WO2024113773A1

WO2024113773A1 - 服务器的供电系统、方法、电子设备及存储介质

Info

Publication number: WO2024113773A1
Application number: PCT/CN2023/101211
Authority: WO
Inventors: 王令岩; 花得阳; 吴安
Original assignee: 苏州元脑智能科技有限公司
Priority date: 2022-11-28
Filing date: 2023-06-20
Publication date: 2024-06-06
Also published as: CN115603431A; CN115603431B

Abstract

本申请实施例提供了一种服务器的供电系统、方法、电子设备及存储介质，通过高压电池功率总控单元、电池组串管控单元以及功率变换串管控单元等主要电路结构的协同工作，实现实时收集并分析供电系统中各子系统的功率信息，高压电池功率总控单元还可以根据分析结果对各子系统下发对应的控制指令，以实现对各子系统的功率控制，进而控制服务器的输出总功率，整个主用电功率通路简单可靠，无需将输入侧高压直流供电进行电能转换，简化了高压直流供电入口至服务器用电入口之间的设计结构，可有效提高供电系统工作效率，降低热损耗，同时在服务器外部主供电系统工作异常时，可以确保服务器用电需求，保证供电系统的转换效率以及工作可靠性。

Description

服务器的供电系统、方法、电子设备及存储介质

相关申请的交叉引用

本申请要求于2022年11月28日提交中国专利局，申请号为202211498135.6，申请名称为“服务器的供电系统、方法、电子设备及存储介质”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及服务器供电技术领域，特别是涉及一种服务器的供电系统，一种服务器的供电方法、一种电子设备以及一种计算机非易失性可读存储介质。

背景技术

数据中心是全球协作的特定设备网络，用以在网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息，随着数据中心应用的广泛化，越来越多电信、网通、移动、双线、电力或者企业等相继选择采用数据中心存放服务器，为用户以及员工提供IT(Information Technology，信息技术)服务，为了实现数据中心服务器的不间断供电，通常需要为数据中心服务器配备可靠供电UPS(Uninterruptible Power System/Supply，不间断电源)。

传统的数据中心大多采用一路或者两路交流供电母线和UPS供电系统架构以实现无间断供电，并提高数据中心用电的可靠性。通过UPS实现数据中心服务器的不间断供电过程中涉及市电转换及内部蓄电池的充放电，在UPS供电系统中，当市电输入正常时，UPS将市电进行滤波并稳压后提供给数据中心的服务器电源，同时向UPS内部蓄电池组件充电，而当市电输入故障时，UPS会立即将蓄电池组件内的直流电能通过逆变器转换成交流电供给数据中心的服务器电源。

在现有技术中，UPS的AC/DC(Alternating Current/Direct Current，交流/直流)转换及DC/AC(Direct Current/Alternating Current，直流/交流)转换是整个供电系统电能传导中能量损耗的主要环节，而交流和直流的每一次转换效率损耗为5％左右，并且转化后的交流电还需要进行PFC(Power Factor Correction功率因数校正)电路以提高功率因数，从而导致再增加一级转换损耗，整个供电过程中，能源转换的多重损耗，导致了数据中心的大功率服务器用电效率低下且热损耗大，同时UPS电源位于主用电功率通路，大功率且长期不间断运行而造成的热累积，大大增加了电源故障率，从而严重影响数据中心服务器的用电可靠性。

发明内容

本申请实施例是提供一种服务器的供电系统、方法、电子设备以及计算机非易失性可读存储介质，以解决或部分解决现有服务器供电系统中，用电效率低下、热损耗大、用电可靠性低的问题。

本申请实施例公开了一种服务器的供电系统，供电系统包括至少一个供电模块，供电模块至少包括高压电池功率总控单元，分别与高压电池功率总控单元连接的至少一个功率变换串管控单元、至少一个电池组串管控单元、状态监测管理单元，以及与功率变换串管控单元连接的功率变换单元、与电池组串管控单元连接的电池组串单元；其中，每一电池组串单元对应连接有一功率变换单元，且各个功率变换单元并联连接后与状态监测管理单元连接；

电池组串管控单元，用于将电池组串单元对应的状态信息表发送至高压电池功率总控单元，接收高压电池功率总控单元根据状态信息表生成的开关控制指令，并根据开关控制指令控制电池组串单元的开关状态；

