CN211479072U - 可控制多台服务器自动开关机的ups电源附加装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可控制多台服务器自动开关机的UPS电源附加装置，包括主控模块，其中主控模块与UPS电源的交流220V输入端连接，侦测市电是否停电；以及主控模块还连接多台服务器内部的12V直流电源，侦测各服务器当前处于开机还是关机状态；当市电停电时，主控模块能够利用UPS电源的电力控制各服务器延时工作一段时间后正常退出系统并关机，而且可在市电恢复供电时自动启动各台服务器，省时省力。

Description

可控制多台服务器自动开关机的UPS电源附加装置

技术领域

本实用新型涉及电源设备领域，特别是一种可控制多台服务器自动开关机的UPS电源附加装置。

背景技术

学校的信息中心一般都统一管理着校内各部门的众多服务器，一台功率较大的UPS电源可在突然停电时为多台服务器供电，以减少服务器突然断电引起的软硬件故障或数据出错丢失风险。但在市电断电的情况下，UPS电源持续给服务器供电一段时间后电力会耗尽，此时服务器会遇到电力突然中断导致的非法关机问题。而当市电恢复供电时，这些服务器需管理员人工逐台去启动其电源开关开机，不仅费事，而且管理员若恢复服务器工作不够及时，会影响各部门的信息化工作。因此，服务器采取自动开关机的停电保护措施是十分必要的。

现有技术中，在出现市电停电情况时，常见的服务器开关机停电保护措施有以下四种：

⑴停电后服务器由UPS供电；恢复供电后由人工启动服务器。

⑵如申请号:CN201711307070.1公布的一种服务器软关机的方法，当市电停电且UPS电力耗尽时，服务器通过安装在其上的软件侦测实现适时软关机，防止非法关机。

⑶如申请号:CN01259705.8公布的一种不断电计算机系统的管理装置，能通过该装置实现服务器的正常关机，恢复供电后由人工启动服务器。

⑷如申请号:CN201510708478.4公布的一种服务器智能关机控制系统，能实现市电停电时服务器正常退出系统并关机，在市电恢复供电时也能自动开机。

但上述四种方式，仍存在某些技术问题或有某些应用局限性。第⑴种方式，虽然市电停电时有UPS为服务器供电，但停电时间稍长，可能会因UPS电源的电力不足引起服务器供电突然中断，出现非法关机现象，而且市电恢复供电时又需管理员人工去启动服务器，费时费力。而第(2)、(3)种方式，均只实现了服务器的自动关机，没有实现服务器自动开机。第(4)种方式虽然较好地实现了服务器自动开关机停电保护，但该方式需要将所设计的服务器开关机模块安装在服务器内，不仅可能影响服务器内部的散热，还可能对服务器内部的电路产生干扰。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种可控制多台服务器自动开关机的UPS电源附加装置。

本实用新型的目的采用以下技术方案来实现：

提供一种可控制多台服务器自动开关机的UPS电源附加装置，包括：主控模块，其中主控模块包括直流12V电源A、直流12V电源B、双路继电开关模块KJ、延时模块KT1、延时模块KT2和延时模块KT3，其中：

直流12V电源A的电源火线输入端L1和电源零线输入端N1分别与UPS电源交流220V输入端的火线和零线相连；直流12V电源A的正极和负极分别与双路继电开关模块KJ的VCC端和GND端连接；直流12V电源B的电源火线输入端L2和电源零线输入端N2分别与UPS电源交流220V输出端的火线和零线相连；直流12V电源B的正极和负极分别与延时模块KT1的VCC端和GND端相连；双路继电开关模块KJ的第1常开触头输入端与延时模块KT2的常闭触头输入端相连；双路继电开关模块KJ的第1公共输出端与延时模块KT1的公共输出端相连；双路继电开关模块KJ的第2常开触头输入端与延时模块KT1的GND端相连；双路继电开关模块KJ的第2公共输出端与延时模块KT1的触发端SG相连；延时模块KT1的常闭触头输入端与延时模块KT2的常开输入端相连；延时模块KT2的公共输出端与延时模块KT3的VCC端相连；延时模块KT2的VCC端和GND端分别与服务器内部12V电源的正极和负极相连；延时模块KT3的GND端与延时模块KT1的GND端相连；延时模块KT3的常开输入端和公共输出端分别与服务器电源开关按钮的两个接线端相连。

