一种整机柜服务器超级电容供电控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种整机柜服务器超级电容供电控制系统及方法，系统包括充电模块、超级电容、稳压模块、开关模块、整机柜控制模块、整机柜RMC掉电故障处理模块以及PSU掉电故障侦测模块；充电模块连接有PSU，PSU连接有整机柜服务器，PSU与PSU掉电故障侦测模块连接；充电模块还与超级电容连接，超级电容还与稳压模块及整机柜控制模块连接，稳压模块还与开关模块连接，开关模块还与整机柜服务器连接，整机柜控制模块还与开关模块及整机柜RMC掉电故障处理模块连接，整机柜RMC掉电故障处理模块还与PSU掉电故障侦测模块连接。本发明专利技术通过超级电容供电备电提高了整机柜系统能源转换效率，提高电源可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种整机柜服务器超级电容供电控制系统及方法
本专利技术属于服务器供电
，具体涉及一种整机柜服务器超级电容供电控制系统及方法。
技术介绍
PSU，PowerSupplyUnit，电源模块。PWM，PulseWidthModulation，脉冲宽度调制控制器。CPLD，ComplexProgrammableLogicDevice，复杂可编程逻辑器件。随着服务器技术的快速发展，对海量数据存储的要求越来越高。因此整机柜集中式设计的服务器系统得到了大量应用。对于整机柜集中式供电的服务器的供电方式，目前技术一是在整机柜供电输入端接入UPS不间断电源，二是改为直流供电，即接入电信的270Vdc高压直流电(该电压接铅酸蓄电池组)。当来自数据中心机房的供电中断时，UPS不间断电源逆变为AC交流继续给整机柜集中式供电的服务器供电或者切换到铅酸蓄电池组270Vdc高压直流电供电，以达到不间断供电目的。然而，UPS不间断电源和270Vdc高压直流电(该电压接铅酸蓄电池组)对于整个数据中心机房设计来说，机房建设时就需要一次性投入，因为考虑到机房扩容原因，导致能源转化效率低、体积大，运维困难、成本高、铅酸蓄电池组寿命相对短等问题；总结以上，就当前整机柜集中式供电的服务器系统主要存在以下问题：1)会导致整机柜服务器系统能源转化效率低问题。因为UPS不间断电源需要由直流(接铅酸蓄电池组)逆变为交流，逆变过程中，因机房的总负载小，导致整机柜服务器系统转化效率低，通常60％左右。2)会导致机房系统的铅酸蓄电池系统可靠性降低、成本高、体积大，不便于运输部署等问题。此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种整机柜服务器超级电容供电控制系统及方法，是非常有必要的。
技术实现思路
针对现有技术的上述现有的整机柜集中供电方式在机房扩容时，导致能源转化效率低、体积大，运维困难、成本高、铅酸蓄电池组寿命相对短的缺陷，本专利技术提供一种整机柜服务器超级电容供电控制系统及方法，以解决上述技术问题。第一方面，本专利技术提供一种整机柜服务器超级电容供电控制系统，包括充电模块、超级电容、稳压模块、开关模块、整机柜控制模块、整机柜RMC掉电故障处理模块以及PSU掉电故障侦测模块；充电模块连接有PSU，PSU连接有整机柜服务器，PSU与PSU掉电故障侦测模块连接；充电模块还与超级电容连接，超级电容还与稳压模块及整机柜控制模块连接，稳压模块还与开关模块连接，开关模块还与整机柜服务器连接，整机柜控制模块还与开关模块及整机柜RMC掉电故障处理模块连接，整机柜RMC掉电故障处理模块还与PSU掉电故障侦测模块连接；PSU掉电故障侦测模块，用于侦测是否有PSU断电，并在有PSU断电时，向整机柜RMC掉电故障处理模块报告；整机柜RMC掉电故障处理模块，用于接收到PSU掉电故障侦测模块报告的PSU断电信号时，通知整机柜控制模块；整机柜控制模块，用于在PSU掉电时，向超级电容发送放电使能信号，控制超级电容放电，同时控制开关模块闭合，实现稳压模块向整机柜服务器供电；充电模块，用于在PSU正常时，通过PSU向超级电容充电；稳压模块，用于在PSU断电时，受整机柜控制模块控制，将超级电容释放电压经过稳压后提供给整机柜服务器；开关模块，用于接收整机柜控制模块的信号，控制稳压模块向整机柜服务器供电。