功率变换串管控单元，用于接收高压电池功率总控单元根据状态信息表生成的功率控制指令，并根据功率控制指令控制功率变换单元从电池组串单元获取输出电压；

功率变换单元，用于将输出电压从第一预设电压范围调整至第二预设电压范围，并将调整后的输出电压传送至状态监测管理单元，第二预设电压范围处于第一预设电压范围内；

状态监测管理单元，用于根据调整后的输出电压计算总输出功率，并将总输出功率输出至服务器。

在一些实施例中，电池组串管控单元用于：

采集电池组串单元的功率信息，并采用功率信息对电池组串单元的健康状态进行分析，生成电池组串单元对应的状态信息表。

在一些实施例中，功率信息包括电池组串单元内多种电压、电流以及温度信号，电池组串管控单元用于：

采集电池组串单元的多种电压、电流以及温度信号，并采用多种电压、电流以及温度信号对电池组串单元的健康状态进行分析，生成状态信息表。

在一些实施例中，高压电池功率总控单元用于：

接收电池组串管控单元发送的状态信息表，将状态信息表与预设总输出数据进行比较，生成开关控制指令以及功率控制指令，并将开关控制指令发送至电池组串管控单元，将功率控制指令发送至与电池组串管控单元对应的功率变换串管控单元。

在一些实施例中，电池组串管控单元用于：

将开关控制指令转换成开关控制信号，并将开关控制信号发送至电池组串单元；

则电池组串单元用于：

控制电池组串单元内开关功率管切换至与开关控制信号对应的开关状态。

在一些实施例中，功率变换串管控单元用于：

将功率控制指令转换成功率控制信号，并将功率控制信号发送至功率变换单元；

则功率变换单元用于：

执行与功率控制信号对应的电压获取操作，从功率变换单元对应的电池组串单元获取输出电压。

在一些实施例中，功率变换单元用于：

若检测到电池组串单元存在故障，则采用预设功率阈值对除故障电池组串单元之外的电池组串单元重新分配功率。

在一些实施例中，功率变换单元还用于：

调整功率变换单元的输入电压状态以及输出电压状态，将与功率变换单元对应的电池组串单元内电池单体的输出电压从第一预设电压范围调整至第二预设电压范围，第二预设电压范围处于第一预设电压范围内。

在一些实施例中，功率变换串管控单元用于：

接收高压电池功率总控单元发送的电压转换指令，并执行电压转换指令，控制与电压转换指令对应的功率变换单元之间进行电压转换。

在一些实施例中，高压电池功率总控单元用于：

接收状态监测管理单元发送的总输出功率，并控制供电模块以总输出功率作为服务器的总功率输出值输出至服务器。

或，控制供电模块以预设总功率输出值作为服务器的总功率输出值输出至服务器。

在一些实施例中，高压电池功率总控单元具体还用于：

若各个电池组串单元的功率信息均符合预设功率条件，则将总输出功率，或，预设总功率输出值，平均分发至各个电池组串单元；

若存在功率信息不符合预设功率条件的异常电池组串单元，则按照预设降额输出功率确定异常电池组串单元的功率，并根据总输出功率，或，预设总功率输出值，以及异常电池组串单元的功率进行计算，确定剩余符合预设功率条件的电池组串单元对应的功率。

在一些实施例中，电池组串管控单元用于：

若调整后的电池组串单元的功率信息仍不符合预设功率条件，则获取高压电池功率总控单元发送的关断控制指令，并执行关断控制指令对应的关断操作，关闭调整后的电池组串单元的功率输出。

在一些实施例中，高压电池功率总控单元用于：

采用状态信息表以及预设输出功率分析各个电池组串单元的输出功率，并基于分析结果确定任意两个电池组串单元之间的电压差；

若电压差大于或等于第一预设压差阈值，则对相对高压的电池组串单元对应的功率变换串管控单元发出放电控制指令，以控制相对高压的电池组串单元向相对低压的电池组串单元进行放电。

在一些实施例中，高压电池功率总控单元，或，相对高压的电池组串单元对应的电池组串管控单元，用于：

若相对高压的电池组串单元内存在放电值大于或等于预设放电阈值的第一电池单体，则向相对高压的电池组串单元发出旁路控制指令，以控制相对高压的电池组串单元旁路第一电池单体。

在一些实施例中，高压电池功率总控单元，或，相对低压的电池组串单元对应的电池组串管控单元，用于：

若相对低压的电池组串单元内存在充电值大于或等于预设充电阈值的第二电池单体，则向相对低压的电池组串单元发出旁路控制指令，以控制相对低压的电池组串单元旁路第二电池单体。

