CN102279643A

CN102279643A - 超级电容补充式服务器电源

Info

Publication number: CN102279643A
Application number: CN2011101621551A
Authority: CN
Inventors: S·L·哈里斯; S·T·西顿; A·J·文策尔; D·G·柯斯特洛; C·L·贝拉迪
Original assignee: Microsoft Corp
Current assignee: Microsoft Technology Licensing LLC
Priority date: 2010-06-08
Filing date: 2011-06-07
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2031-06-07
Also published as: CN102279643B; US20110302432A1; US9071083B2

Abstract

描述了超级电容补充式服务器电源。在实施例中，电源系统管理器被实现为监测一个或多个电源为服务器系统提供电源的能力。电源系统管理器可判定电源提供电源的能力不足，然后使用一个或多个超级电容电源模块为服务器系统提供补充电源，以缓解电源不足。

Description

超级电容补充式服务器电源

背景技术

服务器系统通常使用铅酸电池和不间断电源，使服务器设备穿越(ride-through)电源断供和电源干扰。电池包含有毒物质，例如铅和酸电解液，并在回收过程中产生危险的氢气体。另外，电池具有有限的周期生命和在通常使用服务器设备的环境中限制电池能力的窄的温度运行范围。例如，在使用外界空气用于有效冷却的数据中心中得到的温度可大大超过用于铅酸电池能力的温度运行范围，从而影响电池能力。

不间断电源将交流电源转换成直流电源，用于在电池中存储，接着，将存储的直流电源转换回交流电源，用于分配给服务器设备。不间断电源通常也通常被余裕设计为带有用于容纳服务器系统上的计算需求中的偶然峰值的储备容量。因此，由于与多余的电源转换以及低利用率的储备容量相关的损耗，不间断电源对于服务器设备而言是低效率的穿越型电源。

发明内容

提供本概要以用于介绍在具体实施方式中进一步描述的超级电容补充式服务器电源的简化概念。本概要既不旨在识别权利要求所保护的主题的实质特征，也不旨在用于判定权利要求所保护的主题的范围。

描述了超级电容补充式服务器电源。在实施例中，电源系统管理器被实现为监测一个或多个为诸如包括多个服务器设备的服务器系统的服务器系统提供电源的电源能力。电源系统管理器可判定电源提供电源的能力不足，接着，使用一个或多个超级电容电源模块为服务器系统提供补充电源，以缓解电源不足和/或降低对电源中的一个或多个的需求。电源为服务器系统提供电源的能力可与对电源的需求，用于电源的上游电源的状态，或电源的状态相关。电源不足可以被服务器系统判定为对电源需求的提高。电源不足也可以被判定为电源干扰，电源故障，或供给电源的上游电力的丢失。

在其它实施例中，电源系统管理器可判定电源为服务器系统提供电源的能力已恢复且是充足的。接着，电源系统管理器可停用超级电容电源模块中的一个或多个，以使超级电容电源模块进行充电。电源系统管理器可限制超级电容电源模块的充电速度，以限制对电源的需求。

在其它实施例中，超级电容电源模块包括实现为能量存储设备的超级电容设备。超级电容电源模块包括充电电路、调节电路、以及隔离电路。超级电容电源模块还包括模块控制器，用来接收将补充电源施加至电源总线的指令，该电源总线被用来为诸如服务器系统中的服务器设备的一个或多个供电。接着，模块控制器启用调节电路，并禁用隔离电路，以将补充电源施加至电源总线。

可启用调节电路以调节来自能量存储设备的电源以提供补充电源。调节电路包括升压调节，用于升高来自能量存储设备的电源的电压电平。隔离电路可包括转换设备，其用脉冲调制信号驱动以将补充电源施加至电源总线。然后响应于能量存储设备在放电，启用隔离电路以降低对电源总线的需求。在一个实施例中，充电电路可从电源总线对能量存储设备进行充电，且充电电路可限制充电速度以限制对电源总线的需求。充电电路还可包括充电泵，用于对能量存储设备充电至高于电源总线电压电平的电压电平。

