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AI数据中心电源:XPC AX8-110 系列 800 VDC 电源(架)方案

发布时间：2026-11-03 08:08:43 最近访问：2026-11-03 08:08:43

一、说明

二、产品定位

定位要点

三、系统架构

冗余配置

四、功率模块

五、阶跃响应

验证条件

六、备电单元

七、切换时序

时序裕度

验证

八、选型对照

九、电气参数

输入侧

输出侧

十、结构安装

机械参数

十一、环境合规

十二、部署要点

十三、结论

一、说明

根据Xtreme Power Conversion（XPC）AX8-110 系列官方产品方案，系统梳理。参数仅供参考，请以XPC的最终产品为准。

二、产品定位

AX8-110 系列定位于 AI 与 GPU 高密度算力机架的前端供电环节，其功能是将三相交流电转换为稳压的 800 VDC 直流母线，并以 110 kW 的功率等级向机架侧配电。整机功率由 6 只 18.5 kW 热插拔电源模块（PSU8-185）并联构成，每只模块内置 1200 J 储能电容，用于吸收 GPU 负载的瞬时阶跃。

系列包含两个型号：AX8-110 为 3U 高度的纯电源架；AX8E-110 为 7U 高度，在电源段之外增设由 4 只 27.5 kW 磷酸铁锂（LFP）备电模块（BBU8-275）组成的电池段，可在母线全程稳压于 800 VDC 的条件下，以 110 kW 负载持续供电 90 秒以上。

（XPC）AX8-110 系列官方产品方案文档文本（中英文版本）已上传至星球：https://t.zsxq.com/Kl3yt

图 1　AX8-110 系列电源架外观（原厂彩页主视图）

定位要点

母线电压等级：800 VDC，面向机柜级直流配电，省去中间配电单元与中间母线环节。
单架功率：110 kW（N+0），由 6 只 18.5 kW 模块并联构成，模块支持前面板热插拔。
两种形态：3U 纯电源架构（AX8-110）与 7U 电源加备电架构（AX8E-110）。
下游配套：每架单路输出，一对一馈入 DX8-90 直流电源架（800 VDC 降至 54 VDC，90 kW）。
设计初衷：以模块内储能电容承担 GPU 计算的毫秒级功率冲击，将备电单元的循环寿命专门保留给真实停电事件。

三、系统架构

电源架采用双路交流输入架构。两路 AC 输入直接引自机房配电分支箱（tap-box），每路承担 3 个模块位、对应 55 kW 功率；两路输入必须同时带电，电源架方可输出满载功率。两路馈电可取自同一电源，亦可来自相互独立的电源。

每个区段配置 1 只可插拔式监控控制器 AX8-PMC：AX8-110 整机配置 1 只，AX8E-110 因含电源段与电池段两个区段而配置 2 只。控制器负责模块间的协同与状态管理，采用 RJ45（Cat5+）接口实现架间菊花链互联，并提供 50 VDC / 4 A 辅助输出。

图 2　800 VDC 供电链路拓扑（原厂彩页）

取消了中间配电单元（PDU）与中间母线：AX8-110 的输出直接对接 DX8-90 的输入，中间无其他配电环节。配置 AX8E-110 时，停电期间 DX8-90 的输入仍维持稳压 800 VDC，因此负载侧 54 VDC 输出不受影响。

冗余配置

电源架支持三种冗余配置，可用输出功率随冗余等级下降：N+0 为 110 kW（6 只模块全部承担功率），N+1 为 92 kW（允许 1 只模块退出运行），N+N 为 55 kW（3 用 3 备）。由于下游 DX8-90 的额定功率为 90 kW，N+1 配置的 92 kW 已可在损失 1 只模块的条件下维持对下游的完整覆盖。

图 3　冗余配置与可用输出功率（依彩页数据绘制）

四、功率模块

PSU8-185 为 18.5 kW 的交直流变换模块，输入三相交流、输出 800 VDC，支持带电插拔。模块峰值效率高于 97.5%，单机重量 8.9 kg（19.6 lb）。

模块的显著特征是内置 1200 J 储能电容。该电容一方面用于 AI 负载平滑，另一方面提供不少于 20 ms 的保持时间（hold-up），足以覆盖向备电单元切换的时间窗口。正因如此，瞬时功率冲击由电容承担，而不必启动电池放电。

