[发明专利]一种对冗余电源模块进行状态控制的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及电源及电池技术领域，尤其涉及一种对冗余电源模块进行状态控制的方法和装置。

背景技术

包括服务器、存储、路由器、交换机在内的很多计算机系统要求设备具有高可靠性和高可用性。而供电电源是设备的心脏，通常会采用多个相同的电源并联组成冗余电源模块，提供给设备电力。

现有技术的冗余电源模块工作方式如图1所示。多个相同的独立电源(电源101、电源102、电源103等)以并联方式连接，对设备104供电。正常情况下，冗余电源模块中的各个独立电源是协同工作的，在控制芯片的作用下，实现负载均衡，电流均分。一旦冗余电源模块中任意1个或多个电源发生故障，其它电源会自动接管其工作，不会中断系统的正常运行。

冗余电源模块中的电源数量至少为2个，冗余方式可以是N+M(N≥1；M≥1)，如1+1冗余，2+1冗余，2+2冗余，4+2冗余等。其中N的数量由设备需要的最大功耗和电源输出功率决定，如一台设备的最大功耗是3000W，单个电源的最大输出功率是500W，因此需要6个电源，此处N＝6。而M的数量取决于设备对于冗余程度和可靠性的要求，M的数量越大，系统的冗余度越高，可靠性也就越高。如M＝1，允许冗余电源模块中1个电源发生故障，还能继续维持正常工作；M＝2，允许冗余电源模块中2个电源发生故障，还能继续维持正常工作，依此类推。当然，M越大，冗余的电源数量越多，系统可靠性越高，但系统为可靠性所付出的成本也越高。

在现有技术中，正常工作期间，冗余电源模块中的所有电源都是同时工作的，实现负载均衡，电流均分。无论设备当前实际需要的功耗为多少，所有电源(N+M个)都同时对外输出功率，这样的结果是经常导致每个电源的实际负载率很低。所述负载率为电源输出功率(或电流)与电源最大输出功率(或电流)的比值。

例如需要连续运行的服务器、存储器等设备，在不同时间段的功耗是不一样的，如深夜或者凌晨用户访问量很少的时候，设备所需功耗很小，甚至可以处于休眠状态；这个时候，冗余电源模块中的所有电源都同时输出功率，导致实际分摊到每个电源的功耗非常少，也就是电源模块负载率很低，处在轻载状态下工作。

电源的转换效率是电源的输入功率与输出功率的比值，它是衡量电源是否节能的最重要指标。电源转换效率越高，表示电源输出的有功功率越多，自身转换消耗的电能越少，因此越节能。电源的转换效率跟电源输出负载率有直接关系。图2示出了典型的电源转换效率-电源负载曲线，其中纵坐标为电源转换效率(Efficiency)，横坐标为电源负载。图2中共示出两条曲线，分别代表电压115V和电压230V的情况。从图2中可以看出，负载率在40％～90％范围时，电源转换效率较高，而负载率低于20％时，属于轻载工作，电源转换效率很低。

因此，不考虑实际设备负载情况，冗余电源模块中的所有电源同时工作，就会导致每个电源的负载率很低，电源整体转换效率低下，电能大量浪费，不符合绿色节能的要求。并且冗余电源模块中的各个电源时时刻刻都在工作，电源的使用寿命也会降低。

发明内容

本发明提供了一种对冗余电源模块进行状态控制的方法和装置，可以根据实际负载情况，动态调整电源工作状态，从而达到提高电源转换效率、降低电能损耗以及延长设备使用寿命的目的。

本发明实施例提出的一种对冗余电源模块进行状态控制的方法，所述冗余电源模块包括至少两个独立的电源，预先设置负载率第一门限和负载率第二门限，其中第一门限小于第二门限，该方法包括如下步骤：

A、实时检测冗余电源模块当前的输出负载情况，计算出当前负载率；

B、比较当前负载率与负载率第一门限和第二门限的大小，根据比较结果动态调整冗余电源模块的状态，具体包括：在设备负载率小于负载率第一门限时，关闭1个或者多个电源；在设备负载率大于负载率第二门限时，开启1个或多个电源；在设备负载率处于负载率第一门限和第二门限之间时，保持电源状态不变。

较佳地，所述第一门限的取值范围为10％至30％；和/或所述第二门限的取值范围为80％至100％。

较佳地，步骤A所述实时检测冗余电源模块当前的输出负载情况包括：

对冗余电源模块输出的总功率或总电流进行采样，得到具体的功率值；或，直接读取冗余电源模块中处于工作状态的电源输出的功率信息，并将所述功率信息累加，得到总的输出功率。

较佳地，步骤B所述在设备负载率小于负载率第一门限时，关闭1个或者多个电源包括：