CN103473155B - 电源装置、存储设备及电源模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电源装置、存储设备及电源模块，属于电源领域。所述装置包括：第一电源模块和第二电源模块，第一电源模块和第二电源模块上设有与硬盘插槽匹配的连接器；第一电源模块包括：第一转换单元，用于将第一工作电压转换为第二工作电压；第一控制单元，用于控制第一转换单元输出第二工作电压至硬盘插槽，当第一转换单元输出至硬盘插槽的电压异常时，控制第一转换单元停止向硬盘插槽输出电压；第二电源模块包括：第二转换单元，用于将第一工作电压转换为第二工作电压；第二控制单元，用于当第一转换单元输出至硬盘插槽的电压异常时，控制第二转换单元输出第二工作电压至硬盘插槽。实现了电源模块的冗余备份和热拔插。

Description

电源装置、存储设备及电源模块

技术领域

本发明涉及存储领域，特别涉及一种电源装置、存储设备及电源模块。

背景技术

随着云存储技术的发展，存储在互联网领域中的地位越来越高，人们也越来越重视存储服务的质量。为了保证存储服务的质量，首先要保证的是节点的正常运行，因此为存储节点提供冗余的电源也就显得十分必要。

在存储节点中，存储节点中的每个硬盘需要5V和12V两种电压的电源。即该电源包括12V电源模块和5V电源模块，其中，12V电源模块采用一次电源的方式为硬盘提供12V电压，而5V电源模块则通过12V转5V电路来实现。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

12V转5V电路贴设在硬盘背板上，当5V电源模块失效情况下，为了保证不因为5V电源失效而造成整个硬盘背板损坏，必须进行停机维护，不仅影响到硬盘背板的工作，且需要较长的时间。

发明内容

为了解决现有技术中当电源模块失效情况下，必须进行停机维护的问题，本发明实施例提供了一种电源装置、存储设备及电源模块。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种电源装置，硬盘框包括硬盘背板及多个硬盘，所述硬盘背板上设有多个硬盘插槽，所述硬盘插槽用于为插设在所述硬盘插槽中的硬盘提供工作电压，所述工作电压包括第一工作电压和第二工作电压，所述电源装置适用于插在所述硬盘背板上，所述装置包括：第一电源模块和第二电源模块，且所述第一电源模块和所述第二电源模块上分别设有与所述硬盘插槽匹配的连接器，所述第一电源模块和所述第二电源模块通过所述连接器安装在所述硬盘插槽内；

所述第一电源模块包括：第一转换单元，用于将所述第一工作电压转换为所述第二工作电压；

第一控制单元，用于控制所述第一转换单元输出所述第二工作电压至所述硬盘插槽，当所述第一转换单元输出至所述硬盘插槽的电压异常时，控制所述第一转换单元停止向所述硬盘插槽输出电压；

所述第二电源模块包括：第二转换单元，用于将所述第一工作电压转换为所述第二工作电压；

第二控制单元，用于当所述第一转换单元输出至所述硬盘插槽的电压异常时，控制所述第二转换单元输出所述第二工作电压至所述硬盘插槽；

所述连接器包括：

输入端子，用于将所述硬盘插槽提供的所述第一工作电压输入所述第一电源模块或所述第二电源模块；

输出端子，用于将所述第一电源模块或所述第二电源模块输出的所述第二工作电压输入所述硬盘插槽。

在本发明实施例的一种实现方式中，当所述第一转换单元和所述第二转换单元的输出电压正常时，所述第一控制单元和所述第二控制单元还用于控制所述第一转换单元和所述第二转换单元同时输出所述第二工作电压至所述硬盘插槽。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第一转换单元和所述第二转换单元分别包括：电压转换电路和第一开关，所述第一开关的控制端与所述第一控制单元或所述第二控制单元电连接，所述第一开关的输入端与所述电压转换电路的输出端电连接，所述第一开关的输出端与所述硬盘插槽电连接。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第一转换单元和所述第二转换单元分别还包括：第二开关，所述第二开关的控制端与所述第一控制单元或所述第二控制单元电连接，所述第二开关的输入端用于输入所述硬盘插槽提供的所述第一工作电压，所述第二开关的输出端与所述电压转换电路的输入端电连接；

所述第一控制单元，还用于检测从所述第一电源模块的输入端子输入的电压是否正常，当所述第一电源模块的输入端子输入的电压正常时，控制所述第一转换单元的第二开关闭合；

所述第二控制单元，还用于检测从所述第二电源模块的输入端子输入的电压是否正常，当所述第二电源模块的输入端子输入的电压正常时，控制所述第二转换单元的第二开关闭合。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第一转换单元和所述第二转换单元分别还包括：过流保护子单元和缓启动子单元，所述过流保护子单元、所述缓启动子单元和所述第二开关的输入端依次电连接；

所述第一控制单元还用于当所述第一电源模块的输入端子输入的电压正常时，控制所述第一转换单元的缓启动子单元启动；

所述第二控制单元还用于当所述第二电源模块的输入端子输入的电压正常时，控制所述第二转换单元的缓启动子单元启动。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述连接器还包括插稳信号检测端子，用于当所述连接器插入所述硬盘插槽后，产生插稳信号；

所述第一控制单元还用于，当检测到所述插稳信号后，控制所述第一转换单元开始工作；

所述第二控制单元还用于，当检测到所述插稳信号后，控制所述第二转换单元开始工作。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述硬盘背板划分有第一区域和第二区域，所述多个硬盘插槽包括第一硬盘插槽和第二硬盘插槽，所述第一硬盘插槽位于所述第一区域内，所述第二硬盘插槽位于所述第二区域内，所述第一转换单元和所述第二转换单元分别与所述第一硬盘插槽连接；