附图说明

参考下列附图对超级电容补充式服务器电源的实施例进行描述。在附图中使用相同的数字来引用相同的特征和元件：

图1示出了实现超级电容补充式服务器电源的实施例的示例系统；

图2示出了实现超级电容补充式服务器电源的实施例的另一个示例系统；

图3示出了实现超级电容补充式服务器电源的实施例的另一个示例系统；

图4示出了实现超级电容补充式服务器电源的实施例的另一个示例系统；

图5示出了根据一个或多个实施例的超级电容补充式服务器电源的示例方法；

图6示出了根据一个或多个实施例的超级电容补充式服务器电源的另外的示例方法；以及

图7示出了实现超级电容补充式服务器电源的实施例的示例设备的各种元件。

具体实施方式

描述了超级电容补充式服务器电源的实施例。在实施例中，超级电容电源模块可以作为服务器系统电源来实现，并可用来为服务器系统提供补充电源以缓解电源不足，从而允许服务器系统继续运行。例如，超级电容电源模块可用来提供穿越电源，从而允许服务器系统在电源干扰和/或电源断供时不依赖不间断电源而运行。在电源干扰时无需不间断电源而运行的服务器系统可直接由公用设备或发电机供电，从而通过消除不间断电源来简化电设计。

电源系统管理器被实现为保护服务器系统的服务器设备免于电源断供和/或电源干扰，例如，当电源提供电源的能力判定为不足时，通过使用超级电容电源模块以提供补充电源。电源不足可根据电源的输入和/或输出，交流输入线的状态，和/或电源的状态进行判定。电源系统管理器还可响应对服务器系统所提高的计算需求，使用超级电容电源模块，以峰值整修对服务器系统的其它电源的需求。可用于峰值整修对电源的需求的超级电容电源模块实现了，例如，数据中心可包括更多的服务器设备来使用通常被预留用于容纳计算需求的峰值的容量。

在各种实施例中，监测电源为服务器系统提供电源的能力。判定电源为服务器系统提供电源的能力不足。接着，可使用超级电容电源模块为服务器系统提供补充电源，以缓解电源不足。包含具有宽温度运行范围的超级电容设备的超级电容电源模块可在高温环境中提供电源而不产生性能问题。例如，包括超级电容电源模块的服务器系统可实现于一个在更高温下运行时有效地使用外部空气用于冷却的数据中心中。

虽然用于超级电容补充式服务器电源的所述的系统和方法的特征和概念可在任何数目个不同环境、系统、和/或各种配置中实现，但是，超级电容补充式服务器系统的实施例在下列示例系统和环境的内容中进行描述。

图1示出了示例服务器系统100，在服务器系统100中可实现超级电容补充式服务器电源的各种实施例。在实施例中，服务器系统可包括独立配置或诸如在数据中心以机架式组织的一个或多个服务器设备。在这个示例中，服务器系统100包括含有用于处理作为服务器设备上的动态负载的计算机可执行指令的一个或多个处理器104的服务器设备102。服务器设备102还包括用在与处理计算机可执行指令的处理器104相关的各个方面的寄存器106和存储器108。

服务器设备102包括为包括处理器104、寄存器106、和存储器108在内的服务器设备102的各种元件提供电源的电源110。服务器设备102还包括电源系统管理系统112，其被实现为监测为服务器设备102的各种元件提供电源的电源110的能力。在实施例中，电源系统管理器112可实现为计算机可执行指令，并由处理器104执行以实现在此所述的各种实施例和/或特征。另选地或另外地，电源系统管理器102可实现为电源110的集成元件或服务器系统100的独立元件。

服务器设备102还包括超级电容电源模块114，其被实现为为服务器设备102的各种元件提供补充电源。在实施例中，超级电容电源模块114可实现为可用来为服务器设备提供补充电源的一个或多个能量存储设备的离散矩阵。除了所述的元件，服务器设备102可以不同元件的任何数目和组合来实现，如参考图7所示的示例设备进一步所述。

