CN103178600A - 电源管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种电源管理系统应用于一服务器，该电源管理系统包括一电池控制单元、一处理单元、一电池及一电源分配单元。该电源分配单元用于将外部的交流电源转换成直流电源，以为该服务器供电。在该电池控制单元的控制下，转换后的直流电源还对该电池进行充电。当外部交流电源断开时，该电池可在该电池控制单元的控制下进行放电，以继续为该服务器提供工作电压。当该电池输出的电压小于该电池控制单元预先设置的欠压保护点时，该电池控制单元来设置该电池的欠压保护点为一等于该电池极电压的值。本发明电源管理系统通过动态的设置该电池的欠压保护点来提高服务器的稳定性。此外，本发明还提供了一种电源管理方法。

Description

电源管理系统及方法

技术领域

本发明涉及一种电源管理系统及方法，特别涉及一种使用电池作为备用电源的电源管理系统及方法。

背景技术

在服务器断电时，现有的服务器均通过预先设置的备用电源来为服务器继续供电，以使得服务器将未存储的数据写入硬盘内，以减少因服务器断电带来的损失。

再者，现有的服务器都会工作在温度较低的环境中，以达到延长服务器的使用寿命的目的。请参考图1，该图为服务器的外部电源断电时，该电池在一温度为10度及输出电流值为9C（即9倍电池容量大小的电流）的条件下输出的电压变化曲线图，其横轴为电池的放电时间，纵轴为电池输出的电压值。在温度较低的环境中，该电池在放电的过程中会出现一过渡期，即当电池在低温的环境中放电时，该电池输出的电压会急剧的下降至某一低值（如图1中的极电压），之后，该电池输出的电压开始上升，经过一段时间（如图1中t1，设定该t1时间为恢复点时间），该电池才输出较稳定的电压。该电池从刚开始放电到输出稳定电压的这段时间t1称之为该电池的过渡期。

另外，当电池的温度较低且该电池的输出电流值较大时，在电池的过渡期内，该电池的极电压可能会小于该电池的欠压保护点，此时，在该电池输出的电压小于该欠压保护点的这一时间段称之为该电池的欠压期，如图1中时间点O1与O2之间所对应的时间段。当处于电池的欠压期时，由于此时该电池控制单元侦测得到该电池输出的电压小于该欠压保护点，因此为了避免电池损坏，该电池控制单元则控制该电池停止放电。

然而，若外部电源断掉，而此时该电池亦停止放电，如此导致服务器内未写入硬盘中的数据丢失，进而降低了服务器的稳定性。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种可提高服务器稳定性的电源管理系统及方法。

一种电源管理系统，用于为一服务器进行电源管理，该电源管理系统包括：

一电池，作为该服务器的备用电源；

一电池控制单元，用于设置该电池的欠压保护点为一第一预设值，该电池控制单元控制该电池进行充放电；以及

一处理单元，包括一存储模块，该存储模块存储了该电池进行放电操作时出现放电过渡期及欠压期的参数讯息，其中该放电过渡期为该电池从刚开始放电到经过一段时间后输出稳定电压的这段时间；该欠压期为该电池在过渡期内，该电池的极电压小于该电池的欠压保护点这一时间段；该放电过渡期的参数讯息包括该电池出现放电过渡期时该电池的预设温度值，还包括处于过渡期内相对于低于该预设温度值的不同温度下该电池的极电流值；该欠压期的参数讯息包括出现欠压期时相对于不同温度及不同输出电流值下该电池的极电压；

当该电池进行放电操作时，该处理单元通过获取存储于该存储模块内的放电过渡期的参数来判断该电池是否会出现放电过渡期；当该电池进入放电过渡期时，该处理单元获取存储于该存储模块内的欠压期的参数来判断该电池是否会出现欠压期；当该电池进入欠压期时，该处理单元发送一等于该极电压的第二预设值至该电池控制单元，以使得该电池控制单元设置该电池的欠压保护点为该第二预设值。

一种电源管理方法，包括如下步骤：

第一设置步骤：设置一电池的欠压保护点为一第一预设值；

第一判断步骤：判断该电池是否进行放电操作；

第二判断步骤：当该电池进行放电操作时，判断该电池是否会出现放电过渡期；

第三判断步骤：当该电池出现放电过渡期时，判断该电池是否会出现欠压期；

第二设置步骤：当该电池处于欠压期时，设置该电池的欠压保护点为一大于该第一预设值的第二预设值。

上述电源管理系统及方法通过判断该电池在放电过程中是否会处于放电过渡期及欠压期，当处于上述情况时，该处理单元传输该第二预设值至该电池控制单元，以使得该电池控制单元设置该电池的欠压保护点为该第二预设值，如此提高了该服务器的稳定性。

