(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111353424.2 (22)申请日 2021.11.16 (71)申请人 宝武清洁能源 有限公司 地址 200941 上海市宝山区四元路19号3 5 幢666室 (72)发明人 饶文涛　魏炜　蔡方伟　杨建夏　 李文武　吴亦伟　 (74)专利代理 机构 上海汉声知识产权代理有限 公司 3123 6 代理人 胡晶 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) H01M 8/0606(2016.01) (54)发明名称 燃料电池供电制冷的一体化机柜及数据中 心 (57)摘要 本发明公开了一种燃料电池供电制冷的一 体化机柜及数据中心， 针对现有的数据中心将供 能与用能分开设置， 使 得数据中心结构复杂及能 量损耗严重的问题， 充分利用燃料电池具有电、 冷(吸热制冷)供应能力的特点， 将燃料电池直接 与终端用能设备机柜结合， 不仅直接供电， 而且 能实现机柜分散式制冷， 大大提高了制冷的效 率， 电冷供能效率显著提高， 实现PUE的明显下 降。 通过一体化设计， 将供电模块、 制冷模块、 用 电模块组合在一起， 实现向机柜服务器的直流供 电、 直接供冷， 不仅实现了绿电在数据中心的推 广， 而且大大减少了供电和制冷的的中间损耗， 提高了效率。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 114071963 A 2022.02.18 CN 114071963 A 1.一种燃料电池供电制冷的一体化机柜， 用于数据中心， 其特征在于， 包括： 供电模块、 燃料电池 模块、 制冷模块及用电模块； 所述供电模块用于提供 所述用电模块的用电需求； 所述燃料电池模块利用电、 冷联供的特性， 根据所述用电模块的用电量及所述制冷模 块的热量需求， 配置相应的功率； 所述制冷模块利用所述燃料电池模块排出的余热， 采用吸收式制冷技术实现对所述用 电模块的制冷。 2.如权利要求1所述的燃料电池供电制冷的一体化机柜， 其特征在于， 所述用电模块主 要包括服务器用电， 所述供电模块配置一恒压直 流电给所述用电模块。 3.如权利要求1所述的燃料电池供电制冷的一体化机柜， 其特征在于， 所述供电模块包 括供氢模块及电源切换模块， 所述供氢模块与外部的制储氢模块连接， 接 收制储氢模块提 供的氢气， 将所述氢气传输 至所述燃料电池 模块； 所述电源切换模块用于切换所述用电模块的供电方式， 所述供电方式包括燃料电池供 电及市电供电。 4.如权利要求1所述的燃料电池供电制冷的一体化机柜， 其特征在于， 所述制冷模块包 括换热器及制冷机， 所述换热器连接所述燃料电池模块， 吸收所述燃料电池模块排出 的余 热， 将所述余热传输至所述制冷机， 所述制冷机以所述余热为驱动能源， 实现循环制冷， 输 出冷风至所述用电模块。 5.一种一体化机柜构建的数据中心， 其特征在于， 包括权利要求1至4中任意一项所述 的燃料电池供电制冷的一体化机柜。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114071963 A 2燃料电池供电制冷的一体 化机柜及数据 中心 技术领域 [0001]本发明属于氢能应用的技术领域， 尤其涉及一种燃料电池供电制冷的一体化机柜 及数据中心。 背景技术 [0002]数据中心是数字经济的底座， 占社会用电量 的2％， 支撑占GDP36.2％的数字经济 规模， 大数据中心是新基建七大核心领域之一。 数据中心的发展 方向是零碳数据中心。 对于 新建的数据中心， 针对 存在： [0003](1)能效低： 实际PUE＞设计PUE； [0004](2)施工污染大， 三废多； [0005](3)建设周期长(＞2年)等痛点。 [0006]需要树立“全生命周期绿色DC ”的目标， 目前主 要有三条技 术路径： [0007]一是创新建 设模式， 具 备包括预制模块 化建设、 园区叠光、 绿电引入等； [0008]二是高效用能， 具 备包括： 高效温控、 自然冷源、 高效供电等； [0009]三是AI辅助运维， 具 备包括： 数字 孪生、 可视化 运维、 AI能效系统级优化 等。 [0010]对于已经建成的数据中心， 针对 存在： [0011](1)老旧供电设备效率低， 故障率高， 占地 面积大； [0012](2)传统冷冻水系统， 能耗高， 人工调节效果差等痛点。 提出 “供电改造 ”和“温控改 造”两条技术路径， 并拟定高密高效， 5年收回投资； [0013](3)模块化设计， 5分钟维护的改造目标， 最终实现PUE降低8～15％。 氢能源是数据 中心实现零碳的一条重要途径， 目前已经有众多的国内厂家和公司专注于利用氢燃料电池 实现零碳数据中心。 [0014]现有专利如： 空冷型氢燃料电池备用电源系统户外一体化专用机柜(公开号： CN203760569U)， 提供了一种空冷型氢燃料电池 备用电源系统户外一体化专用机柜方案。 该 机柜包括储氢气瓶仓、 氢燃料电池备用电源仓、 进气仓、 排气仓和废气排放装置， 储氢气瓶 仓和氢燃料电池备用电源仓通过隔板隔开， 储氢气瓶仓设有氢气瓶固定装置， 隔板上设有 电磁阀组， 氢燃料电池备用电源仓为一个密封仓， 设有 氢燃料电池备用电源， 氢燃料电池备 用电源具有内部风道， 内部风道不与密封仓内连通， 进气仓分设于氢燃料电池备用电源仓 的前后两侧， 与氢燃料电池备用电源仓相互隔离， 并与氢燃料备用电源的内部风道相连通， 废气排放装置， 包括管道和机柜顶板 。 [0015]一种用于甲醇水重整制氢燃料电池发电的户外机柜(公开号： CN211125834U)， 开 发了一种用甲醇水重整制氢燃料电池发电的户外机柜， 包括柜体， 柜体的内部通过隔板被 密封分隔成燃料供给模块舱、 制氢模块舱、 燃料电池模块舱、 控制单元舱和动力电源舱； 柜 体的侧面上设有余热制冷装置、 电动进风过滤装置和自垂式排气装置； 本专利通过在柜体 的侧面上设置自垂式排风装置、 余热制冷装置电动进风装置， 使燃料供给模块舱、 制氢模块 舱、 燃料电池模块舱、 控制单元舱和 动力电源舱之 间形成余热回收控温系统， 而将燃料电池说　明　书 1/5 页 3 CN 114071963 A 3