在实施例中，电源系统管理器112可监测为服务器设备提供电源的电源110的能力。电源提供电源的能力与对电源110的需求，用于电源的上游电源的状态，或电源的状态相关。电源系统管理器112可判定电源110提供电源的能力不足，接着，使用超级电容电源模块114为服务器设备102提供补充电源，以缓解电源不足和/或降低对电源的需求。电源不足可以判定为由服务器设备102上所增加的负载引起的对电源110所提高的需求。电源不足也可以判定为电源干扰，电源110的故障，或供给电源的上游电源的丢失。

当判定电源不足时，例如，当电源110为服务器设备102提供电源的能力不足时，电源系统管理器112被实现为使用超级电容电源模块114为服务器设备102提供补充电源，以缓解电源不足。在另一个实施例中，电源系统管理器112可判定电源为服务器设备102提供电源的能力已恢复，且是充足的。接着，电源系统管理器112可停用超级电容电源模块114，以使超级电容电源模块进行充电。在一个实施例中，电源系统管理器112被实现为限制超级电容电源模块114的充电速度，以限制对电源的需求。

图2示出了另一个示例系统200，在示例系统200中可实现超级电容补充式服务器电源的各种实施例。示例系统200包括超级电容电源模块202，以及电源总线204。在实施例中，超级电容电源模块202是在此所述的各种超级电容电源模块的示例，例如参考图1所述的超级电容电源模块114。超级电容电源模块202包括可实现为多个能量存储设备208的离散矩阵的能量存储设备206。

超级电容电源模块202包括模块控制器210，其实现为控制超级电容电源模块中的各种电路，且与电源系统管理总线212相接合。电源系统管理总线212可包括串行总线，并行总线，离散输入/输出线，或它们的任何组合。在一个实施例中，模块控制器210通过电源系统管理总线212接收指令，以启动将来自能量存储设备206的补充电源施加至电源总线204。从监测电源总线给与总线相连的设备供电的能力的电源系统元件接收该指令。

超级电容电源模块202还包括充电电路214，调节电路216，和隔离电路218。当不使用超级电容电源模块202给电源总线提供电源时，充电电路214被实现为从电源总线204对能量存储设备206充电。充电电路214可包括充电泵，用于将能量存储设备206充电至高于电源总线的电压电平的电压电平。另外，模块控制器210可被实现为限制充电电路214的充电速度，以降低对电源总线的需求。

调节电路216被实现为调节来自能量存储设备206且施加至电源总线的电源。调节电路216可包括升压调节器，以响应于来自能量存储设备206的电力的电压电平降至低于电源总线的电压电平，升高来自能量存储设备206的电源的电压电平。隔离电路218实现为使调节电路216与电源总线相隔离，并且可以包括或逻辑控制器，使调节电路的输出与电源总线相隔离。另外，隔离电路218可以包括一个或多个转换设备，其被脉冲调制信号驱动以将补充电源施加至电源总线。

在实现中，超级电容电源模块可包括另外或辅助的调节器和隔离电路。在这个示例中，超级电容电源模块202包括辅助调节电路220和辅助隔离电路222，该辅助隔离电路用于调节来自能量存储设备206并施加至电源总线和/或设备的电力，并隔离辅助调节电路220。

在实施例中，当接收到指令时，模块控制器210被实现为启用调节电路216和禁用隔离电路218，从而将来自能量存储设备206的补充电源施加至电源总线204。例如，模块控制器210可用脉冲调制信号驱动隔离电路218的转换设备以将来自能量存储设备206的补充电源施加至电源总线204。模块控制器210还可响应于能量存储设备206在放电而启用隔离电路218，以降低对电源总线的需求。

