CN113296015A - 一种电源模块监测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电源模块监测方法及装置，应用于服务器。该方法包括：周期性获取电源模块的运行参数，所述运行参数包括输入电压、输入电流、输出电压以及输出电流；根据所述运行参数确定所述电源模块的实际功率转化效率；如果所述实际功率转化效率低于所述电源模块的标准功率转化效率，且达到预设告警值，则生成所述电源模块的告警信息。可以看出，本申请可实现对电源模块功率转化性能的自动监测，因此，能够及时发现功率转化性能低的电源模块，进而采取相应措施控制数据中心的运营成本。

Description

一种电源模块监测方法及装置

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及一种电源模块监测方法及装置。

背景技术

数据中心通常部署大量服务器，每一台服务器均包含至少一个电源模块，用以为服务器供电。

随着长时间的运行，电源模块的功率转化性能下降，这导致同样负载条件下服务器的电量消耗增大，数据中心的运营成本增加。

目前，尚无针对电源模块功率转化性能的自动监测机制，因此，无法及时发现功率转化性能低的电源模块，进而无法及时采取相应措施，比如，更换电源模块，来控制数据中心的运营成本。

发明内容

有鉴于此，本申请提出一种电源模块监测方法及装置，用以及时筛选出功率转化性能低的电源模块。

为实现上述申请目的，本申请提供了如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种电源模块监测方法，应用于服务器，所述方法包括：

周期性获取电源模块的运行参数，所述运行参数包括输入电压、输入电流、输出电压以及输出电流；

根据所述运行参数确定所述电源模块的实际功率转化效率；

如果所述实际功率转化效率低于所述电源模块的标准功率转化效率，且达到预设告警阈值，则生成所述电源模块的告警信息。

可选的，所述周期性获取电源模块的运行参数，包括：

周期性获取电源传感器采集的所述电源模块的运行参数。

可选的，所述如果所述实际功率转化效率低于所述电源模块的标准功率转化效率，且达到预设告警阈值，则生成所述电源模块的告警信息之前，所述方法还包括：

获取所述电源模块所属电源类型以及负载状态；

从已记录的电源类型、负载状态以及功率转化效率的对应关系中，查找与所述电源模块所属电源类型以及负载状态相对应的功率转化效率，作为所述电源模块的标准功率转化效率。

可选的，所述根据所述运行参数确定所述电源模块的实际功率转化效率，包括：

确定所述电源模块的功率因数，所述功率因数用于表示电源模块对输入交流电的使用效率；

根据所述运行参数分别确定所述电源模块的输入功率和输出功率；

将所述输入功率与所述功率因数的乘积，作为所述电源模块的有功功率；

将所述输出功率与所述有功功率的商，作为所述电源模块的实际功率转化效率。

可选的，所述确定所述电源模块的功率因数，包括：

将所述输入电压与所述输入电流之间相位差的余弦值，作为所述电源模块的功率因数。

第二方面，本申请提供一种电源模块监测装置，应用于服务器，所述装置包括：

获取单元，用于周期性获取电源模块的运行参数，所述运行参数包括输入电压、输入电流、输出电压以及输出电流；

确定单元，用于根据所述运行参数确定所述电源模块的实际功率转化效率；

生成单元，用于如果所述实际功率转化效率低于所述电源模块的标准功率转化效率，且达到预设告警阈值，则生成所述电源模块的告警信息。

可选的，所述获取单元，具体用于周期性获取电源传感器采集的所述电源模块的运行参数。

可选的，所述装置还包括：

所述获取单元，还用于获取所述电源模块所属电源类型以及负载状态；

查找单元，用于从已记录的电源类型、负载状态以及功率转化效率的对应关系中，查找与所述电源模块所属电源类型以及负载状态相对应的功率转化效率，作为所述电源模块的标准功率转化效率。

可选的，所述确定单元根据所述运行参数确定所述电源模块的实际功率转化效率，包括：

确定所述电源模块的功率因数，所述功率因数用于表示电源模块对输入交流电的使用效率；

根据所述运行参数分别确定所述电源模块的输入功率和输出功率；

将所述输入功率与所述功率因数的乘积，作为所述电源模块的有功功率；

将所述输出功率与所述有功功率的商，作为所述电源模块的实际功率转化效率。

可选的，所述确定单元确定所述电源模块的功率因数，包括：

将所述输入电压与所述输入电流之间相位差的余弦值，作为所述电源模块的功率因数。

由以上描述可以看出，本申请实施例中，通过采集电源模块的运行参数，包括输入电压、输入电流、输出电压、输出电流，来计算电源模块的实际功率转化效率，当电源模块的实际功率转化效率低于标准功率转化效率时进行告警，以提醒运维人员及时更换电源模块，控制数据中心的运营成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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附图。

