CN112068015B - 一种电源模组的健康度计算方法、装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本公开实施例提供一种电源模组的健康度计算方法、装置及电子设备，属于电源技术领域。包括：在目标电源模组开机时，获取所述所述目标电源模组的累积等效开机时长；根据累积等效开机时长和所述目标电源模组的平均无故障工作时间，计算目标电源模组的实时健康度得分；获取所述目标电源在最近N次开机运行中的预设类型的异常次数；根据预设类型的异常次数，确定所述最近N次的补偿健康度得分；将所述实时健康度得分和所述补偿健康度得分相加的和，作为所述目标电源模组的综合健康度得分。上述本公开实施例提供的方案，保障电源系统中并联模块的寿命均衡，工作稳定。更真实地反馈电源模组现实工作记录；方便电源管理单元对电源模组采取更正确的决策。

Description

一种电源模组的健康度计算方法、装置及电子设备
技术领域
本公开涉及电源技术领域，尤其涉及一种电源模组的健康度计算方法、装置及电子设备。
背景技术
得益于集成电路技术的高速发展，数字电源逐步开始替代模拟电源。相对于模拟电源，数字电源具有适应性强灵活度高、可编程控制算法、高集成度等优点，因此数字电源的控制算法具有很高的提升潜力。同时半导体技术的发展使得数字电源可以做的频率越来越高体积越来越小。
为保证系统的可靠性，很多设备的电源系统采用多电源模组并联供电的方式，在众多模块中如何确定哪些做输出哪些做备份需要一套优秀的计算方法，既要保证系统工作稳定可靠，又要均衡各个模块的使用寿命。
现有的健康度计算方法存仅根据历史故障记录评估电源模组的健康度，依据参数单一、评估准确度较低。
发明内容
有鉴于此，本公开实施例提供一种电源模组的健康度计算方法、装置及电子设备，至少部分解决现有技术中存在的问题。
第一方面，本公开实施例提供一种电源模组的健康度计算方法，所述方法包括：
在目标电源模组开机时，获取所述所述目标电源模组的累积等效开机时长；
根据所述累积等效开机时长和所述目标电源模组的平均无故障工作时间，计算所述目标电源模组的实时健康度得分；
获取所述目标电源在最近N次开机运行中的预设类型的异常次数，其中，N为正整数；
根据预设类型的异常次数，确定所述最近N次的补偿健康度得分；
将所述实时健康度得分和所述补偿健康度得分相加的和，作为所述目标电源模组的综合健康度得分。
可选的，所述在目标电源模组开机时，获取所述所述目标电源模组的累积等效开机时长的步骤，包括：
获取所述目标电源模组的全部历史单次开机时长；
将全部历史单次开机时长叠加，得到所述累计等效开机时长。
可选的，所述获取所述目标电源模组的全部历史单次开机时长的步骤，包括：
计算所述目标电源模组开机运行过程中的特定等效时长，其中，所述特定等效时长包括常规等效时长、重载等效时长和警告及故障等效时长；
将全部所述特定等效时长相加的和，作为所述目标电源模组在当前次开机的等效时长。
可选的，所述计算所述目标电源模组开机运行过程中的特定等效时长的步骤，包括：
常规等效时长TimeOne＝MAX(T1，2*W1/P)；
重点等效时长TimeTwo＝X*MAX(t1，t1*i1/0.9i额，w1/0.9P)；
警告及故障等效时长TimeThree＝警告系数Y*Σ对应警告次数*对应权值+故障系数Z*Σ对应故障次数*对应权值。
可选的，所述根据所述累积等效开机时长和所述目标电源模组的平均无故障工作时间，计算所述目标电源模组的实时健康度得分的步骤，包括：
(MTBF-ΣMnT)/MTBF，其中，所述MTBF为所述目标电源模组的平均无故障工作时间，所述ΣMnT为所述累积等效开机时长。
可选的，所述异常次数包括警告次数和故障次数；
根据异常次数与健康补偿得分的映射表，查找所述最近N次的预设类型的异常次数，确定所述最近N次的补偿健康度得分。
可选的，异常次数包括警告次数和故障次数，所述异常次数与健康补偿得分的映射表如下：
若警告次数为0，且故障次数为0，则健康补偿得分为+0.5％；
若警告次数为1至5次，且故障次数为0，则健康补偿得分为0％；
若警告次数大于5次，且故障次数为0，则健康补偿得分为-0.5…％；
若故障次数为1至2次，则健康补偿得分为-1％；
若故障次数为3至5次，则健康补偿得分为-1.5％；
若故障次数大于5次，则健康补偿得分为-2％。
可选的，所述将所述实时健康度得分和所述补偿健康度得分相加的和，作为所述目标电源模组的综合健康度得分的步骤之后，所述方法还包括：
根据所在电源系统的输出功率，以及全部电源模组的综合健康度得分排名，选择适用的电源模组开启。
第二方面，本公开实施例提供一种电源模组的健康度计算装置，所述装置包括：
