**級(jí)計(jì)算機(jī)Albert 3依賴伊頓9395 UPS

時(shí)間：2022-12-26作者：北京華威盛達(dá)科技有限公司瀏覽：143

2008年F1大賽，在加拿大大獎(jiǎng)賽的最后一圈，寶馬索伯手庫比卡（Robert Kubica）和海德菲爾德（Nick Heidfeld）險(xiǎn)勝其對(duì)手庫特哈德（David Coulthard）。兩名手為寶馬索伯贏得了歷史性的軍。在F1比賽中，勝敗往往就在幾分之一秒間。因此，賽車的空氣動(dòng)力學(xué)特性成了一個(gè)關(guān)鍵因素，這正是寶馬索伯將Albert 3引入其開發(fā)團(tuán)隊(duì)的原因。

Albert 3 是一臺(tái)**級(jí)計(jì)算機(jī)，它是全歐洲較大較快的計(jì)算機(jī)，速度在**工業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)中排名*三。這個(gè)38噸重的龐然大物用于在車輛開發(fā)中處理復(fù)雜的空氣動(dòng)力學(xué)模型。
 
由于其計(jì)算對(duì)團(tuán)隊(duì)的成功至關(guān)重要，寶馬索伯需要確保它的運(yùn)行始終穩(wěn)定可靠，**不允許出現(xiàn)系統(tǒng)停機(jī)。為防止電流和電壓異常影響此**級(jí)計(jì)算機(jī)，需要有一臺(tái)不間斷電源系統(tǒng)（UPS）保護(hù)Albert 3。由于此團(tuán)隊(duì)對(duì)UPS有很高的期望，寶馬索伯想尋求目前容錯(cuò)性較好且占地面積小的**系統(tǒng)，因此直接選擇了伊頓9395 UPS。

自2006年參賽以來，寶馬索伯在車隊(duì)*三賽季的*7場(chǎng)比賽中，在蒙特利爾一舉獲得了軍，實(shí)現(xiàn)了自己較大的目標(biāo)，很快為**賽車迷留下了不可磨滅的印象。但這些榮譽(yù)不只屬于這兩名車手，功勞屬于維持恒定的較佳水平的整個(gè)團(tuán)隊(duì)，這當(dāng)然也包括Albert 3。這臺(tái)**級(jí)計(jì)算機(jī)從2006年12月起就一直在其出生地瑞士的Hinwil鎮(zhèn)為寶馬索伯提供支持。工廠的450名員工不斷對(duì)賽車進(jìn)行優(yōu)化，僅研究空氣動(dòng)力學(xué)的員工就多達(dá)80名。他們?cè)谡麄€(gè)賽季中反復(fù)不斷地進(jìn)行測(cè)試、改進(jìn)、再測(cè)試的過程。在一次比賽后，團(tuán)隊(duì)至少需要用8個(gè)小時(shí)的時(shí)間來拆卸一輛賽車，檢查并換各種零件，然后再重新裝好。Albert 3 執(zhí)行從前、后、側(cè)翼到發(fā)動(dòng)機(jī)和制動(dòng)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所需的一切計(jì)算，包括含有1億個(gè)以上單元的網(wǎng)格模型。關(guān)鍵概念是計(jì)算流體力學(xué)（CFD）和計(jì)算機(jī)輔助氣流模擬。使用這些模型，開發(fā)團(tuán)隊(duì)在投入時(shí)間和金錢對(duì)實(shí)際車輛進(jìn)行改進(jìn)之前能夠虛擬地測(cè)試改進(jìn)對(duì)性能的影響。由于Albert 3承擔(dān)著如此關(guān)鍵的任務(wù)，系統(tǒng)停機(jī)當(dāng)然是不允許的。要完成一次成功的比賽，團(tuán)隊(duì)中的每個(gè)人都需要依賴其他成員出色完成自己的工作。車手依賴開發(fā)人員為他們開發(fā)較好的賽車，開發(fā)人員依賴所需工具的可用性，特別是對(duì)任務(wù)起關(guān)鍵作用的Albert 3。

挑戰(zhàn)

