电源汲取电力以对电池芯充电的指示，从bbu中的每个bbu的温度传感器获得表示bbu的温度的温度信号，确定一个或多个bbu中的任一个bbu的温度是否超过温度阈值，以及仅将灭火剂释放到具有超过温度阈值的温度的bbu上。

在一个实施例中，灭火剂是加压惰性气体。在另一实施例中，方法还包括，响应于接收到指示，激活一个或多个风扇，以通过推动环境空气或者将环境空气吸到bbu架中以空气冷却一个或多个bbu。在一些实施例中，方法还包括响应于确定一个或多个bbu中的任一个bbu的温度超过温度阈值，停用一个或多个风扇以防止风扇推动或汲取环境空气。

在一个实施例中，bbu架包括从外部源供应灭火剂的供应线路，以及用于一个或多个bbu中的每个bbu的喷嘴和耦接在供应线路和喷嘴之间的阀。释放灭火剂包括，对于bbu中具有超过温度阈值的温度的每个bbu，打开相应阀以使相应喷嘴将灭火剂喷射到bbu上。在另一实施例中，方法还包括从耦接到供应线路的流量计获得表示灭火剂流过供应线路的流速的流速信号。在一些实施例中，方法还包括基于具有超过温度阈值的温度的bbu的数量以及一个或多个预定义参数，确定灭火剂流动的最优流速，以及对于bbu中具有超过温度阈值的温度的每个bbu，基于流速与最优流速之间的差设置相应阀的打开率。在另一实施例中，一个或多个预定义参数包括bbu架的内部容积以及打开阀将保持打开的预定义时间段。

在一个实施例中，阀中的每个是响应于bbu架的电力故障而打开的故障打开阀。在另一实施例中，方法还包括在预定义时间段之后关闭打开阀中的每个。

根据一个实施例，电子机架包括若干信息技术(it)设备，it设备中的至少一个包括一个或多个服务器以提供数据处理服务；耦接到it设备的电力供应单元；以及bbu架，bbu架用以在电力供应单元不可用时向it设备提供备用电力。如前所述，bbu架包括用于控制器、一个或多个bbu、用于每个bbu的喷嘴和阀。

应当提及的是，短语“电池组”在本文中可以与“bbu”、“bbu模块”以及与“bbu组”互换使用。而且，bbu可以包括一个或多个电池模块(或电池组)。电池模块可以包括一个或多个电池芯。其他特征也在以下实施例中描述。

图1是示出根据一个实施例的具有灭火系统的电池备用单元(bbu)架的示例的框图。具体地，此图示出bbu架1，它包括容器2和耦接(安装)到容器的后端的一个或多个风扇3。在一个实施例中，风扇可以耦接到容器的前端，或者两端。风扇用于将环境空气(例如，来自数据中心室内的空气)推动到容器中并从前端排出，或者将环境空气吸到前端中并从后端排出。在一个实施例中，容器可以包括一个或多个通风孔(或开口)，通风孔(或开口)将周围环境流通地连接到容器的内部以允许空气进入或离开容器。

容器2包括一个或多个bbu5a-5n、控制器6、连接器4和灭火系统7。灭火系统包括流量计11、供应线路10、一个或多个喷嘴12a-12n以及一个或多个阀13a-13n。在一个实施例中，bbu架可以包括更多或更少的元件。例如，容器可以包括若干控制器。作为另一示例，容器可以不包括连接器。

此图还示出与bbu架1分离(或在bbu架1外部)的剂源14。在一个实施例中，源可以安装在其中安装bbu架的电子机架内。在另一实施例中，剂源用于存储灭火剂。具体地，源可以是一个或多个气瓶或储罐，其以加压状态(例如，高于大气压力)存储灭火剂。在一个实施例中，灭火剂可以是加压气体，该加压气体当暴露于极热时不发生化学反应。例如，气体可以是加压惰性气体，诸如氮气(n2)或二氧化碳(co2)。

