Том ИИ загваруудын хурдан өргөтгөл болон бүтэцтүүлэлтүүн бүлгүүдийн масштаб нь литий-ион батарейн нүүрсний ба энергийн хадгалуур системүүд дээр хүчтэрүүн ажиллах чадвар ба найдвартай байх шаардлагууд тавьж буй. Литийн нүүрсний цахилгаан хүчдийн нэгжийн төв удирдлагын төв нь Батарейн Удирдлагын Систем (BMS) бөлгүүн, ячейн бүтэн байдалд хяналт тавих, цахилгаан оруулах/гаргах хамгаалалт, ячейн тэнцвэрлүүлэлт, гэмтлийн сануулга, аюулгүй байх удирдлагын гүнзгий үүрэг гүйцэтгүүр. Түүн дагаад, түүний дотоод бүрдүүлэлтийн найдвартай байх чадвар нь бүтэцтүүлэлтүүн суурин инфраструктурын цахилгаан хүчдийн тасралтгүй байх чадвар ба ажиллах аюулгүй байхыг шууд тодорхойлдог. Өөрийнхөө үүрдүүлсэн соронзон зүрхний материал бүрдүүлэлтүүд болон индукторын салбарт 25 жилийн техник мэдлэгийг ашиглан, Codaca aI өгөгдлийн төвийн нүүрлүүр BMS хэрэглээсүүлд зориулан чадал индукторуудын тусгай цувралыг гаргаж өгчээ. Эдгээр бүрдүүлүүрүүд нь AI өгөгдлийн төвийн орчинд үүсдэг гол инженерийн дүрсүүд—жишээ нь, хоёр чиглэлд үүсдэг өндөр гүйдлийн шурга, өндөр давтамжит хүчдлийн хүрхүрлэл, жил бүр тасралтгүй ажиллах шаардлага, агаарын температурын хүчтэй колебаци —д шууд хариу үзүүлдэг, ийнхүү AI өгөгдлийн төвийн энергийн хадгалалт ба нүүрлүүр хүчдлийн архитектурын өндөр найдвартай соронзон шийдлүүдийг үзүүлдэг.
1. AI өгөгдлийн төвийн нүүрлүүр BMS-д шинэ хэрэглээний дүрсүүд
ИИ-серверын GPU-бүтэцтүүн бодлого ачаалал нь миллисекунд түвшинд хүртэл хүчтэй хэлбэлзэл үзүүрлэдэг, мөн мөчирхүйн хүчдүүрлэл нь тогтвортой ачаалалын хэд дахин их бөлгөөн үзүүрлэдэг. Зөвхөн уламжлалт төвлөшүүн UPS-бүтэцтүүн архитектурыг ашиглах нь ийнхүү динамик ачаалал шинж чанарыг тохируулахад эдийн засаг, үйлдлийн хувьд хүнд бөлгөөн үзүүрлэдэг. Түүн дагаад литийн батарейн нүүрлүүн батарейн нэгж (BBU) шийдлүүд нь шинээр баригдаж буй ИИ-дата төвүүд (AIDC)-д гол техник архитектур болой бүтэцтүүн шийдлүүд болж гарч ирж. Литийн ион батарейн нүүрлүүн хүчдүүрлэл нь батарейн удирдлагын систем (BMS) гэж нэрлэдэг, BMS-н дотоод DC-DC хүчдүүрлэл бүтэцтүүн модуль, идэвхтэй нүүрлүүн батарейн тэнцвэрлүүн хэлхэй, сигналын шүүлт сүлжээний дотор хүчдүүрлэл ба сигналын индукторуудыг өргөн ашигладэг. Индукторын ажиллах чанарын дутагдал ёсой бүтэцтүүн гэмтэл нь BMS-н хүчдүүрлэлд ажиллах алдаа, нүүрлүүн батарейн тэнцвэрлүүн ажиллах гэмтэл, SOC-тооцоолох алдаа үүсгэдэг. Хамгийн хүнд ажиллах нөхцөлд ийнхүү асуудлууд нь аварга батарейн хамгаалалтын шүүлтүүрт хүчдүүрлэлд ажиллах гэмтэл үүсгэдэг, үүн дагаад серверийн ажиллах гэмтэл, бодлого үйлчилгээний түр зогсох үзүүрлэдэг.
