CN101702097A - 一种节能供电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能供电系统，属于一种服务器供电系统，其结构包括电源模块和负载单元，电源模块将交流市电转换为中间直流母线电压，多台电源模块并联扩容后为负载单元供电；电源模块和负载单元之间的直流母线上设置有电流检测单元，电流检测单元对电源模块输出电流进行采样，并进行电流-电压转换；电流检测单元连接比较控制单元，电流检测单元将电流-电压转换后的信息提供给比较控制单元；比较控制单元连接到各个电源模块，比较控制单元接受电流检测单元提供的信息，与比较控制单元内预设阀值进行比较后输出控制信号，控制各个电源模块的开关。本发明的一种节能供电系统和现有技术相比，具有高效节能、可靠性高、使用寿命长等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种服务器供电系统，具体地说是一种节能供电系统。
背景技术
现在，企业从追求高效率与高效益的方面考虑，对于科技产品的性能提出了更高甚至是更为苛刻的要求，但科技产品性能提高的同时，也伴随着更大能耗的产生。在国家大力提倡“绿色节能”的今天，很多厂商为设计出高效节能的合格产品做着不懈的努力。高端服务器是能耗大户，节能已经成为高端服务器技术的关键词。
目前服务器电源效率可以达到较高的水平，在70％负载左右效率最高，可以达到92％的效率，但是在其他负载状态下效率会偏低。
发明内容
本发明的技术任务是提供一种可以保证在不同负载单元负载状态下，各个电源模块可在最佳工作点运行，实现高效节能的同时，有效提高了电源模块可靠性，延长了使用寿命的一种节能供电系统。
本发明的技术任务是按以下方式实现的，包括电源模块和负载单元，电源模块将交流市电转换为中间直流母线电压，多台电源模块并联扩容后为负载单元供电；电源模块和负载单元之间的直流母线上设置有电流检测单元，电流检测单元对电源模块输出电流进行采样，并进行电流-电压转换；电流检测单元连接比较控制单元，电流检测单元将电流-电压转换后的信息提供给比较控制单元；比较控制单元连接到各个电源模块，比较控制单元接受电流检测单元提供的信息，与比较控制单元内预设阀值进行比较后输出控制信号，控制各个电源模块的开关。
电流检测单元检测电源模块和负载单元之间负载电流，将负载单元负载状态反馈到比较控制单元，比较控制单元根据负载大小发出控制信号，控制各个电源模块的开关，改变电源模块的并联数量。
电流检测单元采用电流检测元件对电源模块输出电流进行采样，并进行电流-电压转换。
电源模块为N+m冗余结构，N+m个电源模块一起给负载单元供电，N为正常工作时电源模块的个数，m表示冗余电源模块的个数。
使用效率高的电源模块，最高效率可达92％；电源模块采取降额设计，电源模块并联扩容后，70％的输出功率即可提供服务器设备满载运行，这样，在客户端业务量多，设备满载运行时，电源模块刚好在效率最高的工作点运行，高效节能，同时电源模块采取了降额设计，可靠性高，使用寿命长。但是因为电源模块采取降额设计，在客户端业务量少，设备轻载运行时，电源模块会在更低的负载下工作，效率更低；直流母线上的电流检测单元检测负载电流，并且进行电流-电压转换，然后将信号传递到比较控制单元，与预设阀值进行比较，判断负载单元用电功率，然后输出控制信号，根据负载单元用电功率，调整电源模块并联数量，保证电源模块在70％左右负载状态下工作，即效率最高点(92％)时运行。
本发明的一种节能供电系统具有以下优点：
1、在高端服务器中，使用高效率的电源模块，采取降额设计，实现高效节能；
2、在负载单元不同负载状态下，调整电源模块并联数量，使电源模块在效率最高的工作点运行，实现高效节能，提高可靠性；
3、比较控制单元根据负载大小发出控制信号，控制各个电源模块的开关，改变电源模块的并联数量；关掉的电源模块可以进行休整，延长了使用寿命；
4、设计合理、使用方便，因而，具有很好的推广使用价值。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
附图1为一种节能供电系统的结构示意框图。
具体实施方式
参照说明书附图和具体实施例对本发明的一种节能供电系统作以下详细地说明。
实施例：
本发明的一种节能供电系统，其结构包括电源模块和负载单元，电源模块将交流市电转换为中间直流母线电压，4台电源模块并联扩容后为负载单元供电；电源模块和负载单元之间的直流母线上设置有电流检测单元，电流检测单元对电源模块输出电流进行采样，并进行电流-电压转换；电流检测单元连接比较控制单元，电流检测单元将电流-电压转换后的信息提供给比较控制单元；比较控制单元连接到各个电源模块，比较控制单元接受电流检测单元提供的信息，与比较控制单元内预设阀值进行比较后输出控制信号，控制各个电源模块的开关。
电流检测单元检测电源模块和负载单元之间负载电流，将负载单元负载状态反馈到比较控制单元，比较控制单元根据负载大小发出控制信号，控制各个电源模块的开关，改变电源模块的并联数量。
电流检测单元采用电流检测元件对电源模块输出电流进行采样，并进行电流-电压转换。
使用4台高效率电源模块并联扩容后为负载单元供电，当业务量多，负载单元满载运行时，电源模块在70％负载状态下运行，效率最高，可达到92％的效率；当业务量少，负载单元轻载运行，假设只有满载时一半的用电功率，这样，电源模块就会在35％负载状态下运行，只有86％的效率，此时，电流检测单元检测负载电流，并将其转换为电压信号，提供给比较控制单元，比较控制单元与预设阀值进行比较，判断负载单元用电功率，向电源模块输出控制信号，关掉两个电源模块，这样，就只有两台电源模块进行供电，每台电源模块仍然工作在70％左右负载状态下，即仍然在效率最高点(92％)时运行。同时关掉的电源模块可以进行休整，延长使用寿命。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
Claims (4)
1.一种节能供电系统，包括电源模块和负载单元，电源模块将交流市电转换为中间直流母线电压，多台电源模块并联扩容后为负载单元供电，其特征在于电源模块和负载单元之间的直流母线上设置有电流检测单元，电流检测单元对电源模块输出电流进行采样，并进行电流-电压转换；电流检测单元连接比较控制单元，电流检测单元将电流-电压转换后的信息提供给比较控制单元；比较控制单元连接到各个电源模块，比较控制单元接受电流检测单元提供的信息，与比较控制单元内预设阀值进行比较后输出控制信号，控制各个电源模块的开关。
2.根据权利要求1所述的一种节能供电系统，其特征在于电流检测单元检测电源模块和负载单元之间负载电流，将负载单元负载状态反馈到比较控制单元，比较控制单元根据负载大小发出控制信号，控制各个电源模块的开关，改变电源模块的并联数量。
3.根据权利要求1所述的一种节能供电系统，其特征在于电流检测单元采用电流检测元件对电源模块输出电流进行采样，并进行电流-电压转换。
4.根据权利要求1所述的一种节能供电系统，其特征在于电源模块为N+m冗余结构，N+m个电源模块一起给负载单元供电，N为正常工作时电源模块的个数，m表示冗余电源模块的个数。
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