CN113238644A - 一种双电源平面供电装置和服务器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双电源平面供电装置和服务器。所述装置包括：多个并联的控制器；第一PSU电源组和第二PSU电源组，所述第一PSU电源组和所述第二PSU电源组均包括两个并联的PSU电源，且所述第一PSU电源组和第二PSU电源组分别位于两个独立电源平面；电源背板，所述电源背板包括两个互不连接的第一铜皮层和第二铜皮层，所述第一PSU电源组通过所述第一铜皮层联接至每一控制器的输入端，所述第二PSU电源组通过所述第二铜皮层连接至每一控制器的输入端；其中，每一控制器配置为将分别来自于第一PSU电源组和第二PSU电源组的电流合路输出。本发明的方案降低电源背板电源复杂度，任意故障两个PSU也不会影响系统正常工作，提升双平面电源系统的可靠性和可用性。

Description

一种双电源平面供电装置和服务器
技术领域
本发明涉及供电技术领域，尤其涉及一种双电源平面供电装置和服务器。
背景技术
目前存储产品的供电PSU（Power supply unit，电源供应单元）虽然采用了1+1冗余方式供电，但对于整个AC（Alternating Current，交流）电源系统，无论是PSU电源还是BBU电源均会通过电源背板进行供电，因此所有用电模块均在电源背板上取电，任何一个地方出现故障，如短路等，均会导致整个电源不可用，从而使整个设备无法工作。
此外，已有的存储产品交流电源供电平面虽然实现了多平面，但存在几个方面的不足，图1示出了现有采用1+1冗余策略的供电装置结构示意图，首先，从电源背板角度来看，总共存在四个电源平面，即每个PSU对应一个电源平面，导致电源背板分层较多，逻辑复杂度较高，且四个平面均要独立分割；其次，PSU是一种2*(1+1)冗余方式（即采用两个路1+1冗余供电），即PSU0与PSU1组成1+1冗余，给控制器0和1供电，PSU2与PSU3组成1+1冗余，给控制器2和3供电，从整个系统角度来看，任意故障一个PSU，则其中两个控制器就会失去1+1冗余，仅有一个PSU供电，可靠性降低；再次，只有两个PSU工作时，PSU0和1必须有一个在位，PSU2和3也必须有一个PSU在位，否则就会导致其中两个控制器无法工作导致可用性降低，因此现有的供电装置亟需改进。
发明内容
有鉴于此，有必要针对现有供电装置可靠性和稳定性都差的问题，提供一种双电源平面供电装置和服务器。
根据本发明的第一方面，提供了一种双电源平面供电装置，所述方法包括：
多个并联的控制器；
第一PSU电源组和第二PSU电源组，所述第一PSU电源组和所述第二PSU电源组均包括两个并联的PSU电源，且所述第一PSU电源组和第二PSU电源组分别位于两个独立电源平面；
电源背板，所述电源背板包括两个互不连接的第一铜皮层和第二铜皮层，所述第一PSU电源组通过所述第一铜皮层联接至每一控制器的输入端，所述第二PSU电源组通过所述第二铜皮层连接至每一控制器的输入端；
其中，每一控制器配置为将分别来自于第一PSU电源组和第二PSU电源组的电流合路输出。
在一些实施例中，装置还包括多个BBU电源；
多个BBU电源与多个控制器一一对应，每一控制器配置为将第一PSU电源组、第二PSU电源组和与控制器对应的BBU电源的电流合路输出。
在一些实施例中，装置还包括管理板，每一控制器均连接至所述管理板。
在一些实施例中，所述管理板包括第一管理板和第二管理板，多个并联的控制器包括第一控制器、第二控制器、第三控制器和第四控制器；
所述第一控制器和第二控制器的合路电流再次合路后通过电源背板分别输出至第一管理板和第二管理板；
所述第三控制器和第四控制器的合路电流再次合路后通过电源背板分别输出至第一管理板和第二管理板。
在一些实施例中，每一控制器具有若干输出端，每一输出端连接一路待供电设备。
在一些实施例中，每一控制器具有十四个输出端，每个输出端对应一个待供电IO卡。
在一些实施例中，所述第一PSU电源组和所述第二PSU电源组输出的均为交流电。
在一些实施例中，所述的双电源平面供电装置用于存储服务器。