Үйлдвэрлэлийн энгийн эрчим хүчний агуулах BMS-тэй харьцуулахад, хиймэл оюун ухааны мэдээллийн төвүүдийн нөөцийн BMS нь хэд хэдэн өвөрмөц загварын өвчинтэй:
(1) Хоёр чиглэлд дамжин өнгөрөх өндөр урсгалтай дулаан: Хурдан хугацааны турш өндөр хүчин чадалтай гар утасны систем шаардлагатай бөгөөд дээд цэгт хатуулах үйл ажиллагаанд тусалдаг. Өндөр ди/дт ачаалалтай давтамжтай үед индуктор нь их хэмжээний пульцтай урсгал амплитуд, өндөр дээд давтамжтай байх ёстой. Магнитын цөмийн давхарцаг үүсвэл BMS-ийн эрчим хүчний хангамжийн алдагдал болон хуурамч хамгаалалтын үйл явдлыг үүсгэж болно.
(2) Жилийн турш тасралтгүй үйл ажиллагаа: Мэдээллийн төвүүд 8-10 жилийн амьдралын тойрогт ажилладаг тул хүчлийн индуктор нь үйл ажиллагааны амьдралынхаа туршид тасралтгүй ачаалалтай нөхцөлд тэсвэртэй байдаг. Энэ нь DCR зэс алдагдал, магнитын цөмийн алдагдал, урт хугацааны дулааны өсөлтийн тогтвортой байдлыг хатуу шаарддаг бөгөөд хөгшрөхөөс үүдэлтэй гүйцэтгэлийн урвалт эсвэл дулааны алдагдалтай холбоотой бүрэн эрх чөлөөг шаарддаг.
(3) Өндөр нягтралтай серверийн санд хүнд EMI орчин: Өндөр нягт серверын шүүдэрт олон тооны SiC/GaN дамжуулалтын гүйдэлт хүчдэл төхөөрөмжүүд бүрдүүлсэн бөөрсгөн өндөр давтамжит дамжуулалтын хөнгөрүүлэлт үүсгэнэ. Батарейн удирдлагын системд (BMS) аналогийн урд төхөөрөмж (AFE) түүвэрлэлт ба хүчдэл/гүйдэл сүүлдлэлтийн хэлхэйсүүд маш майхан дохионуудыг хүлээн авдаг. Хамгаалалтгүй юм уу муу хамгаалалттай индукторуудаас гарч буй соронзон урсгалын зүүдлэл нь түүвэрлэлтийн замд хөнгөрүүлэлт үүсгэж, цахилгаан батарейн цэнз (SOC) ба ашиглалтын бүтэн бүүрхүүл (SOH)-ын бодолтоор алдаа үүсгэнэ, үүн дотор батарейн аюулгүй байдлыг хохиргож.
(4) Өргөн температурт доторх ажиллах нөхцөл: Батарейн удирдлагын системийн хэлхэйн хавтгай дээр (PCB) локаль дулааны цогцос нүхнүүд нь түүдүүлж, доторх компонентууд -40°C-с +125°C хүртэлх өргөн температурт тогтвортой цахилгаан параметрүүдийг хадгалах ёстой. Түүн дотроо, хүчний индукторууд ажиллах температур өсөх үед хүчний хүртэмжийн хөнгөрүүлэлт хамгийн бага байх ёстой, хэлхэйн тогтвортой ажиллахыг хангаж.
(5) Өндөр хүчдэл нягт харилцан уялдаа: Серверийн сэлбэгт байрлах талбай нь өндөр, BMS хяналтын тавилганы интеграцийн нягтралыг тасралтгүй нэмэгдүүлж байна. Үүний үр дүнд хүчлийн индуктор нь өндөр урсгалыг тээвэрлэх чадавхийг багажсан гадаргууны хуудастай хослуулж, PCB-ийн түвшинд механик дарамт, сүрдлөлт эсэргүүцлийн хатуу стандартыг хангах ёстой.