第一获取模块，用于在目标电源模组开机时，获取所述所述目标电源模组的累积等效开机时长；
第一计算模块，用于根据所述累积等效开机时长和所述目标电源模组的平均无故障工作时间，计算所述目标电源模组的实时健康度得分；
第二获取模块，用于获取所述目标电源在最近N次开机运行中的预设类型的异常次数，其中，N为正整数；
确定模块，用于根据预设类型的异常次数，确定所述最近N次的补偿健康度得分；
第二计算模块，用于将所述实时健康度得分和所述补偿健康度得分相加的和，作为所述目标电源模组的综合健康度得分。
第三方面，本公开实施例提供一种电子设备，包括存储器及处理器，其中，所述处理器用于执行第一方面中任一项所述的方法。
上述本公开实施例提供的方案，保障电源系统中并联模块的寿命均衡，工作稳定。更真实地反馈电源模组现实工作记录；方便电源管理单元对电源模组采取更正确的决策。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例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公开的一些实施例，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它的附图。
图1为本发明实施例提供的电源模组的健康度计算方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的电源模组的健康度计算方法的过程示意图；
图3为本发明实施例提供的电源模组的健康度计算方法涉及的健康度管理数据记录表；
图4为本发明实施例提供的电源模组的健康度计算装置的模块框图。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
参见图1，为本公开实施例提供一种电源模组的健康度计算方法的流程示意图。如图1所示，所述方法包括：
S101，在目标电源模组开机时，获取所述所述目标电源模组的累积等效开机时长；
设计了几组工作参数：
常量组：MTBF、额定功率；
普通计量组：开机次数、单次工作总时长、累计工作总时长、单次总输出能量，累计总输出能量；
重点计量组(大于80％输入额定电流状态)：单次工作时长、单次平均电流、单次总输出能量；
警告计量组(单位：次)：输入过压、输入过流、输出过压、输出欠压、输出过流、温度；
故障剂量组(单位：次)：输入过压、输入过流、输出过压、输出欠压、输出过流、温度。
可选的，所述在目标电源模组开机时，获取所述所述目标电源模组的累积等效开机时长的步骤，包括：
获取所述目标电源模组的全部历史单次开机时长；
将全部历史单次开机时长叠加，得到所述累计等效开机时长。
可选的，所述获取所述目标电源模组的全部历史单次开机时长的步骤，包括：
计算所述目标电源模组开机运行过程中的特定等效时长，其中，所述特定等效时长包括常规等效时长、重载等效时长和警告及故障等效时长；
将全部所述特定等效时长相加的和，作为所述目标电源模组在当前次开机的等效时长。
可选的，所述计算所述目标电源模组开机运行过程中的特定等效时长的步骤，包括：
常规等效时长TimeOne＝MAX(T1，2*W1/P)；
重点等效时长TimeTwo＝X*MAX(t1，t1*i1/0.9i额，w1/0.9P)；
警告及故障等效时长TimeThree＝警告系数Y*Σ对应警告次数*对应权值+故障系数Z*Σ对应故障次数*对应权值。
S102，根据所述累积等效开机时长和所述目标电源模组的平均无故障工作时间，计算所述目标电源模组的实时健康度得分；
可选的，所述根据所述累积等效开机时长和所述目标电源模组的平均无故障工作时间，计算所述目标电源模组的实时健康度得分的步骤，包括：
(MTBF-ΣMnT)/MTBF，其中，所述MTBF(Mean Time Between Failure)为所述目标电源模组的平均无故障工作时间，所述ΣMnT为所述累积等效开机时长。
S103，获取所述目标电源在最近N次开机运行中的预设类型的异常次数，其中，N为正整数；
S104，根据预设类型的异常次数，确定所述最近N次的补偿健康度得分；
可选的，所述异常次数包括警告次数和故障次数；
根据异常次数与健康补偿得分的映射表，查找所述最近N次的预设类型的异常次数，确定所述最近N次的补偿健康度得分。
可选的，异常次数包括警告次数和故障次数，所述异常次数与健康补偿得分的映射表如下：
若警告次数为0，且故障次数为0，则健康补偿得分为+0.5％；
若警告次数为1至5次，且故障次数为0，则健康补偿得分为0％；
若警告次数大于5次，且故障次数为0，则健康补偿得分为-0.5…％；
