特許 7280395 データ・センタのための電流検出ベースの再生可能エネルギー・システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-15

(45)【発行日】2023-05-23

(54)【発明の名称】データ・センタのための電流検出ベースの再生可能エネルギー・システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 1/12 20060101AFI20230516BHJP

   H02J 1/00 20060101ALI20230516BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20230516BHJP

【ＦＩ】

H02J1/12

H02J1/00 306F

H01M10/48 P

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2022005199

(22)【出願日】2022-01-17

(65)【公開番号】P2022050642

(43)【公開日】2022-03-30

【審査請求日】2022-01-17

(31)【優先権主張番号】17/157,633

(32)【優先日】2021-01-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】516357421

【氏名又は名称】バイドゥ ユーエスエイ エルエルシー

【氏名又は名称原語表記】Ｂａｉｄｕ ＵＳＡ ＬＬＣ

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】ガオ ティエンイ

【審査官】高野 誠治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１６４３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０７－０２０６０７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０１０／０３２３００（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－２１８４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／００６０１００（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ １／００ － １／１６

Ｈ０２Ｊ ９／０４

Ｈ０１Ｍ １０／４８

Ｇ０５Ｆ １／６７

Ｈ０２Ｓ １０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のサーバ・クラスタを有するデータ・センタのための電力供給システムであって、
複数の第１のスイッチを有するシステム間バスであって、それぞれの第１のスイッチが、前記システム間バスを前記複数のサーバ・クラスタのうちの１つに接続することになる、システム間バスと、
複数の再生可能エネルギー・システムおよび複数の第２のスイッチであって、それぞれの第２のスイッチが、１つの再生可能エネルギー・システムに結合され、それぞれの第２のスイッチが、対応する再生可能エネルギー・システムを前記システム間バスに接続することになる、複数の再生可能エネルギー・システムおよび複数の第２のスイッチと、
複数の電流検出回路であって、それぞれの電流検出回路が、１つの再生可能エネルギー・システムに結合されて、対応する再生可能エネルギー・システムの出力電流を検出する、複数の電流検出回路と、
前記システム間バスに結合された中央コントローラであって、前記対応する再生可能エネルギー・システムの前記出力電流が予め決められた閾値電流よりも高いことに応答して、再生可能電力を前記複数のサーバ・クラスタのうちの少なくとも１つに提供するために、前記対応する再生可能エネルギー・システムを前記システム間バスに接続するための対応する第２のスイッチをアクティブ化するように構成された、中央コントローラと
を含み、
前記複数の電流検出回路のうちの１つの電流検出回路が、閉回路モードで動作し、他の電流検出回路が、開回路モードから閉回路モードへと周期的に切り換わる、
電力供給システム。

【請求項2】

前記複数の再生可能エネルギー・システムが、１つまたは複数の光起電力（ＰＶ）システムを含む、請求項１に記載の電力供給システム。

【請求項3】

前記中央コントローラが、対応するサーバ・クラスタを前記システム間バスに接続するために、前記複数の第１のスイッチのうちの１つをアクティブ化するようにさらに構成される、請求項１に記載の電力供給システム。

【請求項4】

１つまたは複数の第３のスイッチと、１つまたは複数の第１のコンバータとをさらに含み、それぞれの第３のスイッチが、１つの再生可能エネルギー・システムと１つの第１のコンバータとの間に結合される、請求項１に記載の電力供給システム。

【請求項5】

１つまたは複数の第４のスイッチをさらに含み、それぞれの第４のスイッチが、１つの再生可能エネルギー・システムに結合されて、対応する電流検出回路に閉ループを形成する、請求項１に記載の電力供給システム。

【請求項6】

１つまたは複数のＰＶコントローラをさらに含み、それぞれのＰＶコントローラが、１つの再生可能エネルギー・システムに対応して、対応する再生可能エネルギー・システムの対応する電流検出回路からの出力電流を受信し、前記対応する再生可能エネルギー・システムを制御する、請求項１に記載の電力供給システム。

【請求項7】

複数のサーバ・クラスタと、
複数の第１のスイッチを有するシステム間バスであって、それぞれの第１のスイッチが、前記システム間バスを前記複数のサーバ・クラスタのうちの１つに接続することになる、システム間バスと、
複数の再生可能エネルギー・システムおよび複数の第２のスイッチであって、それぞれの第２のスイッチが、１つの再生可能エネルギー・システムに結合され、それぞれの第２のスイッチが、対応する再生可能エネルギー・システムを前記システム間バスに接続することになる、複数の再生可能エネルギー・システムおよび複数の第２のスイッチと、
複数の電流検出回路であって、それぞれの電流検出回路が、１つの再生可能エネルギー・システムに結合されて、対応する再生可能エネルギー・システムの出力電流を検出する、複数の電流検出回路と、
前記システム間バスに結合された中央コントローラであって、前記対応する再生可能エネルギー・システムの前記出力電流が予め決められた閾値電流よりも高いことに応答して、再生可能電力を前記複数のサーバ・クラスタのうちの少なくとも１つに提供するために、前記対応する再生可能エネルギー・システムを前記システム間バスに接続するための対応する第２のスイッチをアクティブ化するように構成された、中央コントローラと
を含み、
前記複数の電流検出回路のうちの１つの電流検出回路が、閉回路モードで動作し、他の電流検出回路が、開回路モードから閉回路モードへと周期的に切り換わる、
データ・センタ。

【請求項8】

前記複数の再生可能エネルギー・システムが、１つまたは複数の光起電力（ＰＶ）システムを含む、請求項７に記載のデータ・センタ。

【請求項9】

前記中央コントローラが、対応するサーバ・クラスタを前記システム間バスに接続するために、前記複数の第１のスイッチのうちの１つをアクティブ化するようにさらに構成される、請求項７に記載のデータ・センタ。

【請求項10】

１つまたは複数の第３のスイッチと、１つまたは複数の第１のコンバータとをさらに含み、それぞれの第３のスイッチが、１つの再生可能エネルギー・システムと１つの第１のコンバータとの間に結合される、請求項７に記載のデータ・センタ。

【請求項11】

１つまたは複数の第４のスイッチをさらに含み、それぞれの第４のスイッチが、１つの再生可能エネルギー・システムに結合されて、対応する電流検出回路に閉ループを形成する、請求項７に記載のデータ・センタ。