图3示出了另一个示例服务器系统300，在服务器系统300中可实现超级电容补充式服务器电源的各种实施例。在这个示例中，服务器系统300包括含有用于处理作为服务器设备上的动态负载的计算机可执行指令的一个或多个处理器304的服务器设备302。服务器设备302包括用在与处理计算机可执行指令的处理器304相关的各个方面的寄存器306和存储器308。服务器设备302还包括通过电源总线312为服务器设备302的各种元件提供电源的电源310(1)和310(2)。来自电源总线312的电力由电路的任何数目和/或任何组合直接或间接地分配给包括处理器304，寄存器306，和存储器308在内的服务器设备302的元件。

服务器设备302包括电源系统管理器314，其被实现为监测电源310为服务器设备的各种元件提供电源的能力。在实施例中，电源系统管理器314可实现为计算机可执行指令，并由处理器304执行以实现在此所述的各种实施例和/或特征。另选地，电源系统管理器314可实现为服务器设备的独立元件。服务器设备302还包括超级电容电源模块316，其被实现为为服务器设备302的各种元件提供补充电源。超级电容电源模块316包括模块控制器318。在实施例中，超级电容电源模块316和模块控制器318可被实现为参考图2所述的超级电容电源模块202和模块控制器210。

在实现中，电源系统管理器314可以例如通过电源的备用和/或辅助线路(rail)分别和/或独立地供电。另外，超级电容电源模块316可被实现为通过辅助调节电路和辅助隔离电路为电源系统管理器314提供独立的电源，例如参考图2所示的超级电容电源模块202所述。

在这个示例服务器设备302中，电源310(1)和310(2)分别包括各自的电源控制器320(1)和320(2)。电源控制器320采集和维护与各自的电源310(1)和310(2)的能力相关的各种数据，该数据包括输入和/或输出功率，交流输入线的状态，和/或电源的状态。在实施例中，电源系统管理器314被实现为控制超级电容电源模块316的模块控制器318以及各自的电源310的电源控制器320，并/或被实现为与两者进行通信。

在实施例中，电源系统管理器314可监测电源310为服务器设备302提供电源的能力。电源310提供电源的能力与对电源310的需求，用于电源310的上游电源的状态，或电源的状态相关。电源系统管理器112可判定电源310为服务器设备302提供电源的能力不足，接着，使用超级电容电源模块316为服务器设备302提供补充电源，从而缓解电源不足和/或降低对电源的需求。电源不足可以判定为由服务器设备302上所增加的负载引起的对电源310所提高的需求。电源不足也可以判定为电源干扰，电源中的一个故障，或供给电源的上游电源的丢失。

图4示出了另一个示例服务器系统400，在服务器系统400中可实现超级电容补充式服务器电源的各种实施例。在这个示例中，服务器系统400包括服务器设备402，以及以机架式配置的任何数目个其它服务器设备404。服务器设备402和404中的每一个可实现为参考图1和图3所示的服务器设备所述的那样。另外，服务器设备402和404中的任何一个可采用不同元件的任何数目和任何组合来实现，如参考图7所示的示例设备进一步所述。在这个示例中，服务器设备中的每一个包括调节器和电源系统管理器，例如参考图3所示的电源系统管理器314所述。例如，服务器设备402包括给电源系统管理器408提供电源的调节器406。相似地，服务器设备404中的每一个包括给各自的电源系统管理器412提供电源的各自的调节器410。

示例服务器系统400包括为各种服务器设备402和404提供电源的机架级电源系统414。机架级电源系统414包括为服务器系统400的各种服务器设备提供电源的电源416(1)和416(2)。机架级电源系统414还包括超级电容电源模块418，其被实现为为各种服务器设备提供补充电源，并且超级电容电源模块418包括模块控制器420。在实施例中，超级电容电源模块418和模块控制器420可实现为参考图2所述的超级电容电源模块202和模块控制器210。

在这个示例中，电源416(1)和416(2)分别包括各自的电源控制器422(1)和422(2)。电源控制器422采集和维护与各自的电源416(1)和416(2)的能力相关的各种数据，该数据包括输入和/或输出功率，交流输入线的状态，和/或电源的状态。在实施列中，电源系统管理器408和412被实现为控制超级电容电源模块418的模块控制器420以及各自的电源416的电源控制器422，并且/或被实现为与两者进行通信。另外，电源系统管理器中的一个可被实现为控制其它电源系统管理器的主电源系统管理器。例如，在服务器设备402处的电源系统管理器408被配置为控制其它电源系统管理器412的主电源系统管理器。