在一些实施例中，高压电池功率总控单元用于：

若检测到压差大于或等于第二预设压差阈值的高电压电池单体及低电压电池单体同时放电，则向低电压电池单体对应的电池组串单元发出旁路控制指令，以控制旁路低电压电池单体；

若检测到高电压电池单体与低电压电池单体间压差小于第二预设压差阈值，则控制解除低电压电池单体的旁路状态，以使高电压电池单体及低电压电池单体同时进行放电。

在一些实施例中，高压电池功率总控单元用于：

若检测到任一电池组串单元发生充放电异常的异常电池单体，则向异常电池单体对应的异常电池组串单元发出旁路控制指令，以控制异常电池组串单元旁路异常电池单体。

在一些实施例中，高压电池功率总控单元用于：

将存在任一旁路电池单体的电池组串单元确定为旁路电池组串单元，若旁路电池组串单元处于放电状态，则分析旁路电池组串单元中被旁路的电池单体的健康状态以及其他电池组串单元的健康状态，基于分析结果，采用总输出功率调整旁路电池组串单元的功率分配；

若旁路电池组串单元处于充电状态，则控制与旁路电池组串单元对应的功率变换单元，继续向旁路电池组串单元内充电值小于预设充电阈值的第三电池单体进行充电，并在第三电池单体的充电值大于或等于预设充电阈值时，控制旁路第三电池单体。

在一些实施例中，高压电池功率总控单元用于：

若检测到旁路电池组串单元满足预设充电状态，则控制断开旁路电池组串单元的功率开关管，以解除被旁路电池单体的旁路状态。

在一些实施例中，高压电池功率总控单元用于：

若检测到功率变换单元电压低于预设电压阈值，则向功率变换单元对应的功率变换串管控单元发送充电控制指令，以使功率变换串管控单元执行充电控制指令，控制功率变换单元的功率开关管的开闭状态，以控制对功率变换单元对应的电池组串单元进行充电。

在一些实施例中，供电模块包括整体电池组功率单元，整体电池组功率单元包括总电压电流检测单元，与总电压电流检测单元并联连接的至少一个功率变换管理单元，与功率变换管理单元连接的电压电流检测单元，与电压电流检测单元连接的电池组串单元，其中，每一功率变换管理单元对应连接有一电压电流检测单元，每个功率变换管理单元由一个功率变换单元以及对应的功率变换串管控单元组成，每个电池组串单元由多个电池功率组合单体串联连接而成。

在一些实施例中，电压电流检测单元用于检测各个电池功率组合单体组成的串联支路的电压电流信息，总电压电流检测单元用于检测各个串联支路并联后的总电压电流信息，高压电池功率总控单元用于接收总电压电流信息以及各个电压电流信息，以控制各个电池组串单元的充放电。

在一些实施例中，电池功率组合单体包括电池单体CC1、与电池单体CC1连接的开关功率管CQ1、开关功率管CQ2，与开关功率管CQ2连接的熔断器CR1、熔断器CR2，与熔断器CR2连接的阻抗匹配电阻RR1，其中，熔断器CR2与阻抗匹配电阻RR1串联后与熔断器CR1并联连接。

在一些实施例中，开关功率管CQ1以及开关功率管CQ2分别连接电池功率组合单体对应的电池组串管控单元；

开关功率管CQ1的漏极与源极之间设置有电压监测点，开关功率管CQ1与电池单体CC1功率集成处设置有温度采集点，电池组串管控单元用于采集电压监测点的电压信息，以及温度监测点的温度信息。

在一些实施例中，电池单体CC1为输出能量主要载体，熔断器CR1用于控制电池单体对应支路的大电流放电故障异常，熔断器CR2与阻抗匹配电阻RR1的串联支路用于控制熔断器CR1对应支路误熔断后的导通支路校正。

在一些实施例中，功率变换单元包括电容C1，与电容C1连接的功率开关管Q1、功率开关管Q2，与功率开关管Q2连接的连接储能电感L1，与储能电感L1连接的功率开关管Q3、功率开关管Q4，与功率开关管Q4连接的电容C2，其中，储能电感L1两端并联一继电器T1。

在一些实施例中，功率开关管Q1至Q4与功率变换单元对应的功率变换串管控单元连接，继电器T1与功率变换串管控单元连接，功率变换串管控单元用于控制功率开关管Q1至Q4以及继电器T1的开通与关断。

