CN106227320A - 一种服务器节点的备用供电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种服务器节点的备用供电方法，其实现过程为：在RACK机柜内的每个节点上，均设置有供电模组，该供电模组都配置一个主电源、一个备用电源以及与其相连的电源板,主电源为节点供电时，备用电源不工作，当机柜内的供电断电后，节点上的电源板会检测到短路故障，通过切换线路切换至备用电池供电。该一种服务器节点的备用供电方法与现有技术相比，保证在机柜内的供电铜排断电时，服务器节点可快速切换至备用电池供电，可避免rack整机柜的铜排断电时，节点上的业务受到影响，大大增强RACK整机柜服务器的供电可靠性，实用性强，易于推广。

Description

一种服务器节点的备用供电方法

技术领域

本发明涉及服务器供电技术领域，具体地说是一种实用性强、服务器节点的备用供电方法。

背景技术

随着云计算的应用范围不断的扩大，网上审批、网上购物、网上银行支付业务的出现，人们工作生活上的许多业务都呈现信息化的发展趋势。对网络服务器的计算性能要求越来越大，云计算的概念也因此产生，并初步形成了政务云、卫生云、税务云的新概念。随着云计算技术的兴起和发展，作为传统机房中的单元-机柜系统，要求部署在机柜内部服务器计算节点的数据处理能力越来越强，部署密度越来越高。

RACK机柜服务器产品的出现正好顺应了云计算的发展要求。这种服务器机柜不仅拥有很高的数据处理能力，而且在42U高度的机柜内部能够集成高达80个计算节点。

目前的rack机柜服务器系统采用集中供电的方式来给系统中的所有节点、散热风扇模组供电。具体是：在机柜内部署一个大功率电源池，该电源池是由2N个电源模块通过供电背板互联实现N+N冗余供电输出；然后，通过供电铜排引出，机柜内的所有节点和散热风扇模组都在供电铜排上取电。

虽然采用基于铜排的集中供电架构有明显的优点：整机柜供电效率得到大幅提升，传导损耗降低。但，也有着不可回避的缺点：当与供电铜排相连的某一节点或风扇出现短路，就会导致供电铜排的正负极短路。最终，会导致整机柜掉电，使得机柜内的其他节点运行的业务受到影响。

为克服该问题，本文提出一种通过带备用电池的服务器节点实现备用供电的方法。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种实用性强、服务器节点的备用供电方法。

一种服务器节点的备用供电方法，其实现过程为：

在RACK机柜内的每个节点上，均设置有供电模组，该供电模组都配置一个主电源、一个备用电源以及与其相连的电源板,主电源为节点供电时，备用电源不工作，当机柜内的供电断电后，节点上的电源板会检测到短路故障，通过切换线路切换至备用电池供电。

所述备用电源的规格根据节点所配置的主板CPU、内存、硬盘的总功耗，以及维持半小时的供电时间来确定。

所述供电模组通过铜排与上述电源板相连接，即主电源通过主铜排，备用电源通过从铜排连接到电源板的取电端子上，相对应的，电源板上的取电端子设置有分别连接主铜排、从铜排的两组。

所述主铜排、从铜排均使用2根铜排分别与机柜上的主电源、备用电源相连接，且其供电的节点为1U1节点，即1U的节点托盘部署1款半宽主板，节点主板上集成2颗CPU，主板通过可热插拔方式与电源转接板连接，电源转接板采用线缆与电源板互联。

在机柜内每个节点的电源板上集成有一个功能模块，该功能模块由主铜排电压检测单元、电压切换单元组成，分别用于检测短路、切换供电链路，当供电铜排掉电时，节点供电会自动切换至备用电池来供电。

所述节点供电的自动切换过程为：

供电模组为节点供电电压为+12V，当功能模块上的电压检测单元检测到铜排上的+12V掉电时，输出信号来切换供电链路：将铜排上的12V供电切换至备用电池供电。

本发明的一种服务器节点的备用供电方法，具有以下优点：

本发明的一种服务器节点的备用供电方法，通过在机柜内的每个服务器节点上引入备份电池、并在每个节点的电源板上添加电压切换单元，可实现当机柜内的供电铜排断电后，集成在在节点电源板的电压切换模块会自动将节点供电链路切换到备份电池供电。保证在机柜内的供电铜排断电时，服务器节点可快速切换至备用电池供电，可避免rack整机柜的铜排断电时，节点上的业务受到影响，大大增强RACK整机柜服务器的供电可靠性，实用性强，易于推广。