所述第一电源模块还包括：

第三转换单元，用于将所述第一工作电压转换为所述第二工作电压，且所述第三转换单元与所述第二硬盘插槽连接；

所述第一控制单元，用于当所述第一转换单元或所述第三转换单元的输出电压异常时，控制所述第一转换单元和所述第三转换单元不输出所述第二工作电压；

所述第二电源模块还包括：

第四转换单元，用于将所述第一工作电压转换为所述第二工作电压，且所述第四转换单元与所述第二硬盘插槽连接；

所述第二控制单元，用于当所述第一转换单元或所述第三转换单元的输出电压异常时，控制所述第二转换单元和所述第四转换单元输出所述第二工作电压；当所述第二转换单元或所述第四转换单元的输出电压异常时，控制所述第二转换单元和所述第四转换单元不输出所述第二工作电压。

另一方面，本发明实施例还提供了一种存储设备，所述设备包括：电源装置和硬盘框，所述硬盘框包括硬盘背板及多个硬盘，所述硬盘背板上设有多个硬盘插槽，所述硬盘插槽用于为插设在所述硬盘插槽中的硬盘提供工作电压，所述工作电压包括第一工作电压和第二工作电压，所述电源装置为如上所述的电源装置，所述电源装置插在所述硬盘背板上。

另一方面，本发明实施例还提供了一种电源模块，硬盘框包括硬盘背板及多个硬盘，所述硬盘背板上设有多个硬盘插槽，所述硬盘插槽用于为插设在所述硬盘插槽中的硬盘提供工作电压，所述工作电压包括第一工作电压和第二工作电压，所述电源模块适用于插在所述硬盘背板上，所述电源模块上设有与所述硬盘插槽匹配的连接器，所述电源模块通过所述连接器安装在所述硬盘插槽内，所述电源模块包括：

第五转换单元，用于将所述第一工作电压转换为所述第二工作电压；

控制单元，用于控制所述第五转换单元是否向所述硬盘插槽输出电压，当所述第五转换单元向所述硬盘插槽输出电压，且所述第五转换单元输出至所述硬盘插槽的电压异常时，控制所述第五转换单元停止输出所述第二工作电压；

所述连接器包括：

输入端子，用于将所述硬盘插槽提供的所述第一工作电压输入所述电源模块；

输出端子，用于将所述电源模块输出的所述第二工作电压输入所述硬盘插槽。

在本发明实施例的一种实现方式中，所述控制单元还用于当所述硬盘插槽的电压正常时，控制所述第五转换单元输出所述第二工作电压。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第五转换单元包括：电压转换电路和第一开关，所述第一开关的控制端与所述控制单元电连接，所述第一开关的输入端与所述电压转换电路的输出端电连接，所述第一开关的输出端与所述硬盘插槽电连接。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第五转换单元还包括：第二开关，所述第二开关的控制端与所述控制单元电连接，所述第二开关的输入端用于输入所述硬盘插槽提供的所述第一工作电压，所述第二开关的输出端与所述电压转换电路的输入端电连接；

所述控制单元，还用于检测从所述电源模块的输入端子输入的电压是否正常，当所述电源模块的输入端子输入的电压正常时，控制所述第五转换单元的第二开关闭合。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述连接器还包括插稳信号检测端子，用于当所述连接器插入所述硬盘插槽后，产生插稳信号；

所述控制单元还用于，当检测到所述插稳信号后，控制所述第五转换单元开始工作。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述硬盘背板划分有第一区域和第二区域，所述多个硬盘插槽包括第一硬盘插槽和第二硬盘插槽，所述第一硬盘插槽位于所述第一区域内，所述第二硬盘插槽位于所述第二区域内，所述第五转换单元与所述第一硬盘插槽连接；

所述电源模块还包括：

第六转换单元，用于将所述第一工作电压转换为所述第二工作电压，所述第六转换单元与所述第二硬盘插槽连接；

所述控制单元，用于当所述第五转换单元或所述第六转换单元的输出电压异常时，控制所述第五转换单元和所述第六转换单元不输出所述第二工作电压。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过在两个电源模块上设有可以与硬盘插槽匹配的连接器，且两个电源模块进行冗余备份，当其中一个电源模块出现故障时，可以使用另一个来对硬盘进行供电，实现了电源模块的冗余备份，同时通过电源模块上的与硬盘插槽匹配的连接器，可以将电源模块拔出后进行维护，避免了现有技术对电源模块进行维护时必须停机的问题，提高了可靠性，节省了时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的电源装置的结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的电源装置的结构示意图；

图3是本发明实施例二提供的电源装置的结构示意图；

图4是本发明实施例三提供的存储设备的结构示意图；

图5是本发明实施例四提供的存储设备的结构示意图；

图6是本发明实施例四提供的存储设备的结构示意图；

图7是本发明实施例五提供的电源模块的结构示意图；

图8是本发明实施例六提供的电源模块的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本发明实施例提供了一种电源装置，硬盘框包括硬盘背板及多个硬盘，该硬盘背板上设有多个硬盘插槽，硬盘插槽用于为插设在硬盘插槽中的硬盘提供工作电压，工作电压包括第一工作电压和第二工作电压，电源装置适用于插在硬盘背板上，参见图1，该装置包括：第一电源模块101和第二电源模块102，第一电源模块101和第二电源模块102上分别设有与硬盘插槽103匹配的连接器，第一电源模块101和第二电源模块102通过连接器安装在硬盘插槽103内。

第一电源模块101包括：第一转换单元，用于将第一工作电压转换为第二工作电压；

第一控制单元，用于控制第一转换单元输出第二工作电压至硬盘插槽103，当第一转换单元输出至硬盘插槽103的电压异常时，控制第一转换单元停止向硬盘插槽103输出电压；

第二电源模块102包括：第二转换单元，用于将第一工作电压转换为第二工作电压；

第二控制单元，用于当第一转换单元输出至硬盘插槽103的电压异常时，控制第二转换单元输出第二工作电压至硬盘插槽103。

上述连接器包括：

输入端子，用于将硬盘插槽103提供的第一工作电压输入第一电源模块101或第二电源模块102；

输出端子，用于将第一电源模块101或第二电源模块102输出的第二工作电压输入硬盘插槽103。

其中，电压异常是指电压不在预定电压范围内。

本发明实施例提供的电源装置，通过在两个电源模块上设有可以与硬盘插槽匹配的连接器，且两个电源模块进行冗余备份，当其中一个电源模块出现故障时，可以使用另一个来对硬盘进行供电，实现了电源模块的冗余备份，同时通过电源模块上的与硬盘插槽匹配的连接器，可以将电源模块拔出后进行维护，避免了现有技术对电源模块进行维护时必须停机的问题，提高了可靠性，节省了时间。