若故障次数为1至2次，则健康补偿得分为-1％；
若故障次数为3至5次，则健康补偿得分为-1.5％；
若故障次数大于5次，则健康补偿得分为-2％。
S105，将所述实时健康度得分和所述补偿健康度得分相加的和，作为所述目标电源模组的综合健康度得分。
可选的，所述将所述实时健康度得分和所述补偿健康度得分相加的和，作为所述目标电源模组的综合健康度得分的步骤之后，所述方法还包括：
根据所在电源系统的输出功率，以及全部电源模组的综合健康度得分排名，选择适用的电源模组开启。
在电源模组中完善多种参数的工作记录任务，工作参数包含：MTBF、额定功率、开机次数、单次工作总时长、累计工作总时长、单次总输出能量，累计总输出能量、以及相应的重载工作记录等，警告和故障参数包含：输入过压、输入过流、输出过压、输出欠压、输出过流、温度等，再对不同警告及故障设计不同的权值，经加权计算后得到健康度得分。
技术方案具有以下特征：
引入的工作参数更丰富更完善；
针对不同影响因子采用不同权值参与运算；
每次开机上电时计算，工作时以一定频率更新数据记录。
以下按照附图2来具体解释本方案中健康度计算步骤。其中参数含义参考图3(健康度管理数据记录表)中第一行(第一次开机记录)为例。
第1步常规参数健康度计算：
常规等效时长TimeOne＝MAX(T1，2*W1/P)；
用本次开机输出功率除以50％额定功率得到的时间长度与本次上电输出功率的时间长度，两者取最大值作为常规等效时长；
第2步重点参数健康度计算：
重点等效时长TimeTwo＝X*MAX(t1，t1*i1/0.9i额，w1/0.9P)；
重点等效时长取三个时间参数中最大的为准，再乘以系数X；
三个参数分别为高负载工作时长t1，高负载平均输入电流除以0.9倍额定输入电流再乘以t1，高负载输出总功除以0.9倍额定功率；
第3步警告及故障健康度计算：
警告及故障等效时长TimeThree＝警告系数Y*Σ对应警告次数*对应权值
+故障系数Z*Σ对应故障次数*对应权值。其中警告次数(N1V1、N1I1等以此类推)为每持续一个时间单位(例如1分钟)累加一次。
第一次开机的等效时长M1T＝TimeOne+TimeTwo+TimeThree；以此类推可以得到所有开机对应的等效工作时长。为了减少每次计算的工作量，管理系统可以将每次开机对应的等效工作时长存储在系统存储器内，这样只需要计算上一次开机的参数即可。
累计等效时长＝ΣMnT；(n＝1,2,3……)
累计健康度得分＝(MTBF-ΣMnT)/MTBF；
第4步最近五次开机健康度得分修正：
统计最新5次开机输出时长Tn(n＝1,2,3……)大于某一时间阈值(例如1小时)的合计警告次数A及合计故障次数B，补偿方法按照下表执行；
Figure BDA0002676794600000081
表1：近五次长开机健康度得分补偿表(示例)
经补偿后得到的健康度得分＝(MTBF-ΣMnT)/MTBF+K。
补偿之后呢，从多个电源模组中选择多个最优的电源模组工作。
需要说明的是，本专利提出的健康度评估方法中，各种警告及故障对应的权值视实际情况调整分配，补偿K取值同样视实际情况调整分配，即所有取值只做讲解方法使用，不做固定限制。警告及故障因子并非仅限于本专利中所列出的。
参见图4，为本公开实施例提供一种电源模组的健康度计算装置的模块框图。如图4所示，所述装置40包括：
第一获取模块401，用于在目标电源模组开机时，获取所述所述目标电源模组的累积等效开机时长；
第一计算模块402，用于根据所述累积等效开机时长和所述目标电源模组的平均无故障工作时间，计算所述目标电源模组的实时健康度得分；
第二获取模块403，用于获取所述目标电源在最近N次开机运行中的预设类型的异常次数，其中，N为正整数；
确定模块404，用于根据预设类型的异常次数，确定所述最近N次的补偿健康度得分；
第二计算模块405，用于将所述实时健康度得分和所述补偿健康度得分相加的和，作为所述目标电源模组的综合健康度得分。
此外，本公开实施例提供一种电子设备，包括存储器及处理器，其中，所述处理器用于执行第一方面中任一项所述的方法。
上述本公开实施例提供的方案，保障电源系统中并联模块的寿命均衡，工作稳定。更真实地反馈电源模组现实工作记录；方便电源管理单元对电源模组采取更正确的决策。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种电源模组的健康度计算方法，其特征在于，所述方法包括：
在目标电源模组开机时，获取所述目标电源模组的累积等效开机时长；
根据所述累积等效开机时长和所述目标电源模组的平均无故障工作时间，计算所述目标电源模组的实时健康度得分；
