CN103064495B - 一种微服务器及其供电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电源设计领域，提供了一种微服务器及其供电系统。该系统包括不间断电源电路，在第一供电电源断电或供电不足时，由不间断电源电路向负载供电。该系统可有效地处理微服务器出现突发掉电状况，增强了系统供电的连续性；同时，该系统体积小、安装方便，可自嵌不间断电源电路，在数据中心内形成分布式不间断电源的部署，相较于现有集中式不间断电源部署方式，可使电源故障局部化，运行更稳定、可靠，且减少了一次性大型不间断电源的建设投入而带来的众多闲置设备的浪费。
Description
技术领域
本发明属于电源设计领域，尤其涉及一种主要应用在数据中心的微服务器及其供电系统。
背景技术
随着科学技术的进步，各行业对供电可靠性的要求越来越高，很多场合必须采用双电源供电方式来保证供电的可靠性。在双电源供电方式下，两种不同的电源通过切换开关实现相互之间的切换。
数据中心是一种能够容纳多个服务器、通信设备及IT设备的多功能建筑物。目前的数据中心的供电系统普遍采用了双电源供电方式。由于数据中心在网络应用中的特殊地位，其对供电系统的安全性、连续性、可靠性具有更高的要求。特别是对数据中心的微服务器的供电系统，为了保证IT设备的连续工作，必须保证微服务器的供电系统连续运行。
然而，现有技术中，虽然微服务器的供电系统采用了双电源供电方式，但供电系统的结构简单，功能模块化不足，工作柔性差，一次性投资成本高；且供电系统不具备不间断供电能力，无法满足负载24小时不间断供电需求，系统运行的连续性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微服务器的供电系统，旨在解决现有的微服务器的供电系统功能模块化不足，投资成本高，且不具备不间断供电能力，无法满足负载不间断供电需求，系统运行的连续性较差的问题。
本发明是这样实现的，一种微服务器的供电系统，所述系统包括：
第一供电电源；
输入输出电路；
包括不间断电源电池组的不间断电源电路；
开关电源电路，用于将所述第一供电电源输出的电压转换成所述负载所需电压后，通过所述输入输出电路输出给所述负载；
控制器，用于当所述开关电源电路输出欠压信号时，启动所述不间断电源电路，由所述不间断电源电路通过所述输入输出电路向所述负载供电。
本发明的另一目的在于提供一种微服务器，所述微服务器包括如上所述的微服务器的供电系统。
本发明提供的微服务器的供电系统由于包括了不间断电源电路，在第一供电电源断电或供电不足时，由不间断电源电路向负载供电。该系统可有效地处理微服务器出现突发掉电状况，增强了系统供电的连续性；同时，该系统体积小、安装方便，可自嵌不间断电源电路，在数据中心内形成分布式不间断电源的部署，相较于现有集中式不间断电源部署方式，可使电源故障局部化，运行更稳定、可靠，且减少了一次性大型不间断电源的建设投入而带来的众多闲置设备的浪费。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的微服务器的供电系统的结构图；
图2是本发明第二实施例提供的微服务器的供电系统的结构图；
图3是本发明第三实施例提供的微服务器的供电系统的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供的微服务器的供电系统包括了不间断电源电路，在第一供电电源断电或供电不足时，由不间断电源电路向负载供电。
图1示出了本发明第一实施例提供的微服务器的供电系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明第一实施例相关的部分。
详细而言，本发明第一实施例提供的微服务器的供电系统包括：第一供电电源11；连接负载的输入输出电路15；连接输入输出电路15、包括不间断电源电池组的不间断电源电路12；连接第一供电电源11和输入输出电路15的开关电源电路13，用于将第一供电电源11输出的电压转换成负载所需电压后，通过输入输出电路15输出给负载；连接不间断电源电路12和开关电源电路13的控制器14，用于当第一供电电源11断电或供电不足、开关电源电路13输出欠压信号时，启动不间断电源电路12，不间断电源电路12通过输入输出电路15向负载供电。