在实施例中，电源系统管理器408(即，作为主电源系统管理器)可监测电源416为服务器设备402和404中的一个或多个提供电源的能力。电源系统管理器408可判定电源416为服务器设备提供电源的能力不足，接着，使用超级电容电源模块418为服务器设备提供补充电源，以缓解电源不足和/或降低对电源的需求。在实施例中，主电源系统管理器408通过将遏止(throttle)指令传送给其它电源系统管理器412中的一个或多个来遏止各自的服务器设备404，从而缓解电源不足。

除了参考图3所示的服务器设备和参考图4所示的机架系统所述的超级电容补充式服务器电源的实施例，其它实施例可以以数据中心级实现。虽然未示出，在此所述的超级电容电源模块中的一个或多个可以实现为代替数据中心的电池空间中的电池。接着，超级电容电源模块可采用电源系统管理器进行监测，从而给数据中心的机架(不是仅提供给机架中的服务器)提供补充和/或备用电源。

根据超级电容补充式服务器电源的一个或多个实施例，参考各自的图5和图6描述示例方法500和600。通常，在此所述的任何功能，方法，过程，元件，和模块可以采用软件，固件，硬件(例如，固定逻辑电路)，手动处理，或它们的任何组合来实现。软件实现表示当由计算机处理器执行时执行特定任务的程序代码。示例方法可以在包括软件，应用，例程，程序，目标，元件，数据结构，过程，模块，功能，以及类似物的计算机可执行指令的通用上下文中进行描述。程度代码存储在计算机处理器的本地和/或远程的一个或多个计算机可读寄存器设备中。方法还可以由多个计算机设备在分布式计算机环境中实行。而且，在此所述的特征是平台独立式的，且可以在具有多个处理器的多个计算机平台上实现。

图5示出了超级电容补充式服务器电源的示例方法500。方法步骤描述的顺序并不旨在解释为限定，任何数目个所述的方法步骤可以任何顺序进行组合，从而实现方法，或替换的方法。

在步骤502，监测一个或多个电源为服务器系统提供电源的能力。例如，电源系统管理器314(图3)监测电源310为服务器设备302(例如，一个服务器设备的服务器系统)提供电源的能力。相似地，电源系统管理器408(图4)监测电源416为各种服务器设备402和404(例如，多个服务器设备的服务器系统)提供电源的能力。在另外的实施例中，电源系统管理器监测给在数据中心中的服务器机架供电的电源，该电源包括被实现为给服务器机架提供补充和/或备用电源的超级电容电源模块。

在步骤504，对用于服务器系统的电源是否不足进行判定。例如，电源系统管理器314(图3)判定电源310为服务器设备302提供电源的能力是否不足。相似地，电源系统管理器408(图4)判定电源416为各种服务器设备402和404提供电源的能力。用于服务器系统的电源可以因为各种原因，例如在数据中心中的电源的丢失或由于服务器上冲超过了可利用的电源被判定为不足。在实现中，因为各种原因中的任何一种，电源系统管理器314判定用于服务器设备302的电源不足。相似地，因为各种原因中的任何一种，电源系统管理器408判定用于各种服务器设备402和404的电源不足。

如果判定给服务器设备提供的电源充足(即，来自步骤504的“否”)那么，方法继续在步骤502监测电源给服务器系统提供电源的能力。如果判定给服务器设备提供的电源不足(即，来自步骤504的“是”)，那么，在步骤506，使用一个或多个超级电容电源模块为服务器系统提供补充电源，以缓解电源不足。例如，电源系统管理器314(图3)使用超级电容电源模块316为服务器设备302提供补充电源。相似地，电源系统管理器408(图4)使用超级电容电源模块418为服务器设备402和404提供补充电源。