在一些实施例中，供电系统包括外部输出母线，功率变换串管控单元用于：

当外部输出母线通过功率变换单元对电池组串单元充电时，若外部输出母线的电压高于电池组串单元的电压，则控制断开继电器T1，控制功率开关管Q1为常通，同时控制功率开关管Q2为常断，控制功率开关管Q3以及功率开关管Q4为交替导通，并将功率变换单元调整为降压拓扑结构；

若外部输出母线的电压低于电池组串单元的电压，则控制功率开关管Q3为常通，同时控制功率开关管Q4为常断，控制功率开关管Q1以及功率开关管Q2为交替导通，并将功率变换单元的调整为升压拓扑结构。

在一些实施例中，功率变换串管控单元用于：

当电池组串单元通过功率变换单元对外部输出母线放电时，若外部输出母线的电压高于电池组串单元的电压，则控制断开继电器T1，控制功率开关管Q1为常通，同时控制功率开关管Q2为常断，控制功率开关管Q3以及功率开关管Q4为交替导通，并将功率变换单元调整为升压拓扑结构；

若外部输出母线的电压低于电池组串单元的电压，则控制功率开关管Q3为常通，同时控制功率开关管Q4为常断，控制功率开关管Q1以及功率开关管Q2为交替导通，并将功率变换单元调整为降压拓扑结构。

在一些实施例中，若存在需进行互相充放电的第一目标电池组串单元以及第二目标电池组串单元，则第一目标电池组串单元对应的功率变换串管控单元用于控制第一目标电池组串单元对应的功率变换单元的开关状态；

第二目标电池组串单元对应的功率变换串管控单元用于控制第二目标电池组串单元对应的功率变换单元的开关状态，并调整功率变换单元对应的拓扑结构。

在一些实施例中，当第一目标电池组串单元与第二目标电池组串单元之间压差大于第三预设压差阈值时，第一目标电池组串单元对应的功率变换串管控单元用于：

控制第一目标电池组串单元对应的功率变换单元的开关状态，以降低第一目标电池组串单元与第二目标电池组串单元之间的压差；

第二目标电池组串单元对应的功率变换串管控单元用于：

控制第二目标电池组串单元对应的功率变换单元的开关状态，并调整功率变换单元对应的拓扑结构，以控制第一目标电池组串单元与第二目标电池组串单元之间的充放电。

在一些实施例中，状态监测管理单元包括输出总电压检测、输出总电流检测以及输出开关，其中，输出开关用于接收从高压电池功率总控单元发送的控制指令。

本申请实施例还公开了一种服务器的供电方法，方法应用于服务器的供电系统，供电系统包括至少一个供电模块，供电模块至少包括高压电池功率总控单元，分别与高压电池功率总控单元连接的至少一个功率变换串管控单元、至少一个电池组串管控单元、状态监测管理单元，以及与功率变换串管控单元连接的功率变换单元、与电池组串管控单元连接的电池组串单元；其中，每一电池组串单元对应连接有一功率变换单元，且各个功率变换单元并联连接后与状态监测管理单元连接；方法包括：

通过电池组串管控单元将电池组串单元对应的状态信息表发送至高压电池功率总控单元；

接收高压电池功率总控单元根据状态信息表生成的开关控制指令，并根据开关控制指令控制电池组串单元的开关状态；

通过功率变换串管控单元接收高压电池功率总控单元根据状态信息表生成的功率控制指令，并根据功率控制指令控制功率变换单元从电池组串单元获取输出电压；

通过功率变换单元将输出电压从第一预设电压范围调整至第二预设电压范围，并将调整后的输出电压传送至状态监测管理单元，第二预设电压范围处于第一预设电压范围内；

通过状态监测管理单元根据调整后的输出电压计算输出总功率，并将输出总功率输出至服务器。

在一些实施例中，方法还包括：

通过电池组串管控单元采集电池组串单元的功率信息，并采用功率信息对电池组串单元的健康状态进行分析，生成电池组串单元对应的状态信息表。

在一些实施例中，功率信息包括电池组串单元内多种电压、电流以及温度信号，通过电池组串管控单元采集电池组串单元的功率信息，并采用功率信息对电池组串单元的健康状态进行分析，生成电池组串单元对应的状态信息表，包括：