附图说明

图1是电池在10度的温度及9C的输出电流值下的放电曲线。

图2是本发明电源管理系统的较佳实施方式的结构图。

图3是本发明电源管理方法的较佳实施方式的流程图。

主要元件符号说明

电池控制单元	10
		处理单元	20
存储模块	200
		电池	30
服务器	40
		电源分配单元	50
交流电源	60

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参考图2，本发明电源管理系统为一服务器40提供电源管理，一电源分配单元（Power Distribution Unit，PDU）50用于将AC（外部交流电源） 60转换成直流电源以为该服务器40供电，该电源管理系统的较佳实施方式包括一电池控制单元（Battery Backup Unit，BBU）10、一处理单元20、一电池30。

该电池控制单元10用于接收转换后的直流电源以对该电池30进行充电。当该电源分配单元50断开时，即外部交流电源60停止供电时，该电池30可在该电池控制单元10的控制下进行放电，以继续为该服务器40提供工作电压。

该处理单元20包括一存储模块200，该处理单元20可通过该电池控制单元10获取该电池30的电流值及该电池30的温度等参数讯息。

在使用该电池30作为该服务器40的备用电源时，用户需对该电池30与该服务器40之间的参数进行调试，如根据该服务器40与该电池30的规格来设置该电池30的欠压保护点为一第一预设值大小，即当电池30的电压值低于欠压保护点时，该电池30即停止放电，以避免电池30受到损坏。在对该服务器40与该电池30进行调试时，用户可获取该电池30处于过渡期时对应的温度。本实施方式中，将该电池30出现过渡期时对应的温度称之为该电池30的预设温度值。用户还可获取该电池30出现过渡期时，即当该电池30的实际温度等于或低于该预设温度值时，该电池30对应于不同温度下的实际电流值，亦即在等于或低于该预设温度值的不同温度下，该电池30在放电过程中处于从过渡期开始到该欠压期开始这一时间段对应的实际电流值。本实施方式中，该电池30在放电过程中处于该欠压期开始这一时间输出的实际电流值称之为该电池30的极电流值。在对该服务器40与该电池30进行调试时，还可获取该电池30处于欠压期时相对于低于该预设温度值的不同温度及不同输出电流值下该电池30的极电压。之后，将该预设温度值存储于该存储模块200内，还将该电池30处于过渡期时对于低于该预设温度值下的不同温度及相对于不同温度下该电池30的极电流值存储于该存储模块200内，以及将处于欠压期时相对于不同温度及不同电流值下该电池30的极电压存储于该存储模块200内。

该处理单元20用于判断该电池30是否处于放电状态。当电池30处于放电状态时，该处理单元20通过该电池控制单元10来获取该电池30的实际温度，以判断该温度是否低于存储于该存储模块200内的预设温度值。当获取得到的温度不低于该预设温度值，则表明该电池在放电过程中不会处于放电的过渡期及欠压期，此时，该电池控制单元10还判断该电池30的欠压保护点是否为该第一预设值，若该电池30的欠压保护点为该第一预设值，该电池控制单元10则控制该电池30持续放电；若该电池30的欠压保护点不为该第一预设值时，该电池控制单元10则重新设置该电池30的欠压保护点为该第一预设值，并控制该电池30持续放电。当获取得到的温度低于该预设温度值时，则表明该电池30在放电过程中会处于放电的过渡期。此时，该处理单元20则通过该电池控制单元10来获取该电池30的实际电流值，并从该存储模块200内获取相对于该温度下该电池30的极电流值；当该电池30的实际电流值大于该温度下该电池30极电流值时，则表明该电池30会出现欠压期。此时，该处理单元20从该存储模块200中读取相对于该温度及该电池30输出的电流值下的极电压，并传输一等于该极电压的第二预设值至该电池控制单元10，以使得该电池控制单元10设置该电池30的欠压保护点为该第二预设值。如此避免了在低温条件下出现该电池30本可以进行放电，而该电池控制单元10控制该电池30停止放电的情况。

