CN117748641A - 服务器备用电源的充电控制方法和装置、存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种服务器备用电源的充电控制方法和装置、存储介质，该方法包括：在供电电源为服务器供电的过程中，控制采样器件以预设采集频率从模拟信号接口上采集目标模拟信号；根据目标模拟信号检测供电电源当前的供电负载参数；在当前的供电负载参数满足供电电源的目标充电条件的情况下，控制供电电源对备用电源执行与当前的供电负载参数匹配的充电操作；在当前的供电负载参数不满足供电电源的目标充电条件的情况下，禁止供电电源为备用电源充电，采用上述技术方案，解决了相关技术中，服务器备用电源的充电控制的实时性较差等问题，进而达到了提高服务器备用电源的充电控制的实时性的技术效果。

Description

服务器备用电源的充电控制方法和装置、存储介质

技术领域

本申请实施例涉及计算机领域，具体而言，涉及一种服务器备用电源的充电控制方法和装置、存储介质。

背景技术

在存储服务器领域，PSU(Power Supply Unit，电源供应器)给整个主板系统供电，当PSU的AC 220V掉电时主板系统会切到BBU(Battery Backup Unit，备用电池单元)暂时供电，从而保证主板系统的系统数据不会丢失。

PSU的核心任务是为主板系统供电，其次，在PSU为主板系统供电的过程中，还可以同时为BBU充电，但是BBU的充电功率较高，且一个主板系统中可能存在多个BBU，假如PSU为主板系统供电的负载已经达到满压力状态，此时再叠加为BBU充电，则可能导致PSU过流保护或系统温度过高。当前，为了避免这种情况出现，通常通过主板系统对应的CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)内置的系统软件对PSU的整机功率进行采集，并在采集到整机功率达到满压力状态时，通过I2C向BBU下发充电控制指令。上述控制方式，一方面受限于系统软件对整机功率的采样周期较低，另一方面受限于I2C通信的延时性，导致采集到的数据无法及时反映当前时刻整机功率的真实情况，并且控制信号无法及时传递到BBU对突发的充电异常进行反应。

针对相关技术中，服务器备用电源的充电控制的实时性较差等问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种服务器备用电源的充电控制方法和装置、存储介质，以至少解决相关技术中，服务器备用电源的充电控制的实时性较差等问题。

根据本申请实施例的一个实施例，提供了一种服务器备用电源的充电控制方法，包括：

服务器中部署了备用电源和采样器件，所述采样器件与所述服务器的供电电源的模拟信号接口连接，所述模拟信号接口用于传输允许表征所述供电电源的供电负载情况的模拟信号，所述方法应用于所述服务器，所述方法包括：

在所述供电电源为所述服务器供电的过程中，控制所述采样器件以预设采集频率从所述模拟信号接口上采集目标模拟信号，其中，所述预设采集频率为大于目标频率阈值的频率；

根据所述目标模拟信号检测所述供电电源当前的供电负载参数，其中，所述供电负载参数用于指示所述供电电源的供电负载情况；

在所述当前的供电负载参数满足所述供电电源的目标充电条件的情况下，控制所述供电电源对所述备用电源执行与所述当前的供电负载参数匹配的充电操作；

在所述当前的供电负载参数不满足所述供电电源的目标充电条件的情况下，禁止所述供电电源为所述备用电源充电。

可选的，所述根据所述目标模拟信号检测所述供电电源当前的供电负载参数，包括：

根据所述目标模拟信号确定所述供电电源当前对所述服务器进行供电的实际供电电流；

获取所述供电电源允许输出的最大供电电流；

根据所述实际供电电流和所述最大供电电流确定所述供电电源当前的供电负载率，其中，所述供电负载参数包括所述当前的供电负载率。

可选的，所述服务器中部署了所述备用电源对应的中央处理器，所述中央处理器与所述备用电源连接，所述备用电源中部署了微控制单元，所述微控制单元上部署了模数转换器，所述供电电源包括多个子供电电源，多个所述子供电电源连接在均流总线上，所述模拟信号接口包括所述均流总线，所述采样器件包括所述模数转换器，所述模数转换器的采样接口与所述均流总线连接，所述均流总线用于在多个所述子供电电源对所述服务器进行供电的过程中传输多个所述子供电电源的子电压信号中最大的子电压信号，所述目标模拟信号包括所述最大的子电压信号；

所述根据所述目标模拟信号确定所述供电电源当前对所述服务器进行供电的实际供电电流，包括：将所述采样接口采集到的所述最大的子电压信号转换为所述实际供电电流；

所述获取所述供电电源允许输出的最大供电电流，包括：通过所述微控制单元接收所述中央处理器下发的所述供电电源的所述最大供电电流，其中，所述最大供电电流为所述中央处理器内的系统软件对所述供电电源进行检测得到的；

所述根据所述实际供电电流和所述最大供电电流确定所述供电电源当前的供电负载率，包括：通过所述微控制单元将所述实际供电电流和所述最大供电电流的比值确定为所述供电电源当前的供电负载率。

可选的，所述备用电源中部署了微控制单元，所述控制所述供电电源对所述备用电源执行与所述当前的供电负载参数匹配的充电操作，包括：

通过所述微控制单元从具有对应关系的供电负载率范围和电流值中获取所述供电电源的当前的供电负载率落入的目标供电负载率范围对应的目标电流值，其中，所述具有对应关系的供电负载率范围和电流值为所述微控制单元预先构建的，所述供电负载参数包括所述当前的供电负载率；