在步骤508，对电源为服务器系统提供电源的能力是否充足进行判定。例如，电源系统管理器314(图3)判定电源310为服务器设备302提供电源的能力已恢复且充足。相似地，电源系统管理器408(图4)判定电源416为服务器设备402和404提供电源的能力已恢复且充足。

如果判定电源不能给服务器设备提供充足的电源(即，来自步骤508的“否”)，那么，方法继续在步骤502监测电源给服务器设备提供充足电源的能力。如果判定电源能够给服务器设备提供充足的电源(即，来自步骤508的“是”)，然后，在步骤510，如果使用了一个或多个超级电容电源模块，就停止使用超级电容电源模块，以使超级电容电源模块进行充电。例如，电源系统管理器314(图3)停止使用超级电源模块316，以使超级电容电源模块进行充电。相似地，电源系统管理器408(图4)停止使用超级电容电源模块418，以使超级电容电源模块进行充电。

在步骤512，限制超级电容电源模块的充电速度，以限制对电源的需求。例如，电源系统管理器314(图3)限制超级电容电源模块316的充电速度，以限制对电源310的需求。相似地，电源系统管理器408(图4)限制超级电容电源模块418的充电速度，以限制对电源416的需求。接着，方法继续在步骤502监测电源给服务器系统提供电源的能力。

图6示出了超级电容补充式服务器电源的示例方法600。方法步骤描述的顺序并不旨在解释为限定，任何数据个所述的方法步骤可以任何顺序进行组合，从而实现方法，或替换的方法。

在步骤602，接收将来自能量存储设备的补充电源施加至电源总线的指令。例如，基于电源系统管理器314判定电源310为服务器设备302提供电源的能力不足，超级电容电源模块316的模块管制器318(图3)接收施加补充电源的指令。

在步骤604，根据该指令，启用调节电路并禁用隔离电路以将补充电源施加至电源总线。例如，根据该指令，模块控制器210(图2)启用调节电路216并禁用隔离电路218以将补充电源施加至电源总线204。调节电路216可包括升压调节器，用于响应于来自能量存储设备206的电源的电压电平降至低于电源总线的电压电平，升高来自能量存储设备的电源的电压电平。隔离电路218可包括一个或多个转换设备，其被脉冲调制信号驱动以将补充电源施加至电源总线。

可选地，在步骤606，启用隔离电路以降低对电源总线的需求。在一个实施例中，响应于能量存储设备206在放电而启动隔离电路。例如，响应于超级电容电源模块202中的能量存储设备206在放电，模块控制器210启用隔离电路218。

在步骤608，启用充电电路对能量存储设备充电。例如，启用充电电路214以对超级电容电源模块202的能量存储设备206充电。充电电路包括充电泵，用于将能量存储设备206充电至高于电源总线204的电压电平的电压电平。充电电路214还可限制能量存储设备206的充电速度，从而降低对电源总线的需求。

图7示出了示例设备700的各种元件，设备700作为参考图1-6所述的服务器，电子，和/或计算机设备中的任一类型来实现，以实现超级电容补充式服务器电源的实施例。在实施例中，设备700作为有线和/或无线设备，消费者设备，计算机设备，服务器设备，便携式计算机设备，用户设备，通信设备，应用设备，电子设备，和/或设备的任何其它类型中的任何一种或其组合来实现。设备700还可以与操作设备的用户(即，一个人)和/或公用设备相关，因此，设备描述了包括用户，软件，固件，和/或这些设备的组合的逻辑设备。

设备700包括启用设备数据704(例如，接收到的数据，正在接收的数据，为广播安排的数据，数据的数据包等等)的有线和/或无线通信的通信设备702。设备数据704或其它设备内容包括设备的配置设置，存储在设备上的媒介内容，和/或与设备的用户相关的信息。存储在设备700上的媒介内容包括任何类型的音频，视频，和/或图像数据。设备700包括一个或多个数据输入706，通过数据输入706可以接收任何类型的数据，媒介内容，和/或输入，例如从任何内容和/或数据源接收到的用户可选择输入，短信，音乐，电视媒介内容，录音内容，和任何其它类型的音频，视频，和/或图像数据。