【請求項12】

複数のサーバ・クラスタを有するデータ・センタの電力供給システムを管理する方法であって、
対応する電流検出回路を通して対応する再生可能エネルギー・システムの出力電流を検出するステップであって、前記電力供給システムが、複数の第１のスイッチを有するシステム間バス、複数の再生可能エネルギー・システム、複数の第２のスイッチ、および複数の電流検出回路を含み、それぞれの第１のスイッチが、前記システム間バスを前記複数のサーバ・クラスタのうちの１つに接続することになり、それぞれの第２のスイッチが、１つの再生可能エネルギー・システムに結合され、対応する再生可能エネルギー・システムを前記システム間バスに接続することになり、それぞれの電流検出回路が、１つの再生可能エネルギー・システムに結合されて、対応する再生可能エネルギー・システムの出力電流を検出する、検出するステップと、
前記対応する再生可能エネルギー・システムの前記出力電流が予め決められた閾値電流よりも高いかどうかを判定するステップと、
前記対応する再生可能エネルギー・システムの前記出力電流が前記予め決められた閾値電流よりも高いことに応答して、再生可能電力を前記複数のサーバ・クラスタのうちの少なくとも１つに提供するために、前記対応する再生可能エネルギー・システムを前記システム間バスに接続するための対応する第２のスイッチをアクティブ化するステップと、を含み、
前記方法は、
前記複数の電流検出回路のうちの１つの電流検出回路を、対応する再生可能エネルギー・システムの出力電流を検出するために閉回路モードで動作させるステップと、他の電流検出回路を開回路モードから閉回路モードへと周期的に切り換えるステップとをさらに含む方法。

【請求項13】

前記複数の再生可能エネルギー・システムが、１つまたは複数の光起電力（ＰＶ）システムを含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

対応するサーバ・クラスタを前記システム間バスに接続するために、前記複数の第１のスイッチのうちの１つをアクティブ化するステップをさらに含む請求項１２に記載の方法。

【請求項15】

コンピュータ上で動作しているときに、請求項１２～１４のいずれかに記載の方法を前記コンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【発明の詳細な説明】

【0001】

［開示の分野］
本開示の実施形態は、一般に、データ・センタに電力供給するためのアーキテクチャに関し、より詳細には、電流検出を伴って設計された、データ・センタのための再生可能エネルギー・システムに関する。

【0002】

［背景］
コンピュータ・サーバの大きなクラスタは、専用の設備（たとえば、データ・センタ）において、しばしば、ラック筐体に保持することができる。これらの専用の設備は、公益企業（たとえば、交流電流（ＡＣ）幹線）から引き出されるかなりの量の電力を要する。設備は、コンピュータ・サーバのクラスタを動作させるための電力を必要とすると共に、（たとえば、コンピュータ・ルーム・エア・コンディショニング（ＣＲＡＣ）ユニットの使用を通して）ほどよく調整された環境を維持するための電力もまた引き出す。ＡＣ幹線からそのような大量の電力を引き出すことは、設備を運用するコスト全体を増加させ、設備のカーボン・フットプリントを増加させる。

【0003】

ＡＣ幹線への依存を減少し、カーボン・フットプリントを低減するために、いくつかの設備は、光起電力（ＰＶ）システムなどの、再生可能エネルギー／電力システムへと転向している。コスト効率および動作効率を向上させるために、またカーボン排出を減少させ電力可用性を維持するために、ＰＶシステムなどの再生可能電力システムをデータ・センタの中に効果的に実現することが重要である。現在のところ、出力ソーラー電力を貯蔵し、収集するには、ＰＶシステム（またはＰＶパネル）に、バッテリ・システムまたはストレージ・システムが取り付けられることが必要とされている。ストレージ・システムまたはバッテリ・システムは、データ・センタのための電力供給システムの複雑さを著しく増加させる。コストも同様に増加する。再生可能エネルギーは使用前に貯蔵しなくてはならないので、ストレージ・システムまたはバッテリ・システムは、効率もまた減少させる。加えて、環境調整を考慮するために膨大な量の電力を消費する大規模データ・センタには、ＰＶシステムが特に必要とされている。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

本開示の一態様は、１つまたは複数のサーバ・クラスタを有するデータ・センタのための電力供給システムであって、１つまたは複数の第１のスイッチを有するシステム間バスであって、それぞれの第１のスイッチが、前記システム間バスを前記１つまたは複数のサーバ・クラスタのうちの１つに接続することになる、システム間バスと、１つまたは複数の再生可能エネルギー・システムおよび１つまたは複数の第２のスイッチであって、それぞれの第２のスイッチが、１つの再生可能エネルギー・システムに結合され、それぞれの第２のスイッチが、対応する再生可能エネルギー・システムを前記システム間バスに接続することになる、１つまたは複数の再生可能エネルギー・システムおよび１つまたは複数の第２のスイッチと、１つまたは複数の電流検出回路であって、それぞれの電流検出回路が、１つの再生可能エネルギー・システムに結合されて、対応する再生可能エネルギー・システムの出力電流を検出する、１つまたは複数の電流検出回路と、前記システム間バスに結合された中央コントローラであって、前記対応する再生可能エネルギー・システムの前記出力電流が予め決められた閾値電流よりも高いことに応答して、再生可能電力を前記１つまたは複数のサーバ・クラスタのうちの少なくとも１つに提供するために、前記対応する再生可能エネルギー・システムを前記システム間バスに接続するための対応する第２のスイッチをアクティブ化するように構成された、中央コントローラとを含む電力供給システムである。

【0005】

本発明の実施形態は、付属する図面の図において、限定ではなく例として例証され、図面では、同種の参照記号が同様の要素を指し示す。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】一実施形態による、データ・センタの１つまたは複数の再生可能エネルギー・システムを含むシステム・アーキテクチャの例を例証するブロック図である。

【図2】一実施形態による、データ・センタの電力供給システムを制御する例を例証するフロー図である。

【図3】一実施形態による、再生可能エネルギー・システムのための電流検出回路の例を例証するブロック図である。

【図4A】一実施形態による、閉回路モードで動作する電流検出回路の例を例証するブロック図である。

【図4B】一実施形態による、閉回路モードで動作する電流検出回路の例を例証するブロック図である。

【図5A】一実施形態による、開回路モードで動作する電流検出回路の例を例証するブロック図である。

【図5B】一実施形態による、開回路モードで動作する電流検出回路の例を例証するブロック図である。

【図6】一実施形態による、統合された２つの異なるモードについて、データ・センタの電力供給システムを制御する例を例証するフロー図である。

【図7】一実施形態による、データ・センタの複数の再生可能エネルギー・システムの例を例証するブロック図である。

【図8】一実施形態による、データ・センタの再生可能エネルギー・システムのためのマルチ・レベル電力制御の例を例証するブロック図である。

【図9】一実施形態による、データ・センタの電力供給システムを管理する方法の例を例証するブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

［詳細な説明］
本発明のさまざまな実施形態および態様が、下で議論される詳細を参照して説明され、付属する図面は、さまざまな実施形態を例証することになる。以下の説明および図面は、本発明を例証するものであり、本発明を限定するものとして解釈すべきではない。多数の具体的な詳細が、本発明のさまざまな実施形態の徹底した理解を提供するために説明される。しかしながら、一定の実例においては、本発明の実施形態の簡潔な議論を提供するために、よく知られた、または慣例的な詳細は説明していない。