获取所述目标电源在最近N次开机运行中的预设类型的异常次数，其中，N为正整数；
根据预设类型的异常次数，确定所述最近N次的补偿健康度得分；
将所述实时健康度得分和所述补偿健康度得分相加的和，作为所述目标电源模组的综合健康度得分；
所述在目标电源模组开机时，获取所述目标电源模组的累积等效开机时长的步骤，包括：
获取所述目标电源模组的全部历史单次开机时长；
将全部历史单次开机时长叠加，得到所述累积等效开机时长；
所述根据所述累积等效开机时长和所述目标电源模组的平均无故障工作时间，计算所述目标电源模组的实时健康度得分的步骤，包括：
(MTBF-ΣMnT)/MTBF，其中，所述MTBF为所述目标电源模组的平均无故障工作时间，所述ΣMnT为所述累积等效开机时长。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标电源模组的全部历史单次开机时长的步骤，包括：
计算所述目标电源模组开机运行过程中的特定等效时长，其中，所述特定等效时长包括常规等效时长、重载等效时长和警告及故障等效时长；
将全部所述特定等效时长相加的和，作为所述目标电源模组在当前次开机的等效时长。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述目标电源模组开机运行过程中的特定等效时长的步骤，包括：
常规等效时长TimeOne＝MAX(T1，2*W1/P)；
重点等效时长TimeTwo＝X*MAX(t1，t1*i1/0.9i额，w1/0.9P)；
警告及故障等效时长TimeThree＝警告系数Y*Σ对应警告次数*对应权值+故障系数Z*Σ对应故障次数*对应权值，其中T1为该模块第1次上电工作的实际工作时长，W1为该模块第1次上电工作的开机输出功率，P为常规额定功率，t1为该模块第1次上电工作的高负载工作时长，i1为该模块第1次上电工作的高负载平均输入电流，i额为高负载额定功率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述异常次数包括警告次数和故障次数；
根据异常次数与健康补偿得分的映射表，查找所述最近N次的预设类型的异常次数，确定所述最近N次的补偿健康度得分。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，异常次数包括警告次数和故障次数，所述异常次数与健康补偿得分的映射表如下：
若警告次数为0，且故障次数为0，则健康补偿得分为+0.5％；
若警告次数为1至5次，且故障次数为0，则健康补偿得分为0％；
若警告次数大于5次，且故障次数为0，则健康补偿得分为-0.5…％；
若故障次数为1至2次，则健康补偿得分为-1％；
若故障次数为3至5次，则健康补偿得分为-1.5％；
若故障次数大于5次，则健康补偿得分为-2％。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述实时健康度得分和所述补偿健康度得分相加的和，作为所述目标电源模组的综合健康度得分的步骤之后，所述方法还包括：
根据所在电源系统的输出功率，以及全部电源模组的综合健康度得分排名，选择适用的电源模组开启。
7.一种电源模组的健康度计算装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于在目标电源模组开机时，获取所述目标电源模组的累积等效开机时长，获取所述目标电源模组的累积等效开机时长的步骤，包括：获取所述目标电源模组的全部历史单次开机时长；将全部历史单次开机时长叠加，得到所述累积等效开机时长；
第一计算模块，用于根据所述累积等效开机时长和所述目标电源模组的平均无故障工作时间，计算所述目标电源模组的实时健康度得分，根据所述累积等效开机时长和所述目标电源模组的平均无故障工作时间，计算所述目标电源模组的实时健康度得分的步骤，包括：(MTBF-ΣMnT)/MTBF，其中，所述MTBF为所述目标电源模组的平均无故障工作时间，所述ΣMnT为所述累积等效开机时长；
第二获取模块，用于获取所述目标电源在最近N次开机运行中的预设类型的异常次数，其中，N为正整数；
确定模块，用于根据预设类型的异常次数，确定所述最近N次的补偿健康度得分；
第二计算模块，用于将所述实时健康度得分和所述补偿健康度得分相加的和，作为所述目标电源模组的综合健康度得分。
8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，其中，所述处理器用于执行权利要求1至6中任一项所述的方法。
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