通过所述微控制单元将初始脉宽调制信号的初始占空比调整为与所述目标电流值匹配的目标占空比，得到目标脉宽调制信号；

控制所述供电电源按照所述目标脉宽调制信号为所述备用电源充电。

可选的，所述备用电源中还部署了检测芯片，所述检测芯片与所述微控制单元连接，在所述控制所述供电电源按照所述目标脉宽调制信号为所述备用电源充电之后，所述方法还包括：

通过所述检测芯片在所述备用电源充电的过程中对所述备用电源的充电状态进行检测，并在检测出所述充电状态发生异常的情况下，向所述微控制单元发送充电异常信号；

通过所述微控制单元在接收到所述充电异常信号的情况下，禁止所述供电电源为所述备用电源充电。

可选的，在所述控制所述供电电源对所述备用电源执行与所述当前的供电负载参数匹配的充电操作之前，所述方法还包括：

检测所述供电电源对应的供电负载率阈值；

将所述供电电源当前的供电负载率与所述供电负载率阈值进行比对，其中，所述供电负载参数包括所述当前的供电负载率；

在所述当前的供电负载率小于所述供电负载率阈值的情况下，确定所述当前的供电负载率满足所述目标充电条件。

可选的，所述备用电源中部署了微控制单元，所述供电电源包括多个子供电电源，每个所述子供电电源通过状态链路与所述微控制单元连接，所述在所述当前的供电负载率小于所述供电负载率阈值的情况下，确定所述当前的供电负载率满足所述目标充电条件，包括：

在所述当前的供电负载率小于所述供电负载率阈值的情况下，通过所述微控制单元检测所述状态链路；

在检测到所述状态链路上传输了故障状态信号的情况下，确定所述当前的供电负载率不满足所述目标充电条件，禁止所述供电电源为所述备用电源充电，其中，所述故障状态信号用于指示对应的所述子供电电源发生故障；

在检测到所述状态链路上未传输故障状态信号的情况下，确定所述当前的供电负载率满足所述目标充电条件。

根据本申请实施例的另一个实施例，还提供了一种服务器备用电源的充电控制装置，服务器中部署了备用电源和采样器件，所述采样器件与所述服务器的供电电源的模拟信号接口连接，所述模拟信号接口用于传输允许表征所述供电电源的供电负载情况的模拟信号，所述装置应用于所述服务器，所述装置包括：

采集模块，用于在所述供电电源为所述服务器供电的过程中，控制所述采样器件以预设采集频率从所述模拟信号接口上采集目标模拟信号，其中，所述预设采集频率为大于目标频率阈值的频率；

第一检测模块，用于根据所述目标模拟信号检测所述供电电源当前的供电负载参数，其中，所述供电负载参数用于指示所述供电电源的供电负载情况；

第一控制模块，用于在所述当前的供电负载参数满足所述供电电源的目标充电条件的情况下，控制所述供电电源对所述备用电源执行与所述当前的供电负载参数匹配的充电操作；

第二控制模块，用于在所述当前的供电负载参数不满足所述供电电源的目标充电条件的情况下，禁止所述供电电源为所述备用电源充电。

根据本申请的又一个实施例，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

根据本申请的又一个实施例，还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

在本申请实施例中，服务器中部署了备用电源和采样器件，采样器件与服务器的供电电源的模拟信号接口连接，模拟信号接口用于传输允许表征供电电源的供电负载情况的模拟信号，方法应用于服务器，方法包括：在供电电源为服务器供电的过程中，控制采样器件以预设采集频率从模拟信号接口上采集目标模拟信号，其中，预设采集频率为大于目标频率阈值的频率；根据目标模拟信号检测供电电源当前的供电负载参数，其中，供电负载参数用于指示供电电源的供电负载情况；在当前的供电负载参数满足供电电源的目标充电条件的情况下，控制供电电源对备用电源执行与当前的供电负载参数匹配的充电操作；在当前的供电负载参数不满足供电电源的目标充电条件的情况下，禁止供电电源为备用电源充电，即在供电电源为服务器供电的过程中，通过采样器件以大于目标频率阈值的预设采集频率从模拟信号接口上采集目标模拟信号，并根据目标模拟信号检测供电电源当前的供电负载参数，以得知供电电源的供电负载情况，在当前的供电负载参数满足供电电源的目标充电条件时，控制供电电源对备用电源执行与当前的供电负载参数匹配的充电操作，并在当前的供电负载参数不满足供电电源的目标充电条件时，禁止供电电源为备用电源充电，上述方式一方面通过采样器件以大于目标频率阈值的预设采集频率从模拟信号接口上采集目标模拟信号，可以确保采集信号的及时性，另一方面，目标模拟信号相较于相关技术中I2C传输的数字信号传输时延大大降低，进一步确保了充电控制的实时性。采用上述技术方案，解决了相关技术中，服务器备用电源的充电控制的实时性较差等问题，实现了提高服务器备用电源的充电控制的实时性的技术效果。

附图说明

图1是本申请实施例的一种服务器备用电源的充电控制方法的计算机设备的硬件结构框图；

图2是根据本申请实施例的一种服务器备用电源的充电控制方法的流程图；

图3是根据本申请实施例的一种服务器备用电源的控制器的示意图；

图4是根据本申请实施例的一种服务器备用电源的充电控制电路的示意图；

图5是根据本申请实施例的一种服务器备用电源的充电控制流程的示意图；

图6是根据本申请实施例的一种服务器备用电源的充电控制装置的结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的实施例。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本申请实施例中所提供的方法实施例可以在服务器设备或者类似的运算装置中执行。以运行在服务器设备上为例，图1是本申请实施例的一种服务器备用电源的充电控制方法的计算机设备的硬件结构框图。如图1所示，服务器设备可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，其中，上述服务器设备还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述服务器设备的结构造成限定。例如，服务器设备还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。