实施例二

本发明实施例提供了一种电源装置，硬盘框包括硬盘背板及多个硬盘，该硬盘背板既可以是存储节点中的硬盘背板，也可以是服务器中的硬盘背板，该硬盘背板上设有多个硬盘插槽，硬盘插槽用于为插设在硬盘插槽中的硬盘提供工作电压，工作电压包括第一工作电压和第二工作电压，电源装置适用于插在硬盘背板上，参见图2～3，该装置包括：第一电源模块201和第二电源模块202，第一电源模块201和第二电源模块202上设有与硬盘插槽203匹配的连接器，第一电源模块201和第二电源模块202通过连接器安装在上述硬盘插槽203内，优选地，第一电源模块201和第二电源模块202的形状和尺寸可以分别与硬盘相同。

其中，第一电源模块201包括：第一转换单元2011，用于将第一工作电压转换为第二工作电压；

第一控制单元2012，用于控制第一转换单元输出第二工作电压至硬盘插槽203，当第一转换单元输出至硬盘插槽203的电压异常时，控制第一转换单元停止向硬盘插槽203输出电压；

第二电源模块202包括：第二转换单元2021，用于将第一工作电压转换为第二工作电压；

第二控制单元2022，用于当第一转换单元2011输出至硬盘插槽203的电压异常时，控制第二转换单元输出第二工作电压至硬盘插槽203。

上述连接器包括：

输入端子，用于将硬盘插槽203提供的第一工作电压输入第一电源模块201或第二电源模块202；

输出端子，用于将第一电源模块201或第二电源模块202输出的第二工作电压输入硬盘插槽203。

其中，电压异常是指电压不在预定电压范围内。

上述第一电源模块201和第二电源模块202的第一工作电压可以由一个第一工作电源模块204提供。该第一工作电源模块204可以将市电等转换为该第一工作电压。

参见图2，该装置还包括：第一电源连接线205、第二电源连接线206、与第一电源连接线205和第二电源连接线206匹配的两根地线207。第一电源模块201、第二电源模块202与硬盘插槽203均通过第一电源连接线205与第一工作电源模块204连接，第一电源模块201和第二电源模块202通过第二电源连接线206与硬盘插槽203电连接。

进一步地，当第一转换单元2011和第二转换单元2021的输出电压正常时，第一控制单元2012和第二控制单元2022还用于控制第一转换单元2011和第二转换单元2021同时输出第二工作电压至硬盘插槽203。

具体地，第一转换单元2011和第二转换单元2021分别包括：电压转换电路和第一开关，第一开关的控制端与第一控制单元2012或第二控制单元2022电连接，第一开关的输入端与电压转换电路的输出端电连接，第一开关的输出端与硬盘插槽203电连接。其中，第一控制单元2012或第二控制单元2022通过控制第一开关，来控制第一转换单元2011或第二转换单元2021是否输出电压。其中，上述第一开关可以是MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，金氧半场效晶体管)。

进一步地，第一转换单元2011和第二转换单元2021分别还包括：第二开关，第二开关的控制端与第一控制单元2012或第二控制单元2022电连接，第二开关的输入端用于输入硬盘插槽203提供的第一工作电压，第二开关的输出端与电压转换电路的输入端电连接；

第一控制单元2012，还用于检测从第一电源模块201的输入端子输入的电压是否正常，当第一电源模块201的输入端子输入的电压正常时，控制第一转换单元2011的第二开关闭合；

第二控制单元2022，还用于检测从第二电源模块202的输入端子输入的电压是否正常，当第二电源模块202的输入端子输入的电压正常时，控制第二转换单元2021的第二开关闭合。

其中，上述第二开关可以是MOSFET。

进一步地，第一转换单元2011和第二转换单元2021分别还包括：过流保护子单元和缓启动子单元，过流保护子单元、缓启动子单元和第二开关的输入端依次电连接；

第一控制单元2012还用于当第一电源模块201的输入端子输入的电压正常时，控制第一转换单元2011的缓启动子单元启动；

第二控制单元2022还用于当第二电源模块202的输入端子输入的电压正常时，控制第二转换单元2021的缓启动子单元启动。

上述过流保护子单元能够防止电流过大，对电路起保护作用。缓启动子单元能够使得第一工作电源模块204上电时，延迟第一电源模块201和第二电源模块202的上电时间，也是对电路起保护作用。

具体地，当第一电源模块201的输入端子输入的电压正常时，第一控制单元2012控制第一转换单元2011的缓启动子单元启动；当电压缓启动到12V后，第一控制单元2012闭合第一转换单元2011的第二开关，第一转换单元2011开始工作；当第一转换单元2011输出的电压为5V时，第一控制单元2012闭合第一转换单元2011的第一开关。

容易知道，在实际实现中也可以只有上述过流保护子单元和缓启动子单元中的一个。

容易知道，上述缓启动子单元可通过MOSFET实现，且该MOSFET与可编程逻辑控制器电连接，可编程逻辑控制器通过控制MOSFET实现缓启动；过流保护子单元可以通过过流保护继电器或其他电子元器件实现。

具体地，连接器还包括插稳信号检测端子，用于当连接器插入硬盘插槽203后，产生插稳信号；

第一控制单元2012还用于，当检测到插稳信号后，控制第一转换单元2011开始工作；

第二控制单元2022还用于，当检测到插稳信号后，控制第二转换单元2021开始工作。

具体地，插稳信号检测端子可以是连接器中的引脚，作为该插稳信号检测端子的引脚设计的比其他引脚短，当该引脚与硬盘插槽接触时，产生插稳信号。例如，在连接器上设计两个短引脚：引脚一和引脚二，一种实现方式是，硬盘背板检测引脚一和引脚二产生的插稳信号，当检测到引脚一和引脚二产生的插稳信号时，通过其他引脚向电源模块发送该插稳信号；另一种实现方式是，电源模块通过引脚一产生插稳信号，硬盘背板通过引脚二向电源模块回传该插稳信号。