本发明实施例一中，不间断电源电路12既可以集成在本系统中，也可以外接于本系统的不间断电源接口。
本发明实施例一中，由于第一供电电源11输出的原始电压无法直接为负载提供电源，因此，需通过开关电源电路13对第一供电电源11输出的电压进行降压处理及降噪处理。优选地，开关电源电路13为一反激式开关电源，该开关电源电路13还可具有过流短路保护、过载保护和过压保护等功能。
本发明实施例一中，控制器14采用51单片机，51单片机的内部集成有8通道10位的模/数转换功能，从而减少了外围电路，增强了电路的稳定性。
本发明实施例一提供的微服务器的供电系统由于包括了不间断电源电路12，在第一供电电源11断电或供电不足时，由不间断电源电路12向负载供电。该系统可有效地处理微服务器出现突发掉电状况，增强了系统供电的连续性；同时，该系统自嵌不间断电源电路12，在数据中心内形成分布式不间断电源的部署，相较于现有集中式不间断电源部署方式，可使电源故障局部化，运行更稳定、可靠，且减少了一次性大型不间断电源的建设投入。
图2示出了本发明第二实施例提供的微服务器的供电系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明第二实施例相关的部分。
与图1所示不同，在本发明实施例二中，微服务器的供电系统采用双电源供电方式，此时，系统还包括：第二供电电源16；串联在第二供电电源16与输入输出电路15之间的供电通路上、且连接控制器14的切换电路17，用于当不间断电源电路12向负载供电时，根据控制器14发出的切换指令或操作员的操作，接通第二供电电源16与输入输出电路15之间的供电通路。
优选地，本发明实施例二中，切换电路17是固态继电器，该固态继电器具有高寿命、高可靠性、电磁干扰小、转换速度快等特点，可由51单片机的一个输入/输出接口来控制开关状态；第一供电电源11是作为主电源的太阳能电池板，其输出为220V的直流电；第二供电电源16是作为备用电源的市电，该市电具体是220V的交流电。
本发明实施例二中，控制器14可预设一时间阈值，在不间断电源电路12启动后，控制器14对不间断电源电路12的供电时间进行计时，当计时时间达到时间阈值时，向切换电路17发出切换指令；控制器14也可根据输入到负载的电压大小决定是否发出切换指令，当输入到负载的电压大小低于一定值时，向切换电路17发出切换指令。
本发明实施例二提供的微服务器的供电系统在本发明实施例一的基础上，还实现了双电源供电方式，在其中一路供电电源出现故障时，可在切换不间断电源电路12之后，切换到另一路供电电源，进一步包括了数据中心工作的可靠性和连续性。
图3示出了本发明第三实施例提供的微服务器的供电系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明第三实施例相关的部分。
与图1和图2所示不同，本发明实施例三中，微服务器的供电系统还可以包括：连接负载和控制器14的负载电压/电流检测电路18，用于采集负载电压/电流，并将采集的电压/电流发送，给控制器14，由控制器14对该电压/电流进行处理；连接控制器14和远程监控中心的信号收发电路19，用于将控制器14处理后的电压/电流发送给远程监控中心。
本发明实施例三中，信号收发电路19可以通过有线网络或无线网络连接远程监控中心，优选地，信号收发电路19通过互联网连接远程监控中心。
当系统包括第一供电电源11和第二供电电源16时，信号收发电路19还用于接收远程监控中心发送的远程切换信号；控制器14还用于根据信号收发电路19接收到的远程切换信号，向切换电路17发出切换指令，切换电路17根据切换指令接通第二供电电源16与输入输出电路15之间的供电通路，从而完成了双电源供电方式下切换过程的远程控制。