在其它实施方式中，该处理单元20还通过该电池控制单元10来实时获取该电池30的实际电压，当该电池30的实际电压小于该第二预设值时，如该电池30的电路发生短路，为了避免该电池30损坏，该处理单元20则发送一控制讯号至该电池控制单元10，以控制该电池30停止放电。

请参考图3，本发明电源管理方法的较佳实施方式包括如下步骤：

步骤S1，设定该电池30的欠压保护点为该第一预设值。

步骤S2，该处理单元20判断该电池30是否进行放电操作，若该电池30不是进行放电操作，则继续执行步骤S2，即持续判断电池30是否处于放电状态。当电池30处于放电状态时，进入步骤S3。

步骤S3，获取该电池30的实际温度，并判断该实际温度是否小于该预设温度值，若该实际温度不小于该预设温度值，进入步骤S5。若该实际温度值小于该预设温度值，则进入步骤S4。

该处理单元20从该存储模块200内获取该预设温度值，并比较该电池30的实际温度值与该预设温度值之间的关系。当该电池30的实际温度值小于该预设温度值时，则表示该电池30在进行放电的过程中将会出现过渡期。

步骤S4，该处理单元20获取该电池30的实际电流值，并从该存储模块200内获取相对于该实际温度下该电池30的极电流值，以比较该电池30的实际电流值是否大于该温度下该电池30的极电流值，若该电池30的实际电流值小于该电池30的极电流值，则返回步骤S3；若该电池30的实际电流值不小于该电池30的极电流值，进入步骤S6。

当该电池30的实际电流值小于该温度下该电池30的极电流值时，则表明该电池30在进行放电的过程中不会出现欠压期，返回步骤S3；当该电池30的实际电流值不小于相对于该实际温度下该电池30的极电流值时，该电池30在进行放电的过程中将出现该电池30可输出电压而该电池控制单元10控制该电池30停止放电的情况，即该电池30在放电时会出现欠压期。

步骤S5，该电池控制单元10判断该电池30的欠压保护点是否为第一预设值，当该电池30的欠压保护点不是该第一预设值时，该电池控制单元10则重新设置该电池30的欠压保护点为该第一预设值，并持续进行放电。

步骤S6，该处理单元20从该存储模块200内获取相对于该实际温度及该电池30实际电流值下该电池30的极电压。

步骤S7，设置该电池30的欠压保护点为一等于该极电压的第二预设值。该处理单元20传输一等于该极电压的第二预设值至该电池控制单元10，以使得该电池控制单元10设置该电池30的欠压保护点为该第二预设值，由于第二预设值等于极电压，因此，该电池控制单元10将不会控制电池30停止放电，即该电池30将会持续放电。

步骤S8，判断该电池30的实际电压是否小于该第二预设值，当该电池30的实际电压小于该第二预设值时，该电池控制单元10控制该电池30停止放电。当该电池30的实际电压不小于该第二预设值时，返回步骤S3。该处理单元20通过该电池控制单元10获取该电池30的实际电压。当该电池30的实际电压小于该第二预设值时，如该电池30的电路发生短路时，该处理单元20则发送一控制讯号至该电池控制单元10，以控制该电池30停止放电，进而避免了可能由于电路的短路而导致该电池30的损坏。

上述电源管理系统及方法通过判断该电池30在放电过程中是否会出现过渡期，当该电池30在放电过程中出现过渡期时，该处理单元20进一步判断该电池30在放电过程中是否会出现欠压期，当该电池30在放电过程中出现欠压期时，该电池控制单元10则设置该电池30的欠压保护点为该第二预设值。如此即提高了该服务器40的稳定性，又避免电池30被过度放电而导致被损坏。

Claims (12)

1.一种电源管理系统，用于为一服务器进行电源管理，该电源管理系统包括：

一电池，作为该服务器的备用电源；

一电池控制单元，用于设置该电池的欠压保护点为一第一预设值，该电池控制单元控制该电池进行充放电；以及

一处理单元，包括一存储模块，该存储模块存储了该电池进行放电操作时出现放电过渡期及欠压期的参数讯息，其中该放电过渡期为该电池从刚开始放电到经过一段时间后输出稳定电压的这段时间；该欠压期为该电池在过渡期内，该电池的极电压小于该电池的欠压保护点这一时间段；该放电过渡期的参数讯息包括该电池出现放电过渡期时该电池的预设温度值，还包括处于过渡期内相对于低于该预设温度值的不同温度下该电池的极电流值；该欠压期的参数讯息包括出现欠压期时相对于不同温度及不同输出电流值下该电池的极电压；