通过电池组串管控单元采集电池组串单元的多种电压、电流以及温度信号，并采用多种电压、电流以及温度信号对电池组串单元的健康状态进行分析，生成状态信息表。

在一些实施例中，方法还包括：

通过高压电池功率总控单元接收电池组串管控单元发送的状态信息表，将状态信息表与预设总输出数据进行比较，生成开关控制指令以及功率控制指令，并将开关控制指令发送至电池组串管控单元，将功率控制指令发送至与电池组串管控单元对应的功率变换串管控单元。

在一些实施例中，根据开关控制指令控制电池组串单元的开关状态，包括：

通过电池组串管控单元将开关控制指令转换成开关控制信号，并将开关控制信号发送至电池组串单元；

通过电池组串单元控制电池组串单元内开关功率管切换至与开关控制信号对应的开关状态。

在一些实施例中，根据功率控制指令控制功率变换单元从电池组串单元获取输出电压，包括：

通过功率变换串管控单元将功率控制指令转换成功率控制信号，并将功率控制信号发送至功率变换单元；

通过功率变换单元执行与功率控制信号对应的电压获取操作，从功率变换单元对应的电池组串单元获取输出电压。

在一些实施例中，方法还包括：

若检测到电池组串单元存在故障，则通过功率变换单元采用预设功率阈值对除故障电池组串单元之外的电池组串单元重新分配功率。

在一些实施例中，方法还包括：

通过功率变换单元调整功率变换单元的输入电压状态以及输出电压状态，将与功率变换单元对应的电池组串单元内电池单体的输出电压从第一预设电压范围调整至第二预设电压范围，第二预设电压范围处于第一预设电压范围内。

在一些实施例中，方法还包括：

通过功率变换串管控单元接收高压电池功率总控单元发送的电压转换指令，并执行电压转换指令，控制与电压转换指令对应的功率变换单元之间进行电压转换。

在一些实施例中，方法还包括：

通过高压电池功率总控单元接收状态监测管理单元发送的总输出功率，并控制供电模块以总输出功率作为服务器的总功率输出值输出至服务器。

在一些实施例中，方法还包括：

若各个电池组串单元的功率信息均符合预设功率条件，则通过高压电池功率总控单元将总输出功率，或，预设总功率输出值，平均分发至各个电池组串单元；

若存在功率信息不符合预设功率条件的异常电池组串单元，则通过高压电池功率总控单元按照预设降额输出功率确定异常电池组串单元的功率，并根据总输出功率，或，预设总功率输出值，以及异常电池组串单元的功率进行计算，确定剩余符合预设功率条件的电池组串单元对应的功率。

在一些实施例中，方法还包括：

若调整后的电池组串单元的功率信息仍不符合预设功率条件，则通过电池组串管控单元获取高压电池功率总控单元发送的关断控制指令，并执行关断控制指令对应的关断操作，关闭调整后的电池组串单元的功率输出。

在一些实施例中，方法还包括：

通过高压电池功率总控单元采用状态信息表以及预设输出功率分析各个电池组串单元的输出功率，并基于分析结果确定任意两个电池组串单元之间的电压差；

在一些实施例中，方法还包括：

若相对高压的电池组串单元内存在放电值大于或等于预设放电阈值的第一电池单体，则通过高压电池功率总控单元，或，相对高压的电池组串单元对应的电池组串管控单元，向相对高压的电池组串单元发出旁路控制指令，以控制相对高压的电池组串单元旁路第一电池单体。

在一些实施例中，方法还包括：

若相对低压的电池组串单元内存在充电值大于或等于预设充电阈值的第二电池单体，则通过高压电池功率总控单元，或，相对低压的电池组串单元对应的电池组串管控单元，向相对低压的电池组串单元发出旁路控制指令，以控制相对低压的电池组串单元旁路第二电池单体。

在一些实施例中，方法还包括：

若检测到压差大于或等于第二预设压差阈值的高电压电池单体及低电压电池单体同时放电，则通过高压电池功率总控单元向低电压电池单体对应的电池组串单元发出旁路控制指令，以控制旁路低电压电池单体；

若检测到高电压电池单体与低电压电池单体间压差小于第二预设压差阈值，通过高压电池功率总控单元控制解除低电压电池单体的旁路状态，以使高电压电池单体及低电压电池单体同时进行放电。

在一些实施例中，方法还包括：

若检测到任一电池组串单元发生充放电异常的异常电池单体，则通过高压电池功率总控单元向异常电池单体对应的异常电池组串单元发出旁路控制指令，以控制异常电池组串单元旁路异常电池单体。