还示出剂源14，剂源14经由耦接在源和连接器4之间的主供应线路15耦接到bbu架1(的容器2)，连接器4可以是无滴漏盲配快速断开。在一个实施例中，连接器可以是使得技术人员能够将主供应线路15耦接到连接器的任何类型的连接器。在一个实施例中，连接器能够可移除地耦接到主供应线路15。

bbu中的每个bbu包括电池模块8和温度传感器9(例如，bbu5a包括模块8a和传感器9a)。电池模块中的每个可以包括一个或多个串联、并联或其组合的电池芯。电池芯可以是任何类型，诸如锂离子。如本文所述，bbu中的每个bbu用于将存储在它们的芯内的电池能量提供给负载(例如，it设备)，bbu(例如，经由电子连接器)与该负载电耦接。另外，bbu可以电耦接到电力供应(或源)以对其中的电池芯充电。温度传感器9a-9n中的每个用于感测(或测量)相应bbu的温度。具体地，传感器中的每个可以感测bbu的内部温度。在一个实施例中，温度传感器可以是集成在bbu内的内部温度传感器，或者温度传感器可以是设置在bbu上的外部温度传感器。当设置在bbu上时，传感器感测bbu的(外部)表面温度。传感器中的每个还产生表示感测到的温度的温度信号。如本文所述，传感器中的每个(例如，经由有线或无线连接)将产生的温度信号发送到bbu的控制器6。在一个实施例中，当通过无线连接时，bbu的传感器或无线发送器(未示出)可以经由任何无线协议(例如，蓝牙协议)与控制器6通信。

如图所示，每个bbu是矩形盒。在一个实施例中，bbu可以具有任何形状，诸如立方体形状的或圆柱形形状的。在另一实施例中，bbu可以包括一个或多个电池模块和/或一个或多个温度传感器。例如，bbu中的至少一个可以包括内部温度传感器和外部温度传感器，以提供更精确的温度读数。

灭火系统7包括供应线路10、至少一个流量计11、一个或多个阀13a-13n以及一个或多个喷嘴12a-12n。供应线路10经由连接器4耦接到主供应线路15，在一个实施例中，供应线路10直接连接到主供应线路15，供应线路10(和主供应线路15)用于将来自剂源的灭火剂(例如惰性气体)供应到喷嘴12a-12n(中的至少一些)。在一个实施例中，供应线路10(和主供应线路15)可以由任何材料构成，诸如铜、聚合物(例如epdm橡胶)和/或塑料。在另一实施例中，线可由柔性材料构成，诸如橡胶。

流量计11是电子设备，它耦接到供应线路10(例如，在供应线路10的两个部分之间)，并且用于在灭火剂从剂源14(经由主供应线路15)流过供应线路时测量灭火剂的实时气体体积流速q。流量计还产生表示流速的流速信号，并且(经由有线或无线连接)将信号发送到控制器6。

喷嘴12a-12n与供应线路10耦接，用于喷射(加压的)灭火剂。具体地，如图所示，对于bbu架1内的每个bbu5a-5n(安装的或容纳的)，存在对应的喷嘴。因此，喷嘴中的每个用于将灭火剂喷射到对应的bbu上。作为示例，喷嘴12用于将灭火剂喷射到bbu5a上(或附近)。在一个实施例中，系统7可以具有用于bbu中的每个的一个或多个喷嘴。在另一实施例中，bbu架具有一个或多个槽，各个槽用于容纳不同的bbu。每个bbu可以可移动地容纳在槽内，使得bbu可以被添加到bbu架(的对应的槽)以及从bbu架(的对应的槽)移除。在这种情况下，对于每个槽可以有至少一个对应的喷嘴。

阀13a-13n中的每个都耦接在供应线路10和相应喷嘴之间。例如，阀13a耦接在供应线路10和喷嘴12a之间。阀用于控制灭火剂通过它们相应喷嘴的释放。每个bbu(和/或bbu架的槽)具有喷嘴和控剂释放的对应的阀。因此，当打开阀时，相应喷嘴释放剂，而当关闭阀时，则剂不被释放。具体地，阀中的每个是机械阀，其打开和关闭以调整灭火剂的流动，并包括具有电子器件(例如，处理器等)的致动器，电子器件接收用以改变机械阀的设置或打开率的电子信号(例如，控制信号)。特别地，阀中的每个(经由有线或无线连接)通信地耦接到控制器6，如本文所述，控制器被配置为基于温度读数控制阀的打开率。结果，控制器可以发送控制信号，该控制信号使得致动器调整打开率，如本文所述。