设备700还包括通信接口708，作为串行和/或并行接口，无线接口，任何类型的网络接口，调制解调器，以及任何其它类型的通信接口中的一种或多种来实现。通信接口708在设备700和通信网络之间提供线路和通信链接，通过通信接口708其它电子，计算机，以及通信设备与设备700通信数据。

设备700包括一个或多个处理器710(例如，微处理器，控制器，以及类似物中的任何一种)，处理各种计算机可执行指令，以控制设备700的操作和实现超级电容补充式服务器电源的实施例。替换地或另外，设备700用结合通常在712识别的处理和控制电路实现的硬件，固件，或固定逻辑电路中的任何一种或组合来实现。虽然未示出，设备700包括在设备中连接各种元件的系统总线或数据传输系统。系统总线包括不同总线结构中的任何一种或组合，例如采用各种总线结构中的任何一种的寄存器总线或寄存器控制器，外围总线，通用串行总线，和/或处理器或本地总线。

设备700还包括计算机可读存储媒介714，例如一个或多个寄存器元件，计算机可读存储媒介714的示例包括随机存储器(random access memory(RAM))，非易失性存储器(例如，只读存储器(read only memory(ROM)，闪存，电可编程只读存储器(EPROM)，电擦除可编程只读存储器(EEPROM)等中的任何一种或多种)，以及磁盘存储设备。磁盘存储设备作为任何类型的磁或光存储设备，例如硬磁盘驱动，可记录和/或可重写光碟(compact disc(CD))，任何类型的数字多功能光碟(digital versatile disc(DVD))，以及类似物来实现。设备700还包括海量存储媒介设备716。

计算机可读媒介存储714提供数据存储机制，以存储设备数据704，以及各种设备应用718和任何其它类型的与设备700的操作方面相关的信息和/或数据。例如，操作系统720保持为具有计算机可读存储媒介714的计算机应用，并在处理器710上执行。设备应用718包括设备管理器，作为控制应用，软件应用，信号处理和控制模块，特定设备本地的编码，用于特定设备的硬件抽象层等中的任何一种或组合来实现。

设备718还包括任何系统元件或模块，被实现为超级电容补充式服务器电源的实施例。在这个示例中，例如当设备700作为服务器设备来实现时，设备应用718包括接口应用722和电源系统管理器724。接口应用722和电源系统管理器724所示为软件模块和/或计算机应用。替换地或另外，接口应用722和/或电源系统管理器724作为硬件，软件，固件，或它们的任何组合来实现。

设备700还包括产生和提供音频数据给音频系统730和/或产生和提供显示数据给显示系统732的音频和/或视频呈现系统728。音频系统730和/或显示系统732包括处理，显示，和/或其它描述音频，显示，以及图像数据的任何装置。来自装置700的显示数据和音频信号通过射频(radio frequency(RF))链接，S-视频链接，压缩视频链接，元件视频链接，数据视频接口(digital video interface(DVI))，模拟音频线路，或其它相似的通信链接与音频设备和/或显示设备通信。在一个实施例中，音频系统730和/或显示系统732作为设备700的外部元件来实现。替换地，音频系统730和/或显示系统732作为示例设备700的集成元件来实现。

虽然超级电容补充式服务器电源的实施例以特征和/或方法所特定的语言进行描述，应该了解，所附权利要求的主题并不限定于所述的特定的特征和/或方法。相反，特定的特征和方法揭示了超级电容补充式服务器电源的示例实现。