在一些实施例中，方法还包括：

通过高压电池功率总控单元将存在任一旁路电池单体的电池组串单元确定为旁路电池组串单元，若旁路电池组串单元处于放电状态，则分析旁路电池组串单元中被旁路的电池单体的健康状态以及其他电池组串单元的健康状态，基于分析结果，采用总输出功率调整旁路电池组串单元的功率分配；

在一些实施例中，方法还包括：

若检测到旁路电池组串单元满足预设充电状态，则通过高压电池功率总控单元控制断开旁路电池组串单元的功率开关管，以解除被旁路电池单体的旁路状态。

在一些实施例中，方法还包括：

若检测到功率变换单元电压低于预设电压阈值，则通过高压电池功率总控单元向功率变换单元对应的功率变换串管控单元发送充电控制指令，以使功率变换串管控单元执行充电控制指令，控制功率变换单元的功率开关管的开闭状态，以控制对功率变换单元对应的电池组串单元进行充电。

在一些实施例中，方法还包括：

通过电压电流检测单元检测各个电池功率组合单体组成的串联支路的电压电流信息；

通过总电压电流检测单元检测各个串联支路并联后的总电压电流信息；

通过高压电池功率总控单元接收总电压电流信息以及各个电压电流信息，以控制各个电池组串单元的充放电。

在一些实施例中，开关功率管CQ1以及开关功率管CQ2分别连接电池功率组合单体对应的电池组串管控单元；开关功率管CQ1的漏极与源极之间设置有电压监测点，开关功率管CQ1与电池单体CC1功率集成处设置有温度采集点，方法还包括：

通过电池组串管控单元采集电压监测点的电压信息，以及温度监测点的温度信息。

在一些实施例中，电池单体CC1为输出能量主要载体，方法还包括：

通过熔断器CR1控制电池单体对应支路的大电流放电故障异常，通过熔断器CR2与阻抗匹配电阻RR1的串联支路控制熔断器CR1对应支路误熔断后的导通支路校正。

在一些实施例中，功率开关管Q1至Q4与功率变换单元对应的功率变换串管控单元连接，继电器T1与功率变换串管控单元连接，方法还包括：

通过功率变换串管控单元控制功率开关管Q1至Q4以及继电器T1的开通与关断。

在一些实施例中，供电系统包括外部输出母线，方法还包括：

当外部输出母线通过功率变换单元对电池组串单元充电时，若外部输出母线的电压高于电池组串单元的电压，则通过功率变换串管控单元控制断开继电器T1，控制功率开关管Q1为常通，同时控制功率开关管Q2为常断，控制功率开关管Q3以及功率开关管Q4为交替导通，并将功率变换单元调整为降压拓扑结构；

若外部输出母线的电压低于电池组串单元的电压，则通过功率变换串管控单元控制功率开关管Q3为常通，同时控制功率开关管Q4为常断，控制功率开关管Q1以及功率开关管Q2为交替导通，并将功率变换单元的调整为升压拓扑结构。

在一些实施例中，方法还包括：

当电池组串单元通过功率变换单元对外部输出母线放电时，若外部输出母线的电压高于电池组串单元的电压，则通过功率变换串管控单元控制断开继电器T1，控制功率开关管Q1为常通，同时控制功率开关管Q2为常断，控制功率开关管Q3以及功率开关管Q4为交替导通，并将功率变换单元调整为升压拓扑结构；

若外部输出母线的电压低于电池组串单元的电压，则通过功率变换串管控单元控制功率开关管Q3为常通，同时控制功率开关管Q4为常断，控制功率开关管Q1以及功率开关管Q2为交替导通，并将功率变换单元调整为降压拓扑结构。

在一些实施例中，方法还包括：

若存在需进行互相充放电的第一目标电池组串单元以及第二目标电池组串单元，则通过第一目标电池组串单元对应的功率变换串管控单元控制第一目标电池组串单元对应的功率变换单元的开关状态；

通过第二目标电池组串单元对应的功率变换串管控单元控制第二目标电池组串单元对应的功率变换单元的开关状态，并调整功率变换单元对应的拓扑结构。

在一些实施例中，方法还包括：

当第一目标电池组串单元与第二目标电池组串单元之间压差大于第三预设压差阈值时，通过第一目标电池组串单元对应的功率变换串管控单元控制第一目标电池组串单元对应的功率变换单元的开关状态，以降低第一目标电池组串单元与第二目标电池组串单元之间的压差；