优选地，UPS电源交流220V输出端与服务器的交流220V输入端相连。

优选地，双路继电开关模块KJ包括两个继电器；双路继电开关模块KJ的第1常开触头输入端为其第1继电器的常开触头输入端，双路继电开关模块KJ的第1常闭触头输入端为其第1继电器的常闭触头输入端，双路继电开关模块KJ的第1公共输出端为第1继电器常开触头和常闭触头的输出端；

双路继电开关模块KJ的第2常开触头输入端为其第2继电器的常开触头输入端，双路继电开关模块KJ的第2常闭触头输入端为其第2继电器的常闭触头输入端，双路继电开关模块KJ的第2公共输出端为第2继电器常开触头和常闭触头的输出端。

优选地，延时模块KT1为带触发端的延时模块，其包括时间继电器，延时模块KT1的常开触头输入端为时间继电器的常开触头输入端，延时模块KT1的常闭触头输入端为时间继电器的常闭触头输入端，延时模块KT1的公共输出端为时间继电器常开触头和常闭触头的输出端。

优选地，延时模块KT2为通电延时导通模块，其包括时间继电器；延时模块KT2的常开触头输入端为时间继电器的常开触头输入端，延时模块KT2的常闭触头输入端为时间继电器的常闭触头输入端，延时模块KT2的公共输出端为时间继电器常开触头和常闭触头的输出端。

优选地，延时模块KT3为通电延时断开模块，其包括时间继电器；延时模块KT3的常开触头输入端为时间继电器的常开触头输入端，延时模块KT3的常闭触头输入端为时间继电器的常闭触头输入端，延时模块KT3的公共输出端为时间继电器常开触头和常闭触头的输出端。

优选地，延时模块KT2的公共输出端与延时模块KT3的VCC端的连接线上设置有工作模式选择开关K。

优选地，主控模块中包括多个延时模块KT2和延时模块KT3，其中1个延时模块KT2和1个延时模块KT3组成一组与一个服务器对应设置；

其中双路继电开关模块KJ的第1常开触头输入端分别与各延时模块KT2的常闭触头输入端相连；

延时模块KT2的公共输出端与与其对应的延时模块KT3的VCC端相连，

延时模块KT2的VCC端和GND端分别与与其对应的服务器内部12V电源的正极和负极相连。

优选地，延时模块KT2的公共输出端与与其对应的延时模块KT3的VCC端的连接线上设有与其服务器对应的工作模式选择开关K。

本实用新型的有益效果为：

1)本实用新型保护装置不仅可以在市电停电时利用UPS电源的电力让服务器延时工作一段时间后正常退出系统并关机，而且可在市电恢复供电时自动启动服务器，省时省力，有助于提高设备管理的效率。

2)相比在服务器内安装服务器开关机模块的方案，本实用新型仅需从被控服务器内部引出12V直流电源正负极线及服务器电源启动开关线，无需在服务器内安装任何模块，不会影响服务器内的散热，更不会对服务器内部电路产生干扰。

3)相比现有方案中一个保护装置只能管理一台服务器的方案，本实用新型可用一个主控模块管理共享UPS电源的多台服务器，实现服务器自动开关机停电保护，管理更方便，成本也较低。

4)本实用新型保护装置还能够将共享UPS的任意一台或多台服务器切换成手动开关机模式，便于服务器的人工软硬件维护。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本实用新型一种可控制多台服务器自动开关机的UPS电源系统的原理框图；

图2为本实用新型主控模块的原理框图。

具体实施方式

结合以下应用场景对本实用新型作进一步描述。

参见图1，其示出一种可控制多台服务器自动开关机的UPS电源系统的原理框图，其以两台服务器共享一台UPS电源为例来说明可控制多台服务器自动开关机的UPS电源附加装置的工作原理，至于三台及更多台服务器的情况只需增加该UPS电源附加装置的接口数量即可实现，在此不再赘述。