存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本申请实施例中的服务器备用电源的充电控制方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至服务器设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括服务器设备的通信供应方提供的无线网络。在一个实例中，传输设备106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输设备106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

在本实施例中提供了一种服务器备用电源的充电控制方法，服务器中部署了备用电源和采样器件，所述采样器件与所述服务器的供电电源的模拟信号接口连接，所述模拟信号接口用于传输允许表征所述供电电源的供电负载情况的模拟信号，所述方法应用于所述服务器，图2是根据本申请实施例的一种服务器备用电源的充电控制方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤S12，在所述供电电源为所述服务器供电的过程中，控制所述采样器件以预设采集频率从所述模拟信号接口上采集目标模拟信号，其中，所述预设采集频率为大于目标频率阈值的频率；

步骤S14，根据所述目标模拟信号检测所述供电电源当前的供电负载参数，其中，所述供电负载参数用于指示所述供电电源的供电负载情况；

步骤S16，在所述当前的供电负载参数满足所述供电电源的目标充电条件的情况下，控制所述供电电源对所述备用电源执行与所述当前的供电负载参数匹配的充电操作；

步骤S18，在所述当前的供电负载参数不满足所述供电电源的目标充电条件的情况下，禁止所述供电电源为所述备用电源充电。

可选的，在本实施例中，供电电源可以但不限于为上述PSU，备用电源可以但不限于为上述BBU；

可选的，在本实施例中，在开始方案的介绍之前，首先对服务器的供电方式进行说明，服务器通常使用PSU供电，在PSU的供电负载较为空闲的时候，PSU还可以额外地为服务器的BBU供电，而BBU可以在PSU出现断电的情况下，即使顶替PSU为服务器供电，确保服务器中的数据不会因为断电而丢失。而在PSU的供电负载为满负载时，PSU则不再为BBU供电，上述BBU充电的控制逻辑可以通过对应的控制器实现，图3是根据本申请实施例的一种服务器备用电源的控制器的示意图，如图3所示，服务器中每个BBU均对应一个控制器，可以通过控制器控制是否对对应的BBU充电，比如，控制器1控制BBU1是否充电，控制器N控制BBUN是否充电。

可选的，在本实施例中，本申请提出的技术方案抛弃了相关技术中通过CPU采集供电电源PSU的供电负载情况的方式，而是通过采样器件从所述模拟信号接口上采集目标模拟信号，因为，相关技术中通过CPU采集将受限于CPU内系统软件对整机功率的采样周期较低的问题，导致采集到的信息已经过时，不可以反映当前PSU的供电负载情况，而采样器件可以以大于目标频率阈值的预设采集频率采集目标模拟信号，极高频率的采集可以确保目标模拟信号可以表示当前时刻的PSU的供电负载情况，提高了服务器备用电源的充电控制的实时性。

进一步，相关技术中在CPU检测到PSU的供电负载已经达到满压力状态时，通过I2C(Inter-Integrated Circuit，串行通信总线)传递控制信号以禁止PSU对BBU充电，通常I2C传输的控制信号为数字信号，数字信号的传输通常使用上百个比特表达一个电压值，因此控制信号的传输时延尤为明显，导致服务器备用电源的充电控制的实时性较差。针对上述相关技术中存在的技术问题，本申请通过从所述模拟信号接口上采集目标模拟信号，进而得知供电电源的供电负载情况，所述模拟信号接口用于传输允许表征所述供电电源的供电负载情况的模拟信号，利用模拟信号传输几乎无延时的特性解决了上述信号传输时延较大的问题，提高了服务器备用电源的充电控制的实时性。

可选的，在本实施例中，采样器件可以以预设采集频率从所述模拟信号接口上采集目标模拟信号，具体的预设采集频率可以根据实际的需要调整，预设采集频率越大，服务器备用电源的充电控制的实时性越高。

在本申请实施例中，服务器中部署了备用电源和采样器件，采样器件与服务器的供电电源的模拟信号接口连接，模拟信号接口用于传输允许表征供电电源的供电负载情况的模拟信号，方法应用于服务器，方法包括：在供电电源为服务器供电的过程中，控制采样器件以预设采集频率从模拟信号接口上采集目标模拟信号，其中，预设采集频率为大于目标频率阈值的频率；根据目标模拟信号检测供电电源当前的供电负载参数，其中，供电负载参数用于指示供电电源的供电负载情况；在当前的供电负载参数满足供电电源的目标充电条件的情况下，控制供电电源对备用电源执行与当前的供电负载参数匹配的充电操作；在当前的供电负载参数不满足供电电源的目标充电条件的情况下，禁止供电电源为备用电源充电，即在供电电源为服务器供电的过程中，通过采样器件以大于目标频率阈值的预设采集频率从模拟信号接口上采集目标模拟信号，并根据目标模拟信号检测供电电源当前的供电负载参数，以得知供电电源的供电负载情况，在当前的供电负载参数满足供电电源的目标充电条件时，控制供电电源对备用电源执行与当前的供电负载参数匹配的充电操作，并在当前的供电负载参数不满足供电电源的目标充电条件时，禁止供电电源为备用电源充电，上述方式一方面通过采样器件以大于目标频率阈值的预设采集频率从模拟信号接口上采集目标模拟信号，可以确保采集信号的及时性，另一方面，目标模拟信号相较于相关技术中I2C传输的数字信号传输时延大大降低，进一步确保了充电控制的实时性。采用上述技术方案，解决了相关技术中，服务器备用电源的充电控制的实时性较差等问题，实现了提高服务器备用电源的充电控制的实时性的技术效果。