2. Шалбарчлын төвүүдийн БМС-ийн дэд бүтцийн үндсэн үүрэг
AI мэдээллийн төвүүдийн литий батарейн сахилга BMS архитектурын дотор эрчим хүчний индуктор нь үндсэндээ эрчим хүчний хөрвүүлэх үе шат, эсийн тэнцвэртлүүлэх тойрог, дотоод тойрог, дотоод тойрог дээр ашиглагддаг. Аливаа үе шатны үйл ажиллагааны тогтвортой байдал нь нөөцийн эрчим хүчний системийн нийтлэг найдвартай байдал, аюулгүй байдалд шууд нөлөөлдөг.
(1) Төв удирдлагын DC-DC эрчим хүчний тойрог
БМС-ийн үндсэн хавтасны МКУ, аналог урд төгсгөл (АФЕ) ИС-үүд, түүвэрлэх үйлдлийн усилдагчид болон холбооны интерфейсийн трансиверүүд нь Бак/Буст ДЦ-ДЦ хувиртагчид ашиглан гол батарейн шинэсний хүчдлээс үүсгэж авдаг олон тооны тогтвортой бага хүчдлийн хүчдлийн шинэснүүд дээр тулгуурлана. Хүчдлийн индукторүүд нь үндсэн хүчдлийн хадгалуур болон шүүлтүүр компонентүүд гэж үүрэгтнүүдийн БМС-ийн удирдлагын нэгдлүүд дээр цэвэр, тогтвортой хүчдлийн шинэснүүдийг нийлүүлдэг. Хэрэв индуктор сүүдэршмүүд эсвэл хүчдлийн алдагдалд хэсэгтүүд үүсмүүд, БМС-ийн үндсэн хүчдлийн хангамж тогтвортой бус болж, шууд батарейн чухал хяналт ба хамгаалалтын функцүүдийн алдагдалд хүргэдэг.
(2) Идэвхтэй тэнцвэрлүүр хэлхээ
ИИ-н хөтөлбөртүүлсэн нууц батарейн модульд нүдний тоо их бөлгөөн, түүн доторх нүднүүдийн нэгтгэл удаан цэнгэлт ба цэнгэлт үе дараа дараа бүүр муудаж байдаг. Индуктив идэвхтэй тэнцвэрлүүлэх топологиуд нүднүүдийн хооронд энергийн шилжлтийг хангахын тулд индуктив хадгалуурт тулгуурлан ажилладаг. Түүнд ашиглагдаж буй индуктив хадгалуурт тогтвортой бүх параметрүүд нь тэнцвэрлүүлэх үр дүнгийн хамт түүний нарийн нарийвчлалыг шүүдүүрлүүлдүг. Үүн дотор батарейн бүх пакетын бүтнэд хүртэлх бүх чадал ашиглагдаж, нүднүүдийн хэт цэнгэлт ба хэт цэнгэлтний аюул сүйрүүлдүг, бүх энергийн хадгалуурт батарейн үйлдлийн хугацаа уртасадуг. Идэвхтэй нүднүүдийн тэнцвэрлүүлэх топологиудын дунд хамгийн тархай: шууд трансформаторт схем (хоёр чиглэлтүүлсэн флаубэк хувиргагч), трансформаторт архитектурт гүйдэл зөөгч матриц, изоляциогүй хоёр чиглэлтүүлсэн бак-буст индуктив тэнцвэрлүүлэх хэлхэй. Түүнд хоёр топологи нүднүүдийн хооронд энергийн шилжлтийг трансформаторт тулгуурлан гүйцэтгэдүг, харин хоёр чиглэлтүүлсэн бак-буст тэнцвэрлүүлэх нь стандарт бак-буст хэлхэйн зарчимд тулгуурлан ажилладуг, түүн дотор харилцан адилтгах техник хэрэгсэл хялбар ба шууд бөлгөөн. Бак-буст идэвхтэй тэнцвэрлүүлэх үйлдлийн зарчим нь нүднүүдийн хооронд шууд цэнгэлт шилжүүлэх, батарейн пакетын ялгаатай бүсүүдийн хооронд энергийн шилжлтийг гүйцэтгэх биш. Түүн дотор тэнцвэрлүүлэх хэлхэйн нарийн бүтэц хялбаршадуг, бүх тэнцвэрлүүлэгчид нь зэрэг ажиллаж, батарейн бүх хэлхэйн дольд цэнгэлт шилжүүлдүг.
