CN111651029A - 一种可提供ipmi智能管理的电源系统 - Google Patents

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姜微微
郝瑞乔
徐成焱
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Abstract

本发明公开了一种可提供IPMI智能管理的电源系统，属于电源管理领域，要解决的技术问题为如何基于IPMI对电源系统进行监控和管理。包括：电源转换模块；温度传感器，用于监测板卡工作时的温度值；电流传感器，用于监测板卡中各路电源输出的电流值；控制管理模块，内部配置有控制芯片、电压检测单元、第一接口和第二接口，电压检测单元、第一接口和第二接口均与控制芯片电连接，电压检测单元与电源转换模块电连接，第一接口分别与温度传感器和电流传感器连接，第二接口用于输出上述电压值、电流值和温度值；MAC模块，与第二接口电连接；Connector连接器，分别与第二接口连接以及电源转换模块电连接。

Description

一种可提供IPMI智能管理的电源系统
技术领域
本发明涉及电源管理领域，具体地说是一种可提供IPMI智能管理的电源系统。
背景技术
目前，随着服务器系统集成化程度越来越高，对电源的智能管理提出了更高的要求，不仅需要电源系统具有更高的转换效率，还需要对电源系统进行动态运行的状态监控。
智能平台管理接口(Intelligent Platform Management Interface，简称IPMI)原本是一种Intel架构的企业系统的周边设备所采用的一种工业标准。IPMI亦是一个开放的免费标准，用户无需支付额外的费用即可使用此标准。IPMI能够横跨不同的操作系统、固件和硬件平台，可以智能的监视、控制和自动回报大量服务器的运作状况，以降低服务器系统成本。
基于上述，如何基于IPMI对电源系统进行监控和管理，是需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种可提供IPMI智能管理的电源系统，来解决如何基于IPMI对电源系统进行监控和管理的问题。
本发明实施例提供一种可提供IPMI智能管理的电源系统，包括：
电源转换模块，用于提供12V、3.3V和5V电源；
温度传感器，用于监测板卡工作时的温度值；
电流传感器，用于监测板卡中各路电源输出的电流值；
控制管理模块，内部配置有控制芯片、电压检测单元、第一接口和第二接口，电压检测单元、第一接口和第二接口均与控制芯片电连接，电压检测单元与电源转换模块电连接，用于监测电源转换模块的电压值，第一接口分别与温度传感器和电流传感器连接，用于接收温度值和电流值，第二接口用于输出上述电压值、电流值和温度值；
MAC模块，与第二接口电连接，用于通过其网络接口将上述电压值、电流值和温度值上传IPMP智能管理系统；
Connector连接器，分别与第二接口连接以及电源转换模块电连接，用于外接板卡。
作为优选，还包括热插拔保护模块，分别与第一接口以及Connector连接器连接，用于实现第一接口热插拔保护防拉死。
作为优选，所述电源转换模块包括：
第一电源转换单元，用于将220V交流电转换为12V直流电，并与第一电压检测单元和Connector连接器电连接；
第二电源转换单元，与第一电源转换单元连接，用于将12V直流电转换为5V直流电，并与电压检测单元电连接；
第三电源转换单元，与第一电源转换单元连接，用于将12V直流电转换为3.3V直流电，并与电压检测单元电连接。
作为优选，所述控制芯片为单片机STM32，通过其GPIO端口12V_EN1、12V_EN2、12V_EN3和12V_EN4控制第一电源转换模块中12V电压的输出顺序。
作为优选，所述第一接口为I2C接口。
作为优选，所述第二接口为UART接口或SPI接口，用于通过串行的方式将上述电压值、电流值和温度值传输至MAC模块；
或者，所述第二接口由RMII接口搭配PHY芯片组成，用于通过串行的方式将上述电压值、电流值和温度值传输至MAC模块。
作为优选，所述MAC模块为网络控制器CH395。
作为优选，所述电流传感器为ADM1293。
本发明的一种可提供IPMI智能管理的电源系统具有以下优点：
1、通过电压检测单元监测电压，通过电流传感器监测电流，通过温度传感器监测板卡工作温度，并将上述健康状态信息发送至IPMI智能管理，可实现对电源的监控和管理；
2、电源转换模块包括三个单元，将220V交流电转换为12V直流电的第一电源转换单元，将12V直流电转换为5V直流电的第二电源转换单元，以及将12V直流电转换为3.3V直流电的第三电源转换单元，控制芯片通过其GPIO端口控制第一电源转换模块中12V电压的输出顺序，实现了电源的管理；
3、通过热插拔保护模块实现了I2C的热拔插保护，确保了电路安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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。
下面结合附图对本发明进一步说明。
附图1为一种可提供IPMI智能管理的电源系统的结构框图；
附图2为一种可提供IPMI智能管理的电源系统的实现示意图；
附图3为一种可提供IPMI智能管理的电源系统中网口的实现示意图；
附图4为一种可提供IPMI智能管理的电源系统中第一接口热拔插保护防拉死的实现示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。
需要理解的是，在本发明实施例的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。在本发明实施例中的“多个”，是指两个或两个以上。
本发明实施例中的属于“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
本发明实施例提供一种可提供IPMI智能管理的电源系统，用于解决如何基于IPMI对电源系统进行监控和管理的技术问题。
实施例：
如附图1-4所示，本发明的一种可提供IPMI智能管理的电源系统，包括电源转换模块、温度传感器、电流传感器、控制管理模块、MAC模块和Connector连接器。电源转换模块、温度传感器、电流传感器、MAC模块均与控制模块电连接，分别与第二接口连接以及电源转换模块电连接。
其中，电源转换模块包括第一电源转换单元、第二电源转换单元和第三电源转换单元，第一电源转换单元用于将220V交流电转换为12V直流电，第二电源转换单元与第一电源转换单元连接，用于将12V直流电转换为5V直流电，第三电源转换单元，与第一电源转换单元连接，用于将12V直流电转换为3.3V直流电。第一电源转换单元还与Connector连接器电连接，用于为Connector连接器供电；上述第一电源转换单元、第二电源转换单元和第三电源转换单元均与控制管理模块连接。
控制管理模块内部配置有控制芯片、电压检测单元、第一接口和第二接口；第一接口为I2C接口，分别与温度传感器、电流传感器和Connector连接器连接，从温度传感器接收温度值，从电流传感器接收电流值；电压检测单元为模数转换器，分别与第一电源转换单元、第二电源转换单元和第三电源转换单元，监测每个电源转换单元的电压值；控制芯片为单片机STM32，控制芯片与上述电压检测单元、第一接口和第二接口电连接，并通过其GPIO端口12V_EN1、12V_EN2、12V_EN3和12V_EN4控制第一电源转换模块中12V电压的输出顺序；第二接口为UART接口，通过串行的方式将上述并行的健康信息(电压值、电流值和温度值)发送至MAC模块。
第三电源转换单元为上述控制芯片供电。
在实施过程中第二接口不限于使用UART接口，可选用带有SPI接口；或者选用带有RMII接口的控制芯片并搭配PHY芯片，需自行裁剪TCP/IP协议栈。
MAC模块为网络控制器CH395，通过其网络接口连接IPMI智能管理系统，将健康信息(电压值、电流值和温度值)发送至IPMI智能管理系统，从而实现对电源的监控和管理。
本发明的一种可提供IPMI智能管理的电源系统，工作方式为：
第一电源转换单元将220V交流电转为12V直流电；
第二电源转换单元将12V直流电转为5V直流电；
第三电源转换单元将12V直流电转为3.3V直流电，并为控制芯片供电；
电压检测单元与上述第一电源转换单元、第二电源转换单元以及第三电源转换单元电连接，监测每个电源转换单元的电压值；
控制芯片通过其GPIO端口12V_EN1、12V_EN2、12V_EN3、12V_EN4控制12V的顺序输出；
温度传感器监测板卡的工作温度，并将工作温度传输到第一接口；
电流检测器监测板卡各电路输出的电流，并将电流值传输到第一接口；
上述并行电压值、温度值以及电流值作为健康信息，第二接口以串行的方式将上述电压值、温度值以及电流值发送至MAC模块，MAC模块通过其网络接口将上述电压值、温度值以及电流值传送至IPMI智能管理系统，从而实现电源监控和管理。
本发明提供的一种可提供IPMI智能管理的电源系统，可以有效进行电源系统的状态监控。采用IPMB及管理网络实现电源监控信息的带外管理，便于CPCI、VPX等系统的管理网络互连。考虑到系统模块数量多及类似CPCI、VPX等板卡的热拔插需求，对IPMB总线增加隔离驱动芯片，防止IPMB通路拉死。
基于上述作为本实施例的改进，第一接口和Connector连接器之间连接有热插拔保护模块，用于实现第一接口热插拔保护防拉死。工作示意图如附图4所示。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (8)