作为一种可选的方案，所述根据所述目标模拟信号检测所述供电电源当前的供电负载参数，还包括：

S21，根据所述目标模拟信号确定所述供电电源当前对所述服务器进行供电的实际供电电流；

S22，获取所述供电电源允许输出的最大供电电流；

S23，根据所述实际供电电流和所述最大供电电流确定所述供电电源当前的供电负载率，其中，所述供电负载参数包括所述当前的供电负载率。

可选的，在本实施例中，根据所述目标模拟信号检测所述供电电源当前的供电负载参数，首先需要根据目标模拟信号确定所述供电电源当前对所述服务器进行供电的实际供电电流IREAL_PSU，并获取供电电源允许输出的最大供电电流IMAX_PSU，其中，IMAX_PSU属于供电电源的属性，通常对于一款特定的供电电源，其IMAX_PSU通常是固定的常数；

作为一种可选的方案，所述服务器中部署了所述备用电源对应的中央处理器，所述中央处理器与所述备用电源连接，所述备用电源中部署了微控制单元，所述微控制单元上部署了模数转换器，所述供电电源包括多个子供电电源，多个所述子供电电源连接在均流总线上，所述模拟信号接口包括所述均流总线，所述采样器件包括所述模数转换器，所述模数转换器的采样接口与所述均流总线连接，所述均流总线用于在多个所述子供电电源对所述服务器进行供电的过程中传输多个所述子供电电源的子电压信号中最大的子电压信号，所述目标模拟信号包括所述最大的子电压信号；

所述根据所述目标模拟信号确定所述供电电源当前对所述服务器进行供电的实际供电电流，还包括：S31，将所述采样接口采集到的所述最大的子电压信号转换为所述实际供电电流；

所述获取所述供电电源允许输出的最大供电电流，包括：S32，通过所述微控制单元接收所述中央处理器下发的所述供电电源的所述最大供电电流，其中，所述最大供电电流为所述中央处理器内的系统软件对所述供电电源进行检测得到的；

所述根据所述实际供电电流和所述最大供电电流确定所述供电电源当前的供电负载率，包括：S33，通过所述微控制单元将所述实际供电电流和所述最大供电电流的比值确定为所述供电电源当前的供电负载率。

可选的，在本实施例中，图4是根据本申请实施例的一种服务器备用电源的充电控制电路的示意图，如图4所示，所述服务器中部署了所述备用电源BBU对应的中央处理器CPU，所述中央处理器与所述备用电源连接，所述备用电源中部署了微控制单元MCU(MicroController Unit)，所述微控制单元上部署了模数转换器ADC(Analog-to-DigitalConverter)，所述供电电源包括多个子供电电源(比如，PSU1和PSU2)，多个所述子供电电源连接在均流总线Load_Share上，所述模拟信号接口包括所述均流总线，所述采样器件包括所述模数转换器，所述模数转换器的采样接口与所述均流总线连接，所述均流总线用于在多个所述子供电电源对所述服务器进行供电的过程中传输多个所述子供电电源的子电压信号中最大的子电压信号，所述目标模拟信号包括所述最大的子电压信号。

服务器供电采用PSU1和PSU2冗余供电方式，两个PSU的告警信号Alert1和Alert2分别连接到BBU内部MCU的GPIO(General-purpose input/output，通用输入输出端口)口上，均流总线Load_Share短接在一起并送往MCU的ADC采样口，CPU通过GPIO口向MCU发送使能信号，并通过I2C1总线实现与MCU的通信。MCU通过I2C2总线实现与计量芯片的通信，计量芯片的作用分采样和保护两部分：

一是采样BBU的电压、电流、电量、温度、内阻等参数；

二是根据计量芯片内部寄存器保存的BBU的最大充放电电流、最大充电电压、最大充放电温度等出厂设定值，进而判断BBU充电过程中，对应的充放电电流、充电电压、充放电温度、电压、电流、电量、温度、内阻是否超出了对应的参数范围，超出之后表示BBU的充电状态发生异常，可以发出报警并关闭相应的开关电路禁止对BBU执行充电或放电操作。

可选的，在本实施例中，开启充电流程时，CPU首先通过GPIO口下发充电使能信号高电平给BBU内部的MCU，BBU在接收到充电使能信号高电平后生成基于供电负载率α范围来动态设定BBU充电电流的表格，其中，基于供电负载率α范围来动态设定BBU充电电流的表格可以但不限于如下表1所示：

表1

可以知道的是，供电负载率α越大，BBU充电电流被设定的越小，在供电负载率α大于或者等于1时，表示PSU已经满负载运行，则禁止给BBU充电，BBU充电电流被设定为0。