【0008】

本明細書における「一実施形態」または「実施形態」への言及は、実施形態と併せて説明される個別の特徴、構造、または特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれ得ることを意味する。本明細書においてさまざまな箇所に現れる「一実施形態において」という語句は、必ずしもすべて同じ実施形態を指すわけではない。

【0009】

本開示は、たとえば、バッテリの必要性をなくす（または取り除く）ことによって、再生可能エネルギー・システム、たとえば、光起電力（ＰＶ）システムを、データ・センタにおいて実現するコスト（たとえば、コンポーネント・コスト、運用コスト、サービス／メンテナンス・コスト、その他）および複雑さを低減させる問題を解決する。本明細書で開示される実施形態は、エネルギー・ストレージ・システム（またはバッテリ）をなくし、同時に、再生可能電力の可用性を判定する課題を解決する。エネルギー・ストレージ・システムなしに、再生可能エネルギー・システムを効率的に使用するための検出／感知方法もまた開示される。再生可能エネルギー・システム、たとえば、ＰＶシステムの可用性は、リアル・タイムで検出される。その上、異なる可用性レベルのＰＶシステム電力があり得るという事実により、異なる条件において電力を効率的に管理し、調整するための、ハードウェアおよびソフトウェアの両方を含む制御方法が開示される。このようにして、再生可能エネルギーを高い効率で使用することができる。再生可能エネルギー・システム、たとえば、ＰＶシステムは、グリーンフィールドのものおよびブラウンフィールドのもの両方の、今あるデータ・センタ電力インフラストラクチャの中に統合することができ、これらは、複数のデータ・センタ・ビルおよびコンテナ・データ・センタのそれを備えたハイパースケールを含む。再生可能電力が十分であると考えられるときにその電力を使用するための、マルチ・レベル制御論理が開示される。

【0010】

データ・センタのための、電流検出ベースの再生可能エネルギー・システム、たとえば、ＰＶシステムが、本明細書で説明される。たとえば、電流検出回路は、ＰＶシステムを電力供給システムに統合するために、ならびにＰＶシステムを制御して電力をデータ・センタに提供するために使用される。電流検出回路は、出力ソーラー電力をリアル・タイムで検出するための抵抗器および電流センサを有し、測定された電流は次いで、異なる動作シナリオについてのスイッチ動作ステータスを制御するために使用される。いくつかのスイッチが、電力フローを制御するために使用される。加えて、電流検出回路は、ＰＶシステムのためのエネルギー・ストレージ・システムをなくすこと、およびＰＶシステムをデータ・センタ電力設備の中に効率的に統合することを可能にする。本解決策は、２つのレベルの制御方法を使用して、複数のＩＴクラスタのための複数のＰＶシステムに拡張される。ＰＶシステムおよび対応する電力出力は、バックアップ電力システムに接続されてもよいし、または、ＩＴクラスタ用もしくは冷却システムにおける機器などの他の機器用の電力入力として直接使用されてもよい。異なるシナリオにおいて有利であり得る異なる動作モードが、検出回路のために構成される。

【0011】

いくつかの実施形態によれば、１つまたは複数のサーバ・クラスタを有するデータ・センタのための電力供給システムが本明細書で開示される。電力供給システムは、１つまたは複数の第１のスイッチを有するシステム間バスを含み、ここで、それぞれの第１のスイッチは、システム間バスを１つまたは複数のサーバ・クラスタのうちの１つに接続することになる。電力供給システムは、１つまたは複数の再生可能エネルギー・システムおよび１つまたは複数の第２のスイッチを含み、ここで、それぞれの第２のスイッチは、１つの再生可能エネルギー・システムに結合され、対応する再生可能エネルギー・システムをシステム間バスに接続することになる。電力供給システムは、１つまたは複数の電流検出回路をさらに含み、ここで、それぞれの電流検出回路は、１つの再生可能エネルギー・システムに結合されて、対応する再生可能エネルギー・システムの出力電流を検出する。電力供給システムは、システム間バスに結合された中央コントローラをさらに含み、中央コントローラは、対応する再生可能エネルギー・システムの出力電流が予め決められた閾値電流よりも高いことに応答して、再生可能電力を１つまたは複数のサーバ・クラスタのうちの少なくとも１つに提供するために、対応する再生可能エネルギー・システムをシステム間バスに接続するための対応する第２のスイッチをアクティブ化するように構成される。

【0012】

いくつかの実施形態によれば、データ・センタは、１つまたは複数のサーバ・クラスタと、１つまたは複数の第１のスイッチを有するシステム間バスとを含み、ここで、それぞれの第１のスイッチは、システム間バスを１つまたは複数のサーバ・クラスタのうちの１つに接続することになる。データ・センタは、１つまたは複数の再生可能エネルギー・システムおよび１つまたは複数の第２のスイッチを含み、ここで、それぞれの第２のスイッチは、１つの再生可能エネルギー・システムに結合され、対応する再生可能エネルギー・システムをシステム間バスに接続することになる。データ・センタは、１つまたは複数の電流検出回路をさらに含み、ここで、それぞれの電流検出回路は、１つの再生可能エネルギー・システムに結合されて、対応する再生可能エネルギー・システムの出力電流を検出する。データ・センタは、システム間バスに結合された中央コントローラをさらに含み、中央コントローラは、対応する再生可能エネルギー・システムの出力電流が予め決められた閾値電流よりも高いことに応答して、再生可能電力を１つまたは複数のサーバ・クラスタのうちの少なくとも１つに提供するために、対応する再生可能エネルギー・システムをシステム間バスに接続するための対応する第２のスイッチをアクティブ化するように構成される。

【0013】

いくつかの実施形態によれば、１つまたは複数のサーバ・クラスタを有するデータ・センタの電力供給システムを管理する方法が本明細書で開示される。対応する再生可能エネルギー・システムの出力電流が検出され、ここで、電力供給システムは、１つまたは複数の第１のスイッチを有するシステム間バス、１つまたは複数の再生可能エネルギー・システム、１つまたは複数の第２のスイッチ、および１つまたは複数の電流検出回路を含み、それぞれの第１のスイッチは、システム間バスを１つまたは複数のサーバ・クラスタのうちの１つに接続することになり、それぞれの第２のスイッチは、１つの再生可能エネルギー・システムに結合され、対応する再生可能エネルギー・システムをシステム間バスに接続することになり、それぞれの電流検出回路は、１つの再生可能エネルギー・システムに結合されて、対応する再生可能エネルギー・システムの出力電流を検出する。対応する再生可能エネルギー・システムの出力電流が、予め決められた／再び特徴付けられた閾値電流よりも高いかどうかが判定される。対応する再生可能エネルギー・システムの出力電流が予め決められた閾値電流よりも高いことに応答して、再生可能電力を１つまたは複数のサーバ・クラスタのうちの少なくとも１つに提供するために、対応する再生可能エネルギー・システムをシステム間バスに接続するための対応する第２のスイッチがアクティブ化される。