具体地，硬盘背板划分有第一区域和第二区域，多个硬盘插槽203包括第一硬盘插槽2031和第二硬盘插槽2032，第一硬盘插槽2031位于第一区域内，第二硬盘插槽2032位于第二区域内，如图2所示，硬盘背板上的硬盘插槽通常呈矩阵排列，在本实施例中，可以将左边两列作为第一硬盘插槽，将右边两列作为第二硬盘插槽。第一转换单元2011与第一硬盘插槽2031连接，第二转换单元2021与第一硬盘插槽2031连接；

如图3，第一电源模块201还包括：

第三转换单元2013，用于将第一工作电压转换为第二工作电压，且第三转换单元2013与第二硬盘插槽2032连接；

相应地，第一控制单元2012，用于当第一转换单元2011或第三转换单元2013的输出电压异常时，控制第一转换单元2011和第三转换单元2013不输出第二工作电压；

第二电源模块202还包括：

第四转换单元2023，用于将第一工作电压转换为第二工作电压，且第四转换单元2023与第二硬盘插槽2031连接；

相应地，第二控制单元2022，用于当第一转换单元2011或第三转换单元2013的输出电压异常时，控制第二转换单元2021和第四转换单元输出2023第二工作电压；当第二转换单元2021或第四转换单元2023的输出电压异常时，控制第二转换单元2021和第四转换单元2023不输出第二工作电压。

上述方案中，将硬盘插槽划分为了两个区域，每个电源模块分别为一个区域供电，缩短了电源模块的输出电流至多个硬盘插槽时经过的距离，从而降低了电流经过多个硬盘插槽时产生的电压降。在具体实现时，为了降低电流经过的电压降可以将第一电源模块和第二电源模块分别设在第一硬盘插槽和第二硬盘插槽中；当然也可将第一电源模块和第二电源模块分别设在第二硬盘插槽和第一硬盘插槽中，此时只要保证第一电源模块和第二电源模块分别设在第二区域和第一区域中，距离第一硬盘插槽和第二硬盘插槽中较近的位置即可。

值得说明的是，在上述将硬盘插槽划分为两个区域的基础上，还可以将硬盘插槽划分为更多的区域，相应地，设置更多的电源模块与划分的区域对应；其原理与上述划分为两个区域时相同，这里不再赘述。

具体地，第一转换单元2011、第二转换单元2021、第三转换单元2013和第四转换单元2023结构相同。

当第一电源模块201或者第二电源模块202出现故障时，第一控制单元或第二控制单元通过控制开关来停止输出，进而可以进行热拔插，并做进一步地维护。但是，当第一电源模块201和第二电源模块202同时出现故障时，需要将第一电源模块201和第二电源模块202同时拔出维护。

本发明实施例提供的电源装置，通过在两个电源模块上设有可以与硬盘插槽匹配的连接器，且两个电源模块进行冗余备份，当其中一个电源模块出现故障时，可以使用另一个来对硬盘进行供电，实现了电源模块的冗余备份，同时通过电源模块上的与硬盘插槽匹配的连接器，可以将电源模块拔出后进行维护，避免了现有技术对电源模块进行维护时必须停机的问题，提高了可靠性，节省了时间；将硬盘插槽划分为了两个区域，每个电源模块分别为一个区域供电，缩短了电源模块的输出电流至多个硬盘插槽时经过的距离，从而降低了电流经过多个硬盘插槽时产生的电压降。

实施例三

本发明实施例提供了一种存储设备，参见图4，该设备包括：

电源装置、硬盘框和控制板32，硬盘框包括硬盘背板31及多个硬盘，硬盘背板上设有多个硬盘插槽303，硬盘插槽303用于为插设在硬盘插槽303中的硬盘提供工作电压，控制板32与硬盘背板31连接，且控制板32包括高速连接器、输入输出接口和交换芯片，工作电压包括第一工作电压和第二工作电压，该装置包括：

第一电源模块301和第二电源模块302，且第一电源模块301和第二电源模块302上设有与硬盘插槽303匹配的连接器，第一电源模块301和第二电源模块302通过连接器安装在硬盘插槽303内；

第一电源模块301包括：第一转换单元，用于将第一工作电压转换为第二工作电压；

第一控制单元，用于控制第一转换单元输出第二工作电压至硬盘插槽303，当第一转换单元输出至硬盘插槽303的电压异常时，控制第一转换单元停止向硬盘插槽303输出电压；

第二电源模块302包括：第二转换单元，用于将第一工作电压转换为第二工作电压；

第二控制单元，用于当第一转换单元输出至硬盘插槽303的电压异常时，控制第二转换单元输出电压至硬盘插槽303。

其中，电压异常是指电压不在预定电压范围内。

上述连接器包括：

输入端子，用于将硬盘插槽303提供的第一工作电压输入第一电源模块301或第二电源模块302；

输出端子，用于将第一电源模块301或第二电源模块302输出的第二工作电压输入硬盘插槽303。

本发明实施例提供的存储设备，通过在两个电源模块上设有可以与硬盘插槽匹配的连接器，且两个电源模块进行冗余备份，当其中一个电源模块出现故障时，可以使用另一个来对硬盘进行供电，实现了电源模块的冗余备份，同时通过电源模块上的与硬盘插槽匹配的连接器，可以将电源模块拔出后进行维护，避免了现有技术对电源模块进行维护时必须停机的问题，提高了可靠性，节省了时间。

实施例四

本发明实施例提供了一种存储设备，参见图5～图6，该设备包括：

电源装置、硬盘框和控制板42，硬盘框包括硬盘背板41及多个硬盘，硬盘背板41上设有多个硬盘插槽403，硬盘插槽403用于为插设在硬盘插槽403中的硬盘提供工作电压，工作电压包括第一工作电压和第二工作电压，控制板42与硬盘背板41连接，控制板42包括高速连接器、输入输出接口和交换芯片，该电源装置包括：第一电源模块401和第二电源模块402，第一电源模块401和第二电源模块402上设有与硬盘插槽匹配的连接器，第一电源模块401和第二电源模块402工作时通过连接器安装在上述硬盘插槽403内，优选地，第一电源模块401和第二电源模块402的形状和尺寸可以分别与硬盘403相同。