供电负载率α可以通过如下公式得到：

其中，α为供电负载率，IREAL_PSU为实际供电电流，IMAX_PSU为最大供电电流。

MCU调用ADC持续对PSU的均流总线进行AD采样以获取PSU的实际输出电流，由于PSU输出电流是实时变化的，计算得到的供电负载率α也随之实时变化。然后.MCU根据供电负载率α所在表格中的位置确定充电电流设定值的大小，当供电负载率α变化导致充电电流设定值改变时，MCU通过改变PWM(Pulse Width Modulation)脉宽调制信号的占空比来改变实际充电电流的大小，实现BBU的自适应充电电流控制。这样，在PSU输出功率接近满载的条件下限制BBU的充电电流，以优先保障系统的供电，实现整机功率的可控性。

同时，MCU检测PSU发出的Alert1和Alert2告警信号，发现任一个PSU告警后都将停止充电。充电结束时，CPU通过GPIO口下发充电使能信号低电平给BBU模块内部的MCU，通知MCU停止充电。

作为一种可选的方案，所述备用电源中部署了微控制单元，所述控制所述供电电源对所述备用电源执行与所述当前的供电负载参数匹配的充电操作，还包括：

S41，通过所述微控制单元从具有对应关系的供电负载率范围和电流值中获取所述供电电源的当前的供电负载率落入的目标供电负载率范围对应的目标电流值，其中，所述具有对应关系的供电负载率范围和电流值为所述微控制单元预先构建的，所述供电负载参数包括所述当前的供电负载率；

S42，通过所述微控制单元将初始脉宽调制信号的初始占空比调整为与所述目标电流值匹配的目标占空比，得到目标脉宽调制信号；

S43，控制所述供电电源按照所述目标脉宽调制信号为所述备用电源充电。

可选的，在本实施例中，具有对应关系的供电负载率范围和电流值相当于上述表1(基于供电负载率α范围来动态设定BBU充电电流的表格)，供电负载率α在不同的供电负载率范围，对应的电流值也不同，供电负载率α越大，BBU充电电流被设定的越小。比如，参见表1可知，在供电负载率α满足0.8≤α＜0.9时，对应的目标电流值为0.5*IMAX_BBU。

可选的，在本实施例中，备用电源充电电流的大小由脉宽调制信号控制，脉宽调制信号可以通过调节占空比或者频率的方式使得备用电源充电电流达到目标电流值。

作为一种可选的方案，所述备用电源中还部署了检测芯片，所述检测芯片与所述微控制单元连接，在所述控制所述供电电源按照所述目标脉宽调制信号为所述备用电源充电之后，还包括：

S51，通过所述检测芯片在所述备用电源充电的过程中对所述备用电源的充电状态进行检测，并在检测出所述充电状态发生异常的情况下，向所述微控制单元发送充电异常信号；

S52，通过所述微控制单元在接收到所述充电异常信号的情况下，禁止所述供电电源为所述备用电源充电。

可选的，在本实施例中，检测芯片相当于图3中的计量芯片，计量芯片的作用分采样和保护两部分：一是采样BBU的电压、电流、电量、温度、内阻等参数；二是根据计量芯片内部寄存器保存的BBU的最大充放电电流、最大充电电压、最大充放电温度等出厂设定值，进而判断BBU充电过程中，对应的充放电电流、充电电压、充放电温度、电压、电流、电量、温度、内阻是否超出了对应的参数范围，超出之后表示BBU的充电状态发生异常，可以向MCU发送充电异常信号，并关闭相应的开关电路禁止对BBU执行充电或放电操作。

作为一种可选的方案，在所述控制所述供电电源对所述备用电源执行与所述当前的供电负载参数匹配的充电操作之前，还包括：

S61，检测所述供电电源对应的供电负载率阈值；

S62，将所述供电电源当前的供电负载率与所述供电负载率阈值进行比对，其中，所述供电负载参数包括所述当前的供电负载率；

S63，在所述当前的供电负载率小于所述供电负载率阈值的情况下，确定所述当前的供电负载率满足所述目标充电条件。

可选的，在本实施例中，供电负载率阈值小于或者等于1，可以根据实际的需要设定；

可选的，在本实施例中，在所述当前的供电负载率小于所述供电负载率阈值的情况下，表示PSU没有达到满负载运行，此时可以通过PSU为BBU充电。

作为一种可选的方案，所述备用电源中部署了微控制单元，所述供电电源包括多个子供电电源，每个所述子供电电源通过状态链路与所述微控制单元连接，所述在所述当前的供电负载率小于所述供电负载率阈值的情况下，确定所述当前的供电负载率满足所述目标充电条件，还包括：

S71，在所述当前的供电负载率小于所述供电负载率阈值的情况下，通过所述微控制单元检测所述状态链路；

S72，在检测到所述状态链路上传输了故障状态信号的情况下，确定所述当前的供电负载率不满足所述目标充电条件，禁止所述供电电源为所述备用电源充电，其中，所述故障状态信号用于指示对应的所述子供电电源发生故障；

S73，在检测到所述状态链路上未传输故障状态信号的情况下，确定所述当前的供电负载率满足所述目标充电条件。

可选的，在本实施例中，如图3所示，所述供电电源包括多个子供电电源(比如，PSU1和PSU2)，每个所述子供电电源通过状态链路Alert与所述微控制单元连接，比如，PSU1通过状态链路Alert 1与微控制单元MCU连接，PSU2通过状态链路Alert 2与微控制单元MCU连接；在PSU1发生故障时，表示仅存在PSU2为服务器和BBU供电，Alert 1会向MCU发送故障状态信号。MCU在接收到故障状态信号时，为了避免PSU2出现满负载状态，则禁止PSU2为BBU充电。