参数项	指标	说明
额定功率<o:page></o:page>	18.5 kW	AC 输入转 800 VDC 输出，热插拔
峰值效率	> 97.5%	彩页列示的峰值指标
内置储能电容	1200 J / 模块	AI 负载平滑 + ≥20 ms 保持时间
脉冲能力（400 μs 均值）	160%	由模块储能电容吸收，不启动 BBU 放电
脉冲能力（50 ms 均值）	136%	同上，母线保持在稳压范围内
脉冲能力（1 s 均值）	100%	长时间尺度回到额定连续输出
模块重量	8.9 kg（19.6 lb）	单只 PSU8-185

图 4　PSU 脉冲负载能力包络（依彩页规格点绘制）

需强调的是，脉冲能力以移动平均的取值窗口定义：400 μs 窗口下允许 160%，50 ms 窗口下允许 136%，1 s 窗口下回到 100%。这意味着短时尖峰可以被吸收，但长时间尺度上的平均功率仍受额定值约束。

五、阶跃响应

AI 机架的功率特征是在毫秒级内由近空载跃升至峰值并回落，每小时重复数千次。传统双变换 UPS 架构通常仅按 100% 阶跃验证其不启动电池的能力，一旦负载超出额定值即进入电池介入区间；而 AX8-110 将这一边界显著外移。

图 5　AI 阶跃负载响应（原厂彩页：不启动电池的负载吸收）

验证条件

依据介绍，电源架已按 OCP 规范第 9.3.3 节的动态与脉冲负载曲线完成验证，覆盖 24 项曲线，其中包括：

阶跃幅度 10% 至 150%，重复频率分别为 20 Hz、100 Hz、500 Hz 与 4 kHz，电流变化率 1 A/μs。
脉冲负载曲线峰值至 175%。
全部曲线下均未触发电池放电，1 秒移动平均在整个过程中始终低于 100%。

六、备电单元

BBU8-275 为 2U 高度的 27.5 kW 磷酸铁锂备电模块，支持前面板热插拔。AX8E-110 配置 4 只，合计提供 110 kW 备电功率，在满充、25 °C、满载条件下可持续供电不少于 90 秒，对应可用能量不低于 2750 Wh。

模块内部集成 DC-DC 变换器，将电池包电压升压至稳压的 800 VDC 母线。由于采用稳压输出而非直接挂接，电池包在放电过程中电压下降不会导致母线跌落，全放电区间母线始终维持在 800 VDC。

参数项	指标	说明
单机功率 / 备电时长	27.5 kW / ≥90 s	4 只并联，110 kW 满载，满充 25 °C 条件
可用能量	≥ 2750 Wh	4 只模块合计（推导值）
电芯体系	LFP，160S1P 21700	单模块 1280 Wh
电池包电压	368 ~ 576 VDC	2.3 ~ 3.6 V/电芯，典型 512 V
输出电压	807 → 800 VDC	0 ~ 100% 负载下垂 7 V，150% 负载 10.5 V
动态调节范围	776 ~ 824 VDC	含负载瞬态；任何动态条件下不低于 760 V
输出纹波	≤ 8 Vpp	峰峰值最大值
放电效率	98%（典型）	内置升压 DC-DC
充电	720 W；1.25 A CC / 576 V CV	效率 ≥95%，0 ~ 100% SOC 约 2 h
设计寿命	25 °C 6 年 / 35 °C ≥4 年	保持 ≥90 s @110 kW；DC-DC 板 10 年
模块重量	约 19 kg（41.9 lb）	彩页列为估算值

备电单元的动态调节指标同样值得关注：在包含负载瞬态的条件下输出维持在 776 ~ 824 VDC，且在 20% 至 150%、1 A/μs 的阶跃下，任何动态条件的瞬时值均不低于 760 V。这一指标保证了下游 DC-DC 环节的输入始终处于正常窗口内。

七、切换时序

交流失电的检测与切换由模块级信号协同完成。每只电源模块在下列条件之一成立时断言 AC_LOSS_L 信号：交流输入异常并经 4 ~ 5 ms 验证延时确认；模块储能电容能量下降至 5 ms 储备；或发生欠压、过压、欠频、过频（UVP / OVP / UFP / OFP）故障。每只备电模块接受两路 AC_LOSS_L 输入。

AC_LOSS_L 生效后，Sync_Start_L 被拉低，全架备电模块立即进入放电模式。由于备电模块的目标电压设定略低于电源模块输出，只有当母线电压跌落时电池才输出电流；仍保持供电的电源模块继续承担负载，形成自然的功率交接。电源模块在交还负载前提前 500 ms 完成复核（revalidate）。

图 6　交流中断至备电承载的切换时序（依彩页数据绘制）

时序裕度

检测确认：4 ~ 5 ms 验证延时，避免瞬时扰动导致误切换。
备电建立：自放电激活至满载输出不超过 10 ms，且该指标包含 150% 峰值负载条件。
电容保持：电源模块储能电容保持时间不少于 20 ms，长于备电建立时间，切换链路无供电缺口。
备电时长：110 kW 负载下不少于 90 秒。