灭火系统的其他配置也是可能的。例如，系统可以包括用于每个喷嘴的一个或多个阀，而不是具有用于每个喷嘴的一个阀。在另一示例中，系统可以包括用于多个喷嘴的一个阀。在这种情况下，当打开阀时，多个喷嘴可以释放灭火剂。在一些实施例中，bbu架1可以具有多个灭火系统。结果，对于bbu架的每个bbu(或槽)可以有两个或更多个喷嘴(和对应的阀)。

控制器6可以是专用处理器，诸如专用集成电路(asic)、通用微处理器、现场可编程门阵列(fpga)、数字信号控制器或硬件逻辑结构的集合(例如，滤波器、算术逻辑单元和专用状态机)。在一个实施例中，控制器可以是具有模拟元件(例如，电阻器、电容器、电感器等)和/或数字元件(例如，基于逻辑的元件，诸如晶体管等)的组合的电路。控制器还可以包括存储器。

在一个实施例中，控制器6被配置为获得来自bbu5a-5n中的每个的温度传感器9a-9n的温度信号，其中每个温度信号表示相应bbu的温度。控制器还被配置为，对于具有超过温度阈值的温度的每个bbu，打开bbu的阀，从而允许bbu的喷嘴喷射灭火剂。例如，控制器确定bbu5a的温度是否超过温度阈值。如果是，则控制器向阀13a(的电子器件)发送控制信号以打开阀，以允许喷嘴12a将剂喷射到bbu5a上。在一个实施例中，控制器被配置为当bbu的温度低于温度阈值时关闭打开的阀。在另一实施例中，控制器被配置为在预定义时间段(例如，五秒)之后关闭打开阀中的每个。在一些实施例中，控制器6被配置为基于一个或多个预定义参数调整一个或多个阀的打开率，以优化剂流过灭火系统7的流速。本文将描述有关控制器操作的更多信息。

在一个实施例中，灭火系统7和/或控制器6可以从bbu架1外部或与bbu架分离的电源(例如，安装在电子机架内的电源ac或电池组)汲取电力。具体地，这些组件(诸如流量计11、阀13a-13n和控制器6)可以由安装在架内的bbu5a-5n之外的电源供电。这是为了确保这些组件在架内的bbu中的至少一些不可操作的情况下(例如，在火灾期间)的操作。在一个实施例中，灭火系统的阀13a-13n中的至少一些可以是“故障打开”阀，其中阀被完全打开，从而允许在不供电时释放灭火剂。具体地，阀可以响应于电源停止向灭火系统的(例如，阀)和控制器6中的至少一个提供电力而打开。例如，阀可以包括一个或多个致动器弹簧，当阀的致动器没有被供电时，致动器弹簧打开阀。另外，当阀由于控制器失去电力而(例如，在一段时间之后)停止接收控制信号时，或者当阀接收到来自控制器的指示电力失去的警报信号时，可以打开阀。

图2是根据一个实施例的bbu架的透视图。具体地，此图以透视图示出bbu架的前端。如图所示，(bbu架1的)容器2是矩形盒。在一个实施例中，容器可以具有任何形状，诸如为立方体形状的或圆柱形形状的。在一个实施例中，容器可以由任何类型的材料构成，诸如金属或合金(例如钢)。在另一实施例中，容器可以由复合材料构成。例如，容器可以包括至少两层：由阻燃材料(例如水泥、玻璃纤维等)构成的内层和由金属或合金构成的外层。

容器2包括三行20a-20c，行中的每个可以容纳一个或多个bbu5a-5n。在一个实施例中，bbu架可以包括更多或更少的行。在另一实施例中，可以将行划分(例如，划分为槽)，使得容纳在bbu架中的至少一些bbu与其他bbu分离。在一个实施例中，每行可以包括至少一个用于灭火目的喷嘴12(和阀13)。还示出开口21，通过此开口，受压的空气被推过或拉入以冷却容器内的bbu。在一个实施例中，后端(在此透视图中未示出)可以包括相同的或相似的开口。