Claims

1.一种服务器系统(400)，其特征在于，包括：

一个或多个服务器设备(404)；

被配置为所述一个或多个服务器设备提供电源的一个或多个电源(416)；

被配置为所述一个或多个服务器设备提供补充电源的一个或多个超级电容电源模块(418)；

电源系统管理器(408)，被配置用来：

监测所述一个或多个电源为所述一个或多个服务器设备提供所述电源的能力；

判定为所述一个或多个服务器设备提供所述电源的能力不足；以及

使用所述超级电容电源模块中的一个或多个为所述一个或多个服务器设备提供所述补充电源，以缓解所述电源不足。

2.如权利要求1所述的服务器系统，其特征在于，所述电源系统管理器还被配置用来：

判定为所述一个或多个服务器设备提供所述电源的能力充足；以及

停止使用所述超级电容电源模块中的一个或多个，以使所述一个或多个超级电容电源模块进行充电。

3.如权利要求2所述的服务器系统，其特征在于，所述电源系统管理器还被配置用来限制所述一个或多个超级电容电源模块的充电速度，以限制对所述一个或多个电源的需求。

4.如权利要求1所述的服务器系统，其特征在于，所述电源不足包括电源干扰、一个或多个所述电源的故障、或供给所述电源中的一个或多个的上游电源丢失的至少其中一种。

5.如权利要求1所述的服务器系统，其特征在于，所述电源不足包括由所述服务器设备中的一个或多个的增加的负载引起的对所述电源中的一个或多个的提高的需求；以及

所述电源系统管理器还被配置用来使用所述超级电容电源模块中的一个或多个以降低对所述电源中的一个或多个的需求。

6.如权利要求1所述的服务器系统，其特征在于，所述一个或多个电源提供所述电源的能力与对所述电源中的一个或多个的需求、用于所述电源中的一个或多个的上游电源的状态、或所述电源中的一个或多个的状态的至少其中一种相关。

7.如权利要求1所述的服务器系统，其特征在于，所述一个或多个服务器分别包括各自的电源系统管理器，其中所述电源系统管理器中的一个被配置为主电源系统管理器以控制其它电源系统管理器；以及

所述主电源系统管理器被配置为通过将扼杀指令传送给所述其它电源系统管理器中的一个或多个来扼杀所述各自的服务器设备中的一个或多个，从而缓解所述电源不足。

8.一种超级电容电源模块(202)，其特征在于，包括：

被配置作为能量存储设备(206)的超级电容设备(208)；

被配置从电源总线(204)对所述能量存储设备充电的充电电路(214)；

被配置用来调节来自所述能量存储设备的电力，从而为与所述电源总线相连的设备提供补充电源的调节电路(216)；

被配置使所述调节电路与所述电源总线相隔离的隔离电路(218)；以及模块控制器(210)，被配置用来：

接收将补充电源施加至所述电源总线的指令，所述指令接收自监测所述电源总线给所述设备供电的能力的电源系统元件；以及

启用所述调节电路并禁用所述隔离电路，从而将所述补充电源施加至所述电源总线。

9.如权利要求8所述的超级电容电源模块，其特征在于，所述隔离电路包括一个或多个转换设备，其被脉冲调制信号。驱动以将所述补充电源施加至所述电源总线。

10.如权利要求8所述的超级电容电源模块，其特征在于，所述模块控制器还被配置为响应于所述能量存储设备在放电，启用所述隔离电路以降低对所述电源总线的需求。

11.如权利要求8所述的超级电容电源模块，其特征在于，所述充电电路包括充电泵，其被配置用来对所述能量存储设备充电至高于所述电源总线的电压电平的电压电平。

12.如权利要求8所述的超级电容电源模块，其特征在于，所述充电电路还被配置用来限制所述能量存储设备的充电速度，以降低对所述电源总线的需求。

13.如权利要求8所述的超级电容电源模块，其特征在于，所述调节电路包括升压调节器，其被配置用来响应于来自所述能量存储设备的所述电源的电压电平降至低于所述电源总线的电压电平，升高所述能量存储设备的所述电源的所述电压电平。

14.如权利要求8所述的超级电容电源模块，其特征在于，所述超级电容设备被组织成被配置作为一个或多个能量存储设备的一个或多个离散矩阵。