通过第二目标电池组串单元对应的功率变换串管控单元控制第二目标电池组串单元对应的功率变换单元的开关状态，并调整功率变换单元对应的拓扑结构，以控制第一目标电池组串单元与第二目标电池组串单元之间的充放电。

在一些实施例中，状态监测管理单元包括输出总电压检测、输出总电流检测以及输出开关，方法还包括：

通过输出开关接收从高压电池功率总控单元发送的控制指令。

本申请实施例还公开了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口以及存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现如本申请实施例的方法。

本申请实施例还公开了一种计算机非易失性可读存储介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得处理器执行如本申请实施例的方法。

本申请实施例包括以下优点：

在本申请实施例中，提供了一种服务器的供电系统及方法，通过高压电池功率总控单元、电池组串管控单元以及功率变换串管控单元等主要电路结构的协同工作，实现实时收集并分析供电系统中各子系统的功率信息，高压电池功率总控单元还可以根据分析结果对各子系统下发对应的控制指令，以实现对各子系统的功率控制，进而控制服务器的输出总功率，整个主用电功率通路简单可靠，无需将输入侧高压直流供电进行电能转换，简化了高压直流供电入口至服务器用电入口之间的设计结构，可有效提高供电系统工作效率，降低热损耗，同时在服务器外部主供电系统工作异常时，可以确保服务器用电需求，保证供电系统的转换效率以及工作可靠性。

附图说明

图1是一种现有数据中心供电系统结构示意图；

图2是本申请实施例中提供的一种服务器的供电系统中供电模块的电路结构框图；

图3是本申请实施例中提供的一种整体电池组功率单元的电路结构框图；

图4是本申请实施例中提供的一种电池功率组合单体的电路结构框图；

图5是本申请实施例中提供的一种功率变换单元的电路结构框图；

图6是本申请实施例中提供的一种服务器的供电方法的步骤流程图；

图7是本申请实施例中提供的一种计算机可读介质的示意图；

图8是本申请实施例中提供的一种电子设备的框图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

作为一种示例，参照图1，示出了一种现有数据中心供电系统结构示意图：

传统的数据中心大多采用一路或者两路交流供电母线和UPS(Uninterruptible Power System/Supply，不间断电源)供电系统架构以实现无间断供电，并提高数据中心用电的可靠性。由图1可知，数据中心系统结构中主要包含UPS及通信设备两部分，其中，在UPS中设有AC/DC(Alternating Current/Direct Current，交流/直流)转换、DC/AC(Direct Current/Alternating Current，直流/交流)转换以及电池组，结合UPS外的PDU(Power Distribution Unit，电源分配单元)，可以将380V的高压交流电转换为220V的交流电输出至通信设备，在通信设备中的PSU(Power Supply Unit，电源单元)中经过PFC(Power Factor Correction功率因数校正)以及DC/DC(Direct Current/Direct Current，将固定直流电压变换为可变直流电压)进一步转换成可变直流电，并可以通过VR(Variable Resistor，可变电阻器)或者直接输出至通信设备主板的负载。

通过UPS实现数据中心服务器的不间断供电过程中涉及市电转换及内部蓄电池的充放电，在UPS供电系统中，当市电输入正常时，UPS将市电进行滤波并稳压后提供给数据中心的服务器电源，同时向UPS内部蓄电池组件充电，而当市电输入故障时，UPS会立即将蓄电池组件内的直流电能通过逆变器转换成交流电供给数据中心的服务器电源。在上述现有数据中心供电系统中，UPS的AC/DC转换及DC/AC转换是整个供电系统电能传导中能量损耗的主要环节，而交流和直流的每一次转换效率损耗为5％左右，并且转化后的交流电还需要进行PFC电路以提高功率因数，从而导致再增加一级转换损耗，整个供电过程中，能源转换的多重损耗，导致了数据中心的大功率服务器用电效率低下且热损耗大，同时UPS电源位于主用电功率通路，大功率且长期不间断运行而造成的热累积，大大增加了电源故障率，从而严重影响数据中心服务器的用电可靠性。但如果对UPS增加复杂结构实现其供电的冗余配置，将导致大大增加数据中心供电系统的成本以及体积。