其中，第一电源模块401包括：第一转换单元4011，用于将第一工作电压转换为第二工作电压；

第一控制单元4012，用于控制第一转换单元输出第二工作电压至硬盘插槽403，当第一转换单元输出至硬盘插槽403的电压异常时，控制第一转换单元停止向硬盘插槽403输出电压；

第二电源模块402包括：第二转换单元4021，用于将第一工作电压转换为第二工作电压；

第二控制单元4022，用于当第一转换单元4011输出至硬盘插槽403的电压异常时，控制第二转换单元输出第二工作电压至硬盘插槽403。

上述连接器包括：

输入端子，用于将硬盘插槽403提供的第一工作电压输入第一电源模块401或第二电源模块402；

输出端子，用于将第一电源模块401或第二电源模块402输出的第二工作电压输入硬盘插槽403。

其中，电压异常是指电压不在预定电压范围内。

进一步地，该设备还包括：第一工作电源模块404，上述第一电源模块401和第二电源模块402的第一工作电源可以由第一工作电源模块404提供。该第一工作电源模块404可以将市电等转换为该第一工作电压。

参见图5，该装置还包括：第一电源连接线405、第二电源连接线406、与第一电源连接线405和第二电源连接线406匹配的两根地线407。第一电源模块401、第二电源模块402与硬盘403均通过第一电源连接线405与第一工作电源模块404连接，第一电源模块401和第二电源模块402通过第二电源连接线406与硬盘403电连接。

进一步地，当第一转换单元4011和第二转换单元4021的输出电压正常时，第一控制单元4012和第二控制单元4022还用于控制第一转换单元4011和第二转换单元4021同时输出第二工作电压至硬盘插槽403。

具体地，第一转换单元4011和第二转换单元4021分别包括：电压转换电路和第一开关，第一开关的控制端与第一控制单元4012或第二控制单元4022电连接，第一开关的输入端与电压转换电路的输出端电连接，第一开关的输出端与硬盘插槽403电连接。其中，第一控制单元4012或第二控制单元4022通过控制第一开关，来控制第一转换单元4011或第二转换单元4021是否输出电压。其中，上述第一开关可以是MOSFET。

进一步地，第一转换单元4011和第二转换单元4021分别还包括：第二开关，第二开关的控制端与第一控制单元4012或第二控制单元4022电连接，第二开关的输入端用于输入硬盘插槽403提供的第一工作电压，第二开关的输出端与电压转换电路的输入端电连接；

第一控制单元4012，还用于检测从第一电源模块401的输入端子输入的电压是否正常，当第一电源模块401的输入端子输入的电压正常时，控制第一转换单元4011的第二开关闭合；

第二控制单元4022，还用于检测从第二电源模块402的输入端子输入的电压是否正常，当第二电源模块402的输入端子输入的电压正常时，控制第二转换单元4021的第二开关闭合。

其中，上述第二开关可以是MOSFET。

进一步地，第一转换单元4011和第二转换单元4021分别还包括：过流保护子单元和缓启动子单元，过流保护子单元、缓启动子单元和第二开关的输入端依次电连接；

第一控制单元4012还用于当第一电源模块401的输入端子输入的电压正常时，控制第一转换单元4011的缓启动子单元启动；

第二控制单元4022还用于当第二电源模块402的输入端子输入的电压正常时，控制第二转换单元4021的缓启动子单元启动。

上述过流保护子单元能够防止电流过大，对电路起保护作用。缓启动子单元能够使得第一工作电源模块404上电时，延迟第一电源模块401和第二电源模块402的上电时间，也是对电路起保护作用。

具体地，当第一电源模块401的输入端子输入的电压正常时，第一控制单元4012控制第一转换单元4011的缓启动子单元启动；当电压缓启动到12V后，第一控制单元4012闭合第一转换单元4011的第二开关，第一转换单元4011开始工作；当第一转换单元4011输出的电压为5V时，第一控制单元4012闭合第一转换单元4011的第一开关。

容易知道，在实际实现中也可以只有上述过流保护子单元和缓启动子单元中的一个。

容易知道，上述缓启动子单元可通过MOSFET实现，且该MOSFET与可编程逻辑控制器电连接，可编程逻辑控制器通过控制MOSFET实现缓启动；过流保护子单元可以通过过流保护继电器或其他电子元器件实现。

具体地，连接器还包括插稳信号检测端子，用于当连接器插入硬盘插槽后，产生插稳信号；

第一控制单元4012还用于，当检测到插稳信号后，控制第一转换单元4011开始工作；

第二控制单元4022还用于，当检测到插稳信号后，控制第二转换单元4021开始工作。

具体地，插稳信号检测端子可以是连接器中的引脚，作为该插稳信号检测端子的引脚设计的比其他引脚短，当该引脚与硬盘插槽接触时，产生插稳信号。例如，在连接器上设计两个短引脚：引脚一和引脚二，一种实现方式是，硬盘背板检测引脚一和引脚二产生的插稳信号，当检测到引脚一和引脚二产生的插稳信号时，通过其他引脚向电源模块发送该插稳信号；另一种实现方式是，电源模块通过引脚一产生插稳信号，硬盘背板通过引脚二向电源模块回传该插稳信号。

具体地，硬盘背板划分有第一区域和第二区域，多个硬盘插槽403包括第一硬盘插槽4031和第二硬盘插槽4032，第一硬盘插槽4031位于第一区域内，第二硬盘插槽4032位于第二区域内，第一转换单元4011与第一硬盘插槽4031连接，第二转换单元4021与第一硬盘插槽4031连接；