可选的，在本实施例中，为了更好的理解上述服务器备用电源的充电控制的过程，以下再结合可选实施例对上述服务器备用电源的充电控制流程进行说明，但不用于限定本申请实施例的技术方案。

在本实施例中提供了一种服务器备用电源的充电控制方法，图5是根据本申请实施例的一种服务器备用电源的充电控制流程的示意图，如图5所示，主要包括如下步骤：

步骤S501：判断是否接收到充电使能信号；

步骤S502：在接收到充电使能信号的情况下，继续判断MCU是否收到充电电流设定表格和PSU最大电流；在没有接收到充电使能信号的情况下，检测PSU是否发出ALERT信号或收到停止充电信号，并在检测到PSU发出Alert信号或收到停止充电信号时，结束充电；

步骤S503：在判断出MCU收到充电电流设定表格和PSU最大电流的情况下，MCU持续对PSU均流总线进行AD采样，并计算得到供电负载率α；

步骤S504：MCU根据供电负载率α在表格中的位置设定充电电流值；

步骤S505：MCU通过调整PWM占空比使实际充电电流跟随设定电流，并在检测到PSU发出Alert信号或收到停止充电信号时，结束充电。

本申请提出的服务器备用电源的充电控制方法，可以采用两个PSU给服务器和BBU进行供电，将两个PSU的均流总线Load_Share短接在一起并送往MCU的ADC采样口，实现MCU对PSU输出电流的检测。两个PSU的告警信号Alert1和Alert2分别连接到BBU模块内部MCU的GPIO口上，CPU通过GPIO口向MCU发送使能信号，并通过I2C1总线实现与MCU的通信。MCU通过I2C2总线实现与计量芯片的通信。

首先，充电流程开始时，CPU通过GPIO口下发充电使能信号高电平给BBU内部的MCU。然后MCS系统软件获取PSU最大输出电流IMAX_PSU并通过I2C总线下发给MCU，然后生成基于供电负载率α来动态设定BBU充电电流的表格，其中，供电负载率α是PSU实际输出电流除以PSU最大输出电流得到，其物理意义是PSU的负载大小百分比。当PSU的负载相对小时，意味着整机功耗小，此时可以允许BBU以最大电流进行充电，缩短BBU充满电的时间，使服务器供电系统尽快进入最大备电能力；当PSU的负载接近满载时，意味着整机功耗大，此时再让BBU以最大电流进行充电就有可能触发PSU过流保护以及增加散热压力，适当减小BBU充电电流就可以规避这种风险。

本申请将供电负载率α分成四段来管理，不同分段的供电负载率α对应不同的充电电流大小，实际情况可以根据需要进行其他分段管理方式。如表1所示，供电负载率α小于0.8时BBU以最大电流IMAX_BBU充电，供电负载率α大于等于0.8小于0.9时BBU以0.5倍最大申.流充电，供电负载率α大于等于0.9小于1时BBU以0.2倍最大电流充电，供电负载率α大于等于1时BBU停止充电。其中，IMAX_BBU是BBU模块的最大充电电流能力，是BBU模块内部电池的化学特性决定的，由电池生产厂商出厂时设定。

BBU模块内部的MCU通过I2C总线从MCS软件处获取PSU最大输出电流以及充电电流设定表格中的供电负载率α范围，从计量芯片处获取BBU最大充电电流IMAX_BBU。充电流程开启后，MCU持续对PSU的均流总线进行AD采样以获取PSU的实际输出电流IREAL_PSU，进而得到供电负载率α

由于PSU输出电流是实时变化的，计算得到的供电负载率α也随之实时变化。然后，MCU根据供电负载率α所在表格中的位置确定充电电流设定值的大小，当供电负载率α变化导致充电电流设定值改变时，MCU通过PID控制方式计算得到PWM脉宽调制信号的占空比，并通过改变占空比大小来改变实际充电电流的大小，使实际充电电流值跟随设定值，实现BBU的自适应充电电流控制。这种自适应充电电流控制方式相比于MCS软件通过I2C总线下发充电电流指令给MCU的方式具有更高的实时性，可以有效避免整机功率过大导致PSU过流或散热压力过大。

同时，MCU检测PSU发出的Alert1和Alert2告警信号，该告警信号表示PSU发生故障即将切断输出，MCU发现任一个PSU告警后都将停止充电，以减少对PSU内部电容储存的残余电量的消耗，优先保障系统的供电。充电流程结束时，CPU通过GPIO口下发充电使能信号低电平给BBU模块内部的MCU，通知MCU停止充电。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

在本实施例中还提供了一种服务器备用电源的充电控制装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图6是根据本申请实施例的一种服务器备用电源的充电控制装置的结构框图；如图6所示，服务器中部署了备用电源和采样器件，所述采样器件与所述服务器的供电电源的模拟信号接口连接，所述模拟信号接口用于传输允许表征所述供电电源的供电负载情况的模拟信号，所述装置应用于所述服务器，所述装置包括：

采集模块602，用于在所述供电电源为所述服务器供电的过程中，控制所述采样器件以预设采集频率从所述模拟信号接口上采集目标模拟信号，其中，所述预设采集频率为大于目标频率阈值的频率；

第一检测模块604，用于根据所述目标模拟信号检测所述供电电源当前的供电负载参数，其中，所述供电负载参数用于指示所述供电电源的供电负载情况；

第一控制模块606，用于在所述当前的供电负载参数满足所述供电电源的目标充电条件的情况下，控制所述供电电源对所述备用电源执行与所述当前的供电负载参数匹配的充电操作；