图3是示出根据一个实施例的具有bbu架1的电子机架的示例的框图。电子机架500可以包括用以分别包括一个或多个服务器的一个或多个服务器槽。每个服务器包括一个或多个信息技术(it)组件(例如，处理器、存储器、存储设备、网络接口)。根据一个实施例，电子机架500包括但不限于cdu501、机架管理单元(rmu)502(可选)、电力供应单元(psu)550、bbu架1以及一个或多个it设备(或it设备)503a-503d，it设备503a-503d可以是任何类型的it设备，例如刀片服务器。it设备503可以分别从电子机架500的前端504或后端505插入到服务器槽的阵列中。psu550和/或bbu架1可以插入到电子机架500内的服务器槽中的任一个中。在一个实施例中，bbu架1可以插入到电子机架500内的服务器槽的任一个中。在另一实施例中，bbu架1可以插入到若干槽中(例如，占据机架内的两个或更多个槽)。如图所示，bbu架1插入在机架的底部(psu550下方)。在一个实施例中，bbu架1位于一个或多个最底部的槽中，以在发生火灾时将bbu架与it设备分开。在一个实施例中，与bbu架一起或者代替bbu架，机架可以容纳一个或多个bbu(例如，bbu5a-5n)。

注意，尽管这里仅示出四个it设备503a-503d，但是可以在电子机架500内保持更多或更少的it设备。还注意到的是，cdu501、rmu502、psu550、bbu架1和it设备503的特别的位置仅出于说明的目的而示出；这些组件的其他布置或配置也可以实现。注意，只要冷却风扇可以生成从前端到后端的气流(或者生成从后端到前端的气流)，电子机架500可以对环境开放或者部分地被机架容器容纳。

另外，风扇模块可以与it设备中的每个503以及bbu架1相关联，在此实施例中，风扇模块531a-531e(统称为风扇模块531)分别与it设备503a-503d和bbu架1相关联。风扇模块531中的每个包括一个或多个冷却风扇。例如，风扇模块531e可以包括如图1所示的一个或多个风扇3。风扇模块531可以安装在it设备503和/或bbu架1的后端上，以产生从电子机架900的前端504流动、穿过机架500并且在后端505处存在的气流。在另一实施例中，风扇模块中的一个或多个可以定位在机架500的前端504上。这种前端风扇可以被配置为将空气推动到it设备503和/或bbu架1中。

在一个实施例中，cdu501主要包括热交换器511、液体泵512和泵控制器(未示出)，以及一些其他组件，诸如贮液器、电力供应、监视传感器等。热交换器511可以是液-液热交换器。热交换器511包括具有入口和出口的第一回路，第一回路具有耦接到外部液体供应/返回线路532-533以形成主回路的第一对液体连接器。耦接到外部液体供应/返回线路532-533的连接器可以设置或安装在电子机架500的后端505上。液体供应/返回线路532-533耦接到一组房间歧管，房间歧管耦接到外部排热系统或极端冷却回路。另外，热交换器511还包括具有两个端口的第二回路，第二回路具有耦接到液体歧管525以形成次级回路的第二对液体连接器，次级回路可以包括将冷却液体供应到it设备503的供应歧管和将较温暖的液体返回到cdu501的返回歧管。注意，cdu501可以是市场上可买到的或定制的任何种类的cdu。因此，cdu501的细节将不在这里描述。

it装备件中的每个503可以包括一个或多个it组件(例如，中央处理单元或cpu、图形处理单元(gpu)、存储器和/或存储设备)。每个it组件可以执行数据处理任务，其中it组件可以包括安装在存储设备中、加载到存储器中并且由一个或多个处理器执行以执行数据处理任务的软件。这些it组件中的至少一些可以被附接到如上所述的冷却设备中的任一个的底部。it设备503可以包括耦接到一个或多个计算服务器(也称为计算节点，诸如cpu服务器和gpu服务器)的主机服务器(称为主机节点)。主机服务器(具有一个或多个cpu)通常通过网络(例如，因特网)与客户端接口，以接收对特殊的服务的请求，特殊的服务诸如存储服务(例如，诸如备份和/或恢复的基于云的存储服务)、执行应用以执行某些操作(例如，作为软件即服务或saas平台的一部分的图像处理、深度数据学习算法或建模等)。响应于请求，主机服务器将任务分配给由主机服务器管理的性能计算节点或计算服务器(具有一个或多个gpu)中的一个或多个。性能计算服务器执行实际任务，其可能在操作期间产生热量。