【0014】

一実施形態において、１つまたは複数の再生可能エネルギー・システムは、１つまたは複数の光起電力（ＰＶ）システムを含む。

【0015】

一実施形態において、中央コントローラは、対応するサーバ・クラスタをシステム間バスに接続するために、１つまたは複数の第１のスイッチのうちの１つをアクティブ化するようにさらに構成される。

【0016】

一実施形態において、電力供給システムは、１つまたは複数の第３のスイッチと、１つまたは複数の第１のコンバータとをさらに含み、ここで、それぞれの第３のスイッチは、１つの再生可能エネルギー・システムと１つの第１のコンバータとの間に結合される。

【0017】

一実施形態において、電力供給システムは、１つまたは複数の第４のスイッチをさらに含み、ここで、それぞれの第４のスイッチは、１つの再生可能エネルギー・システムに結合されて、対応する電流検出回路に閉ループを形成する。

【0018】

一実施形態において、電力供給システムは、１つまたは複数のＰＶコントローラをさらに含み、ここで、それぞれのＰＶコントローラは、１つの再生可能エネルギー・システムに対応して、対応する再生可能エネルギー・システムの対応する電流検出回路からの出力電流を受信し、対応する再生可能エネルギー・システムを制御する。

【0019】

一実施形態において、１つまたは複数の電流検出回路のうちの１つの電流検出回路は、対応する再生可能エネルギー・システムの出力電流を検出するために閉回路モードで動作し、他の電流検出回路は、開回路モードで動作する。

【0020】

一実施形態において、１つまたは複数の電流検出回路のうちの１つの電流検出回路は、閉回路モードで動作し、他の電流検出回路は、開回路モードから閉回路モードへと周期的に切り換える。

【0021】

いくつかの実施形態によれば、コンピュータ上で動作しているときに、１つまたは複数のサーバ・クラスタを有するデータ・センタの電力供給システムを管理する方法を前記コンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムが本明細書で開示される。

【0022】

図１は、一実施形態による、データ・センタの電力供給システムの１つまたは複数の再生可能エネルギー・システムを含むシステム・アーキテクチャの例を例証するブロック図である。データ・センタは、１つまたは複数のサーバ・クラスタ（たとえば、１０１、１１１、１２１）と、システム間バス１５０とを含む。システム間バス１５０は、１つまたは複数の第１のスイッチ、たとえば、スイッチＳ５、Ｓ１０、Ｓ１５を有することができ、ここで、それぞれのスイッチ可能な接続が、システム間バス１５０を１つまたは複数のサーバ・クラスタ（たとえば、１０１、１１１、１２１）のうちの１つに接続することになる。データ・センタは、１つまたは複数の再生可能エネルギー・システム（たとえば、１０６、１１６、１２６）、および１つまたは複数の第２のスイッチ（たとえば、Ｓ４、Ｓ９、Ｓ１４）を含み、ここで、それぞれの第２のスイッチ（たとえば、Ｓ４、Ｓ９、またはＳ１４）は、１つの再生可能エネルギー・システム（たとえば、１０６、１１６、または１２６）に結合され、それぞれの第２のスイッチ（たとえば、Ｓ４、Ｓ９、またはＳ１４）は、対応する再生可能エネルギー・システム（たとえば、１０６、１１６、または１２６）をシステム間バス１５０に接続することになる。１つまたは複数の再生可能エネルギー・システム（たとえば、１０６、１１６、１２６）は、図１に例証するように、１つまたは複数のＰＶシステムであってよい。実施形態において、１つまたは複数のＰＶシステムは、第１のＤＣ－ＤＣコンバータ（たとえば、１０７）と、第２のＤＣ－ＤＣコンバータ（たとえば、１０８）との間のＤＣバスに接続されてよい。

【0023】

データ・センタは、１つまたは複数のサブシステム／モジュール、たとえば、モジュール１００、１１０、および１２０を含むことができる。それぞれのサブシステム／モジュールは、対応する電力供給サブシステム、対応するサーバ・クラスタ、および対応するコントローラを含むことができる。１つまたは複数の再生可能エネルギー・システム（たとえば、１０６、１１６、１２６）のそれぞれは、１つまたは複数のサブシステム／モジュール（たとえば、１００、１１０、１２０）のうちの１つに含まれてよい。電力供給システム全体は、サーバのすべてに応じるのに必要とされるだけの多くのモジュールを含むことができる。その上、モジュールの単純な追加によって、システムは、必要とされるときに容易に拡大することができる。モジュールのそれぞれは、３つのエネルギー・ソース、すなわち、公益企業電力、ストレージ電力、および再生可能エネルギー／電力（ＰＶシステム）を含むことができる。たとえば、スイッチＳ１、Ｓ６、およびＳ１１を閉じることによって、クラスタ（たとえば、１０１、１１１、１２１）のそれぞれは、公益企業電力から直接フィードされてよく、これは通常の動作モードである。同様に、スイッチＳ３、Ｓ８、およびＳ１３を閉じることによって、クラスタ（たとえば、１０１、１１１、１２１）のそれぞれは、バッテリ・ストレージからフィードされてよい。最後に、スイッチＳ４、Ｓ９、およびＳ１４を閉じることによって、クラスタ（たとえば、１０１、１１１、１２１）のそれぞれは、再生可能エネルギー／電力ソースからフィードされてよい。それぞれのクラスタが必要に応じて異なるソースからフィードされ得るように、コントローラ１、コントローラ２、およびコントローラ３として指し示すその各ローカル・コントローラによって、これらのスイッチのそれぞれを独立して制御することができる。ローカル・コントローラのそれぞれは、中央コントローラ１３０と通信している。

【0024】

１つまたは複数の電力供給サブシステム／モジュールはまた、システム間ＤＣバス１５０を介して相互接続されている。すなわち、それぞれのモジュール内で、サーバ・クラスタは、スイッチＳ５、Ｓ１０、およびＳ１５を介して、システム間ＤＣバス１５０に接続されていてよい。システム間ＤＣバス１５０は、ストレージ・システム１０４、１１４、および／または１２４のいずれかもしくはすべてによって、ならびに再生可能エネルギー・システム１０６、１１６、および／または１２６のいずれかもしくはすべてによって、フィードされてよい。クラスタのうちのいずれかが任意のクラスタの利用可能なソースのうちのいずれかによって通電され得るように、システム間ＤＣバス１５０のさまざまなスイッチは、中央コントローラ１３０によって制御されている。すなわち、システム間ＤＣバス１５０を使用して、あるモジュールのサーバ・クラスタが、別のモジュールの電力ソースによって通電されてもよい。この方法において、一定の動作の間に利用可能なバックアップ・リソースを増加させる一方で、バックアップ・リソースがモジュール間で共有されて、サーバ・クラスタごとに物理的に構成されることを必要とする所要のバックアップ電力ソースの量を低減させる。