验证与自检

AC_LOSS_L 可通过 CAN 总线触发，无需真实停电即可完成备电能力验证。
备电模块每 90 天自动执行一次状态健康（SOH）测试，方式为强制部分放电，升压上限 840 V。
状态信号包括：放电不少于 45 秒后触发的 PLS 断电告警（阈值可通过 Modbus 配置）、ALERT 就绪或未就绪信号、机架冗余状态，以及黑匣子故障记录。

八、选型对照

对照项	AX8-110	AX8E-110
机架高度	3U	7U
构成	6 × PSU8-185 + 1 × AX8-PMC	6 × PSU8-185 + 4 × BBU8-275 + 2 × AX8-PMC
装机选项	2、4 或 6 只 PSU	2 / 4 / 6 只 PSU，配 2 / 4 只 BBU
装机约束	—	已装 BBU 容量不低于已装 PSU 容量
系统容量	110 kW（N+0）/ 92 kW（N+1）/ 55 kW（N+N）	同左
备电能力	无	110 kW，≥90 s，稳压 800 VDC
控制器数量	1 只 AX8-PMC	2 只 AX8-PMC（电源段、电池段各 1）
外形尺寸（深×宽×高）	832 × 438 × 129.9 mm	963 × 438 × 308 mm
空箱重量	18.2 kg（40.1 lb）	43.8 kg（96.6 lb）
满配重量	71.6 kg（157.9 lb）	173.2 kg（381.8 lb）

两个型号的电源段完全一致，差异集中在备电段与由此带来的高度、重量、控制器数量变化。选型时的核心判断是：该机架是否需要应对毫秒级以上、90 秒以内的停电支撑。若仅需平滑 GPU 功率冲击、停电由上级系统统一承担，则 3U 的 AX8-110 即可满足；若要求机架侧在本地完成不间断支撑，则应选择 7U 的 AX8E-110。

九、电气参数

输入侧

参数项	指标
交流输入	400 ~ 480 VAC，三相星形，3W + G
满载条件	415 VAC 及以上满载；低于 415 VAC 线性降额，以维持每路输入 80 A
输入路数	两路，各供 3 个模块位（55 kW），两路同时带电方可满载；可同源或独立
输入连接器	BizLink 117G0-168530-R1，5 芯，125 A 额定
输入线缆	100 A 线缆组；按 80% 降额，每路工作电流 80 A
输入功率因数	> 0.99（全部测试动态与脉冲负载曲线下）
输入电流 THD	最差低于 8.5%，典型低于 6%（动态负载下测得）

输出侧

参数项	指标
输出电压	800 VDC（空载 810 V，满载 800 V，下垂 10 V；150% 负载时 15 V）
纹波与噪声	≤ 8 Vpp（20 MHz 带宽）
均流方式	主动均流 + 下垂；机架最大输出 137.5 A
动态负载响应	±3%（776 ~ 824 VDC），稳定时间 3 ms；依 OCP 第 9.3.3 节动态与脉冲曲线验证
接地与保护	浮地，与保护地（PE）绝缘；JFET 短路脱扣 + PSU / BBU 熔断器
输出连接器	125 A 互锁连接器，与 DX8-90 输入对接
辅助输出	50 VDC / 4 A

十、结构安装

两个型号均为 19 英寸 EIA-310 标准机柜兼容设计，采用前进后出风道。AX8-110 高度为 3U，AX8E-110 为 7U；7U 型号的 963 mm 深度包含机箱本体，工程实施时需另行确认后部连接器与前部把手的外伸量。

图 7　AX8-110（3U）前视图（原厂彩页机械图）

① 6 只 PSU8-185 模块，18.5 kW，前面板热插拔，支持 N+0 / N+1 / N+N。
② 模块状态指示灯：绿色表示输入与输出正常，黄色表示告警或限流。
③ 模块把手与前锁扣，各模块可独立插拔，不影响整架运行。
④ AX8-PMC 控制器插槽，可插拔、盲插卡缘连接。
⑤ 19 英寸 EIA-310 前安装法兰，前进后出风道进风口。

图 8　AX8E-110（7U）前视图（原厂彩页机械图）

① 电源段（3U）：6 只 PSU8-185 模块，与 AX8-110 完全相同。
AX8-PMC 控制器：AX8E-110 配置 2 只，分别管理电源段与电池段。
⑥ 电池段（4U）：4 只 BBU8-275 模块，热插拔；左右成对镜像布置，使后部端子形成 PSU 至 BBU 连接的服务腔。
⑦ BBU 状态与荷电状态（SOC）指示，每模块内置 BMS。
⑧ 内置调速冷却风扇，前进后出风道。