根据本发明的第二方面，提供了一种服务器，包括双电源平面供电装置，所述双电源平面供电装置包括：
多个并联的控制器；
第一PSU电源组和第二PSU电源组，所述第一PSU电源组和所述第二PSU电源组均包括两个并联的PSU电源，且所述第一PSU电源组和第二PSU电源组分别位于两个独立电源平面；
电源背板，所述电源背板包括两个互不连接的第一铜皮层和第二铜皮层，所述第一PSU电源组通过所述第一铜皮层联接至每一控制器的输入端，所述第二PSU电源组通过所述第二铜皮层连接至每一控制器的输入端；
其中，每一控制器配置为将分别来自于第一PSU电源组和第二PSU电源组的电流合路输出。
在一些实施例中，所述的服务器还包括：
多个BBU电源；
多个BBU电源与多个控制器一一对应，每一控制器配置为将第一PSU电源组、第二PSU电源组和与控制器对应的BBU电源的电流合路输出。
上述一种双电源平面供电装置，一方面在电源背板上仅仅占据两个电源平面，每个电源平面均给四个控制器供电，两个平面在控制器内部合路，实现电源平面冗余供电，同时降低电源背板的电源分割层复杂度；另一方面四个PSU实现2+2冗余，不足四个PSU时，对PSU无位置要求，即任意故障一个PSU不影响系统正常工作，任意故障两个PSU也不会影响系统正常工作，显著的提升了供电装置的可靠性和稳定性。
此外，本发明还提供了一种服务器，同样能实现上述技术效果，这里不再赘述。
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，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实施例。
图1为现有采用1+1冗余策略的供电装置结构示意图；
图2本发明一个实施例提供的一种双电源平面供电装置的结构示意图。
【附图标记说明】
10：多个并联的控制器；
20：第一PSU电源组；
30：第二PSU电源组；
40：电源背板；41：第一铜皮层；42：第二铜皮层。
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明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
在一个实施例中，请参照图2所示，本发明提供了一种双电源平面供电装置，具体的所述的装置包括：
多个并联的控制器10；
第一PSU电源组20和第二PSU电源组30，所述第一PSU电源组20和所述第二PSU电源组30均包括两个并联的PSU电源，且所述第一PSU电源组20和第二PSU电源组30分别位于两个独立电源平面；
电源背板40，所述电源背板40包括两个互不连接的第一铜皮层41和第二铜皮层42，所述第一PSU电源组20通过所述第一铜皮层41联接至每一控制器的输入端，所述第二PSU电源组30通过所述第二铜皮层42连接至每一控制器的输入端；
其中，每一控制器配置为将分别来自于第一PSU电源组20和第二PSU电源组30的电流合路输出。
上述一种双电源平面供电装置，一方面在电源背板上仅仅占据两个电源平面，每个电源平面均给四个控制器供电，两个平面在控制器内部合路，实现电源平面冗余供电，同时降低电源背板的电源分割层复杂度；另一方面四个PSU实现2+2冗余，不足四个PSU时，对PSU无位置要求，即任意故障一个PSU不影响系统正常工作，任意故障两个PSU也不会影响系统正常工作，显著的提升了供电装置的可靠性和稳定性。
在又一个实施例中，请再次结合图2所示，本发明的装置还包括多个BBU电源；
多个BBU电源与多个控制器一一对应，每一控制器配置为将第一PSU电源组20、第二PSU电源组30和与控制器对应的BBU电源的电流合路输出。
在又一个实施例中，本发明的装置还包括管理板，每一控制器均连接至所述管理板。
在又一个实施例中，所述管理板包括第一管理板和第二管理板，多个并联的控制器10包括第一控制器、第二控制器、第三控制器和第四控制器；结合图2所示，第一管理板和第二管理板分别记作管理板0和管理板1，四个控制器分别记作控制0至控制器3；
所述第一控制器和第二控制器的合路电流再次合路后通过电源背板40分别输出至第一管理板和第二管理板；