【0025】

一実施形態において、再生可能システム、たとえば、ＰＶシステムのそれぞれは、第１のＤＣ－ＤＣコンバータ（たとえば、１０７）および第２のＤＣ－ＤＣコンバータ（たとえば、１０８）に接続される。第１のＤＣ－ＤＣコンバータ（たとえば、１０７）は、それぞれ個々のＰＶシステムによって供給される電圧を制御し、個々のＰＶパネルのすべての相互接続を制御するために使用される。第２のＤＣ－ＤＣコンバータ（たとえば、１０８）は、個々のＰＶシステムのそれぞれからシステム間ＤＣバス１５０に適用される電圧を制御するために使用される。複数のレベルのコンバータが、さらなるシステム・アップグレードおよび調節のために、構成の柔軟性を向上させることができる。

【0026】

たとえば、スイッチＳ１、Ｓ６、およびＳ１１が開いているとき、システム間ＤＣバス１５０へのスイッチＳ５を閉じることによって、サーバ・クラスタ１０１に電力を供給することができる。次いで、任意のモジュールのストレージ・システムまたはＰＶシステムのいずれかから、システム間ＤＣバス１５０にエネルギーを供給することができる。たとえば、システム間ＤＣバス１５０への電力がストレージ・システム１０４、１１４、および／または１２４のいずれかもしくはすべてによって提供されるように、スイッチＳ３、Ｓ８、および／またはＳ１３のいずれかもしくはすべてを閉じることによって、バックアップ電力を供給することができる。システム間ＤＣバスへの電力はまた、スイッチＳ４、Ｓ９、および／またはＳ１４を閉じることによって、ＰＶシステムのいずれかもしくはすべてから供給されてもよい。ストレージ・システムに接続されている異なる線は、電力フローを表すものと理解することができることに触れておく必要がある。

【0027】

図１に例証するように、システム間バス１５０は、１つまたは複数の電力供給モジュールから、再生可能電力リソースとストレージ・システムとを接続するために使用される。ＩＴクラスタ（１０１、１１１、１２１）のそれぞれは、専用の公益企業電力およびシステム間ＤＣバスの、２つの電力ソースを有する。システムＤＣは、公益企業電力とストレージ・システムとを接続するために使用される。中央コントローラ１３０は、すべての電力供給モジュールにおけるストレージ・システムおよびＰＶシステムのスイッチを制御するために使用される。中央コントローラ１３０はまた、コントローラ１、コントローラ２、コントローラ３などのサブシステム・コントローラ（ローカル・コントローラ）と相互作用することができる。サブシステム／モジュールが公益企業電力の停止を有する、またはメンテナンスを必要とするときにはいつでも、再生可能電力リソースおよび電力ストレージ・システム両方のそれ自体、ならびに十分な電力を有する他のサブシステムを使用して、サブシステム／モジュールのクラスタに応じることができる。

【0028】

電力供給システムには３つのコンバータがあり、コンバータ１は、公益企業ＡＣソースをＤＣソースに変換するために使用され、コンバータ２（たとえば、１０７）は、他の使用（バッテリを充電する、または他の作業負荷に接続されるなど）のために、ＰＶシステムの出力を一定のレベルに正規化するために使用され、コンバータ３（たとえば、１０８）は、電圧を、システム間ＤＣバス１５０の設計された要件に調整するために使用される。電力定格を含むＰＶシステムの詳細な構成は、異なってもよい。同一のＰＶシステムについて、出力は、わずかに異なることがあるが、あるいは同じデータ・センタに位置する場合は同一と考えられてもよい。

【0029】

図２は、一実施形態による、データ・センタの電力供給システムを制御する例を例証するフロー図２００である。図１および図２を参照すると、初期状態２０１で、スイッチＳ４ １３４およびＳ５ １３５の両方は開いている。スイッチＳ４ １３４は、ＰＶシステム１０６をシステム間バス１５０に接続することになる。スイッチＳ５ １３５は、サーバ・クラスタ１０１をシステム間バス１５０に接続することになる。このシナリオにおいて、ブロック２０２で、ソーラー電力を確認するための信号が検出される。ＰＶシステム１０６の電流検出回路の可用性が取り込まれる。ブロック２０３で、ＰＶシステム１０６の電流検出回路の出力電流が測定される。検出電流信号が可能にされると、ＰＶシステム１０６のリアル・タイム電流出力が取得される。モジュール１００は、例として使用されており、同様の制御方法は、モジュール１１０、１２０、その他などの他のモジュールに適用されてもよい。

【0030】

ブロック２０４で、専用の検出電流回路における出力電流が、予め決められた閾値電流よりも低いかどうか、または予め決められた要件に適合するかどうかが判定される。予め決められた閾値電流は、ＰＶソースおよび負荷に基づいて、特徴付けられ、調整されてよい。たとえば、予め決められた閾値電流は、実際のＰＶシステムの性能および仕様、ならびに電流検出回路に基づくことができる。検出回路の予め決められた閾値電流は、ＰＶシステムが負荷に接続されると、ＰＶシステムがどのくらいの電力を対応する負荷に送り出すことができ得るかと相関する。この特徴付け手順は、システムが動作する前に行われる、または完了してよく、閾値電流は、動作中に調節されてよい。ブロック２０５で、出力電流が閾値電流よりも低い、または予め決められた要件に届かない場合、中央コントローラ１３０は、ＰＶシステムとシステム間バスとの間の接続を切るように、スイッチ（たとえば、Ｓ４ １３４）を制御することができる。ブロック２０６で、出力電流が閾値電流よりも低くない、または予め決められた要件に届いている場合、中央コントローラは、スイッチ（たとえば、Ｓ４ １３４）を閉じて、ＰＶ電力をシステム間バス１５０に送信することができる。ブロック２０７で、中央コントローラは、クラスタとシステム間バスとの間のスイッチ（たとえば、Ｓ５ １３５）を閉じることができる。

【0031】

このようにして、ソーラー電力品質の正確な測定値が提供される。ＩＴクラスタを含むデータ・センタの電力供給システムの管理は、ソーラー電力品質の正確な測定値に基づく。電流検出回路は、電力供給システムへの最小オーバーヘッドで、電力品質の正確な測定値を検出し、提供することができる。

【0032】

図３は、一実施形態による、再生可能エネルギー・システム１０６のための電流検出回路３０１の例を例証するブロック図３００である。再生可能エネルギー・システム（たとえば、ＰＶシステム）１０６は、再生可能エネルギー・システム１０６をシステム間バス１５０に接続するためのスイッチＳ４ １３４を有することができる。システムにはさらに２つのスイッチがあってよい。スイッチＳ６ １３６は、高電圧によるいかなる潜在的な衝撃または損傷も回避するために、ＰＶシステムとコンバータ１（たとえば、１０７）とを絶縁するために使用される。スイッチＳ７ １３７は、検出回路ループを制御するために使用され、ＰＶシステムがシステム間バスに接続されない限り閉じられている。ＰＶシステムは検出ループおよび主要ループから容易に分離することができるので、スイッチＳ６ １３６とＳ７ １３７との組合せにより、ＰＶシステムは、個々に役立つモジュールとなることが可能になる。スイッチＳ６ １３６およびＳ７ １３７により、ＰＶモジュールは、検出回路から独立して切断されることが可能になる。同様に、スイッチＳ４ １３４により、ＰＶシステム全体が電力供給モジュールとなって、システム間ＤＣバス１５０を通して主要な電力システムに容易に結合または分離され得ることが可能になる。