如图6，第一电源模块401还包括：

第三转换单元4013，用于将第一工作电压转换为第二工作电压，且第三转换单元4013与第二硬盘插槽4032连接；

相应地，第一控制单元4012，用于当第一转换单元4011或第三转换单元4013的输出电压异常时，控制第一转换单元4011和第三转换单元4013不输出第二工作电压；

第二电源模块402还包括：

第四转换单元4023，用于将第一工作电压转换为第二工作电压，且第四转换单元4023与第二硬盘插槽4031连接；

相应地，第二控制单元4022，用于当第一转换单元4011或第三转换单元4013的输出电压异常时，控制第二转换单元4021和第四转换单元输出4023第二工作电压；当第二转换单元4021或第四转换单元4023的输出电压异常时，控制第二转换单元4021和第四转换单元4023不输出第二工作电压。

上述方案中，将硬盘插槽划分为了两个区域，每个电源模块分别为一个区域供电，缩短了电源模块的输出电流至多个硬盘插槽时经过的距离，从而降低了电流经过多个硬盘插槽时产生的电压降。在具体实现时，为了降低电流经过的电压降可以将第一电源模块和第二电源模块分别设在第一硬盘插槽和第二硬盘插槽中；当然也可将第一电源模块和第二电源模块分别设在第二硬盘插槽和第一硬盘插槽中，此时只要保证第一电源模块和第二电源模块分别设在第二区域和第一区域中，距离第一硬盘插槽和第二硬盘插槽中较近的位置即可。

值得说明的是，在上述将硬盘插槽划分为两个区域的基础上，还可以将硬盘插槽划分为更多的区域，相应地，设置更多的电源模块与划分的区域对应；其原理与上述划分为两个区域时相同，这里不再赘述。

具体地，第一转换单元4011、第二转换单元4021、第三转换单元4013和第四转换单元4023结构相同。

当第一电源模块401或者第二电源模块402出现故障时，第一控制单元或第二控制单元通过控制开关来停止输出，进而可以进行热拔插，并做进一步地维护。但是，当第一电源模块401和第二电源模块402同时出现故障时，需要将第一电源模块401和第二电源模块402同时拔出维护。

本发明实施例提供的存储设备，通过在两个电源模块上设有可以与硬盘插槽匹配的连接器，且两个电源模块进行冗余备份，当其中一个电源模块出现故障时，可以使用另一个来对硬盘进行供电，实现了电源模块的冗余备份，同时通过电源模块上的与硬盘插槽匹配的连接器，可以将电源模块拔出后进行维护，避免了现有技术对电源模块进行维护时必须停机的问题，提高了可靠性，节省了时间；将硬盘插槽划分为了两个区域，每个电源模块分别为一个区域供电，缩短了电源模块的输出电流至多个硬盘插槽时经过的距离，从而降低了电流经过多个硬盘插槽时产生的电压降。

实施例五

本发明实施例提供了一种电源模块，硬盘框包括硬盘背板及多个硬盘，硬盘背板上设有多个硬盘插槽，硬盘插槽用于为插设在硬盘插槽中的硬盘提供工作电压，工作电压包括第一工作电压和第二工作电压，电源模块适用于插在硬盘背板上，电源模块上设有与硬盘插槽匹配的连接器，电源模块通过连接器安装在硬盘插槽内，参见图7，该模块包括：

第五转换单元501，用于将第一工作电压转换为第二工作电压；

控制单元502，用于控制第五转换单元501是否向硬盘插槽503输出电压，当第五转换单元501向硬盘插槽503输出电压，且第五转换单元501输出至硬盘插槽503的电压异常时，控制第五转换单元501停止输出第二工作电压。

上述连接器包括：

输入端子，用于将硬盘插槽提供的第一工作电压输入电源模块；

输出端子，用于将电源模块输出的第二工作电压输入硬盘插槽。

其中，电压异常是指电压不在预定电压范围内。

本发明实施例提供的电源模块，通过在电源模块上设有可以与硬盘插槽匹配的连接器，且可与另一个电源模块进行冗余备份，当其中一个电源模块出现故障时，可以使用另一个来对硬盘进行供电，实现了电源模块的冗余备份，同时通过电源模块上的与硬盘插槽匹配的连接器，可以将电源模块拔出后进行维护，避免了现有技术对电源模块进行维护时必须停机的问题，提高了可靠性，节省了时间。

实施例六

本发明实施例提供了一种电源模块，硬盘框包括硬盘背板及多个硬盘，硬盘背板上设有多个硬盘插槽，硬盘插槽用于为插设在硬盘插槽中的硬盘提供工作电压，工作电压包括第一工作电压和第二工作电压，电源模块适用于插在硬盘背板上，电源模块上设有与硬盘插槽匹配的连接器，电源模块通过连接器安装在硬盘插槽内，参见图8，该模块包括：

第五转换单元601，用于将第一工作电压转换为第二工作电压；

控制单元602，用于控制第五转换单元601是否向硬盘插槽603输出电压，当第五转换单元601向硬盘插槽603输出电压，且第五转换单元601输出至硬盘插槽603的电压异常时，控制第五转换单元601停止输出第二工作电压。

上述连接器包括：

输入端子，用于将硬盘插槽提供的第一工作电压输入电源模块；

输出端子，用于将电源模块输出的第二工作电压输入硬盘插槽。

进一步地，上述电压异常是指电压不在预定电压范围内。

进一步地，控制单元602还用于当第五转换单元601没有向硬盘插槽603输出电压，且硬盘插槽603的电压异常时，控制第五转换单元601输出第二工作电压。

进一步地，控制单元602还用于当硬盘插槽603的电压正常时，控制第五转换单元601输出第二工作电压至硬盘插槽603。

具体地，第五转换单元601包括：电压转换电路和第一开关，第一开关的控制端与控制单元602电连接，第一开关的输入端与电压转换电路的输出端电连接，第一开关的输出端与硬盘插槽603电连接。其中，控制单元602通过控制第一开关，来控制第五转换单元601是否输出电压。其中，上述第一开关可以是MOSFET。

