CN113131613A - 一种电源管理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电源管理装置，包括：电力线载波通信模块，所述电力线载波通信模块设置在电源模块内部交流电一侧，所述电力线载波通信模块对直流电一侧设有两个GPIO端口和一个串口；所述电力线载波通信模块与远端设备通过电力线通信连接。本发明实现了待机电源的远程控制，避免了系统待机模式下的电能消耗，有利于降低数据中心能耗；同时，当BMC网络功能异常时，运维人员可通过电力线载波通信进行BMC远程串口调试；当BMC挂死时，运维人员也可通过电力线载波通信进行BMC远程复位操作，且本申请利用电力线载波通信模块与远端设备进行通信，无线增加机房布线。

Description

一种电源管理装置
技术领域
本发明属于服务器技术领域，具体涉及一种电源管理装置。
背景技术
数据中心的电源系统整体上分为变压器输出的交流电(AC)和服务器内部的直流电(DC)，电源单元(PSU)完成交流电到直流电的转换；服务器内部的直流电又分为待机电源(Standby Power)和系统电源(Core Power)，待机电源是管理单元的工作电源，通AC电时就自动上电；管理单元主要包括基板管理控制器(BMC)、可编程逻辑器件(CPLD)、芯片组(PCH)及板载传感器等，作用是方便服务器远程管理、监控、安装、重启等操作。当数据中心服务器较多时，如果服务器长时间工作在待机模式，非业务负载导致的电能消耗将是极大的浪费。
另外，BMC对外留有USB接口形式的调试串口(UART)，如果BMC网络功能挂死或整个BMC系统挂死，将导致运维人员无法对服务器进行远程管理，必须进入机房通过服务器上的BMC串口进行功能调试、甚至重启BMC。BMC串口通常以DB-9、耳机口、RJ45接口等形式存在，不仅占用空间，且需要专用线缆才能进行调试，非常不便。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种电源管理装置，以解决上述技术问题。
本发明提供一种电源管理装置，包括：
电力线载波通信模块，所述电力线载波通信模块设置在电源模块内部交流电一侧，所述电力线载波通信模块对直流电一侧设有两个GPIO端口和一个串口；所述电力线载波通信模块与远端设备通过电力线通信连接。
进一步的，所述电力线载波通信模块和系统直流电路之间设有光电耦合器，通过所述光电耦合器令两个GPIO端口和一个串口与系统直流电的电气隔离；在直流电一侧，两个GPIO端口分别对应控制待机电源使能信号和BMC硬件复位信号，一个串口对应和BMC连接串口。
进一步的，所述BMC设有外部调试设备检测引脚，所述外部调试设备检测引脚为对外调试口连接器标准定义上选取的一个GND引脚，所述GND引脚用电阻上拉到Vcc。
进一步的，所述BMC包括调试串口控制模块，所述调试串口控制模块采集所述外部调试设备检测引脚的信号，若所述信号为高电平，则把调试串口映射到电力线载波通信模块；若信号被置低，则把调试串口映射到外部调试串口。
进一步的，所述装置还包括：
在同一个变压器输出的交流电范围内，接入的电力线载波通信模块间相互通信，在所述交流电范围内增设转换载波通信信号和以太网络的信号转换网关。
本发明的有益效果在于，
本发明提供的电源管理装置，通过使用电力线载波通信模块，机房无需增加布线，实现对待机电源的远程控制，同时实现BMC的远程串口调试，也可通过micro-USB接口进行现场调试，简单方便。本发明实现了待机电源的远程控制，避免了系统待机模式下的电能消耗，有利于降低数据中心能耗；同时，当BMC网络功能异常时，运维人员可通过电力线载波通信进行BMC远程串口调试；当BMC挂死时，运维人员也可通过电力线载波通信进行BMC远程复位操作，且本申请利用电力线载波通信模块与远端设备进行通信，无线增加机房布线。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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是本申请一个实施例的装置的结构示意图；
图2是本申请一个实施例的装置的另一结构示意图；
图3是本申请一个实施例的装置的BMC外部调试检测引脚的结构示意图。
图4是本申请一个实施例的装置的网关结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种电源管理装置，包括以下结构：
在电源模块(PSU)内部交流电(AC)一侧加入电力线载波通信模块(PLC)，该电力线载波通信模块对直流电(DC)一侧输出两个GPIO和一个串口(UART)，GPIO和串口都是TTL电平；电力线载波通信模块在交流电一侧通过往电力线发送载波和检测电力线载波实现与电力线互连的远端设备通信。
在电力线载波通信模块和系统直流电路之间使用光电耦合器(OC)，如图2所示，实现电力线载波通信模块的两个GPIO(GPIO_1、GPIO_2)和一个串口与系统直流电的电气隔离；在直流电一侧，分别对应VR_EN、BMC_RESET_N两个GPIO和BMC_UART一个串口。VR_EN控制待机电源(VR)的使能信号，BMC_RESET_N连接BMC的硬件复位引脚，BMC_UART连接BMC的串口。
请参考图3，在BMC对外调试口连接器(micro-USB)标准定义上，取一个GND引脚，用电阻R上拉到Vcc，得到Debug_detect信号，作为外部debug检测引脚。在没有外部设备插入调试口时，Debug_detect信号为高电平，此时，BMC把调试串口映射到电力线载波通信模块；当有PC等USB设备插入服务器调试口时，该信号被置低，BMC据此把调试串口映射到外部micro-USB。
如图4所示，在数据中心同一个变压器输出的交流电范围内，接入的电力线载波通信设备间可以相互通信，在该交流电范围内加入一个网关，作为载波通信网络和以太网络的转换，整个系统实现远程调控。
本实施例提供的电源管理装置，在PSU的交流电源侧使用电力线载波通信模块，并通过光电耦合器实现AC和DC间信号的电气隔离；电力线载波通信模块的串口连接BMC的串口，BMC通过检测外置调试口是否有设备插入来切换调试口是外部端口或PLC端口；电力线载波通信模块的GPIO接待机电源的使能端，实现对待机电源的远程控制；电力线载波通信模块的GPIO接BMC的硬件复位引脚，实现对故障状态下BMC的远程复位；使用网关进行载波通信网络和以太网的转换，实现整个系统的远程调控。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种电源管理装置，其特征在于，包括：
电力线载波通信模块，所述电力线载波通信模块设置在电源模块内部交流电一侧，所述电力线载波通信模块对直流电一侧设有两个GPIO端口和一个串口；所述电力线载波通信模块与远端设备通过电力线通信连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电力线载波通信模块和系统直流电路之间设有光电耦合器，通过所述光电耦合器令两个GPIO端口和一个串口与系统直流电的电气隔离；在直流电一侧，两个GPIO端口分别对应控制待机电源使能信号和BMC硬件复位信号，一个串口对应和BMC连接串口。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述BMC设有外部调试设备检测引脚，所述外部调试设备检测引脚为对外调试口连接器标准定义上选取的一个GND引脚，所述GND引脚用电阻上拉到Vcc。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述BMC包括调试串口控制模块，所述调试串口控制模块采集所述外部调试设备检测引脚的信号，若所述信号为高电平，则把调试串口映射到电力线载波通信模块；若信号被置低，则把调试串口映射到外部调试串口。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
在同一个变压器输出的交流电范围内，接入的电力线载波通信模块间相互通信，在所述交流电范围内增设转换载波通信信号和以太网络的信号转换网关。
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