【0033】

絶縁された回路ループが、電流検出回路３０１においてＰＶシステム１０６の出力電流３０８を測定するために設計される。電流検出回路３０１は、テスト抵抗３０４の使用条件下で、絶縁されたループの電流を検出することになる、電流センサ３０２を含むことができる。電流および抵抗のパラメータが、ＰＶシステムについての実際の出力を計算するために使用される。ＰＶシステム１０６に結合されたＰＶコントローラ３０３があってよく、ＰＶコントローラ３０３は、ＰＶ電力可用性を確認するために中央コントローラ１３０によって送信された信号があるとき、ＰＶシステムについての出力電流３０８をリアル・タイムで得ることができる。

【0034】

電流検出回路３０１は、２つの動作モード、すなわち、閉回路モードおよび開回路モードで動作することができる。開回路モードでは、検出回路からの測定値はなく、したがって、開回路モードは、待機モードと理解することができる。

【0035】

閉回路モードで、電流検出回路３０１は、不変のまたは継続的な閉ループ回路として保持されてよく、ここで、ＰＶシステム（たとえば、１０６）の出力電流３０８は、ＰＶシステム（たとえば、１０６）がシステム間ＤＣバス１５０に接続されているときでさえ、電流検出回路３０１によって継続的に検出／測定されていて、ＰＶコントローラ（たとえば、３０３）に提供される。このようにして、ＰＶ電力の測定値はリアル・タイムであり、それにより、ＰＶシステムの着実かつ正確な電流出力検出を提供する。しかしながら、検出回路のいくらかの効率は失われることがあり、場合によっては、閾値電流を注意深く予め決めておく必要があることがある。

【0036】

開回路モードで、スイッチＳ７ １３７を開くことによってＰＶシステム１０６がシステム間バス１５０に接続されると、電流検出回路３０１は、開回路に変更される。このようにして、電流検出回路３０１上の効率損失をなくすことができる。しかしながら、ＰＶシステム（たとえば、１０６）の出力電流３０８は、リアル・タイムでは検出されない。一実施形態において、コントローラ（たとえば、ＰＶコントローラ３０３）は、電流検出回路３０１を（たとえば、スイッチＳ７ １３７を閉じることによって）１０分ごとなど周期的にアクティブ化して、ＰＶシステム（たとえば、１０６）の出力電流のリアル・タイム測定値を提供することができる。測定された出力電流は、ＰＶコントローラ３０３および／または中央コントローラ１３０に送信されてよい。一実施形態において、電力供給システムが複数のＰＶシステム（たとえば、１０６、１１６、１２６）および複数の対応する電流検出回路を有するとき、複数の対応する電流検出回路のうちの１つの電流検出回路が、閉回路モードで動作することができ、他の電流検出回路は、開回路モードで動作することができる。閉回路モードでの１つの電流検出回路は、ＰＶシステム（たとえば、１０６、１１６、１２６）がシステム間バス１５０に接続された後に、リアル・タイムでの出力電流検出のために使用されてよい。

【0037】

図４Ａ～図４Ｂは、一実施形態による、閉回路モードで動作する電流検出回路３０１の例を例証するブロック図である。図４Ａを参照すると、電流検出回路３０１は、接続サブ・モードにおいて閉回路モードで動作していてよい。このサブ・モードにおいて、中央コントローラ１３０は、ＰＶコントローラ３０３に信号を送信することができ、次いでＰＶコントローラ３０３は、スイッチＳ６ １３６を閉じ、電流センサ３０２から出力電流３０８を取得することができる。一実施形態において、利用可能なソーラー電力があるかどうかがＰＶコントローラ３０３によって判定されてよく、その情報は中央コントローラ１３０に再び送信されてよい。一実施形態において、電流センサ３０２からの出力電流は、中央コントローラ１３０に送信されてもよく、中央コントローラ１３０が、利用可能なソーラー電力があるかどうかを判定してもよい。中央コントローラ１３０は、ＰＶシステム１０６をシステム間バス１５０に接続するために、スイッチＳ４ １３４をアクティブ化する、または閉じることができる。スイッチＳ７ １３７は、出力電流をリアル・タイムで収集するために、このサブ・モードにおいて閉じた状態で保持される。実線は、再生可能リソース１０６からシステム間バス１５０への電力フローを示し、点線は、制御信号を指し示している。

【0038】

図４Ｂを参照すると、電流検出回路３０１は、切断サブ・モードにおいて閉回路モードで動作していてよい。このサブ・モードにおいて、中央コントローラ１３０は、ＰＶコントローラ３０３を開始し、ＰＶコントローラ３０３は、ＰＶシステム１０６の出力電流を測定することによって検出を開始するために、スイッチＳ６ １３６およびスイッチＳ７ １３７を閉じた状態に設定することができる。しかしながら、利用可能なソーラー電力がない、または可用性が要件を満たさない。したがって、中央コントローラ１３０は、スイッチＳ４ １３４を非アクティブ化する、または開くことができ、ＰＶコントローラ３０３は、スイッチＳ６ １３６およびスイッチＳ７ １３７を閉じて、出力電流をリアル・タイムで測定することができる。点線は、制御信号を指し示している。検出回路出力の出力電流が電流閾値に適合しないとき、スイッチＳ４ １３４は、接続されない。

【0039】

図５Ａ～図５Ｂは、一実施形態による、開回路モードで動作する電流検出回路３０１の例を例証するブロック図である。図５Ａを参照すると、電流検出回路３０１は、接続サブ・モードにおいて開回路モードで動作していてよい。このサブ・モードにおいて、ＰＶシステム１０６がシステム間バス１５０に接続されると、ＰＶコントローラ３０３は、同時にスイッチＳ７ １３７を非アクティブ化する、または開く。スイッチＳ４ １３４は、ＰＶシステム１０６をシステム間バス１５０に接続するために、アクティブ化される、または閉じられる。実線は、再生可能リソース１０６からシステム間バス１５０への電力フローを示し、点線は、制御信号を指し示している。