其中，该UPS电源附加装置包括主控模块，主控模块与UPS电源的交流220V输入端连接，可侦测市电是否停电；同时主控模块还连接着每台服务器内部的12V直流电源，可侦测服务器当前处于开机还是关机状态。

进一步参见图2，其示出一种主控模块的原理框图，主控模块包括直流12V电源A、直流12V电源B、双路继电开关模块KJ、延时模块KT1、2个延时模块KT2和2个延时模块KT3，其中：

直流12V电源A的电源火线输入端L1和电源零线输入端N1分别与UPS电源交流220V输入端的火线和零线相连；直流12V电源A的正极和负极分别与双路继电开关模块KJ的VCC端和GND端连接；直流12V电源B的电源火线输入端L2和电源零线输入端N2分别与UPS电源交流220V输出端的火线和零线相连；直流12V电源B的正极和负极分别与延时模块KT1的VCC端和GND端相连；

双路继电开关模块KJ的第1常开触头输入端分别与延时模块KT2-1的常闭触头输入端和延时模块KT2-2的常闭触头输入端相连；双路继电开关模块KJ的第1公共输出端与延时模块KT1的公共输出端相连；双路继电开关模块KJ的第2常开触头输入端与延时模块KT1的GND端相连；双路继电开关模块KJ的第2公共输出端与延时模块KT1的触发端SG相连；延时模块KT1的常闭触头输入端分别与延时模块KT2-1的常开输入端和延时模块KT2-2的常开输入端相连；延时模块KT2-1的公共输出端与延时模块KT3-1的VCC端相连；延时模块KT2-2的公共输出端与延时模块KT3-2的VCC端相连；延时模块KT2-1的VCC端和GND端分别与1号服务器内部12V电源的正极和负极相连；延时模块KT2-2的VCC端和GND端分别与2号服务器内部12V电源的正极和负极相连；延时模块KT3-1的GND端和延时模块KT3-2的GND端分别与延时模块KT1的GND端相连；延时模块KT3-1的常开输入端和公共输出端分别和1号服务器电源开关的两个接线端相连；延时模块KT3-2的常开输入端和公共输出端分别和2号服务器电源开关的两个接线端相连。

优选地，UPS电源交流220V输出端与服务器的交流220V输入端相连。

优选地，双路继电开关模块KJ包括两个继电器；双路继电开关模块KJ的第1常开触头输入端为其第1继电器的常开触头输入端，双路继电开关模块KJ的第1常闭触头输入端为其第1继电器的常闭触头输入端，双路继电开关模块KJ的第1公共输出端为第1继电器常开触头和常闭触头的输出端；

双路继电开关模块KJ的第2常开触头输入端为其第2继电器的常开触头输入端，双路继电开关模块KJ的第2常闭触头输入端为其第2继电器的常闭触头输入端，双路继电开关模块KJ的第2公共输出端为第2继电器常开触头和常闭触头的输出端。

当双路继电开关模块KJ的VCC端通电时，两个继电器均立即动作，即继电器常开触头闭合、常闭触头断开；当双路继电开关模块KJ的VCC端断电时，两个继电器均复位，即继电器常开触头断开、常闭触头闭合。

优选地，延时模块KT1为带触发端的延时模块，其包括时间继电器，延时模块KT1的常开触头输入端为时间继电器的常开触头输入端，延时模块KT1的常闭触头输入端为时间继电器的常闭触头输入端，延时模块KT1的公共输出端为时间继电器常开触头和常闭触头的输出端。

当延时模块KT1的VCC端通电且触发端SG接地时，时间继电器立即动作，此时时间继电器的常开触头闭合、常闭触头断开；当触发端SG与地断开时延时开始，延时约为60秒，延时时间到达时，时间继电器复位，此时时间继电器的常开触头断开、常闭触头闭合。其中根据UPS电源功率和服务器功耗可延长延时模块KT1的延时时间，只要延长时间后所消耗UPS电源的电池电力仍足以维持服务器的正常关机即可。