在一个实施例中，bbu架1被配置为当机架不从主电源汲取电力时，诸如在断电期间，向机架(例如一个或多个it设备503)提供备用电力(例如从包括于其中的一个或多个bbu汲取电池能量)。在一个实施例中，由bbu架1的控制器6执行的操作可以由机架500内的组件中的任一个(例如it设备503a)执行。例如，it设备503a可以包括与流量计11、温度传感器9a-9n和/或阀13a-13n通信地耦接的控制器。在bbu架1外部的此控制器可以获得来自温度传感器的信号，并且基于bbu的温度中的任一个是否超过阈值，确定是否应该激活灭火系统。一旦确定，控制器可以将用以将灭火剂释放到具有超过阈值的温度的bbu上的控制信号发送到一个或多个阀。另外，控制器可以接收来自流量计11的信号，并且确定阀的打开率以优化灭火剂的流速。本文描述有关这些操作的更多内容。

在一个实施例中，将bbu架1耦接到剂源14的主供应线路15可以是电子机架500的部分。具体地，每个电子机架500可以包括分离的主供应线路，用于将来自一个或多个源的灭火剂供应到机架内的一个或多个bbu架。

电子机架500还包括可选的rmu502，rmu502被配置为提供和管理供应给服务器503、风扇模块531和cdu501的电力。优化模块521和rmc522可以与应用中的一些中的控制器通信。rmu502可以耦接到psu550以管理psu的电力消耗。psu550可以包括必要的电路(例如，交流(ac)到直流(dc)或dc到dc电力转换器、备用电池、变压器或调整器等)以向电子机架500的其余组件提供电力。

在一个实施例中，rmu502包括优化模块521和机架管理控制器(rmc)522。rmc522可以包括监测器以监视电子机架500内的各种组件的操作状态，诸如，例如it设备503、cdu501和风扇模块531。具体地，监测器接收来自表示电子机架500的操作环境的各种传感器的操作数据。例如，监测器可以接收表示处理器、冷却液和气流的温度的操作数据，这些可以经由各种温度传感器来捕获和收集。监测器还可以接收表示由风扇模块531和液体泵512生成的风扇功率和泵功率的数据，数据可以与它们各自的速度成比例。这些操作数据被称为实时操作数据。注意，监测器可以实现为rmu502内的分离的模块。

基于操作数据，优化模块521使用预定优化函数或优化模型执行优化，以得到用于风扇模块531的最优风扇速度的集合和用于液体泵512的最优泵速度，使得液体泵512和风扇模块531的总电力消耗达到最小，同时与液体泵512和风扇模块531的冷却风扇相关联的操作数据在他们相应设计的规范内。一旦确定了最优泵速度和最优风扇速度，rmc522就基于最优泵速度和最优风扇速度配置液体泵512和风扇模块531的冷却风扇。

作为示例，基于最优泵速度，rmc522与cdu501的泵控制器通信以控制液体泵512的速度，这进而控制供应到液体歧管525的冷却液的液体流速以分配到刀片服务器503中的至少一些。因此，操作条件和对应的冷却设备性能被调整。类似地，基于最优风扇速度，rmc522与风扇模块531中的每个通信以控制风扇模块531的每个冷却风扇的速度，这进而控制风扇模块531的气流流速。注意，风扇模块531中的每个可以使用其特定的最优风扇速度单个地控制，并且在相同的风扇模块内不同的风扇模块和/或不同的冷却风扇可以具有不同的最优风扇速度。

注意，it设备503中的一些或全部(例如，503a、503b、503c和/或503d)可以使用不同的冷却方法。例如，一个服务器可以利用空气冷却，而另一个服务器可以利用液体冷却。可替换地，服务器的一个it组件可以利用空气冷却，而相同的服务器的另一it组件可以利用液体冷却。