【0040】

図５Ｂを参照すると、電流検出回路３０１は、切断サブ・モードにおいて開回路モードで動作していてよい。このサブ・モードにおいて、ＰＶシステム１０６は、システム間バス１５０に接続されない。中央コントローラ１３０が許可信号を送信するまで、スイッチＳ４ １３４は閉じられていてよく、電流検出回路３０１は、図５Ａに示すように、接続モードで動作していてよい。検出回路３０１が開回路モードにあるとき、検出回路３０１は、閉回路モードに切り換えるようにトリガされない。しかしながら、検出回路３０１は、閉じた検出モードにある他の検出回路（たとえば、図７の検出回路）によって直接、または中央コントローラ１３０を通して間接的にトリガされることがある。これは、図６におけるブロック６１１に関連してさらに説明することにする。図５Ｂにおける点線は、制御信号を指し示している。

【0041】

図６は、開回路モードと閉回路モードとの両方の組合せで統合された２つの異なる動作モードについて、データ・センタの電力供給システムを制御する例を例証するフロー図６００である。図６は、複数のシステムが混合動作モードで動作しているときのシナリオを示す。図６に例証するように、電流検出回路は、スイッチを制御することを通して、開回路モードと閉回路モードとを切り換えることができる。

【0042】

図３～図６を参照すると、初期状態６０１で、スイッチＳ４ １３４、Ｓ６ １３６、およびＳ７ １３７は開いている。スイッチＳ４ １３４は、対応するＰＶシステム（たとえば、１０６）をシステム間バス１５０に接続することになる。

【0043】

ブロック６０２で、中央コントローラ（たとえば、１３０）は、ソーラー電力可用性を確認するための信号を、ＰＶコントローラ（たとえば、３０３）に送信することができる。ＰＶシステム（たとえば、１０６）の電流検出回路（たとえば、３０１）の可用性が取り込まれる。

【0044】

ブロック６０３で、ＰＶコントローラ（たとえば、３０３）は、対応するＰＶシステム（たとえば、１０６）と対応するコンバータ（たとえば、１０７）との間のスイッチＳ６ １３６を閉じるための信号、および閉回路ループを形成するためにスイッチＳ７ １３７を閉じるための信号を送信することができる。ＰＶシステム（たとえば、１０６）の電流検出回路（たとえば、３０１）の出力電流が測定される。ＰＶコントローラ（たとえば、３０３）は、電流検出回路（たとえば、３０１）の出力電流を受信することができる。

【0045】

ブロック６０４で、検出電流回路（たとえば、３０１）における出力電流が閾値電流よりも高いかどうかが判定される。

【0046】

ブロック６０５で、検出電流回路（たとえば、３０１）における出力電流が閾値電流よりも高い場合、電流検出回路（たとえば、３０１）が閉回路モードで動作しているかどうかが判定される。

【0047】

ブロック６０６で、電流検出回路（たとえば、３０１）が閉回路モードで動作している場合、ＰＶコントローラ（たとえば、３０３）は、中央コントローラに、スイッチＳ６およびＳ７が閉じている間、対応するＰＶシステムが利用可能であることを通知することができる。

【0048】

ブロック６０７で、中央コントローラは、対応するＰＶシステム（たとえば、１０６）をシステム間バス１５０に接続するために、スイッチ（たとえば、Ｓ４ １３４）を閉じることができる。

【0049】

ブロック６０８で、電流検出回路（たとえば、３０１）が閉回路モードで動作しておらず、開回路モードで動作している場合、ＰＶコントローラ（たとえば、３０３）は、中央コントローラに、スイッチＳ６およびＳ７が閉じている間、対応するＰＶシステムが利用可能であることを通知することができる。

【0050】

ブロック６０９で、中央コントローラは、対応するＰＶシステム（たとえば、１０６）をシステム間バス１５０に接続するために、スイッチ（たとえば、Ｓ４ １３４）をアクティブ化する、または閉じることができる。スイッチＳ７ １３７は、開かれてよい。たとえば、対応するＰＶシステム（たとえば、１０６）がシステム間バス１５０に接続されると、ＰＶコントローラは、スイッチＳ７ １３７を開くことができる。

【0051】

ブロック６１０で、一実施形態において、検出電流回路（たとえば、３０１）における出力電流が閾値電流よりも高くない場合、ＰＶコントローラは、ＰＶシステム１０６とコンバータ１０７との間のスイッチ（たとえば、Ｓ６ １３６）を非アクティブ化する、または開くことができる。

【0052】

ブロック６１１で、一実施形態において、検出電流回路（たとえば、３０１）における出力電流が閾値電流よりも高くない場合、必要であれば、ＰＶシステムの出力電流をリアル・タイムで検出するために、開回路モードで動作しているＰＶシステムを、閉回路モードに切り換え始めるためにアクティブ化することができる。

【0053】

このようにして、電力供給システムが複数のＰＶシステム（たとえば、１０６、１１６、１２６）および複数の対応する電流検出回路を有するとき、複数の対応する電流検出回路のうちの１つの電流検出回路が、閉回路モードで動作することができ、他の電流検出回路は、開回路モードで動作することができる。閉回路モードでの１つの電流検出回路は、ＰＶシステム（たとえば、１０６、１１６、１２６）がシステム間バス１５０に接続された後に、リアル・タイムでの出力電流検出のために使用されてよい。

【0054】

図７は、一実施形態による、データ・センタの電流検出回路ベースの複数の再生可能エネルギー・システム（ＰＶシステム）の例を例証するブロック図７００である。複数の再生可能エネルギー・システム（ＰＶシステム）は、同一のシステムまたは異なるシステムのどちらであってもよい。中央コントローラ１３０は、それぞれのＰＶシステム（たとえば、１０６、１１６）のＰＶ電力可用性について、ＰＶコントローラ（たとえば、３０３）に要求を送信するために使用される。中央コントローラ１３０はまた、ＰＶシステム（たとえば、１０６、１１６）とシステム間バス１５０との間のスイッチ（たとえば、Ｓ１＿４ １３４およびＳ２＿４ ２３４）の状態を制御する。ＰＶコントローラ（たとえば、３０３）は、電流センサ（たとえば、３０２、３２２）からデータを受信し、ＰＶパネル（たとえば、１０６、１１６）とセンサ（たとえば、３０２、３２２）との間のスイッチ（たとえば、Ｓ１＿６ １３６およびＳ２＿６ ２３６）、ならびに検出回路ループ（たとえば、３０１、３１１）におけるスイッチ（たとえば、Ｓ１＿７ １３７およびＳ２＿７ ２３７）の状態を制御する。電流センサ（たとえば、３０２、３２２）からのデータは、第１のＰＶシステム１０６のための第１の電流検出回路３０１における電流センサ３０２からの第１の出力電流３０８、および／または第２のＰＶシステム１１６のための第２の電流検出回路３１１における電流センサ３２２からの第２の出力電流３２８を含むことができる。