图 9　AX8E-110 后视图（原厂彩页机械图）

机械参数

参数项	AX8-110	AX8E-110
外形尺寸（深×宽×高）	832 × 438 × 129.9 mm（3U）	963 × 438 × 308 mm（7U）
空箱重量	18.2 kg（40.1 lb）	43.8 kg（96.6 lb）
满配重量	71.6 kg（157.9 lb）	173.2 kg（381.8 lb）
BBU 模块尺寸	—	931.6 × 175 × 84.7 mm（2U）
机柜兼容<o:page></o:page>	19 英寸 EIA-310	19 英寸 EIA-310

满配重量为彩页估算值。173.2 kg 的满配重量对机柜承载、层板与安装工装提出明确要求，部署阶段需按此进行承重校核。

十一、环境合规

类别	项目	指标
环境	工作温度	5 ~ +40 °C（AX8E-110 由 BBU 限制）
环境	长期工作温度	+15 ~ +35 °C（BBU，对应标称使用寿命）
环境	工作海拔	3050 m（AX8-110）；3000 m（AX8E-110，由 BBU 限制）
环境	声学噪声	设计目标：风扇全速时不超过 98 dBA（设计目标值，非实测值）
电磁兼容	EMC	FCC / ICES-003、EN 55032、EN 55035、EN 61000-3-11 / -12、EN 61000-4-2/3/4/5/6/8/11（Class A）
环保	环境物质	RoHS、REACH、无卤（IEC 61249-2-21）、WEEE
安全	通用标准	UL / IEC / EN 62368-1、CE、CB（两种配置）
安全	电池附加标准	UL 1973、IEC 62133、UL 9540A、UN 38.3 / 3480 / 3481（仅 AX8E-110）

需要注意两点约束：其一，长期工作温度 15 ~ 35 °C 是备电单元获得标称使用寿命的前提条件，超出该区间将影响 6 年（25 °C）或 4 年（35 °C）的备电时长保持能力；其二，98 dBA 为设计目标而非实测值，机房噪声防护规划时应按此目标预留裕度。

十二、部署要点

双路输入：两路 AC 输入各带 3 个模块位、各承担 55 kW，必须同时供电才能达到 110 kW 满载；两路可同源，亦可独立引接。
输入电压：415 VAC 及以上可满载输出；低于此值时按线性降额运行，以将每路输入电流控制在 80 A。
容量匹配：AX8E-110 的已装备电容量不得低于已装电源模块容量，该约束为彩页明确的装机规则。
一对一馈电：每架仅一路输出，对应一台 DX8-90（90 kW）；N+1 配置的 92 kW 可在损失 1 只模块的情况下维持覆盖。
互锁安全：输出连接器具备互锁功能，连接器脱开时输出在微秒级内关断，检修前应确认下游已转移负载。
在线维护：电源模块与备电模块均支持前面板热插拔，单模块更换无需整架停机；控制器 AX8-PMC 亦可热插拔。
电池寿命管理：运行温度控制在 15 ~ 35 °C，海拔不超过 3000 m，利用每 90 天一次的自动 SOH 测试与 CAN 触发的 AC_LOSS_L 验证，可在不停电条件下完成备电能力确认。
风道与噪声：采用前进后出风道，机柜前后须留出通风空间，并按 98 dBA 的风扇全速噪声目标规划机房噪声防护。

十三、结论

电容平滑取代电池循环：每模块 1200 J 储能电容可吸收至 160%（400 μs 均值）的 GPU 功率冲击，24 项 OCP 动态与脉冲曲线下均未触发电池放电，备电循环寿命专供真实停电。
全放电区间母线稳压：电池段经内置 DC-DC 升压并稳压于 800 VDC，电池包电压下降不传递至母线，下游 DX8-90 的 54 VDC 输出不受停电影响。
切换链路无缺口：4 ~ 5 ms 检测确认、≤10 ms 备电建立、≥20 ms 电容保持，三者构成连续的时间裕度。
寿命可预期：25 °C 下 6 年、35 °C 下不少于 4 年保持 110 kW / 90 s 的备电能力，DC-DC 板设计寿命 10 年。
部署约束明确：两路 AC 输入必须同时带电、单架一对一馈入 DX8-90、备电容量不低于电源容量、输出互锁。
参数状态提示：本解读所依据的彩页为 PRELIMINARY 版本，工程设计与采购应以原厂最终发布规格为准。