規(guī)格定義：單模塊容量 5kW/48V（輸出電流 104A），采用全橋 LLC 諧振拓撲（效率≥97%@50% 負載），尺寸標準化為 1U 高度（44.45mm）、19 英寸寬度，支持水平插入機柜（節(jié)省垂直空間）。

冗余設計：采用 N+1 冗余配置（如總功率 100kW 時配置 21 個模塊，20 個工作 + 1 個備用），單個模塊故障時，冗余模塊在 10ms 內自動投入，輸出電壓波動≤2%（48V 系統(tǒng)波動范圍 47.04~48.96V）。

熱插拔特性：模塊支持 “零斷電更換”（拔插過程中輸出電壓跌落≤1V，持續(xù)時間≤5ms），更換時間從傳統(tǒng)的 2h 縮短至 5min，滿足數(shù)據(jù)中心 “不停機維護” 要求。

分級配電：

總進線模塊：支持 630A 大電流輸入，配置智能斷路器（分斷時間≤30ms），具備過載（1.2 倍額定電流延時 30s）、短路（10 倍額定電流瞬時跳閘）保護；

出線模塊：每模塊含 8 路 20A 直流輸出（48V），配備熔斷器（熔斷時間≤5ms@100A）與絕緣監(jiān)測傳感器（檢測精度 ±1kΩ），定位局部接地故障（如某服務器接口漏電）。

模塊化柜體：采用 19 英寸標準機柜（42U 高度），每柜可容納 12 個出線模塊（96 路輸出），通過銅排母聯(lián)實現(xiàn)多柜并聯(lián)（支持 16 柜聯(lián)動，總輸出電流≥10kA）。

分布式監(jiān)控：每 3 個功率模塊配 1 個監(jiān)控子模塊（采集電壓、電流、溫度），通過 CAN 總線（傳輸速率 500kbps）匯總至主監(jiān)控模塊，采樣頻率 1kHz（實時性）。

接口標準化：支持 SNMPv3 協(xié)議與數(shù)據(jù)中心管理平臺（DCIM）對接，輸出關鍵指標（模塊效率、電池容量、故障次數(shù)），并接收遠程控制指令（如均充啟動、模塊休眠）。

邊緣計算功能：內置 ARM Cortex-A9 處理器，本地分析負載曲線（如識別服務器 “峰 - 谷” 用電規(guī)律），動態(tài)調整功率模塊運行數(shù)量（高峰時激活全部模塊，低谷時休眠 50%），降低空載損耗（從傳統(tǒng)的 100W / 柜降至 30W / 柜）。

梯次組合設計：采用 200Ah/48V 磷酸鐵鋰電池模塊（尺寸 600×400×200mm），每 4 個模塊組成 1 組（800Ah），通過標準化導軌安裝（支持前后維護），單個電池模塊重量≤50kg（便于人工搬運）。

獨立 BMS：每個電池模塊內置管理單元，監(jiān)測單體電壓（3.2V±0.02V）、溫度（-20℃~60℃），并與主監(jiān)控模塊通信，實現(xiàn) “模塊級均衡”（單體電壓差≤20mV），避免某節(jié)電池失效導致整組報廢。

三維散熱設計：功率模塊采用 “底部進風 + 頂部出風” 風道（與機柜散熱方向一致），配合熱管散熱器（熱阻≤0.1℃/W），將模塊溫度控制在 85℃以下（環(huán)境溫度 40℃時）。

高密度集成：通過芯片級集成（如采用 SiC MOSFET 替代 IGBT，開關損耗降低 50%），單 1U 模塊功率從傳統(tǒng)的 3kW 提升至 5kW，機柜功率密度達 42U×5kW=210kW（是傳統(tǒng)設計的 3 倍）。

在線擴容：系統(tǒng)支持 “無間斷并機”，新增功率模塊接入時，通過同步控制（相位差≤1°）實現(xiàn)電流無縫分配（均流誤差≤3%），擴容過程中輸出電壓波動≤1%（48V 系統(tǒng)波動≤0.48V）。

故障隔離：采用 “模塊級微斷路器”（分斷電流 100A，響應時間 5ms），當某功率模塊短路時，僅斷開該模塊與母排的連接，其他模塊正常運行（故障影響范圍≤1/（N+1））。

智能負載調度：監(jiān)控模塊通過分析服務器功耗數(shù)據(jù)（每 15min 更新一次），動態(tài)調整功率模塊輸出（如夜間負載降至 50% 時，自動休眠 50% 模塊），系統(tǒng)整體效率從 85% 提升至 92%（年節(jié)電≥10 萬度 / MW）。

電池健康度（SOH）預測：基于 LSTM 神經(jīng)網(wǎng)絡算法，結合充放電次數(shù)、溫度曲線預測電池剩余壽命（誤差≤5%），提前 6 個月發(fā)出更換預警，避免突發(fā)斷電。

功率模塊輸入：采用 380V 三相交流輸入（兼容 220V 單相），接口為標準工業(yè)連接器（IP2X 防護，防誤觸）；

直流輸出母排：采用銅排搭接（表面鍍錫，接觸電阻≤10μΩ），支持每相 4 條銅排并聯(lián)（總載流量≥2000A）。

模塊間通信：采用 CANopen 協(xié)議（傳輸速率 1Mbps，抗干擾等級 1kV），支持 128 個模塊級聯(lián)；

與 DCIM 系統(tǒng)對接：通過 Ethernet/IP 協(xié)議上傳數(shù)據(jù)（采樣頻率 1Hz），支持 Modbus TCP 冗余通信（主備鏈路自動切換）。

模塊尺寸：嚴格遵循 IEC 60297 標準（19 英寸寬度，高度 1U/2U 可選），安裝孔位誤差≤0.5mm（互換性）；

導軌與鎖扣：采用標準化機柜導軌（承重≥50kg / 模塊），配合快速鎖扣（單手操作 3 秒完成固定），安裝效率提升 5 倍。

采用 210kW 標準機柜 ×50 臺（總功率 10.5MW），每柜含 42 個 5kW 功率模塊 + 12 個出線模塊 + 4 組電池模塊；

運行指標：

均流精度：≤2%（100% 負載時）；

故障恢復時間：單個模塊更換后系統(tǒng)恢復至滿功率輸出≤10s；

年可用性：99.999%（折合年故障時間≤5.25min），滿足 TIA-942《數(shù)據(jù)中心電信基礎設施標準》的 Tier 4 等級要求。