进一步地，第五转换单元601还包括：第二开关，第二开关的控制端与控制单元602电连接，第二开关的输入端用于输入硬盘插槽603提供的第一工作电压，第二开关的输出端与电压转换电路的输入端电连接；

控制单元602，还用于检测从电源模块的输入端子输入的电压是否正常，当电源模块的输入端子输入的电压正常时，控制第五转换单元601的第二开关闭合。

其中，上述第二开关可以是MOSFET。

进一步地，第五转换单元601还包括：过流保护子单元和缓启动子单元，过流保护子单元、缓启动子单元以及第二开关的输入端依次电连接；

控制单元602还用于当电源模块的输入端子输入的电压正常时，控制第五转换单元601的缓启动子单元启动。

上述过流保护子单元能够防止电流过大，对电路起保护作用。缓启动子单元能够使得第一工作电源上电时，延迟电源模块的上电时间，也是对电路起保护作用。具体地，当电源模块的输入端子输入的电压正常时，控制单元602控制第五转换单元601的缓启动子单元启动；当电压缓启动到12V后，控制单元602闭合第五转换单元601的第二开关，第五转换单元601开始工作；当第五转换单元601输出的电压为5V时，控制单元602闭合第五转换单元601的第一开关。

容易知道，上述缓启动子单元可通过MOSFET实现，且该MOSFET与可编程逻辑控制器电连接，可编程逻辑控制器通过控制MOSFET实现缓启动；过流保护子单元可以通过过流保护继电器或其他电子元器件实现。

具体地，连接器还包括插稳信号检测端子，用于当连接器插入硬盘插槽后，产生插稳信号；

控制单元602还用于，当检测到插稳信号后，控制第五转换单元601开始工作。

具体地，插稳信号检测端子可以是连接器中的引脚，作为该插稳信号检测端子的引脚设计的比其他引脚短，当该引脚与硬盘插槽接触时，产生插稳信号。例如，在连接器上设计两个短引脚：引脚一和引脚二，一种实现方式是，硬盘背板检测引脚一和引脚二产生的插稳信号，当检测到引脚一和引脚二产生的插稳信号时，通过其他引脚向电源模块发送该插稳信号；另一种实现方式是，电源模块通过引脚一产生插稳信号，硬盘背板通过引脚二向电源模块回传该插稳信号。

硬盘背板划分有第一区域和第二区域，多个硬盘插槽603包括第一硬盘插槽6031和第二硬盘插槽6032，第一硬盘插槽6031位于第一区域内，第二硬盘插槽6032位于第二区域内，第五转换单元601与第一硬盘插槽6031连接；

进一步地，电源模块还包括：

第六转换单元604，用于将第一工作电压转换为第二工作电压，第六转换单元604与第二硬盘插槽6032连接；

控制单元602，用于当第五转换单元601或第六转换单元604的输出电压异常时，控制第五转换单元601和第六转换单元604不输出第二工作电压。

进一步地，控制单元602还用于当第一硬盘插槽6031的电压异常或第二硬盘插槽6032的电压异常，且第五转换单元601和第六转换单元604的输出电压正常时，控制第五转换单元601和第六转换单元604输出第二工作电压。

上述方案中，将硬盘划分为了两个区域，缩短了输出电流经过的距离，从而降低了电流经过存储节点时产生的电压降。

值得说明的是，在上述将硬盘划分为两个区域的基础上，还可以将硬盘划分为更多的区域，其原理与上述划分为两个区域时相同，这里不再赘述。

具体地，第五转换单元601和第六转换单元602结构相同。

当电源模块出现故障时，控制单元603通过控制开关来停止输出，进而可以进行热拔插，并做进一步地维护。

本发明实施例提供的电源模块，通过在电源模块上设有可以与硬盘插槽匹配的连接器，且可与另一个电源模块进行冗余备份，当其中一个电源模块出现故障时，可以使用另一个来对硬盘进行供电，实现了电源模块的冗余备份，同时通过电源模块上的与硬盘插槽匹配的连接器，可以将电源模块拔出后进行维护，避免了现有技术对电源模块进行维护时必须停机的问题，提高了可靠性，节省了时间。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种电源装置，硬盘框包括硬盘背板及多个硬盘，所述硬盘背板上设有多个硬盘插槽，所述硬盘插槽用于为插设在所述硬盘插槽中的硬盘提供工作电压，所述工作电压包括第一工作电压和第二工作电压，其特征在于，所述电源装置适用于插在所述硬盘背板上，所述装置包括：第一电源模块和第二电源模块，且所述第一电源模块和所述第二电源模块上分别设有与所述硬盘插槽匹配的连接器，所述第一电源模块和所述第二电源模块通过所述连接器安装在所述硬盘插槽内；

所述第一电源模块包括：第一转换单元，用于将所述第一工作电压转换为所述第二工作电压；

第一控制单元，用于控制所述第一转换单元输出所述第二工作电压至所述硬盘插槽，当所述第一转换单元输出至所述硬盘插槽的电压异常时，控制所述第一转换单元停止向所述硬盘插槽输出电压；

所述第二电源模块包括：第二转换单元，用于将所述第一工作电压转换为所述第二工作电压；

第二控制单元，用于当所述第一转换单元输出至所述硬盘插槽的电压异常时，控制所述第二转换单元输出所述第二工作电压至所述硬盘插槽；

所述连接器包括：

输入端子，用于将所述硬盘插槽提供的所述第一工作电压输入所述第一电源模块或所述第二电源模块；

输出端子，用于将所述第一电源模块或所述第二电源模块输出的所述第二工作电压输入所述硬盘插槽。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一控制单元和所述第二控制单元还用于当所述第一转换单元和所述第二转换单元的输出电压正常时，控制所述第一转换单元和所述第二转换单元同时输出所述第二工作电压至所述硬盘插槽。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一转换单元和所述第二转换单元分别包括：电压转换电路和第一开关，所述第一开关的控制端与所述第一控制单元或所述第二控制单元电连接，所述第一开关的输入端与所述电压转换电路的输出端电连接，所述第一开关的输出端与所述硬盘插槽电连接。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一转换单元和所述第二转换单元分别还包括：第二开关，所述第二开关的控制端与所述第一控制单元或所述第二控制单元电连接，所述第二开关的输入端用于输入所述硬盘插槽提供的所述第一工作电压，所述第二开关的输出端与所述电压转换电路的输入端电连接；