优选地，延时模块KT2-1和延时模块KT2-2为通电延时导通模块，其分别包括时间继电器；延时模块KT2-1和延时模块KT2-2的常开触头输入端为其时间继电器的常开触头输入端，延时模块KT2-1和延时模块KT2-2的常闭触头输入端为其时间继电器的常闭触头输入端，延时模块KT2-1和延时模块KT2-2的公共输出端为其时间继电器常开触头和常闭触头的输出端。

当延时模块KT2-1和延时模块KT2-2的VCC端通电时，延时模块KT2-1和延时模块KT2-2的时间继电器保持复位的状态并开始延时，此时时间继电器常开触头断开，时间继电器的常闭触头闭合；延时时间为3秒，当延时时间到达时，时间继电器动作，即时间继电器的常开触头闭合，时间继电器的常闭触头断开。

优选地，延时模块KT3-1和延时模块KT3-2为通电延时断开模块，其包括时间继电器；延时模块KT3-1和延时模块KT3-2的常开触头输入端为其时间继电器的常开触头输入端，延时模块KT3-1和延时模块KT3-2的常闭触头输入端为其时间继电器的常闭触头输入端，延时模块KT3-1和延时模块KT3-2的公共输出端为其时间继电器常开触头和常闭触头的输出端。

当延时模块KT3-1和延时模块KT3-2的VCC端通电时，延时模块KT3-1和延时模块KT3-2的时间继电器立即动作，此时时间继电器的常开触头闭合，时间继电器的常闭触头断开；当延时时间到达时，时间继电器复位，此时时间继电器的常开触头断开，时间继电器的常闭触头闭合；其中延时时间为1秒。

优选地，主控模块中包括至少2个延时模块KT2和延时模块KT3，其中1个延时模块KT2和1个延时模块KT3组成一组与一个服务器对应设置；

其中双路继电开关模块KJ的第1常开触头输入端分别与各延时模块KT2的常闭触头输入端相连；

延时模块KT2的公共输出端与与其对应的延时模块KT3的VCC端相连，

延时模块KT2的VCC端和GND端分别与与其对应的服务器内部12V电源的正极和负极相连。

同时，由于学校信息中心统一管理的服务器数量多，市电停电时一台UPS电源通常需要为多台服务器供电，针对现有技术中不能满足多台服务器共享一台UPS电源时的自动开关机停电保护需求。本实用新型可解决共享UPS电源的多台服务器自动开关机停电保护问题，有较大的实用价值。

优选地，延时模块KT2的公共输出端与与其对应的延时模块KT3的VCC端的连接线上设有与其服务器对应的工作模式选择开关K。即延时模块KT2-1的公共输出端与与其对应的延时模块KT3-1的VCC端的连接线上设有与其服务器对应的工作模式选择开关K1；延时模块KT2-2的公共输出端与与其对应的延时模块KT3-2的VCC端的连接线上设有与其服务器对应的工作模式选择开关K2。

优选地，UPS电源输入端与市电连接，当市电断电后，UPS电源输出端保持输出220V交流电压。

在一种场景中，主控模块的工作原理及操作过程如下：

当工作模式选择开关K1或工作模式选择开关K2断开时，其对应为手动模式，此时工作模式选择开关K1或工作模式选择开关K2对应的延时模块KT3-1或延时模块KT3-2失电，其继电器不会触发对应服务器的电源启动开关，需人工点按该服务器的电源启动开关按钮来开机或关机，对服务器进行维护时可选择手动模式。

当工作模式选择开关K1或工作模式选择开关K2闭合时，其对应为自动模式。为方便描述，以1号服务器为例即工作模式选择开关K1闭合时来解释自动模式下的工作原理：

(1)当市电有电时，此时直流12V电源A通电并输出直流12V电源，双路继电开关模块KJ通电，其第1继电器和第2第2继电器立即动作，即第1常开触头输入端和第2常开触头输入端闭合、第1常闭触头输入端和第2常闭触头输入端断开；

