CN103178601A - 电源管理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种电源管理系统，用于为一服务器提供工作电压，包括一电源供应器及一电池控制单元。该电源供应器包括一输入端及一输出端，该电源供应器用于将接入输入端的外部交流电源转换为直流电，还将转换的直流电通过输出端输出至该服务器。该电池控制单元包括一电池组、一充电电路、一变换电路及一控制模块。该充电电路连接于该电源供应器的输出端，用于对该电池组进行充电。当外部交流电源断电时，该控制模块控制该变换电路工作，以将该电池组的直流电转换为交流电，并将转换后的交流电输出至该电源供应器的输入端。本发明电源管理系统通过省去额外的整流器来减少服务器的成本。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。
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不间断电源来为服务器继续供电，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。正常情况下，不间断电源通过一整流器将外部交流电转换为直流电，之后通过转换后的直流电对一电池控制单元内的电池组进行充电。当外部交流电源断电时，不间断电源通过一逆变器将电池组输出的直流电转为交流电，并将转换后的交流电传输至电源供应器的输入端。之后，电源供应器则再次将交流电转换为直流电，并将转换后的直流电通过电源供应器的输出端输出至服务器，以使得服务器能将未存储的数据写入硬盘内。然而，通过在不间断电源内增设整流器来进行外部交流电到直流电的转换以对电池组进行充电，如此使得服务器的成本增加。再者，不间断电源在转换时该整流器或多或少地需消耗一定的电能，如此亦增加了服务器的能耗。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种可降低服务器成本及功耗的电源管理系统及方法。
一种电源管理系统，用于为一服务器提供工作电压，该电源管理系统包括：
一电源供应器，用于将接入其输入端的外部交流电转换为直流电，还将转换的直流电通过其输出端输出至该服务器；以及
一电池控制单元，包括：
一控制模块;
一电池组；
一充电电路，连接于该电池供应器的输出端，以用于对该电池组进行充电； 以及
一变换电路，连接于该电池组与该电源供应器之间；
当外部交流电源正常工作时，该控制模块控制充电电路工作，以对该电池组进行充电；当外部交流电源断电时，该控制模块判断该电池组是否处于准备好状态，当该电池组处于准备好状态时，该控制模块控制电池组进行放电，还控制该变换电路工作，以将电池组输出的直流电转换为交流电，并将转换后的交流电接入至该电源供应器的输入端。
一种电源管理方法，包括如下步骤：
通过一电源供应器将接入其输入端的外部交流电转换为直流电，并通过该电源供应器的输出端输出转换的直流电，一电池控制单元的控制模块控制一充电电路对一电池组进行充电；
侦测外部交流电源是否处于供电状态；
当外部交流电源停止供电时，该控制模块控制该电池组进行放电，还控制一变换电路开始工作，以将该电池组内的直流电转换为交流电，并将转换后的交流电接入至该电源供应器的输入端；
电源供应器将交流电转换为直流电，并输出转换的直流电至该服务器；
服务器继续运行并进行数据备份。
上述电源管理系统及方法通过将该充电电路连接于该电源供应器的输出端，当通过该充电电路对该电池组进行充电时，只需将该电源供应器输出的直流电来对该电池组进行充电即可；并当交流电断电时，电池控制单元侦测到交流断电并启动该变换电路，使直流电转换成交流电，实时衔接交流电，如此避免了使用额外的整流器来转换外部交流电而带来成本增加及能耗浪费，并节省整体空间。
附图说明
图1是本发明电源系统的较佳实施方式的方框图。
图2是本发明电源方法的较佳实施方式的流程图。
主要元件符号说明
电源供应器 10
电池控制单元 20
服务器 40
变换电路 200
电池组 202
充电电路 204
控制模块 206
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1，本发明电源管理系统用于为一服务器40提供工作电压，该电源管理系统的较佳实施方式包括一电源供应器（Power Supply Unit，PSU）10及一电池控制单元（Battery Backup Unit，BBU）20。
该电源供应器10包括一输入端及一输出端，外部交流电源AC接入该电源供应器10的输入端，该电源供应器10将交流电转换成直流电DC，并将转换后的直流电DC通过其输出端传输至该服务器40，以为该服务器40提供工作电压。
该电池控制单元20包括一连接于该电源供应器10输出端的充电电路204、一连接于该充电电路204的电池组202、一连接于该电源供应器10输入端及该电池组202之间的变换电路200及一用于控制该变换电路200、电池组202及充电电路204工作状态的控制模块206。该控制模块206还可获取该电池组202的电量等信息，以确定该电池组202是否处于准备好状态。
根据电源供应器的工作原理可知，当外部交流电源接入该电源供应器10的输入端时，该电源供应器则会产生一高电平的交流电源准备好讯号（AC_OK）。故该控制模块206可依据该交流电源准备好讯号来判断外部交流电源是否处于正常工作状态下。即获取并判断该电源供应器10输出的AC_OK讯号是否为高电平，当该AC_OK讯号为高电平时，则表明外部交流电源仍处于正常工作状态下；当该AC_OK讯号为低电平时，则表明外部交流电源处于停止供电状态。
正常情况下，该电源供应器10的输入端接入外部交流电源，并将接收的交流电转换为直流电以为该服务器40提供工作电压。此时，该电源供应器10产生高电平的AC_OK讯号，该控制模块206接收到高电平的AC_OK讯号后，控制该充电电路204开始工作，该充电电路204接收该电源供应器10转换后的直流电以对该电池组202进行充电。当该电池组202充满电之后，该充电电路204停止对该电池组202充电。