图1是本申请实施例示出的一种电源模块监测方法流程图；

图2是本申请实施例示出的一种步骤102的实现流程；

图3是本申请实施例示出的一种求取功率因数的示意图；

图4是本申请实施例示出的一种获取标准功率转化效率的方法流程图；

图5是本申请实施例示出的一种电源模块监测装置的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。

在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请实施例可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，协商信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为协商信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

本申请提供一种电源模块监测方法，该方法可自动监测电源模块的功率转化性能，并在电源模块的功能转化性能低于标准功率转化性能时告警，以提醒运维人员及时更换电源模块，达到控制数据中心运营成本的目的。

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本申请执行详细描述：

参见图1，为本申请实施例示出的一种电源模块监测方法流程图，该流程应用于部署于数据中心的服务器。

该服务器包括至少一个电源模块。该电源模块通过将输入的交流电转化为直流电，来为服务器提供运行所需电源。

在同样负载的情况下，电源模块的功率转化性能直接影响服务器的耗电量，进而影响数据中心的运营成本，比如，所需支付的电费。

为此，本申请提出一种电源模块监测方法，以及时发现功率转换性能低的电源模块。作为一个实施例，该方法可通过服务器包括的基板管理控制器(英文：BaseboardManagement Controller，缩写：BMC)芯片执行。

如图1所示，该电源模块监测流程可包括以下步骤：

步骤101，周期性获取电源模块的运行参数，该运行参数包括输入电压、输入电流、输出电压以及输出电流。

作为一个实施例，可利用电源传感器采集电源模块的输入电压、输入电流、输出电压以及输出电流。

步骤102，根据获取到的电源模块的运行参数，确定电源模块的实际功率转化效率。

具体确定实际功率转化效率的过程，在下文中描述，这里暂不赘述。

步骤103，如果电源模块的实际功率转化效率低于该电源模块的标准功率转化效率，且达到预设告警值，则生成该电源模块的告警信息。

这里，标准功率转化效率通常指电源模块标注的功率转化效率，即，电源模块出厂时，厂家声称的该电源模块可以达到的功率转化效率，比如，94％。

如果电源模块的实际功率转化效率低于该电源模块的标准功率转化效率，说明该电源模块可能老化(由于长时间使用而导致性能下降)，或者，由于其它异常因素导致电源模块功率转化效率下降。此时，需要进一步判断该电源模块功率转化性能下降的程度。

作为一种实施方式，可预设一告警阈值，该告警阈值低于标准功率转化效率。比如，标准功率转化效率为94％，对应告警阈值为85％，则当实际功率转化效率低于告警阈值时，认为电源模块的功率转化性能低，则上报该电源模块的告警信息。

作为另一种实施方式，该告警阈值可为比例阈值，比如，90％。当实际功率转化效率与标准功率转化效率的比值低于比例阈值(告警阈值)时，认为电源模块的功率转化性能低，上报该电源模块的告警信息。

至此，完成图1所示流程。

通过图1所示流程可以看出，本申请实施例中，通过采集电源模块的运行参数，计算电源模块的实际功率转化效率，再将电源模块的实际功率转化效率与标准功率转化效率进行比较，来确定电源模块的功率转化性能是否较低，针对功率转化性能较低的电源模块进行告警，以提醒运维人员及时更换电源模块，控制数据中心的运营成本。

这里，需要补充说明的是，为了保证监测的准确性，降低误告警的概率，可在连续多个周期监测到实际功率转化效率低于标准功率转化效率时，再进行告警。

下面对步骤102确定电源模块的实际功率转化效率的过程进行描述。参见图2，为本申请实施例示出的一种步骤102的实现流程。

如图2所示，该流程可包括以下步骤：

步骤201，确定电源模块的功率因数，该功率因数用于表示电源模块对输入交流电的使用效率。

作为一个实施例，可将电源模块的输入电压与输入电流之间相位差的余弦值，作为该电源模块的功率因数。

参见图3，为本申请实施例示出的功率因数求取示意图。其中，实线为电源模块的输入电压；虚线为电源模块的输入电流；PF代表功率因数，为输入电压与输入电流相位差的余弦值。