①若1号服务器原状态为关机，则延时模块KT2-1无电，延时模块KT2-1的继电器保持复位状态即常闭触头闭合，因此延时模块KT3-1通电，延时模块KT3-1的继电器立即动作并延时1秒后复位，将触发1号服务器的电源启动开关，1号服务器开机。值得注意的是，开机后因1号服务器内部12V电源立即有电了，因此延时模块KT2-1通电，但延时模块KT2-1的继电器仍将保持复位状态，延时3秒后继电器才动作，即延时模块KT3-1能维持通电，确保了能有效触发1号服务器电源启动开关。

②若1号服务器原状态已是开机，因延时模块KT2-1的继电器早已动作，即其常开触头闭合，延时模块KT3-1能否通电仅取决于延时模块KT1的继电器状态。而此时延时模块KT1的触发端SG仍接地，即延时模块KT1的第2继电器常闭触头仍断开，延时模块KT3-1无电，不会触发1号服务器的电源启动开关，1号服务器保持开机。

(2)当市电断电时，此时直流12V电源A断电，双路继电开关模块KJ断电，其第1继电器和第2继电器复位，即1号常开触头输入端和2号常开触头输入端断开、1号常闭触头输入端和2号常闭触头输入端闭合；

①若1号服务器原状态为开机，因延时模块KT2-1的继电器早已动作，即其常开触头闭合，延时模块KT3-1能否通电仅取决于延时模块KT1的继电器状态。而延时模块KT1的触发端SG因双路继电开关模块KJ的第2继电器复位不再接地，延时模块KT1开始延时，60秒后延时模块KT1复位，延时模块KT1的继电器常闭触头闭合，延时模块KT3-1通电，延时模块KT3-1的继电器动作并延时1秒后复位，将触发1号服务器的电源启动开关，服务器关机。

②若1号服务器原状态已关机，则延时模块KT2-1无电，其继电器保持复位状态，即延时模块KT2-1的常闭触头闭合，延时模块KT3-1能否通电仅取决于双路继电开关模块KJ的第1继电器状态。显然在市电断电情况下，双路继电开关模块KJ的第1继电器不能给延时模块KT3-1供电，也就不会触发1号服务器的电源启动开关，1号服务器保持关机。

本实用新型的有益效果为：

1)本实用新型保护装置不仅可以在市电停电时利用UPS电源的电力让服务器延时工作一段时间后正常退出系统并关机，而且可在市电恢复供电时自动启动服务器，省时省力。

2)相比在服务器内安装服务器开关机模块的方案，本实用新型仅需从被控服务器内部引出12V直流电源正负极线及服务器电源启动开关线，无需在服务器内安装任何模块，不会影响服务器内的散热，更不会对服务器内部电路产生干扰。

3)相比现有方案中一个保护装置只能管理一台服务器的方案，本实用新型保护装置只需用一个主控模块管理共享UPS电源的多台服务器，实现服务器自动开关机停电保护，管理更方便，成本也较低。

4)本实用新型保护装置还能够切换成手动模式，便于服务器的人工软硬件维护。

5)共享UPS电源的每台服务器都可分别任意选择自动或手动模式工作，而且互相之间不会有任何影响，适应不同场景的需要。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当分析，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.可控制多台服务器自动开关机的UPS电源附加装置，其特征在于，包括：主控模块，其中所述主控模块包括直流12V电源A、直流12V电源B、双路继电开关模块KJ、延时模块KT1、延时模块KT2和延时模块KT3，其中：