整机柜控制模块采用CPLD。进一步地，整机柜控制模块，用于在PSU正常时，控制开关模块断开。PSU正常时，PSU给整机柜服务器供电，超级电容不放电，因此开关模块断开。进一步地，还包括超级电容LED指示模块，超级电容LED指示模块与整机柜控制模块连接；整机柜控制模块，还用于在PSU掉电后，控制超级电容放电及稳压模块打开后，侦测超级电容放电信号，并通过超级电容LED指示模块指示超级电容状态是否正常。超级电容LED指示模块，用于对外指示超级电容工作状态是否正常。进一步地，整机柜控制模块，还用于侦测到超级电容故障后，通知整机柜RMC掉电故障处理模块；整机柜RMC掉电故障处理模块，还用于接收到超级电容故障通知后，与提前存储的故障类型数据比较，当判断超级电容故障为可修复故障时，对超级电容进行固件升级，并验证超级电容固件升级后是否正常。超级电容故障自我修复提高备电可靠性。进一步地，PSU掉电故障侦测模块设置于PSU内部；整机柜RMC掉电故障处理模块设置于RMC内部；稳压模块通过12V母线向整机柜服务器集中供电。利用PSU自身的掉电侦测和RMC自身的掉电故障处理，无需增加额外设计，降低成本。第二方面，本专利技术提供一种整机柜服务器超级电容供电控制方法，包括如下步骤：S1.PSU掉电故障侦测模块侦测是否有PSU断电，并在PSU断电时，向整机柜RMC掉电故障处理模块报告；S2.整机柜RMC掉电故障处理模块接收到PSU掉电报告，通知整机柜控制模块；S3.整机柜控制模块在PSU掉电后，向超级电容发送放电使能信号控制超级电容放电，并控制开关模块闭合，实现稳压模块箱整机柜服务器放电，同时，整机柜控制模块侦测超级电容是否放电正常。进一步地，步骤S1中，当PSU正常时，PSU通过充电模块对超级电容进行充电。进一步地，步骤S3中，当超级电容放电异常时，整机柜控制模块控制超级电容LED指示模块指示故障。进一步地，步骤S3中，当超级电容放电异常时，整机柜控制模块通知整机柜RMC掉电故障处理模块；整机柜RMC掉电故障处理模块判断超级电容故障是否为可修复故障；若是，对超级电容进行固件升级，并验证超级电容固件升级后是否正常；若否，进行异常报警。进一步地，步骤S3中，当超级电容故障为可修复故障时，对超级电容进行固件升级，验证超级电容故障升级后是否正常；若是，返回步骤S1；若否，记录异常RMC日志，进行异常报警。本专利技术的有益效果在于，本专利技术提供的整机柜服务器超级电容供电控制系统及方法，通过超级电容供电备电提高了整机柜系统能源转换效率，避免了使用铅酸蓄电池，提高了电源可靠性，降低电源成本，便于运输部署。此外，本专利技术设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。由此可见，本专利技术与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的系统连接示意图；图2是本专利技术的方法流程示意图；图中，1-充电模块；2-超级电容；3-稳压模块；4-开关模块；5-整机柜控制模块；6-整机柜RMC掉电故障处理模块；7-PSU掉电故障侦测模块；8-PSU；9-整机柜服本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种整机柜服务器超级电容供电控制系统，其特征在于，包括充电模块(1)、超级电容(2)、稳压模块(3)、开关模块(4)、整