步骤202，根据电源模块的运行参数，分别确定该电源模块的输入功率和输出功率。

如前所述，电源模块的运行参数包括：输入电压、输入电流、输出电压、输出电流，则电源模块的输入功率＝输入电压×输入电流；电源模块的输出功率＝输出电压×输出电流。

步骤203，将电源模块的输入功率与功率因数的乘积，作为电源模块的有功功率。

电源模块的输入为交流电，其输入功率为视在功率，亦可称为总功率。该输入功率与功率因数的乘积，为电源模块的有功功率。

步骤204，将电源模块的输出功率与有功功率的商，作为该电源模块的实际功率转化效率。

电源模块将有功功率转化为输出功率的能力称为功率转化性能，具体可通过输出功率与有功功率的商来表示，因此，本步骤可根据电源模块实际运行时的输出功率和有功功率，得到该电源模块的实际功率转化效率。

至此，完成图2所示流程。通过图2所示流程可得到电源模块的实际功率转化效率。

这里，需要说明的是，为了保证计算得到的实际功率转化效率的准确性，可基于预设时间段内同一运行参数的多个采样值进行计算。比如，取预设时间段内多个输入电压的平均值，作为电源模块的输入电压；取预设时间段内多个输入电流的平均值，作为电源模块的输入电流；以此类推，再基于电压均值、电流均值计算电源模块的实际功率转化效率。

作为一个实施例，在执行步骤103之前，本申请实施例可通过图4所示流程获取电源模块的标准功率转化效率。

如图4所示，该流程可包括以下步骤：

步骤401，获取电源模块所属电源类型以及负载状态。

这里，需要说明的是，电源模块都有其对应的认证级别。比如，基于80PLUS认证标准确定的认证级别，包括：铜牌、银牌、金牌、白金牌、钛金牌，依次代表从低到高的认证级别。

本申请实施例基于电源模块的认证级别对电源模块进行分类(确定电源模块所属类型)，比如，金牌级的电源模块、银牌级的电源模块等。

这里，还需要说明的是，服务器的负载状态通常较稳定，因此，为服务器供电的电源模块的负载状态也相对稳定，比如，长期维持在50％的负载状态。

本申请实施例中，可在电源模块上线注册时，获取该电源模块的电源类型以及负载状态。

步骤402，从已记录的电源类型、负载状态以及功率转化效率的对应关系中，查找与电源模块所属电源类型以及负载状态相对应的功率转化效率，作为该电源模块的标准功率转化效率。

在电源模块的认证标准中，定义了不同认证级别的电源模块所需满足的功率转化效率，电源厂商通常也按照该认证标准，生产满足相应级别要求的电源模块。

为此，本申请实施例可依据电源模块的认证标准，预设电源类型(认证级别)、负载状态以及功率转化效率的对应关系。

参见表1，为本申请实施例示出的基于80PLUS认证标准预设的对应关系示例。

表1

其中，第一行表示电源模块的负载状态；第一列表示电源模块所属类型(认证级别)；其它区域为电源模块所需达到的功率转化效率。

以负载状态50％的白金级电源模块为例，该白金级电源模块所需达到的功率转化效率为94％。

因此，当通过步骤401获取到当前电源模块所属电源类型(所属认证级别)以及负载状态后，可通过查询上述对应关系，确定该电源模块所应达到的功率转化效率，将其作为该电源模块的标准功率转化效率。

至此，完成图4所示流程。

通过图4所示流程，本申请实施例可获取到电源模块的标准功率转化效率。

以上对本申请实施例提供的方法进行了描述，下面对本申请实施例提供的装置进行描述：

参见图5，为本申请实施例提供的电源模块监测装置的结构示意图。该装置包括：获取单元501、确定单元502以及生成单元503，其中：

获取单元501，用于周期性获取电源模块的运行参数，所述运行参数包括输入电压、输入电流、输出电压以及输出电流；

确定单元502，用于根据所述运行参数确定所述电源模块的实际功率转化效率；

生成单元503，用于如果所述实际功率转化效率低于所述电源模块的标准功率转化效率，且达到预设告警阈值，则生成所述电源模块的告警信息。

作为一个实施例，

所述获取单元501，具体用于周期性获取电源传感器采集的所述电源模块的运行参数。

作为一个实施例，所述装置还包括：

所述获取单元501，还用于获取所述电源模块所属电源类型以及负载状态；

查找单元，用于从已记录的电源类型、负载状态以及功率转化效率的对应关系中，查找与所述电源模块所属电源类型以及负载状态相对应的功率转化效率，作为所述电源模块的标准功率转化效率。