附图说明

附图1为传统的RACK机柜铜排供电结构示意图。

附图2为带有备用电池的节点结构示意图。

附图3为功能模块示意图。

附图4为本发明的使用状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明提供一种服务器节点的备用供电方法，通过在RACK机柜内的每个节点上，都配置一个备用电源来实现。当机柜内的供电铜排断电后，在节点电源板的电压切换模块会自动将节点供电链路切换到备份电池供电。

从而，可以大大降低整机柜因某个节点或风扇短路导致整个机柜掉电给用户业务造成的损失，增强rack机柜服务器系统供电可靠性。

该备用电池，在节点正常工作时，不会给节点供电；当与节点相连的铜排供电链路出现短路时，节点上的电源板会检测到短路故障，通过切换线路切换至备用电池，实现节点供电的无缝切换。

在每个节点内添加一个备用电池作为节点的备用电源，可以大大降低整机柜因某个节点或风扇短路导致整个机柜掉电的风险，较小用户业务因断电所带来的损失。

如图1所示，为传统的RACK机柜铜排供电结构。该结构采用2根铜排与机柜上的电源池互联来实现给系统节点、风扇供电。

如图2所示，为带有备用电池的节点。节点为1U1节点方式（即：1U的节点托盘部署1款半宽主板，节点主板上集成2颗CPU，主板通过可热插拔方式与电源转接板连接，电源转接板采用线缆与电源板互联），节点通过电源板端的取电端子直接插接在铜排上取电。

如附图4所示，在该节点上，备用电池模块固定在节点托盘上，同时，通过线缆与节点上的电源板互联。其中：在电源板上，集成有一个电压切换装置。当从铜排供电的12V掉电后，通过该电压切换装置，可快速切换至备用电池来给节点主板和硬盘供电。

如图3所示，为功能模块的电源板12V电压切换模块示意图。该模块的工作原理如下：

当模块上的监控线路检测到铜排上的+12V掉电时，会输出信号来切换供电链路：将铜排上的12V供电切换至备用电池供电。如图3中，P12V_BUS表示机柜铜排上的供电电压，P12V_BBU表示节点备用电源输出电压。

这样可保证：

在节点的铜排供电断电时，节点可快速从铜排切换至节点的备用电池供电。可实现避免rack整机柜掉电的风险，确保系统上的业务不受影响。

此外，需要根据节点所配置的主板CPU、内存、硬盘的总功耗，以及维持半小时的供电时间，来确定备用电池的规格。

按照如图2的结构，设计电源板，在上面各集成电压切换模块，在节点上安装好备份电源，并与电源板互联。

按照图1的结构、将带有备份电池的节点逐个部署在机柜内，即可实现一款供电可靠性更强的rack机柜服务器机柜系统。

上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式，任何符合本发明的一种服务器节点的备用供电方法的权利要求书的且任何所述技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或替换，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (6)

1.一种服务器节点的备用供电方法，其特征在于，其实现过程为：在RACK机柜内的每个节点上，均设置有供电模组，该供电模组都配置一个主电源、一个备用电源以及与其相连的电源板,主电源为节点供电时，备用电源不工作，当机柜内的供电断电后，节点上的电源板会检测到短路故障，通过切换线路切换至备用电池供电。

2.根据权利要求1所述的一种服务器节点的备用供电方法，其特征在于，所述备用电源的规格根据节点所配置的主板CPU、内存、硬盘的总功耗，以及维持半小时的供电时间来确定。

3.根据权利要求1所述的一种服务器节点的备用供电方法，其特征在于，所述供电模组通过铜排与上述电源板相连接，即主电源通过主铜排，备用电源通过从铜排连接到电源板的取电端子上，相对应的，电源板上的取电端子设置有分别连接主铜排、从铜排的两组。

4.根据权利要求3所述的一种服务器节点的备用供电方法，其特征在于，所述主铜排、从铜排均使用2根铜排分别与机柜上的主电源、备用电源相连接，且其供电的节点为1U1节点，即1U的节点托盘部署1款半宽主板，节点主板上集成2颗CPU，主板通过可热插拔方式与电源转接板连接，电源转接板采用线缆与电源板互联。

5.根据权利要求3所述的一种服务器节点的备用供电方法，其特征在于，在机柜内每个节点的电源板上集成有一个功能模块，该功能模块由主铜排电压检测单元、电压切换单元组成，分别用于检测短路、切换供电链路，当供电铜排掉电时，节点供电会自动切换至备用电池来供电。

6.根据权利要求5所述的一种服务器节点的备用供电方法，其特征在于，所述节点供电的自动切换过程为：

供电模组为节点供电电压为+12V，当功能模块上的电压检测单元检测到铜排上的+12V掉电时，输出信号来切换供电链路：将铜排上的12V供电切换至备用电池供电。