所述直流12V电源A的电源火线输入端L1和电源零线输入端N1分别与UPS电源交流220V输入端的火线和零线相连；所述直流12V电源A的正极和负极分别与双路继电开关模块KJ的VCC端和GND端连接；所述直流12V电源B的电源火线输入端L2和电源零线输入端N2分别与所述UPS电源交流220V输出端的火线和零线相连；所述直流12V电源B的正极和负极分别与所述延时模块KT1的VCC端和GND端相连；所述双路继电开关模块KJ的第1常开触头输入端与所述延时模块KT2的常闭触头输入端相连；所述双路继电开关模块KJ的第1公共输出端与所述延时模块KT1的公共输出端相连；所述双路继电开关模块KJ的第2常开触头输入端与所述延时模块KT1的GND端相连；所述双路继电开关模块KJ的第2公共输出端与所述延时模块KT1的触发端SG相连；所述延时模块KT1的常闭触头输入端与所述延时模块KT2的常开输入端相连；所述延时模块KT2的公共输出端与所述延时模块KT3的VCC端相连；所述延时模块KT2的VCC端和GND端分别与服务器内部12V电源的正极和负极相连；所述延时模块KT3的GND端与所述延时模块KT1的GND端相连；所述延时模块KT3的常开输入端和公共输出端分别与服务器电源开关按钮的两个接线端相连。

2.根据权利要求1所述的可控制多台服务器自动开关机的UPS电源附加装置，其特征在于，所述UPS电源交流220V输出端与所述服务器的交流220V输入端相连。

3.根据权利要求1所述的可控制多台服务器自动开关机的UPS电源附加装置，其特征在于，所述双路继电开关模块KJ包括两个继电器；所述双路继电开关模块KJ的第1常开触头输入端为其第1继电器的常开触头输入端，所述双路继电开关模块KJ的第1常闭触头输入端为其第1继电器的常闭触头输入端，所述双路继电开关模块KJ的第1公共输出端为其第1继电器常开触头和常闭触头的输出端；

所述双路继电开关模块KJ的第2常开触头输入端为其第2继电器的常开触头输入端，所述双路继电开关模块KJ的第2常闭触头输入端为其第2继电器的常闭触头输入端，所述双路继电开关模块KJ的第2公共输出端为其第2继电器常开触头和常闭触头的输出端。

4.根据权利要求1所述的可控制多台服务器自动开关机的UPS电源附加装置，其特征在于，所述延时模块KT1为带触发端的延时模块，其包括时间继电器，所述延时模块KT1的常开触头输入端为时间继电器的常开触头输入端，所述延时模块KT1的常闭触头输入端为时间继电器的常闭触头输入端，所述延时模块KT1的公共输出端为时间继电器常开触头和常闭触头的输出端。

5.根据权利要求1所述的可控制多台服务器自动开关机的UPS电源附加装置，其特征在于，所述延时模块KT2为通电延时导通模块，其包括时间继电器；所述延时模块KT2的常开触头输入端为时间继电器的常开触头输入端，所述延时模块KT2的常闭触头输入端为时间继电器的常闭触头输入端，所述延时模块KT2的公共输出端为时间继电器常开触头和常闭触头的输出端。

6.根据权利要求1所述的可控制多台服务器自动开关机的UPS电源附加装置，其特征在于，所述延时模块KT3为通电延时断开模块，其包括时间继电器；所述延时模块KT3的常开触头输入端为时间继电器的常开触头输入端，所述延时模块KT3的常闭触头输入端为时间继电器的常闭触头输入端，所述延时模块KT3的公共输出端为时间继电器常开触头和常闭触头的输出端。

7.根据权利要求1所述的可控制多台服务器自动开关机的UPS电源附加装置，其特征在于，所述延时模块KT2的公共输出端与所述延时模块KT3的VCC端的连接线上设置有工作模式选择开关K。

8.根据权利要求1所述的可控制多台服务器自动开关机的UPS电源附加装置，其特征在于，所述主控模块中包括多个所述延时模块KT2和所述延时模块KT3，其中1个延时模块KT2和1个延时模块KT3组成一组与一个服务器对应设置；

其中所述双路继电开关模块KJ的第1常开触头输入端分别与各延时模块KT2的常闭触头输入端相连；

所述延时模块KT2的公共输出端与与其对应的延时模块KT3的VCC端相连，

所述延时模块KT2的VCC端和GND端分别与与其对应的服务器内部12V电源的正极和负极相连。

9.根据权利要求8所述的可控制多台服务器自动开关机的UPS电源附加装置，其特征在于，所述延时模块KT2的公共输出端与与其对应的延时模块KT3的VCC端的连接线上设有与其服务器对应的工作模式选择开关K。

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