机柜控制模块(5)、整机柜RMC掉电故障处理模块(6)以及PSU掉电故障侦测模块(7)；/n充电模块(1)连接有PSU(8)，PSU(8)连接有整机柜服务器(9)，PSU(8)与PSU掉电故障侦测模块(7)连接；/n充电模块(1)还与超级电容(2)连接，超级电容(2)还与稳压模块(3)及整机柜控制模块(5)连接，稳压模块(3)还与开关模块(4)连接，开关模块(4)还与整机柜服务器(9)连接，整机柜控制模块(5)还与开关模块(4)及整机柜RMC掉电故障处理模块(6)连接，整机柜RMC掉电故障处理模块(6)还与PSU掉电故障侦测模块(7)连接；/nPSU掉电故障侦测模块(7)，用于侦测是否有PSU断电，并在有PSU断电时，向整机柜RMC掉电故障处理模块报告；/n整机柜RMC掉电故障处理模块(6)，用于接收到PSU掉电故障侦测模块报告的PSU断电信号时，通知整机柜控制模块；/n整机柜控制模块(5)，用于在PSU掉电时，向超级电容发送放电使能信号，控制超级电容放电，同时控制开关模块闭合，实现稳压模块向整机柜服务器供电；/n充电模块(1)，用于在PSU正常时，通过PSU向超级电容充电；/n稳压模块(3)，用于在PSU断电时，受整机柜控制模块控制，将超级电容释放电压经过稳压后提供给整机柜服务器；/n开关模块(4)，用于接收整机柜控制模块的信号，控制稳压模块向整机柜服务器供电。/n...

【技术特征摘要】
1.一种整机柜服务器超级电容供电控制系统，其特征在于，包括充电模块(1)、超级电容(2)、稳压模块(3)、开关模块(4)、整机柜控制模块(5)、整机柜RMC掉电故障处理模块(6)以及PSU掉电故障侦测模块(7)；
充电模块(1)连接有PSU(8)，PSU(8)连接有整机柜服务器(9)，PSU(8)与PSU掉电故障侦测模块(7)连接；
充电模块(1)还与超级电容(2)连接，超级电容(2)还与稳压模块(3)及整机柜控制模块(5)连接，稳压模块(3)还与开关模块(4)连接，开关模块(4)还与整机柜服务器(9)连接，整机柜控制模块(5)还与开关模块(4)及整机柜RMC掉电故障处理模块(6)连接，整机柜RMC掉电故障处理模块(6)还与PSU掉电故障侦测模块(7)连接；
PSU掉电故障侦测模块(7)，用于侦测是否有PSU断电，并在有PSU断电时，向整机柜RMC掉电故障处理模块报告；
整机柜RMC掉电故障处理模块(6)，用于接收到PSU掉电故障侦测模块报告的PSU断电信号时，通知整机柜控制模块；
整机柜控制模块(5)，用于在PSU掉电时，向超级电容发送放电使能信号，控制超级电容放电，同时控制开关模块闭合，实现稳压模块向整机柜服务器供电；
充电模块(1)，用于在PSU正常时，通过PSU向超级电容充电；
稳压模块(3)，用于在PSU断电时，受整机柜控制模块控制，将超级电容释放电压经过稳压后提供给整机柜服务器；
开关模块(4)，用于接收整机柜控制模块的信号，控制稳压模块向整机柜服务器供电。


2.如权利要求1所述的整机柜服务器超级电容供电控制系统，其特征在于，整机柜控制模块(5)，用于在PSU正常时，控制开关模块断开。


3.如权利要求1所述的整机柜服务器超级电容供电控制系统，其特征在于，还包括超级电容LED指示模块，超级电容LED指示模块与整机柜控制模块(5)连接；
整机柜控制模块(5)，还用于在PSU掉电后，控制超级电容放电及稳压模块打开后，侦测超级电容放电信号，并通过超级电容LED指示模块指示超级电容状态是否正常。


4.如权利要求1所述的整机柜服务器超级电容供电控制系统，其特征在于，
整机柜控制模块(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕学军，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32