选定电源机框前,先冻结机柜供电契约 #

OCP Open Rack V3 电源系统不只是一组 AC/DC 电源。生产契约涵盖机房馈电、六个整流器位置、电源机框、48V 输出连接器、垂直母线、每台 IT 设备的输入、电池备份机框以及电源监控接口(PMI)。只有当这些机械、电气和固件接口都属于同一个已发布配置时,“ORv3 48V 机框”的报价才算完整。

本指南面向机柜电源工程师、系统集成商和 BOM 负责人,帮助他们决定如何实施已批准的基线 ORv3 架构。文中回答四个发布阶段的问题:该机框能提供多少可用的 N+1 功率,母线连接器必须承载多大电流,BBU 如何在不接入正常供电路径的情况下接管供电,以及哪些 PMI 功能必须保持可用,同时又不成为单点故障。

这一区分在 2026 年尤为重要:OCP 当前的 Rack & Power 仓库中,已批准的基线 ORv3 文档与正在审查的较新 High Power Rack(HPR)材料并列展示。在基线六路 3kW ORv3 构建中,不能假定采用 72kW HPR V2 机框或更新的脉冲管理信号。应先确认确切的文档修订版和机框类别,再有意识地评估偏差。

概念性 OCP ORv3 机架电源架构,展示整流器机框、垂直 48V 母线、BBU 机框、IT 设备和带外 PMI 路径
概念性 OCP ORv3 机架电源架构,展示整流器机框、垂直 48V 母线、BBU 机框、IT 设备和带外 PMI 路径

基线机框安装功率为 18kW,N+1 时为 15kW #

OCP Open Rack V3 电源机框规范定义了一种集中式机框,为一条公共母线供电。它的两种基线输入方案都在 1OU 机框中采用六个 3kW 整流器插槽:

基线方案设施输入已安装整流器功率可用冗余功率设计影响
双电源线两个通用七针输入,上游配两个 20A NEC 断路器18kW一个整流器不可用时为 15kW梳理两条馈电和整流器插槽的对应关系;N+1 本身并不能证明馈电冗余
单电源线一个通用七针输入,上游配一个 32A IEC 断路器18kW一个整流器不可用时为 15kW尽管 DC 模块仍为 N+1,单电源线仍是设施路径上的单点依赖

该规范允许通用 AC 输入采用星形、三角形或单相配置,并规定相到回流标称值为 200V 至 277V,±10%,频率为 50/60Hz。因此,电气设计记录需要实际设施布线、断路器标准、连接器键位和机框线束——而不仅仅是机框瓦数。对于更高功率的定制机框,专题 30kW 三相功率因数校正指南 定义了上游 Vienna 与 AFE 的取舍、预充电、分裂母线和生命周期合同;它不能替代已发布的 ORv3 机框接口。

在 DC 侧,当六个 3kW 整流器之一不可用时,将 15kW 视为基线可交付功率。仅在全部六个模块、馈电、连接器、母线和热系统均额定适用于该运行模式时,才使用 18kW。如果机柜需要不止一个电源机框,请定义均流、机框放置、管理寻址以及移除一个完整机框的故障情况。“N+1 模块”和“N+1 机框”是不同的可用性声明。

OCP 还要求,在按所述 5Hz 至 20MHz 方法测量时,整个母线上的峰峰值纹波和噪声小于 500mV。这是一个机柜级测量边界:台式连接器处干净的机框输出并不能证明已装满的垂直母线远端也干净。

母线接口是一个电流与温度相关的组件 #

已批准的 ORv3 48V 输出连接器规范覆盖 46V 至 52V DC。规范规定每个电源触点在静止空气中可连续承载 360A,在 45°C、300LFM 气流下可连续承载 500A;温升不超过 30°C;电压降在 360A 时不超过 14mV,在 500A 时不超过 20mV。这些额定值都是有条件的测试点,不能简单互换为一个统一的电流标称值。

算一下就知道为什么条件如此重要。48V 下 15kW 负载在扣除转换和配电损耗前约为 312.5A,48V 下 18kW 负载则为 375A。前者低于连接器的静止空气电流额定值,后者则超出。要做出放行决定,仍需掌握实际稳压母线电压、触点温度、气流、损耗分配、均流情况以及最坏情况下的可信过载。

有两条机械规则特别容易被忽略:

  • 机框连接器支持盲插安装,水平和垂直方向均可浮动 ±3mm,但它不是机框的机械止挡;
  • 电源输出连接器并非为带载插合或断开而设计。

“盲插”描述的是对准方式与维护几何结构,并不代表具备热断开能力。拆卸机框必须按受控隔离流程操作,机柜结构也要能承受插入力,不能把带电触点当作硬止挡。触点镀层、紧固件扭矩、母线平整度和气流,都应与电压降一并写入同一份验证报告。

BBU 机框是并联电源,下垂曲线更低 #

基线 BBU 机框在一个 2OU 装配件中放置六个 3kW BBU 模块和一个 PMI 模块,连接到同一机柜母线。该机框的最大输出规格为 18kW,在文档所述备份时间条件下为 15kW。每个 BBU 模块包含一个 11S6P 参考电池组、充电/放电器、BMS、ORing 功能、健康状态逻辑、通信和事件日志。

专题文章 AI 机架 BBU 保持与穿越指南 将这一机框边界转化为一套设计验证方案,涵盖功率与时间的关系、老化、热降额和故障注入。

BBU 通常并不串联在电源机框和 IT 设备之间。其输出电压被设定在低于整流器工作电压的水平,从而可以并联待命,在母线电压跌落时接管供电。BBU 模块规格规定:空载 48.0V,半载 47.75V,满载 47.5V,从零到满载下垂 0.5V。机框规格要求动态母线在其所述负载阶跃条件下保持在 46V 以上。

这种电压分离是控制系统的一部分。一个标称兼容但下垂曲线不同的 48V 电池转换器,可能会与整流器相互干扰、产生环流,或反复进入和退出放电。在对模块或固件变更进行验证时,应保持激活阈值、电压检测精度、ORing 行为和均流信号不变。

OCP ORv3 BBU 穿越序列,展示交流断电检测、48.5V 触发、同步两毫秒接管以及 240 秒备份窗口
OCP ORv3 BBU 穿越序列,展示交流断电检测、48.5V 触发、同步两毫秒接管以及 240 秒备份窗口

按时序验证交接过程 #

BBU 模块规范将 SYNC_START_L 描述为同步开启路径。当某个 BBU 检测到母排电压低于 48.5V 并持续约 2ms 时,它会将该信号拉低;各模块随即提升输出,在 2ms 内完全接管机柜供电。100ms 后释放 SYNC_START_L,避免系统锁存或反复追随这一转换。退出放电则另行延迟,待母线电压恢复到阈值以上后再执行。

基线能量要求同样有明确边界。模块设计为在指定电池条件下以 3kW 输出至少四分钟,而机框规范规定在既定的 PCM 阈值及老化/温度条件下以 15kW 输出超过 240 秒。这一时间窗口用于电源切换期间的穿越供电或受控的工作负载泄放,并非无限期的 UPS 运行时间。

应测试整个时序过程,而不是只检查电池容量:

  1. 移除一个整流器,验证 15kW N+1 工作点;
  2. 切断相应的设施供电,记录母线电压、 SYNC_START_L、各 BBU 电流以及 IT 设备的欠压标志;
  3. 在最低允许荷电状态、老化电池模型和最高 长期 BBU 环境温度下重复上述测试;
  4. 恢复交流供电,验证放电退出、充电延迟和均流 行为;
  5. 注入 BBU、CAN 或 Modbus 故障,确认保护仍限于本地, 健康模块继续提供所需服务。

BBU 模块支持在带电 BBU 机框中热插拔。BBU 机框本身可插入带电母排,但机框规范明确指出,不得带电拔出,否则可能损坏连接器和母排。操作说明中必须写明这一区别。

PMI 只负责监测,不负责维持供电路径 #

OCP 要求电源机框和 BBU 机框中都配备监控模块。PMI 采集模块告警、PMBus/I²C 数据、共享 Modbus 数据、机框标识和温度信息;BBU 侧还提供同步启动/停止、均流和 CAN 信号。PMI 再将机框接入机柜级或设施级管理系统。

关键架构规则其实很简单:PMI 故障不得中断正常供电。基线电源机框和 BBU 机框规范都明确规定,监控模块故障时电源系统必须继续运行。因此固件不能把健康机框的正常工作建立在 PMI 周期性命令之上。告警上报、库存查询或远程控制中断都可以接受,但遥测丢失绝不能演变成供电丢失。

