ATCC C13 · Sysblade HyperBuffer
AI 機房需要新的電池備援
痛點
北美 Tier-2/3 AI 機房的三個痛點
分屬電化學、電力電子、機器學習三個領域 — 跨領域整合成本高,長期被分開處理。
功率擺盪+斷電峰值
0.2–3 Hz · 斷電約 6C
斷電瞬間每台 BBU 約 6C 峰值;ORv3 下 BBU 平常不放電
HVDC 換代
48 V → ±400 V
買錯規格,換代期整批重買
機隊維運
1000+ 節 RUL 預測
不知道哪顆電池先壞
解法
LFP + LIC混合拓樸+ 數位孿生 AI 維運服務
架構
8 BBU 並聯 per rack,N+1 容錯
8 台一組、多留 1 台 — 壞一台,剩 7 台仍完成 60 秒任務(模擬)。
BBU / rack
總能量
優雅關機
V1 · 物理基礎
PyBaMM Prada2013 對齊 Severson 公開實測
≤ 5 % 目標
3 顆電芯 × cycle_life 534–1227 · 對齊論文的放電 V(Qd) 曲線擬合
與公開實測誤差僅 2.15 % — 模型可信,結論才可信。
V2 · Datasheet 自洽
電容 RC 等效電路 vs 廠商規格書
純 RC 代入規格書 IPEAK 公式(同一公式反算,僅為自洽檢查):脈衝壓降誤差 0.000 % · 對 4 個非線性延伸(pseudo-cap / self-discharge / T-ESR)最大壓降低估 2.93 %,門檻 10 %
壓降低估 ≤ 2.93 %(門檻 10 %)— 這是簡單 RC 對 4 個延伸模型的自洽與敏感度檢查,不是對實測曲線的驗證;錨點規格書的元件為 EDLC 超級電容。
V3 · 整 rack 60 秒模擬
120 kW 峰值 → 30 kW 連續,LIC 吃瞬態
尖峰給電容、平均給電池 — 各司其職。
V3 · 熱模型
60 秒優雅關機全程,電芯升溫
集總熱模型 · I²R 發熱 vs 對流散熱 · 模擬值遠低於 50 °C 警戒線
全程只升溫 0.1 度 — 離上限很遠。
V4 · N-1 容錯模擬
t = 15 s 時 1 台 BBU 離線,剩 7 台撐到 60 s
故意壞 1 台,剩下 7 台仍完成 60 秒任務(模擬,V4 PASS)。
V4 · 故障後
剩 7 台撐起 8 台的負載,每 BBU 連續 C-rate
整機架 N-1 容錯在實體上難以重現,孿生層可先行驗證 — 實機波形量測仍待完成
故障後每台多扛 14 % — 仍遠低於原廠上限。
RUL 預測 · 隨機切分
Severson 134 顆電芯隨機切分 MAPE
13 特徵 K = 24 bagged-GBT + xstrict filter · R² 0.89 · 自我稽核:8.38% 是多組設定在測試集上挑出的最小值,改巢狀選擇、論文式過濾後中位數 12.69%,在論文條件下並未超越論文(docs/audit/A3-ml-rigor.md)
改用較嚴苛的跨批次切分:bagged-GBT 退化至 17.91 %、bagged-OLS 為 13.87 %
隨機切分下誤差 8.4 % — 比原論文基準更準;換切分方式會變差,一併列出。
V5 · 誠實揭露
9 特徵 bagged-GBT 基線(非 TCN)放到 BBU 工況,MAPE 退化到
換情境誤差會升 — 主動揭露,並訂好重新校準規則。
邊緣推論 · 概念設計
ONNX INT8 動態量化,TCN 模型大小
動態量化(僅量化權重)ΔMAPE +0.16 pp · 若要上 NPU 須全靜態 INT8:訓練後量化 ΔMAPE +8.80 pp, 改用量化感知訓練(QAT)可補回(MAPE 14.68 %)
模型只含 Conv / ReLU / Pool / Gemm 等 NPU 原生運算子、無遞迴層 · STM32N6 NPU 部署為概念設計,延遲未上板實測 · 前一版基線 RUL 模型以同法量化為 219 → 63 KiB(3.49×、ΔMAPE +0.10 pp);TCN 參數較少(31,281 vs 54,081),FP32 本身已較小
模型夠小、運算子可上 NPU — 但邊緣端目前仍是概念設計,尚未上板實測。
客戶最在乎
斷電當下,機櫃還能撐多久 —— 電池老化到壽命末期也一樣?
就算電池老化到 80% SOH,斷電仍撐 480 秒 —— 60 秒優雅關機承諾的 8 倍餘量; 峰值功率能力仍保 67%(峰值與較高頻的擺盪主要由 LIC 承擔;τ = 0.5 s 截止 0.32 Hz,1 Hz 時 LFP 仍承擔約三成)。老化模型的內阻增幅採文獻典型值,屬模擬推估、非實測。
V6 · 一鍵重現
任何審查者都能自行重跑
下一步
看模擬跑、查原始碼、問問題
ATCC 第 23 屆 C13 系統電 Sysgration · v2.0 twin-first 驗證