所述第三控制器和第四控制器的合路电流再次合路后通过电源背板40分别输出至第一管理板和第二管理板。
请结合图2所示，通过将控制器0的合路电流与控制器1的合路电流再次合路后分别输出至管理板0和管理板1进行管理，将控制器2的合路电流与控制器3的合路电流再次合路后分别输出至管理板0和管理板1进行管理，由此本实施例在管理板也采取冗余的方式，当任何一个管理板故障时也不会影响装置正常工作，显著提升了电源装置的管理效率、稳定性和可靠性。
在又一个实施例中，每一控制器具有若干输出端，每一输出端连接一路待供电设备。
在又一个实施例中，每一控制器具有十四个输出端，每个输出端对应一个待供电IO卡。其中，IO卡可以是网卡、Riser卡等等。
在又一个实施例中，所述第一PSU电源组20和所述第二PSU电源组30输出的均为交流电。
在又一个实施例中，所述的双电源平面供电装置用于存储服务器。
在另一个实施例中，为了便于理解本发明的方案，下面以某一存储产品中使用的供电装置为例进行说明，具体来说供电装置包括：四个并联的控制0至控制4，四个PSU电源记作PSU0、PSU1、PSU2、PSU3；
（1）采用AC电源平面分割的方式，将存储产品电源平面切分为两个独立平面（记作电源平面1和电源平面2），关键在于由PSU0和PSU1组成的电源平面1，由PSU2和3组成电源平面2，电源平面1和电源平面2均给每个控制器供电，即PSU0和PSU2合路后分别给控制器0、控制器1、控制器2、控制器3供电，以及即PSU1和PSU3合路后分别给控制器0、控制器1、控制器2、控制器3供电。
（2）电源平面1和电源平面2分别在每个控制器内部合路，如果其中一个电源平面短路或者其它故障不会影响另一个平面的正常供电功能，实现了电源平面冗余。
具体地，举例来说，假设PSU0和PSU1都损坏，那么此时PSU2和PUS3能够为四个控制器及其连接的IO卡供电；假设PSU0和PSU1或者任意两个PSU损坏都不会影响到对IO卡的供电。本发明的双电源平面供电装置，首先采用AC电源平面分割的方式，将存储产品电源平面切分为两个独立平面，关键在于：由PSU0和PSU1组成的电源平面1，由PSU2和3组成的电源平面2，电源平面1和电源平面2均给每个控制器供电。两个电源平面在控制器内部合路，如果其中一个电源平面短路或者其它故障不会影响另一个平面的正常供电功能，实现了电源平面冗余，同时减少了电源背板40电源分割，可靠性更高。其次，任意两个PSU均有足够供电能力支持整个系统工作，不管这两个PSU是在同一个电源平面还是不同电源平面，这样使用更加灵活，可用性更高。本发明的双电源平面供电装置具体几个优势：
第一，AC电源平面分割，每个受电设备均有两个独立平面独立供电，其中一个平面故障不影响另一个平面正常供电功能。
第二，PSU供电模块2+2冗余，任意两个PSU故障(不限制故障PSU位置)，不影响整个系统正常工作，2+2冗余方式的可靠性要高于两个1+1冗余方式。
第二，电源背板40的电源平面从之前的四个域减少到两个域，降低电源背板40复杂度。
在又一个实施例中，本发明提供了一种服务器，所述的服务包括双电源平面供电装置，所述双电源平面供电装置包括：
多个并联的控制器10；
第一PSU电源组20和第二PSU电源组30，所述第一PSU电源组20和所述第二PSU电源组30均包括两个并联的PSU电源，且所述第一PSU电源组20和第二PSU电源组30分别位于两个独立电源平面；
电源背板40，所述电源背板40包括两个互不连接的第一铜皮层41和第二铜皮层42，所述第一PSU电源组20通过所述第一铜皮层41联接至每一控制器的输入端，所述第二PSU电源组30通过所述第二铜皮层42连接至每一控制器的输入端；
其中，每一控制器配置为将分别来自于第一PSU电源组20和第二PSU电源组30的电流合路输出。
上述一种服务器，一方面在电源背板40上仅仅占据两个电源平面，每个电源平面均给四个控制器供电，两个平面在控制器内部合路，实现电源平面冗余供电，同时降低电源背板40的电源分割层复杂度；另一方面四个PSU实现2+2冗余，不足四个PSU时，对PSU故障无位置要求，即任意故障一个PSU不影响系统正常工作，任意故障两个PSU也不会影响系统正常工作，显著的提升了供电装置的可靠性和稳定性。