当该控制模块206侦测到外部交流电源停止对该电源供应器10供电时，即侦测到该电源供应器10输出的AC_OK讯号变为低电平时，该控制模块206获取该电池组202的工作状态，当该电池组202处于准备好的工作状态时，该控制模块206则控制该电池组202进行放电，同时，该控制模块206还控制该变换电路200进行工作，以使得该变换电路200将该电池组202输出的直流电转换为交流电，并将转换后的交流电输入该电源供应器10的输入端。此时，该电源供应器10则将输入的交流电转换为直流电以继续为该服务器40提供工作电源。如此使得当外部交流电源断电时，该服务器40亦可继续工作一定的时间，以进行数据的备份。当该电池组202处于未准备好状态时，该控制模块206则控制该变换电路200不工作。
请参考图2，本发明电源管理方法较佳实施方式包括如下步骤：
步骤S1，该电源供应器10将接入该电源供应器10输入端的外部交流电源转换为直流电，以为该服务器40提供工作电源，该充电电路204接收转换后的直流电以对该电池组202进行充电。
步骤S2，该控制模块206侦测外部交流电源是否处于供电状态，当外部交流电源仍处于供电状态时，即表示外部交流电源处于准备好状态，该控制模块206持续侦测外部交流电源是否停止供电。当外部交流电源停止供电时，进入步骤S3。
正常情况下，即该电源供应器10输出高电平的AC_OK讯号，此时，该控制模块206控制该充电电路204接收该电源供应器10转换后的直流电，以对该电池组202进行充电。当该电源供应器10输出的AC_OK讯号变为低电平时，该控制模块206则判断外部交流电源已停止工作。
步骤S3，判断该电池组202是否准备好，当该电池组202准备好时，进入步骤S5。当该电池组202还未准备好时，进入步骤S4。
该控制模块206用于获取该电池组202的电量等信息，并判断该电池组202内的电量是否可提供足够的电量来维持该服务器40继续工作。亦即当该电池组202内有足够的电量，则判断该电池组202已经准备好了。当该电池组202无足够的电量，则判断该电池组202还未准备好。
步骤S4，该服务器40停止工作。因该电池组202无法提供足够的电量来维持该服务器40工作，该控制模块206则控制该变换电路200不工作，如此使得该服务器40停止工作。
步骤S5，变换电路200将该电池组202的直流电转换成交流电，并输出至该电源供应器10的输入端。当该电池组202内有足够的电量时，该控制模块206则控制该电池组202进行放电，并控制该变换电路200将该电池组202输出的直流电转为交流电，还将转换后的交流电传输至该电源供应器10的输入端。
步骤S6，该电源供应器10将交流电转换为直流电为该服务器40提供工作电压。
步骤S7，该服务器40继续运行，并进行数据备份，以减少因服务器断电带来的损失。
上述电源管理系统及方法可在外部交流电源正常工作时，通过该电源供应器10输出的直流电对该电池组202进行充电，当外部交流电源停止工作时，该控制模块206通过该变换电路200将该电池组202的直流电转换交流电，以继续为该服务器40提供工作电源。如此避免了使用额外整流器来将外部交流电转换直流电后以为该电池组202充电而带来的成本增加及能耗浪费，并节省整体空间。

Claims (7)

1.一种电源管理系统，用于为一服务器提供工作电压，该电源管理系统包括：
一电源供应器，用于将接入其输入端的外部交流电转换为直流电，还将转换的直流电通过其输出端输出至该服务器；以及
一电池控制单元，包括：
一控制模块;
一电池组；
一充电电路，连接于该电源供应器的输出端，以用于对该电池组进行充电； 以及
一变换电路，连接于该电池组与该电源供应器之间；
当外部交流电源正常工作时，该控制模块控制充电电路工作，以对该电池组进行充电；当外部交流电源断电时，该控制模块判断该电池组是否处于准备好状态，当该电池组处于准备好状态时，该控制模块控制电池组进行放电，还控制该变换电路工作，以将电池组输出的直流电转换为交流电，并将转换后的交流电接入至该电源供应器的输入端。
2.如权利要求1所述的电源管理系统，其特征在于：当该电源供应器的输出端输出低电平的交流电准备好讯号时，该控制模块判断外部交流电源处于停止工作状态；当该电源供应器的输出端输出高电平的交流电准备好讯号时，该控制模块判断外部交流电源处于正常工作状态。
3.如权利要求1所述的电源管理系统，其特征在于：该控制模块还获取该电池组的电量信息以判断该电池组是否处于准备好状态。
4.一种电源管理方法，包括：
通过一电源供应器将接入其输入端的外部交流电转换为直流电，并通过该电源供应器的输出端输出转换的直流电，一电池控制单元的控制模块控制一充电电路对一电池组进行充电；
侦测外部交流电源是否处于供电状态；
当外部交流电源停止供电时，该控制模块控制该电池组进行放电，还控制一变换电路开始工作，以将该电池组内的直流电转换为交流电，并将转换后的交流电接入至该电源供应器的输入端；
电源供应器将交流电转换为直流电，并输出转换的直流电至该服务器；以及
服务器继续运行并进行数据备份。
5.如权利要求4所述的电源管理方法，其特征在于：当外部交流电源处于工作状态时，该控制模块继续侦测外部交流电源是否停止供电。
6.如权利要求4所述的电源管理方法，其特征在于：当该电源供应器的输出端输出低电平的交流电准备好讯号时，该控制模块判断外部交流电源断电；
当该电源供应器的输出端输出高电平的交流电准备好讯号时，该控制模块判断外部交流电源处于正常工作状态。
7.如权利要求4所述的电源管理方法，其特征在于：该控制模块通过获取并判断该电池组的电量信息来判断该电池组是否处于准备好状态。
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