Зураг 1. Хоёр чиглэлтүү бак-буст идэвхт тэнцвэржүүлэх топологи
Зураг 1-д үзүүлснэр хэмжээнд, нүүрсний хоёр нүүрсний хооронд нь нэг хоёр чиглэлтүү бак-буст тэнцвэржүүлэгч суурьхагдаж буй. Бак/буст тэнцвэржүүлэх горимуудын тусламжтайгаар тэр хоёр зэд хөрш нүүрсний хооронд хоёр чиглэлтүү цэнхэр дамжуулалт үүрдүүлж, бүх нүүрсний багтаамжийн нэгэн төрлийн байдалд хүрдүүлж буй. Бак тэнцвэржүүлэх горимд идэвхт тэнцвэржүүлэгч энергийг дээд нүүрснээс доод нүүрснэд шилжүүлж буй; буст тэнцвэржүүлэх горимд тэр доод нүүрснээс дээд нүүрснэд энергийг шилжүүлж буй.
(3) ЭМИ/ЭМК шүүлтүүр хэлхэй
Үндсэн батарейн цэнхэрлүүр/төвлөрүүр шугамд өндөр давтамжийн түлхүүрлүүр хэлбэлзэл ба шилжинхүйц шуугианы орчим үүсдэг. Ялгаатай горимын индукторууд капацитетуудтой хамтран LC шүүлтүүр сүлжээ үүсгэдэг, бидирекционал хүчдлийн түлхүүрлүүрт үүсдэг гүйдлийн орчимыг дарах, BMS-ийн түлхүүрлүүр хэсгүүд рүү шуугианы нөлөөллийг багасгах, хүчдлийн ба гүйдлийн хэмжилтийн нарийн тодорхой бүрдүүлэлтийг хамгаалах, агуйн цэнхэрлүүр төвхөн (SOC) үнэлгээний алдааны нийлбэрийг хамгийн бага болгох. Нийт горимын индукторууд хүчдлийн шугамд нийт горимын шуугианыг дарах, гаднаас ирж буй электромагнетик шуугианыг BMS-ийн хүчдлийн шугамд нөлөөлөхөөс саатгах, мөн BMS-ийн дотоод түлхүүрлүүр шуугианыг зүүн талд бүрдүүлдэг төхөөрөмжүүд рүү цацрагт хаяхыг саатгах зорилгоор ашиглагддаг.
3. CODACA AI өгүүлэмжийн төвүүдийн нүүрлүүр BMS системүүдийн хувьд өндөр найдвартай индукторуудыг нийлүүлдэг
АИ-ийн өгөгдлийн төвийн нүүрлүүр батарейн удирдлагын системүүд (BMS) дээрх онцгой ажиллах шаардлагуудыг хангахын тулд Кодака своя индукторуудыг соронзон зүрхний материалдын найрлас, ороолтын бүтэц, найдвартай дизайн гэх мэт олон чиглэлд сунгаж уламжлалт хувиргаж. АИ-ийн нүүрлүүр BMS-ийн хэлхэйд үүрд бүх түвшний чадалд тохируулж, Кодака туршилт өнгөрүүлсэн бүтээдүүдийн дөрвөлжин хүснэгтийг санал болгож:
(1) Өндөр эрчим хүчний индуктор
Кодака-ын өвөрхийн өндөр гүйдэлт хүчний индуктив хүрээс нь алдагдал бага соронзон зүрхүүн материал ба талст утасны ороолт дизайнтай, түүн дээр үл хамаарах зүрхүүн алдагдал ба сайн хөвчилсөн сатурацийн ажиллах чадварыг үзүүрлэн өгдөг. Түүн дээр мөчрийн өндөр гүйдэлт шурга үүсгэх үед индуктив хүрээс нь удаан, тогтвортой бууралт үзүүрлэн өгдөг, харин гэнэт бууралт үзүүрлэн өгдөггүй, ийнхүү ачааллын гүйдлийн гэнэт өсөлтийн үед зүрхүүн бүтнэд сатурацлагдах гэмтлийг үл хамааран саархуулдөг. Максимум сатурацийн гүйдэл (Isat) нь хүртэл 422 А, ажиллах температур хүртэл 170°C бөлгөөн, түүн дээр үл хамааран өндөр тасралтгүй гүйдэл ба дархан дулааны ачаалалд төвөгтүшүүн нөхцөлд түүний бүтээмжийг хадгалдөг. Түүн дээр үл хамааран урт хугацааны өндөр гүйдэлт ажиллах үед гадаргуун температур бага өсөлт үзүүрлэн өгдөг, ийнхүү BMS-ын хүрээсний олон төрлийн топологиудад тохиромжтой.