本发明实施例三中，输入输出电路15还用于将IT设备的复位端连接到控制器14；此时，当IT设备出现异常需要重启或不需要IT设备工作时，远程监控中心可向信号收发电路19发出相应指令，控制器14还用于根据信号收发电路19接收到的相应指令，向IT设备的复位端发出相应的控制信号，从而达到对IT设备的控制功能。
本发明实施例三提供的微服务器的供电系统在本发明实施例一的基础上，还通过电压/电流检测电路18和信号收发电路19，实现了对负载供电状况的远程监控，还可实现双电源切换的远程控制，并可进一步实现对IT设备的控制。
本发明还提出了一种微服务器，包括如上所述的微服务器的供电系统。
本发明提供的微服务器的供电系统由于包括了不间断电源电路12，在第一供电电源11断电或供电不足时，由不间断电源电路12向负载供电。该系统可有效地处理微服务器出现突发掉电状况，增强了系统供电的连续性；同时，该系统体积小、安装方便，可自嵌不间断电源电路12，在数据中心内形成分布式不间断电源的部署，相较于现有集中式不间断电源部署方式，可使电源故障局部化，运行更稳定、可靠，且减少了一次性大型不间断电源的建设投入而带来的众多闲置设备的浪费，当一个微服务器发生安全事故的时候，分布式部署设计方案，不会影响其它微服务器，因而大大降低了风险与损失。再有，还可实现双电源供电方式，在其中一路供电电源出现故障时，可在切换不间断电源电路12之后，切换到另一路供电电源，进一步包括了数据中心工作的可靠性和连续性。另外，还可通过电压/电流检测电路18和信号收发电路19，实现对负载供电状况的远程监控，还可实现双电源切换的远程控制，并可进一步实现对IT设备的控制。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来控制相关的硬件完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种微服务器的供电系统，其特征在于，所述系统包括：
第一供电电源；
输入输出电路；
包括分布式不间断电源电池组的不间断电源电路；
开关电源电路，用于将所述第一供电电源输出的电压转换成负载所需电压后，通过所述输入输出电路输出给所述负载；
控制器，用于当所述开关电源电路输出欠压信号时，启动所述不间断电源电路，由所述不间断电源电路通过所述输入输出电路向所述负载供电；
第二供电电源；
切换电路，用于当所述不间断电源电路向所述负载供电时，根据所述控制器发出的切换指令或操作员的操作，接通所述第二供电电源与所述输入输出电路之间的供电通路；
所述切换电路是固态继电器；所述第一供电电源是作为主电源的太阳能电池板，所述第二供电电源是作为备用电源的市电。
2.如权利要求1所述的微服务器的供电系统，其特征在于，所述系统还包括：
负载电压/电流检测电路，用于采集所述负载的电压/电流，并将采集的所述电压/电流发送给所述控制器，由所述控制器对所述电压/电流进行处理；
信号收发电路，用于将所述控制器处理后的所述电压/电流发送给远程监控中心。
3.如权利要求2所述的微服务器的供电系统，其特征在于，所述信号收发电路通过互联网连接所述远程监控中心。
4.如权利要求2所述的微服务器的供电系统，其特征在于，所述信号收发电路还用于接收所述远程监控中心发送的远程切换信号；
所述控制器还用于根据所述信号收发电路接收到的所述远程切换信号，向所述切换电路发出所述切换指令。
5.如权利要求2所述的微服务器的供电系统，其特征在于，所述输入输出电路还用于将IT设备的复位端连接到所述控制器；
所述控制器还用于根据所述信号收发电路接收到的相应指令，向所述IT设备的所述复位端发出相应的控制信号。
6.如权利要求1至5任一项所述的微服务器的供电系统，其特征在于，所述开关电源电路为一反激式开关电源；所述控制器采用51单片机。
7.一种微服务器，其特征在于，所述微服务器包括如权利要求1至5任一项所述的微服务器的供电系统。
8.如权利要求7所述的微服务器，其特征在于，所述开关电源电路为一反激式开关电源；所述控制器采用51单片机。
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