作为一个实施例，所述确定单元502根据所述运行参数确定所述电源模块的实际功率转化效率，包括：

确定所述电源模块的功率因数，所述功率因数用于表示电源模块对输入交流电的使用效率；

根据所述运行参数分别确定所述电源模块的输入功率和输出功率；

将所述输入功率与所述功率因数的乘积，作为所述电源模块的有功功率；

将所述输出功率与所述有功功率的商，作为所述电源模块的实际功率转化效率。

作为一个实施例，所述确定单元502确定所述电源模块的功率因数，包括：

将所述输入电压与所述输入电流之间相位差的余弦值，作为所述电源模块的功率因数。

至此，完成图5所示装置的描述。本申请实施例中，通过采集电源模块的运行参数，计算电源模块的实际功率转化效率，再将电源模块的实际功率转化效率与标准功率转化效率进行比较，来确定电源模块的功率转化性能是否较低，针对功率转化性能较低的电源模块进行告警，以提醒运维人员及时更换电源模块，控制数据中心的运营成本。

以上所述仅为本申请实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请实施例的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种电源模块监测方法，应用于服务器，其特征在于，所述方法包括：

周期性获取电源模块的运行参数，所述运行参数包括输入电压、输入电流、输出电压以及输出电流；

根据所述运行参数确定所述电源模块的实际功率转化效率；

如果所述实际功率转化效率低于所述电源模块的标准功率转化效率，且达到预设告警阈值，则生成所述电源模块的告警信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述周期性获取电源模块的运行参数，包括：

周期性获取电源传感器采集的所述电源模块的运行参数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述如果所述实际功率转化效率低于所述电源模块的标准功率转化效率，且达到预设告警阈值，则生成所述电源模块的告警信息之前，所述方法还包括：

获取所述电源模块所属电源类型以及负载状态；

从已记录的电源类型、负载状态以及功率转化效率的对应关系中，查找与所述电源模块所属电源类型以及负载状态相对应的功率转化效率，作为所述电源模块的标准功率转化效率。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述运行参数确定所述电源模块的实际功率转化效率，包括：

确定所述电源模块的功率因数，所述功率因数用于表示电源模块对输入交流电的使用效率；

根据所述运行参数分别确定所述电源模块的输入功率和输出功率；

将所述输入功率与所述功率因数的乘积，作为所述电源模块的有功功率；

将所述输出功率与所述有功功率的商，作为所述电源模块的实际功率转化效率。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定所述电源模块的功率因数，包括：

将所述输入电压与所述输入电流之间相位差的余弦值，作为所述电源模块的功率因数。

6.一种电源模块监测装置，应用于服务器，其特征在于，所述装置包括：

获取单元，用于周期性获取电源模块的运行参数，所述运行参数包括输入电压、输入电流、输出电压以及输出电流；

确定单元，用于根据所述运行参数确定所述电源模块的实际功率转化效率；

生成单元，用于如果所述实际功率转化效率低于所述电源模块的标准功率转化效率，且达到预设告警阈值，则生成所述电源模块的告警信息。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于：

所述获取单元，具体用于周期性获取电源传感器采集的所述电源模块的运行参数。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

所述获取单元，还用于获取所述电源模块所属电源类型以及负载状态；

查找单元，用于从已记录的电源类型、负载状态以及功率转化效率的对应关系中，查找与所述电源模块所属电源类型以及负载状态相对应的功率转化效率，作为所述电源模块的标准功率转化效率。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定单元根据所述运行参数确定所述电源模块的实际功率转化效率，包括：

确定所述电源模块的功率因数，所述功率因数用于表示电源模块对输入交流电的使用效率；

根据所述运行参数分别确定所述电源模块的输入功率和输出功率；

将所述输入功率与所述功率因数的乘积，作为所述电源模块的有功功率；

将所述输出功率与所述有功功率的商，作为所述电源模块的实际功率转化效率。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定单元确定所述电源模块的功率因数，包括：

将所述输入电压与所述输入电流之间相位差的余弦值，作为所述电源模块的功率因数。

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