第二控制模块608，用于在所述当前的供电负载参数不满足所述供电电源的目标充电条件的情况下，禁止所述供电电源为所述备用电源充电。

在一个示例性实施例中，所述第一检测模块，包括：

第一确定单元，用于根据所述目标模拟信号确定所述供电电源当前对所述服务器进行供电的实际供电电流；

第一获取单元，用于获取所述供电电源允许输出的最大供电电流；

第二确定单元，用于根据所述实际供电电流和所述最大供电电流确定所述供电电源当前的供电负载率，其中，所述供电负载参数包括所述当前的供电负载率。

在一个示例性实施例中，所述服务器中部署了所述备用电源对应的中央处理器，所述中央处理器与所述备用电源连接，所述备用电源中部署了微控制单元，所述微控制单元上部署了模数转换器，所述供电电源包括多个子供电电源，多个所述子供电电源连接在均流总线上，所述模拟信号接口包括所述均流总线，所述采样器件包括所述模数转换器，所述模数转换器的采样接口与所述均流总线连接，所述均流总线用于在多个所述子供电电源对所述服务器进行供电的过程中传输多个所述子供电电源的子电压信号中最大的子电压信号，所述目标模拟信号包括所述最大的子电压信号；

所述第一确定单元，还用于：将所述采样接口采集到的所述最大的子电压信号转换为所述实际供电电流；

所述第一获取单元，还用于：通过所述微控制单元接收所述中央处理器下发的所述供电电源的所述最大供电电流，其中，所述最大供电电流为所述中央处理器内的系统软件对所述供电电源进行检测得到的；

所述第二确定单元，还用于：通过所述微控制单元将所述实际供电电流和所述最大供电电流的比值确定为所述供电电源当前的供电负载率。

在一个示例性实施例中，所述备用电源中部署了微控制单元，所述第一控制模块，包括：

第二获取单元，用于通过所述微控制单元从具有对应关系的供电负载率范围和电流值中获取所述供电电源的当前的供电负载率落入的目标供电负载率范围对应的目标电流值，其中，所述具有对应关系的供电负载率范围和电流值为所述微控制单元预先构建的，所述供电负载参数包括所述当前的供电负载率；

调整单元，用于通过所述微控制单元将初始脉宽调制信号的初始占空比调整为与所述目标电流值匹配的目标占空比，得到目标脉宽调制信号；

充电控制单元，用于控制所述供电电源按照所述目标脉宽调制信号为所述备用电源充电。

在一个示例性实施例中，所述备用电源中还部署了检测芯片，所述检测芯片与所述微控制单元连接，所述装置还包括：

第二检测模块，用于在所述控制所述供电电源按照所述目标脉宽调制信号为所述备用电源充电之后，通过所述检测芯片在所述备用电源充电的过程中对所述备用电源的充电状态进行检测，并在检测出所述充电状态发生异常的情况下，向所述微控制单元发送充电异常信号；

禁止模块，用于通过所述微控制单元在接收到所述充电异常信号的情况下，禁止所述供电电源为所述备用电源充电。

在一个示例性实施例中，在所述控制所述供电电源对所述备用电源执行与所述当前的供电负载参数匹配的充电操作之前，所述装置还包括：

第三检测模块，用于检测所述供电电源对应的供电负载率阈值；

比对模块，用于将所述供电电源当前的供电负载率与所述供电负载率阈值进行比对，其中，所述供电负载参数包括所述当前的供电负载率；

确定模块，用于在所述当前的供电负载率小于所述供电负载率阈值的情况下，确定所述当前的供电负载率满足所述目标充电条件。

在一个示例性实施例中，所述备用电源中部署了微控制单元，所述供电电源包括多个子供电电源，每个所述子供电电源通过状态链路与所述微控制单元连接，所述确定模块，包括：

检测单元，用于在所述当前的供电负载率小于所述供电负载率阈值的情况下，通过所述微控制单元检测所述状态链路；

第三确定单元，用于在检测到所述状态链路上传输了故障状态信号的情况下，确定所述当前的供电负载率不满足所述目标充电条件，禁止所述供电电源为所述备用电源充电，其中，所述故障状态信号用于指示对应的所述子供电电源发生故障；

第四确定单元，用于在检测到所述状态链路上未传输故障状态信号的情况下，确定所述当前的供电负载率满足所述目标充电条件。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

本申请的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

在一个示例性实施例中，上述计算机可读存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

本申请的实施例还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

在一个示例性实施例中，上述电子设备还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及示例性实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本申请的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本申请不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种服务器备用电源的充电控制方法，其特征在于，

服务器中部署了备用电源和采样器件，所述采样器件与所述服务器的供电电源的模拟信号接口连接，所述模拟信号接口用于传输允许表征所述供电电源的供电负载情况的模拟信号，所述方法应用于所述服务器，所述方法包括：

在所述供电电源为所述服务器供电的过程中，控制所述采样器件以预设采集频率从所述模拟信号接口上采集目标模拟信号，其中，所述预设采集频率为大于目标频率阈值的频率；

根据所述目标模拟信号检测所述供电电源当前的供电负载参数，其中，所述供电负载参数用于指示所述供电电源的供电负载情况；

在所述当前的供电负载参数满足所述供电电源的目标充电条件的情况下，控制所述供电电源对所述备用电源执行与所述当前的供电负载参数匹配的充电操作；

在所述当前的供电负载参数不满足所述供电电源的目标充电条件的情况下，禁止所述供电电源为所述备用电源充电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述根据所述目标模拟信号检测所述供电电源当前的供电负载参数，包括：