PMI 应作为硬件与固件的统一身份来发布,需记录以下内容:边缘连接器型号、机框类型、地址绑带、Modbus 和 PMBus 映射、固件镜像、校验和、升级方式、默认阈值、事件日志保留策略以及机架管理器架构。OCP 电源机框规范列出了三种认可的边缘连接器:TE 2340326-01、Amphenol ME1008413401101 和 Molex 2086104157。这些连接器保持了文档规定的机械接口,但并不意味着任意 PMI 固件可以互换。

在 RFQ 中锁定确切的机框和连接器身份 #

OCP 规范定义的是可互操作的边界,而市场上的产品仍有各自厂商特定的订购型号、固件和选件。以下示例已于 2026 年 8 月 9 日对照 OCP 页面核查:

项目公布身份有证据支持的立场RFQ 边界
基线机框Delta 18kW 1OU Open Rack v3 Power Shelf - A六个 3kW 槽位;最大 18kW,5+1 配置下为 15kW;48/50V 输出;可选集成 PMC向制造商索取完整销售代码、交流馈电配置、固件及随附 PMC;仅凭市场型号标签不能作为生产 OPN
基线机框Eaton Open Rack v3 (ORv3) Power ShelfOCP 市场条目注明最高 18kW、15kW N+1 及盲插母排连接确定线缆配置、整流器清单、控制器、机械版本及区域认证
电源输出连接器Amphenol 10156914-004LFBarKlip BK500 IO 电缆,螺钉安装保留电缆线规、长度、接线片及装配图
电源输出连接器TE Connectivity 2204888-1BlackBox BB1000 OCP 机柜母排电源连接器验证完整配对母排及热测试条件
电源输出连接器Molex 215860-XXXX连接器规范中列出的 ORv3 48V 线束系列`XXXX` 尚未确定;RFQ 必须注明确切的线束装配代码和图纸
连接器测试夹具Amphenol 703110001OCP 列出的带短接条的阶梯测试母排属于设计验证夹具,不能替代机柜生产母排

不要仅凭两个机框都带 OCP 关联就予以批准。需逐项核对机框规范版本、电压等级、整流器模块、设施输入、输出连接器、母排、PMI 固件、机架管理器协议和认证证据。较新的 50.5V/54.5V 和大功率机框可能确有价值,但它们属于单独冻结的电压与互操作性范围。

系统发布检查清单 #

工程发布时,需保留一份机架电源接口控制文档,其中包含:

  • 设施电压、相位配置、断路器类型、故障电流假设及交流电源线;
  • 机框制造商型号、完整订购代码、机械版本、全部六个整流器 OPN 及允许的空槽位配置;
  • 在最小和最大母线电压下的正常、N+1、峰值和故障功率;
  • 母排材料、镀层、横截面、安装扭矩、接触温度限值及远端纹波/噪声结果;
  • BBU 模块和机框版本、电池配置、荷电状态和健康状态限值、240 秒验收负载、ORing 及服务策略;
  • PMI 硬件、边缘连接器、固件、寄存器映射、地址、告警策略、管理模式及 PMI 丢失时的行为;以及
  • 托盘输入连接器、热插拔控制器、欠压阈值,以及机架级压降不会使健康负载跳闸的证明。

配套的 54V AI 服务器热插拔与背板保护指南 从最后一个边界入手,确定托盘侧连接器、FET、浪涌电流和 故障切断的规格。800V HVDC AI 服务器架构指南 涉及的是另一类上游配电;不能据此认为 基线 ORv3 48V 机框可以接受 800V 输入。

结论 #

基线 OCP ORv3 机柜由六路 3kW 机框在 N+1 下提供 15kW, 通过有条件额定的 48V 连接器和母排分配 该功率,并使用并联 BBU 机框实现有据可查的 240 秒续电。PMI 使 系统可观测、可控,但正确的故障安全设计可避免 PMI 丢失 中断正常供电。

按接口版本而非架构标签来发布系统。明确 设施馈电、机框和整流器标识、连接器和母排热 条件、BBU 压降和同步、PMI 固件及完整的托盘 输入包络。有了这份记录,工程部门才能验证替代方案, 采购部门才能发出 RFQ,而不会悄然混用基线 ORv3 和更新的 HPR 硬件。

官方参考 #

最终设计决策请以原厂数据手册及获批准的工程资料为准。