Санал болгож буй бүтээгдэхүүнүүд: CSBX /CSBA /CPRX /CPRA /CPEX /CPEA
Кодака-ын өвөрхийн хиймэл дүүрэн индукторууд нь алдагдал бага соронзон зүрхний материал ба өндөр түвшний халуун шахуургаар хиймэлдүүрэн бүтээх технологийг ашиглан, бүрхүүлийн хэмжээг ба хүчний алдагдалгүй багасгаж, нийт ажиллах найдвартай байдлыг сайжруулж буй. Бүрэн соронзон хамгаалалттай дизайнтай бөлгөр индукторууд нь соронзон урсгалын гадаад алдагдалгүй бага бөлгөр бөлгөр урсгалыг үзүүрлэж, Аналогын өмнөд төгсгөл (AFE) хүчнэл ба гүйдлийн хэмжилтийн дохионы нарийн мэдээллийг соронзон орны холбогдлын нөлөөнөөс хамгаалж буй. Энэ нь SOC ба SOH хэмжилтийн нарийн тодорхой байдлыг хангаж, далд ЭМИ-н нөлөөнөөс үүсэх системийн гэмтлийг бүрхүүлж, бүх нэгжийн цахилгаан-соронзон нийцтүүн (EMC)-ийг дээшлүүлж буй. Хамгийн өндөр ажиллах температур нь 155°C хүртэл, хамгийн өндөр хүчний хувиргалтын үр дүнтүүн нь 98% хүртэл бөлгөр индукторууд нь BMS системийн нийт найдвартай байдлыг сайжруулж, DC-DC хүчний хувиргалтын үр дүнтүүнийг хамгийн их хэмжээнд хүртүүлж буй.
Санал болгож буй бүтээгдэхүүнүүд: CSEG-H /CSEB-H /CSHB /CSAG
Зорилтын давтамжийн бүлэгт өндөр импедантын шинж чанаруудтай ерөнхий хэлбэрийн хатуужуулыг сонгож, инженерүүд ерөнхий хэлбэрийн дуу чимээг үр дүнтэй бууруулж, БМС-ийн үйл ажиллагааны тогтвортой байдалд нөлөөлөх цахилгаан магнитын саад (EMI) -ийг Codaca нь харилцагчийн янз бүрийн хэрэглээний шаардлагыг хангахын тулд тохируулсан нийтлэг хэлбэрийн бутлуурын шийдлүүдийн цогц хүрээг санал болгодог.
Санал болгож буй бүтээгдэхүүнүүд: TCAB /CSTP /НИТХ /ЦСУЦ
Генеративнэй ИИ-н өсөлтөөр дүүрэн, өгөгдлийн төвийн нөөц энергийн хадгалуур системүүд хурдан шинэчлэгдэж, үлдмүүршдүүр. Нөөц цахилгааны аюулгүй байдлыг хангах үндсэн оюун ухаан болж, Цахилгаан батарейн удирдлагын систем (BMS) магнит компонентүүдийн чадал нягт, урт хугацааны найдвартай байдал, ЭМИ-н үзүүрлэл нарийн шаардлагууд тавьж байна. Кодака 25 жил хүчний индукторүүд дээр гүнзгий тусгайлан суралцаж, материалд шинэлчлэл хийж, үйлдвэрлэлийн үйл явцад дэвшилтэт шинэчлэл хийж, ИИ-н өгөгдлийн төвийн нөөц энергийн хадгалуур сценарийн BMS-н хувьд оптимизацийн индуктор шийдлүүдийг бүрдүүлж байна. Өндөр найдвартай хүчний магнит компонентүүдийн тусламжтай Кодака дэлхийн бүтэц тооцоолох суурин инфраструктурын тогтвортой, тасралтгүй ажиллахыг хамгаалж байна.
EN