当该电池进行放电操作时，该处理单元通过获取存储于该存储模块内的放电过渡期的参数来判断该电池是否会出现放电过渡期；当该电池进入放电过渡期时，该处理单元获取存储于该存储模块内的欠压期的参数来判断该电池是否会出现欠压期；当该电池进入欠压期时，该处理单元发送一等于该极电压的第二预设值至该电池控制单元，以使得该电池控制单元设置该电池的欠压保护点为该第二预设值。

2.如权利要求1所述的电源管理系统，其特征在于：该处理单元通过该电池控制单元获取该电池的实际温度，并比较该实际温度与存储于该存储模块内的预设温度值，当该实际温度小于该预设温度值时，判定该电池在放电过程中会出现放电过渡期。

3.如权利要求1所述的电源管理系统，其特征在于：当该电池处于放电过渡期时，该处理单元通过该电池控制单元获取该电池的实际电流值及该电池的实际温度，还从该存储模块内获取相对于该实际温度下该电池极电流值；当该实际电流值小于该极电流值时，判定该电池在放电过程中会出现欠压期的情况。

4.如权利要求1所述的电源管理系统，其特征在于：该处理单元通过该电池控制单元获取该电池的实际温度及电池的实际电流值，当该电池处于欠压期时，该处理单元从该存储模块内获取相对于该实际温度及实际电流值下的该电池的极电压，并根据该极电压确定该第二预设值，该第二预设值为一等于该极电压的电压值，并传输该第二预设值至该电池控制单元，以使得该电池控制单元设置该电池的欠压保护点为该第二预设值。

5.如权利要求2所述的电源管理系统，其特征在于：当该实际温度不小于该预设温度值时，该电池控制单元还判断该电池的欠压保护点是否为该第一预设值，当该电池的欠压保护点不为该第一预设值时，该电池控制单元设置该电池的欠压保护点为该第一预设值，并控制该电池持续放电。

6.如权利要求1所述的电源管理系统，其特征在于：该处理单元还获取该电池的实际电压，并判断该电池的实际电压是否小于该第二预设值，当该电池的实际电压小于该第二预设值时，该处理单元发送一控制讯号至该电池控制单元，以控制该电池停止放电。

7.一种电源管理方法，包括如下步骤：

第一设置步骤：设置一电池的欠压保护点为一第一预设值；

第一判断步骤：判断该电池是否进行放电操作；

第二判断步骤：当该电池进行放电操作时，判断该电池是否会出现放电过渡期；

第三判断步骤：当该电池出现放电过渡期时，判断该电池是否会出现欠压期；

第二设置步骤：当该电池处于欠压期时，设置该电池的欠压保护点为一大于该第一预设值的第二预设值。

8.如权利要求7所述的电源管理方法，其特征在于：该第二判断步骤包括：

获取该电池的实际温度，还获取该电池出现放电过渡期的预设温度值；

比较该实际温度与预设温度值的大小；

当该实际温度小于该预设温度值时，判断电池会出现放电过渡期。

9.如权利要求8所述的电源管理方法，其特征在于：该第三判断步骤包括：

获取该电池的实际电流值，还获取相对于该实际温度下该电池的极电流值；

比较该实际电流值与该极电流值之间的大小；

当该实际电流值大于该极电流值时，判断该电池会出现欠压期。

10.如权利要求9所述的电源管理方法，其特征在于：该第二设置步骤包括：

获取相对于该实际温度及实际电流值下该电池的极电压，并根据该极电压确定该第二预设值，该第二预设值为一等于该极电压的电压值；

设置该电池的欠压保护点为该第二预设值。

11.如权利要求8所述的电源管理方法，其特征在于：当该实际温度不小于该预设温度值时，判断该电池的欠压保护点是否为该第一预设值；

当该电池的欠压保护点不为该第一预设值时，设置该电池的欠压保护点为该第一预设值，并控制该电池持续放电。

12.如权利要求7所述的电源管理方法，其特征在于还包括一第四判断步骤：

第四判断步骤：判断电池的实际电压是否小于该第二预设值；

当该电池的实际电压小于该第二预设值时，控制该电池停止放电；

当该电池的实际电压不小于该第二预设值时，返回第二判断步骤。

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