系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行對(duì)團(tuán)隊(duì)的重要性使UPS成為團(tuán)隊(duì)的關(guān)鍵角色。如果說Albert 3是寶馬索伯開發(fā)團(tuán)隊(duì)的大腦，UPS則是心臟，它確保為大腦持續(xù)地供應(yīng)血液，即清潔的電力。UPS的工作并不簡(jiǎn)單，Albert 3有4224個(gè)處理器**和8448Gb的 內(nèi)存。其較高處理能力達(dá)50.7 teraflop，或者說每秒12萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算。這種巨大的運(yùn)算能力相應(yīng)需要很大的物理體積。Albert 3有三層樓高，38噸重，放置在位于Hinwil鎮(zhèn)的風(fēng)洞建筑的底層。這臺(tái)巨型計(jì)算機(jī)由瑞士Dalco公司設(shè)計(jì)，Albert 3的前兩代產(chǎn)品Albert 和Albert 2也是此公司建造的。2007年中期，Albert 3的處理能力提高到原來的四倍，功率需求翻番了一番，達(dá)到350kW。UPS也需要進(jìn)行擴(kuò)展，以滿足這些新需求，但以前的型號(hào)無法達(dá)到此任務(wù)的要求，Albert 3需要的是一個(gè)具有**技術(shù)的系統(tǒng)，此系統(tǒng)應(yīng)能夠可靠地提供索伯F1團(tuán)隊(duì)所需的性能水平：以較小的占地面積提供高的能效和容錯(cuò)性。雖然這對(duì)許多UPS制造商來說很難實(shí)現(xiàn)，但寶馬索伯從伊頓那里找到了理想的解決方案。9395具有節(jié)能的模塊化結(jié)構(gòu)和冗余運(yùn)行能力，滿足了所有這些要求。
 
解決方案

9395的特點(diǎn)之一是其模塊化負(fù)載平衡設(shè)計(jì)，它利用可升級(jí)的電源模塊實(shí)現(xiàn)高能效冗余系統(tǒng)。兩個(gè)225 kVA模塊確保UPS始終處于待機(jī)狀態(tài)。如果兩個(gè)主模塊中的一個(gè)因維護(hù)或其它原因而離線，*三個(gè)模塊即可承擔(dān)它的負(fù)載，確保相同的功能和性能。這使UPS的可用性達(dá)到。其它冗余系統(tǒng)需要兩個(gè)450 kVA的UPS來實(shí)現(xiàn)冗余，結(jié)果導(dǎo)致不必要的功耗，并嚴(yán)重影響運(yùn)行和購置成本。使用9395，寶馬索伯比使用同類系統(tǒng)節(jié)省了約1/4的電力。

9395采用雙轉(zhuǎn)換技術(shù)消除電壓尖峰和噪聲電壓等異常，為Albert 3提供**的輸出電流以及穩(wěn)定的電壓和頻率。由于采用了現(xiàn)代化高速IGBT整流器，系統(tǒng)效率特別高。它采用主動(dòng)輸入功率因數(shù)校正，能夠達(dá)到0.99的輸入功率因數(shù)，可實(shí)現(xiàn)幾乎全部有功功率負(fù)載，只消耗少的無功功率。此UPS的輸出功率因數(shù)達(dá)到0.9，可以理想地與計(jì)算機(jī)的輸入功率因數(shù)匹配。這意味著在輸電過程中在無功功率上幾乎不消耗任何電能。無變壓器式設(shè)計(jì)的一個(gè)附加優(yōu)點(diǎn)是：IGBT整流器可提供3%－5%的低的諧波電流失真率（THDi），這大大降低了輸入電源的諧波含量等不規(guī)則性，從而使9395實(shí)現(xiàn)了95%的總體效率，大大降低了功率損耗和熱消耗，為寶馬索伯節(jié)省了電能和空調(diào)費(fèi)用。此外，UPS中的零部件承受了較小的工作壓力，確保了連續(xù)可靠的運(yùn)行，降低了維護(hù)和零件換成本。這帶來了種種益處好處，尤其是減少了重量和體積，這對(duì)寶馬索伯是兩個(gè)重要的因素，因?yàn)轱L(fēng)洞建筑中空間有限。伊頓是少數(shù)幾個(gè)在高性能UPS產(chǎn)品中使用IGBT整流器的制造商之一。

實(shí)施

2007年8月，寶馬索伯和伊頓開始規(guī)劃新的UPS概念。到2007年12月，系統(tǒng)已完全投入了運(yùn)行。9395安裝在風(fēng)洞建筑中Albert 3的旁邊。由于可用的地面空間有限，9395節(jié)省空間的設(shè)計(jì)就顯得尤其有利。9395在單個(gè)裝置內(nèi)提供冗余，因其安裝、布線和空間要求，與并機(jī)系統(tǒng)相比可提供節(jié)省。特別是電池系統(tǒng)，體積小是必要條件，由于要直接裝在風(fēng)洞下面，規(guī)定了1.2米的較大高度。9395配備一個(gè)緊湊式三相電池系統(tǒng)，而不是為每個(gè)UPS模塊配備單獨(dú)的電池，這同樣有利于節(jié)省空間。寶馬索伯對(duì)交付、安裝過程以及伊頓的服務(wù)質(zhì)量都非常滿意。


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