【0055】

複数のシステム（たとえば、１０６、１１６）のそれぞれは、対応する電流検出回路（たとえば、３０１または３１１）を有する。複数のシステムは、複数の検出回路で異なるタイプの制御モードを有することができる。たとえば、第１のＰＶシステム１０６および第２のＰＶシステム１１６は、２つの検出回路（たとえば、３０１、３１１）で２つの異なるタイプの制御モードを有することができる。一実施形態において、第１のＰＶシステム１０６は、対応する検出回路３０１を閉回路モードに保持することができ、第２のＰＶシステム１１６は、ＰＶシステム１１６がシステム間バス１５０に接続されると、対応する検出回路３１１を開回路モードに切り換えることができる。２つのＰＶシステム（１０６、１１６）は、第１のＰＶシステム１０６の第１の電流検出回路３０１における出力電流３０８に基づいて制御される。たとえば、第１のＰＶシステム１０６の出力電流３０８が予め決められた閾値電流よりも高い場合、中央コントローラ１３０は、第１のＰＶシステム１０６および第２のＰＶシステム１１６の両方を、システム間バス１５０に接続するために、スイッチ１３４および２３４を閉じることができる。たとえば、ＰＶシステム（１０６、１１６）が、もはや接続要件を満たしていない、たとえば、予め決められた閾値電流よりも低い場合、２つのＰＶシステム（１０６、１１６）における第１および第２の電流検出回路（３０１、３１１）の両方が、閉回路モードに再び切り換わることができる。このようにして、効率を向上させ、いくつかのケースでは冗長ユニットとして動作させるために、複数のＰＶシステムにおける電流検出回路の異なる動作モードを混合させることができる。

【0056】

別の実施形態において、第２のＰＶシステム１１６の第２の電流検出回路３１１は、第２のＰＶシステム１１６の第２の出力電流３２８を測定するために、開回路モードから再び閉回路モードへと周期的に切り換えられてよい。

【0057】

一実施形態において、複数のＰＶコントローラのうちのあるＰＶコントローラが、複数のＰＶシステムのうちの１つのＰＶシステムに結合されてよい。別の実施形態において、複数のＰＶコントローラのうちのあるＰＶコントローラは、複数のＰＶシステムのうちの２つ以上のＰＶシステムに結合されてもよい。

【0058】

図８は、一実施形態による、データ・センタの再生可能エネルギー・システムのためのマルチ・レベル電力制御の例を例証するブロック図８００である。図８は、図１におけるモジュール１００の電流検出回路における詳細を例証する。ＰＶシステム１０６は、出力電流品質に基づいて、異なる制御目的のために使用されてよい。ＰＶシステム１０６の出力電流は、異なるレベルにおける出力品質に従って相関させる必要があることがある。図８に示すように、出力電流３０８がバッテリ充電閾値よりも低いとき、スイッチＳ４ １３４、Ｓ３ １３３、およびＳ５ １３５は、開いたままであってよく、スイッチＳ７ １３７およびＳ６ １３６は、リアル・タイム検出モードでは閉じた状態を保持してよい。図８に例証するように、スイッチＳ３ １３３は、ストレージ・システム１０４をシステム間バス１５０に接続することになる。スイッチＳ４ １３４は、ＰＶシステム１０６をシステム間バス１５０に接続することになる。スイッチＳ５ １３５は、サーバ・クラスタ１０１をシステム間バス１５０に接続することになる。スイッチＳ６ １３６は、ＰＶシステム１０６をコンバータ１０７に接続することになる。スイッチＳ７ １３７は、電流検出回路３０１において閉電流検出ループを形成することになる。

【0059】

出力電流３０８がバッテリ充電閾値よりも大きく、しかしバス接続のための予め決められた電流閾値よりも低いとき、スイッチＳ３ １３３およびＳ４ １３４は、バッテリを充電するために閉じられてよいが、スイッチＳ５ １３５は、開いたままであってよい。

【0060】

出力電流３０８がバス接続のための予め決められた電流閾値よりも大きいとき、スイッチＳ５ １３５は閉じられる。このようにして、ＰＶシステムのためのマルチ・レベル電力制御は、ＰＶシステムをデータ・センタ電力アーキテクチャの中に統合するために可能にされる。有利なことに、マルチ・レベル電力制御は、ＰＶシステムからのＰＶ電力をデータ・センタの１つまたは複数のサーバ・クラスタに供給することにおいて、高い効率および高い柔軟性を提供する。

【0061】

図９は、一実施形態による、データ・センタの電力供給システムを管理する方法の例を例証するブロック図である。電力供給システムは、１つまたは複数の第１のスイッチを有するシステム間バス、１つまたは複数の再生可能エネルギー・システム、１つまたは複数の第２のスイッチ、および１つまたは複数の電流検出回路を含み、ここで、それぞれの第１のスイッチは、システム間バスを１つまたは複数のサーバ・クラスタのうちの１つに接続することになり、それぞれの第２のスイッチは、１つの再生可能エネルギー・システムに結合され、対応する再生可能エネルギー・システムをシステム間バスに接続することになり、それぞれの電流検出回路は、１つの再生可能エネルギー・システムに結合されて、対応する再生可能エネルギー・システムの出力電流を検出する。

【0062】

ブロック９０１で、対応する再生可能エネルギー・システムの出力電流が検出される。

【0063】

ブロック９０２で、対応する再生可能エネルギー・システムの出力電流が予め決められた閾値電流よりも高いかどうかが判定される。

【0064】

ブロック９０３で、対応する再生可能エネルギー・システムの出力電流が予め決められた閾値電流よりも高いことに応答して、再生可能電力を１つまたは複数のサーバ・クラスタのうちの少なくとも１つに提供するために、対応する再生可能エネルギー・システムをシステム間バスに接続するための対応する第２のスイッチがアクティブ化される。

【0065】

一実施形態において、１つまたは複数の再生可能エネルギー・システムは、１つまたは複数の光起電力（ＰＶ）システムを含む。

【0066】

一実施形態において、１つまたは複数の第１のスイッチのうちの１つは、対応するサーバ・クラスタをシステム間バスに接続するためにアクティブ化される。

【0067】

一実施形態において、１つまたは複数の電流検出回路のうちの１つの電流検出回路は、対応する再生可能エネルギー・システムの出力電流を検出するために閉回路モードで動作し、他の電流検出回路は、開回路モードで動作し、１つまたは複数の再生可能エネルギー・システムは、対応する再生可能エネルギー・システムの１つの電流検出回路の出力電流に基づいて制御される。

【0068】

一実施形態において、１つまたは複数の電流検出回路のうちの１つの電流検出回路は、対応する再生可能エネルギー・システムの出力電流を検出するために閉回路モードで動作し、他の電流検出回路は、開回路モードから閉回路モードへと周期的に切り換えられる。

【0069】

上述した明細書において、本発明の実施形態を、その特定の典型的な実施形態を参照して説明してきた。以下の特許請求の範囲に記述されるように本発明のより広い趣旨および範囲から逸脱することなく、実施形態にさまざまな変更が行われてよいことが明らかであろう。それに応じて、本明細書および図面は、制限的な意味ではなく、例証的な意味においてみなされるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】