所述第一控制单元，还用于检测从所述第一电源模块的输入端子输入的电压是否正常，当所述第一电源模块的输入端子输入的电压正常时，控制所述第一转换单元的第二开关闭合；

所述第二控制单元，还用于检测从所述第二电源模块的输入端子输入的电压是否正常，当所述第二电源模块的输入端子输入的电压正常时，控制所述第二转换单元的第二开关闭合。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一转换单元和所述第二转换单元分别还包括：过流保护子单元和缓启动子单元，所述过流保护子单元、所述缓启动子单元和所述第二开关的输入端依次电连接；

所述第一控制单元还用于当所述第一电源模块的输入端子输入的电压正常时，控制所述第一转换单元的缓启动子单元启动；

所述第二控制单元还用于当所述第二电源模块的输入端子输入的电压正常时，控制所述第二转换单元的缓启动子单元启动。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述连接器还包括插稳信号检测端子，用于当所述连接器插入所述硬盘插槽后，产生插稳信号；

所述第一控制单元还用于，当检测到所述插稳信号后，控制所述第一转换单元开始工作；

所述第二控制单元还用于，当检测到所述插稳信号后，控制所述第二转换单元开始工作。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述硬盘背板划分有第一区域和第二区域，所述多个硬盘插槽包括第一硬盘插槽和第二硬盘插槽，所述第一硬盘插槽位于所述第一区域内，所述第二硬盘插槽位于所述第二区域内，所述第一转换单元和所述第二转换单元分别与所述第一硬盘插槽连接；

所述第一电源模块还包括：

第三转换单元，用于将所述第一工作电压转换为所述第二工作电压，且所述第三转换单元与所述第二硬盘插槽连接；

所述第一控制单元，用于当所述第一转换单元或所述第三转换单元的输出电压异常时，控制所述第一转换单元和所述第三转换单元不输出所述第二工作电压；

所述第二电源模块还包括：

第四转换单元，用于将所述第一工作电压转换为所述第二工作电压，且所述第四转换单元与所述第二硬盘插槽连接；

所述第二控制单元，用于当所述第一转换单元或所述第三转换单元的输出电压异常时，控制所述第二转换单元和所述第四转换单元输出所述第二工作电压；当所述第二转换单元或所述第四转换单元的输出电压异常时，控制所述第二转换单元和所述第四转换单元不输出所述第二工作电压。

8.一种存储设备，所述设备包括：电源装置和硬盘框，所述硬盘框包括硬盘背板及多个硬盘，所述硬盘背板上设有多个硬盘插槽，所述硬盘插槽用于为插设在所述硬盘插槽中的硬盘提供工作电压，所述工作电压包括第一工作电压和第二工作电压，其特征在于，所述电源装置为如权利要求1-7任一项所述的电源装置，所述电源装置插在所述硬盘背板上。

9.一种电源模块，硬盘框包括硬盘背板及多个硬盘，所述硬盘背板上设有多个硬盘插槽，所述硬盘插槽用于为插设在所述硬盘插槽中的硬盘提供工作电压，所述工作电压包括第一工作电压和第二工作电压，其特征在于，所述电源模块适用于插在所述硬盘背板上，所述电源模块上设有与所述硬盘插槽匹配的连接器，所述电源模块通过所述连接器安装在所述硬盘插槽内，所述电源模块包括：

第五转换单元，用于将所述第一工作电压转换为所述第二工作电压；

控制单元，用于控制所述第五转换单元是否向所述硬盘插槽输出电压，当所述第五转换单元向所述硬盘插槽输出电压，且所述第五转换单元输出至所述硬盘插槽的电压异常时，控制所述第五转换单元停止输出所述第二工作电压；

所述连接器包括：

输入端子，用于将所述硬盘插槽提供的所述第一工作电压输入所述电源模块；

输出端子，用于将所述电源模块输出的所述第二工作电压输入所述硬盘插槽。

10.根据权利要求9所述的电源模块，其特征在于，所述控制单元还用于当所述硬盘插槽的电压正常时，控制所述第五转换单元输出所述第二工作电压。

11.根据权利要求9所述的电源模块，其特征在于，所述第五转换单元包括：电压转换电路和第一开关，所述第一开关的控制端与所述控制单元电连接，所述第一开关的输入端与所述电压转换电路的输出端电连接，所述第一开关的输出端与所述硬盘插槽电连接。

12.根据权利要求11所述的电源模块，其特征在于，所述第五转换单元还包括：第二开关，所述第二开关的控制端与所述控制单元电连接，所述第二开关的输入端用于输入所述硬盘插槽提供的所述第一工作电压，所述第二开关的输出端与所述电压转换电路的输入端电连接；

所述控制单元，还用于检测从所述电源模块的输入端子输入的电压是否正常，当所述电源模块的输入端子输入的电压正常时，控制所述第五转换单元的第二开关闭合。

13.根据权利要求9-12任一项所述的电源模块，其特征在于，所述连接器还包括插稳信号检测端子，用于当所述连接器插入所述硬盘插槽后，产生插稳信号；

所述控制单元还用于，当检测到所述插稳信号后，控制所述第五转换单元开始工作。

14.根据权利要求9-12任一项所述的电源模块，其特征在于，所述硬盘背板划分有第一区域和第二区域，所述多个硬盘插槽包括第一硬盘插槽和第二硬盘插槽，所述第一硬盘插槽位于所述第一区域内，所述第二硬盘插槽位于所述第二区域内，所述第五转换单元与所述第一硬盘插槽连接；

所述电源模块还包括：

第六转换单元，用于将所述第一工作电压转换为所述第二工作电压，所述第六转换单元与所述第二硬盘插槽连接；

所述控制单元，用于当所述第五转换单元或所述第六转换单元的输出电压异常时，控制所述第五转换单元和所述第六转换单元不输出所述第二工作电压。