在一些实施例中，所述的服务器还包括：
多个BBU电源；
多个BBU电源与多个控制器一一对应，每一控制器配置为将第一PSU电源组20、第二PSU电源组30和与控制器对应的BBU电源的电流合路输出。
在一些实施例中，所述的服务器还包括管理板，每一控制器均连接至所述管理板。
在一些实施例中，所述管理板包括第一管理板和第二管理板，多个并联的控制器10包括第一控制器、第二控制器、第三控制器和第四控制器；
所述第一控制器和第二控制器的合路电流再次合路后通过电源背板40分别输出至第一管理板和第二管理板；
所述第三控制器和第四控制器的合路电流再次合路后通过电源背板40分别输出至第一管理板和第二管理板。
在一些实施例中，每一控制器具有若干输出端，每一输出端连接一路待供电设备。
在一些实施例中，每一控制器具有十四个输出端，每个输出端对应一个待供电IO卡。
在一些实施例中，所述第一PSU电源组20和所述第二PSU电源组30输出的均为交流电。
以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双电源平面供电装置，其特征在于，包括：
多个并联的控制器；
第一PSU电源组和第二PSU电源组，所述第一PSU电源组和所述第二PSU电源组均包括两个并联的PSU电源，且所述第一PSU电源组和第二PSU电源组分别位于两个独立电源平面；
电源背板，所述电源背板包括两个互不连接的第一铜皮层和第二铜皮层，所述第一PSU电源组通过所述第一铜皮层联接至每一控制器的输入端，所述第二PSU电源组通过所述第二铜皮层连接至每一控制器的输入端；
其中，每一控制器配置为将分别来自于第一PSU电源组和第二PSU电源组的电流合路输出。
2.根据权利要求1所述的双电源平面供电装置，其特征在于，还包括多个BBU电源；
多个BBU电源与多个控制器一一对应，每一控制器配置为将第一PSU电源组、第二PSU电源组和与控制器对应的BBU电源的电流合路输出。
3.根据权利要求2所述的双电源平面供电装置，其特征在于，还包括管理板，每一控制器均连接至所述管理板。
4.根据权利要求3所述的双电源平面供电装置，其特征在于，所述管理板包括第一管理板和第二管理板，多个并联的控制器包括第一控制器、第二控制器、第三控制器和第四控制器；
所述第一控制器和第二控制器的合路电流再次合路后通过电源背板分别输出至第一管理板和第二管理板；
所述第三控制器和第四控制器的合路电流再次合路后通过电源背板分别输出至第一管理板和第二管理板。
5.根据权利要求4所述的双电源平面供电装置，其特征在于，每一控制器具有若干输出端，每一输出端连接一路待供电设备。
6.根据权利要求5所述的双电源平面供电装置，其特征在于，每一控制器具有十四个输出端，每个输出端对应一个待供电IO卡。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的双电源平面供电装置，其特征在于，所述第一PSU电源组和所述第二PSU电源组输出的均为交流电。
8.根据权利要求1-6任意一项所述的双电源平面供电装置，其特征在于，所述的双电源平面供电装置用于存储服务器。
9.一种服务器，包括双电源平面供电装置，所述双电源平面供电装置包括：
多个并联的控制器；
第一PSU电源组和第二PSU电源组，所述第一PSU电源组和所述第二PSU电源组均包括两个并联的PSU电源，且所述第一PSU电源组和第二PSU电源组分别位于两个独立电源平面；
电源背板，所述电源背板包括两个互不连接的第一铜皮层和第二铜皮层，所述第一PSU电源组通过所述第一铜皮层联接至每一控制器的输入端，所述第二PSU电源组通过所述第二铜皮层连接至每一控制器的输入端；
其中，每一控制器配置为将分别来自于第一PSU电源组和第二PSU电源组的电流合路输出。
10.根据权利要求9所述的服务器，其特征在于，所述的服务器还包括：
多个BBU电源；
多个BBU电源与多个控制器一一对应，每一控制器配置为将第一PSU电源组、第二PSU电源组和与控制器对应的BBU电源的电流合路输出。
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