1.一种可提供IPMI智能管理的电源系统，其特征在于包括：
电源转换模块，用于提供12V、3.3V和5V电源；
温度传感器，用于监测板卡工作时的温度值；
电流传感器，用于监测板卡中各路电源输出的电流值；
控制管理模块，内部配置有控制芯片、电压检测单元、第一接口和第二接口，电压检测单元、第一接口和第二接口均与控制芯片电连接，电压检测单元与电源转换模块电连接，用于监测电源转换模块的电压值，第一接口分别与温度传感器和电流传感器连接，用于接收温度值和电流值，第二接口用于输出上述电压值、电流值和温度值；
MAC模块，与第二接口电连接，用于通过其网络接口将上述电压值、电流值和温度值上传IPMP智能管理系统；
Connector连接器，分别与第二接口连接以及电源转换模块电连接，用于外接板卡。
2.根据权利要求1所述的一种可提供IPMI智能管理的电源系统，其特征在于还包括热插拔保护模块，连接于第一接口和Connector连接器之间，用于实现第一接口热插拔保护防拉死。
3.根据权利要求1或2所述的一种可提供IPMI智能管理的电源系统，其特征在于所述电源转换模块包括：
第一电源转换单元，用于将220V交流电转换为12V直流电，并与第一电压检测单元和Connector连接器电连接；
第二电源转换单元，与第一电源转换单元连接，用于将12V直流电转换为5V直流电，并与电压检测单元电连接；
第三电源转换单元，与第一电源转换单元连接，用于将12V直流电转换为3.3V直流电，并与电压检测单元电连接。
4.根据权利要求3所述的一种可提供IPMI智能管理的电源系统，其特征在于所述控制芯片为单片机STM32，通过其GPIO端口12V_EN1、12V_EN2、12V_EN3和12V_EN4控制第一电源转换模块中12V电压的输出顺序。
5.根据权利要求1或2所述的一种可提供IPMI智能管理的电源系统，其特征在于所述第一接口为I2C接口。
6.根据权利要求1或2所述的一种可提供IPMI智能管理的电源系统，其特征在于所述第二接口为UART接口或SPI接口，用于通过串行的方式将上述电压值、电流值和温度值传输至MAC模块；
或者，所述第二接口由RMII接口搭配PHY芯片组成，用于通过串行的方式将上述电压值、电流值和温度值传输至MAC模块。
7.根据权利要求1或2所述的一种可提供IPMI智能管理的电源系统，其特征在于所述MAC模块为网络控制器CH395。
8.根据权利要求1或2所述的一种可提供IPMI智能管理的电源系统，其特征在于所述电流传感器为ADM1293。
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