图4是激活bbu架的灭火系统的过程40的一个实施例的流程图。具体地，如本文所述，过程40可以由bbu架1的控制器6(或在bbu架外部的控制器)(例如，在其上执行的一个或多个算法)执行。将参考图1-3描述此过程，过程40开始于接收一个或多个bbu(例如，bbu5a-5n)已经开始向负载(例如，一个或多个it设备)提供电池能量或者从外部电源(例如，psu550)汲取电力以对一个或多个bbu的电池芯充电的指示(在框41处)。例如，控制器可以(例如，经由电流传感器)检测到电流已经开始从bbu放电。作为另一示例，控制器可以从psu550接收机架不再从主ac接收电力(例如，由于断电)的指示。过程40激活一个或多个风扇(例如风扇3)以对bbu架的一个或多个bbu进行空气冷却(在框42处)。在一个实施例中，此步骤可以是可选的，因为风扇可能已经在接收到指示之前主动地推动或拉动环境空气。过程40从bbu中的每个bbu的温度传感器获得表示bbu的温度的温度信号(在框43处)。具体地，控制器6从温度传感器9a-9n中的每个接收温度信号。过程40确定是否存在任何高于温度阈值的温度(在决策框44处)。在此步骤，控制器6将每个bbu的温度与预定温度阈值(诸如100℃)进行比较。如果没有温度超过温度阈值，过程40返回到步骤43以继续监视bbu的温度。

然而，如果至少一个温度超过温度阈值，则过程40将灭火剂释放到bbu中具有超过阈值的温度的每个bbu上(在框45处)。例如，如果来自传感器9a和9b的温度信号指示它们相应bbu的温度高于阈值，则可以假定存在火灾。控制器6被配置为将控制信号发送到阀13a和13b，这导致阀打开以允许供应线路10内的灭火剂流过阀并流出喷嘴12a和12b。过程40停用bbu架的风扇(在框46处)。在一个实施例中，当灭火剂被喷射到具有过高温度的bbu上时，风扇被停用以停止从周围环境向(假定的)火供应氧气。因此，当打开阀时，风扇停用。

过程40停止释放灭火剂(在框47处)。具体地，控制器6可以基于特定条件将控制信号发送到打开阀以关闭阀。例如，控制器可以在一段时间(例如，五秒)之后关闭阀。作为另一个示例，控制器可以继续监视bbu内的温度，并且当bbu中的每个bbu的温度低于(第二)阈值时，控制器可以关闭打开阀。在一个实施例中，关闭阀的第二温度阈值可以与用于打开阀的(第一)温度阈值相同或不同。例如，第二温度阈值可以小于第一温度阈值。

在一个实施例中，当bbu架1中的多个bbu具有超过(第一)温度阈值的温度时，控制器6被配置为控制bbu的相应阀中的每个以使得它们的喷嘴释放灭火剂。在一个实施例中，在更多温度信号(或警报信号)从更多温度传感器发送到控制器的情况下(可能是蔓延的火的结果)，控制器可以被配置为增加由喷嘴释放的灭火剂的流速。图5示出根据一些实施例的控制器配置剂的流速的过程。具体地，此图是设置灭火系统的一个或多个阀的打开率的过程50的一个实施例的流程图。如本文所述，过程50可以由bbu架1的控制器6(或在bbu架外部的控制器)(例如在其上执行的一个或多个算法)执行。具体地，过程50可在灭火剂被释放的同时执行，诸如在图4的过程40中的框45处。

过程50获得表示灭火剂流速的流速信号(在框51处)。特别地，控制器6可以获得来自流量计11的信号，其中信号表示剂通过供应线路10的流速，过程50基于具有超过温度阈值的温度的bbu的数量和一个或多个预定义参数，确定灭火剂将流动的最优流速(在框52处)。具体地，为了在最短时间内抑制火灾，剂的体积流速应当高于特定阈值。阈值qth，可以如下获得，

其中m是具有超过第一温度阈值的温度的bbu的数量，vbbu是安装在bbu架1内的bbu中的每个的容积，tcritical是灭火系统7将进行灭火的时间量(或灭火剂待被释放的时间量)，诸如五秒。在一个实施例中，vbbu和tcritical存储在控制器6的存储器内并且是预定义的(例如，由用户或制造商限定)。在另一实施例中，这些值可以取决于bbu和/或bbu架的硬件配置。