根据所述目标模拟信号确定所述供电电源当前对所述服务器进行供电的实际供电电流；

获取所述供电电源允许输出的最大供电电流；

根据所述实际供电电流和所述最大供电电流确定所述供电电源当前的供电负载率，其中，所述供电负载参数包括所述当前的供电负载率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述服务器中部署了所述备用电源对应的中央处理器，所述中央处理器与所述备用电源连接，所述备用电源中部署了微控制单元，所述微控制单元上部署了模数转换器，所述供电电源包括多个子供电电源，多个所述子供电电源连接在均流总线上，所述模拟信号接口包括所述均流总线，所述采样器件包括所述模数转换器，所述模数转换器的采样接口与所述均流总线连接，所述均流总线用于在多个所述子供电电源对所述服务器进行供电的过程中传输多个所述子供电电源的子电压信号中最大的子电压信号，所述目标模拟信号包括所述最大的子电压信号；

所述根据所述目标模拟信号确定所述供电电源当前对所述服务器进行供电的实际供电电流，包括：将所述采样接口采集到的所述最大的子电压信号转换为所述实际供电电流；

所述获取所述供电电源允许输出的最大供电电流，包括：通过所述微控制单元接收所述中央处理器下发的所述供电电源的所述最大供电电流，其中，所述最大供电电流为所述中央处理器内的系统软件对所述供电电源进行检测得到的；

所述根据所述实际供电电流和所述最大供电电流确定所述供电电源当前的供电负载率，包括：通过所述微控制单元将所述实际供电电流和所述最大供电电流的比值确定为所述供电电源当前的供电负载率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述备用电源中部署了微控制单元，所述控制所述供电电源对所述备用电源执行与所述当前的供电负载参数匹配的充电操作，包括：

通过所述微控制单元从具有对应关系的供电负载率范围和电流值中获取所述供电电源的当前的供电负载率落入的目标供电负载率范围对应的目标电流值，其中，所述具有对应关系的供电负载率范围和电流值为所述微控制单元预先构建的，所述供电负载参数包括所述当前的供电负载率；

通过所述微控制单元将初始脉宽调制信号的初始占空比调整为与所述目标电流值匹配的目标占空比，得到目标脉宽调制信号；

控制所述供电电源按照所述目标脉宽调制信号为所述备用电源充电。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述备用电源中还部署了检测芯片，所述检测芯片与所述微控制单元连接，在所述控制所述供电电源按照所述目标脉宽调制信号为所述备用电源充电之后，所述方法还包括：

通过所述检测芯片在所述备用电源充电的过程中对所述备用电源的充电状态进行检测，并在检测出所述充电状态发生异常的情况下，向所述微控制单元发送充电异常信号；

通过所述微控制单元在接收到所述充电异常信号的情况下，禁止所述供电电源为所述备用电源充电。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

在所述控制所述供电电源对所述备用电源执行与所述当前的供电负载参数匹配的充电操作之前，所述方法还包括：

检测所述供电电源对应的供电负载率阈值；

将所述供电电源当前的供电负载率与所述供电负载率阈值进行比对，其中，所述供电负载参数包括所述当前的供电负载率；

在所述当前的供电负载率小于所述供电负载率阈值的情况下，确定所述当前的供电负载率满足所述目标充电条件。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述备用电源中部署了微控制单元，所述供电电源包括多个子供电电源，每个所述子供电电源通过状态链路与所述微控制单元连接，所述在所述当前的供电负载率小于所述供电负载率阈值的情况下，确定所述当前的供电负载率满足所述目标充电条件，包括：

在所述当前的供电负载率小于所述供电负载率阈值的情况下，通过所述微控制单元检测所述状态链路；

在检测到所述状态链路上传输了故障状态信号的情况下，确定所述当前的供电负载率不满足所述目标充电条件，禁止所述供电电源为所述备用电源充电，其中，所述故障状态信号用于指示对应的所述子供电电源发生故障；

在检测到所述状态链路上未传输故障状态信号的情况下，确定所述当前的供电负载率满足所述目标充电条件。

8.一种服务器备用电源的充电控制装置，其特征在于，

服务器中部署了备用电源和采样器件，所述采样器件与所述服务器的供电电源的模拟信号接口连接，所述模拟信号接口用于传输允许表征所述供电电源的供电负载情况的模拟信号，所述装置应用于所述服务器，所述装置包括：

采集模块，用于在所述供电电源为所述服务器供电的过程中，控制所述采样器件以预设采集频率从所述模拟信号接口上采集目标模拟信号，其中，所述预设采集频率为大于目标频率阈值的频率；

第一检测模块，用于根据所述目标模拟信号检测所述供电电源当前的供电负载参数，其中，所述供电负载参数用于指示所述供电电源的供电负载情况；

第一控制模块，用于在所述当前的供电负载参数满足所述供电电源的目标充电条件的情况下，控制所述供电电源对所述备用电源执行与所述当前的供电负载参数匹配的充电操作；

第二控制模块，用于在所述当前的供电负载参数不满足所述供电电源的目标充电条件的情况下，禁止所述供电电源为所述备用电源充电。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，

所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现所述权利要求1至7任一项中所述的方法的步骤。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，

所述处理器执行所述计算机程序时实现所述权利要求1至7任一项中所述的方法的步骤。