在一些实施例中，vbbu可以是bbu架1的容积，例如，容积可以是bbu架的总内部容积(例如，其中没有任何安装的bbu)。作为另一个示例，容积可以小于架的总内部容积。具体地，容积可以是考虑其中安装的bbu架的内部容积。换句话说，容积是总的内部容积减去安装在其中的bbu的组合的容积。

过程50确定最优流速是否大于从流量计获得的流速(在决策框53处)。具体地，控制器6确定是否应当增加剂流过系统7的流速以匹配(或超过)最优流速。如果是，则过程50对于bbu中具有温度超过温度阈值的每个bbu，基于获得的流速与最优流速之间的差设置bbu的阀的打开率(在框54处)。具体地，控制器将调整打开阀的打开率(例如，增加打开率)以允许更多的剂流过和流出阀的喷嘴。在一个实施例中，阀中的每个被调整得相同。在另一实施例中，一些阀被不同地调整。例如，具有较高温度的bbu可以比具有较低温度的bbu调整得更多(或首先调整)。在一些实施例中，控制器被配置为在控制器释放剂(和/或调整阀的打开率)的同时获得来自流量计的流速信号。控制器被配置为调整打开率，直到由流速信号指示的流速满足或超过确定的最优流速。

在一个实施例中，如果流速大于(或等于)最优流速(在决策框53处)，则控制器可以释放至少tcritical的剂，此后控制器可以关闭打开阀中的每个。

在一个实施例中，控制器6可以调整流速，同时温度超过温度阈值的bbu的数量减少。具体地，可以执行过程50，直到m＝0，例如，一旦确定bbu的温度小于温度阈值，则控制器配置为关闭bbu的相应阀。控制器可以基于具有过高温度的较少数量的bbu重新计算最优流速。一旦m＝0，控制器6被配置为完全停止释放剂。

一些实施例可以对本文所述的过程执行变化。例如，过程中的至少一些的特殊的操作可能不以所示和所述的确切顺序执行。特殊的操作可以不在一个连续的操作系列中执行，并且不同的特殊的操作可以在不同的实施例中执行。例如，图4中所示的操作框可以是可选的，使得它们可以被过程40省略或不被省略。

如上所述，灭火系统7是包括一个或多个bbu5a-5n的bbu架1的部分。然而，在一个实施例中，包括电池模块的bbu可以包括灭火系统。在此情况下，系统可以容纳在bbu(的容器)内，并且可以被配置为响应于bbu的电池模块超过温度阈值而释放灭火剂。

如先前所解释，本发明的实施例可以为(或包括)上面存储有指令的非暂时性机器可读媒体(诸如微电子存储器)，指令对一个或多个数据处理组件(在本文中一般称为“处理器”)进行编程以执行控制操作，诸如调整一个或多个阀的打开率，如本文所述。在其他实施例中，这些操作中的一些可以由包含硬连线逻辑的特殊的硬件组件执行。这些操作可以可替换地由编程的数据处理组件和固定的硬连线电路组件的任何组合执行。

在前述说明书中，已经参考本公开的具体示例性实施例描述了本公开的实施例。但是很明显的是，在不脱离所附权利要求中阐述的本公开的更宽的精神和范围的情况下，可以对其进行各种修改。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而不是限制性的。

虽然已经描述了某些方面并且在附图中示出，但是应当理解的是，这样的实施例仅仅是对宽泛公开的说明而非限制，并且本公开不限于所示出和描述的具体构造和布置，因为本领域普通技术人员可以想到各种其他修改。因此，本说明书应被认为是说明性的而非限制性的。

在一些实施方案中，本公开内容可以包括语言，例如，“[元素a]和[元素b]中的至少一个”这种语言可以指元素中的一个或多个。例如，“a和b中的至少一个”可指“a”、“b”或“a和b。”具体地，“a和b中的至少一个”可以指“a中的至少一个和b中的至少一个”或“a或b中的至少一个”。在一些实施例中，此公开可以包括语言，例如“[元素a]、[元素b]和/或[元素c]”。此语言可以指元素中的任一个或其任意组合。例如，“a、b和/或c”可以指“a”、“b”、“c”、“a和b”、“a和c”、“b和c”或“a、b和c”。