对此，本申请实施例的核心发明点之一在于：提供一种更简单可靠的服务器的供电系统及方法，通过高压电池功率总控单元、电池组串管控单元以及功率变换串管控单元等主要电路结构的协同工作，实现实时收集并分析供电系统中各子系统的功率信息，高压电池功率总控单元还可以根据分析结果对各子系统下发对应的控制指令，以实现对各子系统的功率控制，进而控制服务器的输出总功率，整个主用电功率通路简单可靠，无需将输入侧高压直流供电进行电能转换，简化高压直流供电入口至服务器用电入口之间的设计结构，可有效提高供电系统工作效率，降低热损耗，同时在服务器外部主供电系统工作异常时，可以确保服务器用电需求，保证供电系统的转换效率以及工作可靠性。

参照图2，示出了本申请实施例中提供的一种服务器的供电系统中供电模块的电路结构框图，电路结构框图具体可以包括：

高压电池功率总控单元，分别与高压电池功率总控单元连接的至少一个功率变换串管控单元、至少一个电池组串管控单元、状态监测管理单元，以及与功率变换串管控单元连接的功率变换单元、与电池组串管控单元连接的电池组串单元；其中，每一电池组串单元对应连接有一功率变换单元，且各个功率变换单元并联连接后与状态监测管理单元连接；

需要指出的是，为方便说明，本实施例中仅给出了供电系统中其中一个供电模块作为示例，但实际上在设计供电系统框架时，整个供电系统不仅包含一个供电模块，从而当其中一个供电模块出现异常时，供电系统还能利用其他供电模块与外部输出母线之间进行充放电，以实现对于服务器的供电备电冗余，可以理解的是，本申请对此不作限制。

具体地，供电系统中供电模块可以包括1个高压电池总控单元；m个电池组串单元，分别为电池组串单元1，电池组串单元2，以此类推到电池组串单元m；m个功率变换单元，分别为功率变换单元1，功率变换单元2，以此类推到功率单元m；m个电池组串管控单元，分别为电池组串管控单元1，电池组串管控单元2，以此类推到电池组串管控单元m；m个功率变换串管控单元，分别为功率变换串管控单元1，功率变换串管控单元2，以此类推到功率变换串管控m。

其中，电池组串单元1输出连接功率变换单元1的输入，电池组串单元2输出连接功率变换单元2输入，以此类推，电池组串单元m输出连接功率变换单元m；功率变换单元1至功率变换单元m的输出全部并联连接，并联的公共端连接至状态监测管理单元的输入，状态监测管理单元的输出则连接功率总输出端口，其中，m值大小由数据中心用电总功率需求、单个电池组串单元供电功率大小以及降额要求值决定，作为一种示例，m值可为3、4、5、6或更大，可以理解的是，本申请对此不作限制。

具体地，所有电池组串单元可以通过采控线连接至电池组串管控单元(电池组串单元1连接电池组串管控单元1，以此类推，电池组串单元m连接电池组串管控单元m)，同时所有电池组串管控单元(电池组串管控单元1至电池组串管控单元m)可以通过通信线连接到高压电池功率总控单元的通信总线上。

基于上述电路连接，对于电池组串单元的控制过程，具体可以为：电池组串管控单元可以通过采控线采集电池组串单元中实时反映电池组内各电池单体的荷电状态和充放电工作状态的功率信息，如多种电压、电流、温度信号，具体可以为电池单体最高电压、电池单体最低电压、输出总电压、输出电流、以及最高温度值和最低温度值多个数据值，接着综合多种信号对电池组串单元进行健康状态分析，并根据状态分析结果生成可以反映电池组串单元健康状态信息的状态信息表，发送至高压电池功率总控单元，而高压电池功率总控单元接收到状态信息表后，可以根据供电总输出状态，将状态信息表与预设总输出数据进行比较，同时结合电池组电池单体电压预警值进一步综合判断电池组串单元的真实健康状态，生成开关控制指令以及功率控制指令，并将开关控制指令发送至电池组串管控单元，电池组串管控单元进一步将开关控制指令转换成开关控制信号，并将开关控制信号发送至电池组串单元内的功率开关管，电池组串单元则可以控制电池组串单元内开关功率管切换至与开关控制信号对应的开关状态，从而通过控制不同电池组串单元内的功率管开关闭合状态，以实现整体电池组内各电池组串单元的状态调控，同时高压电池功率总控单元可以将功率控制指令发送至与电池组串管控单元对应的功率变换串管控单元。

荷电状态(State Of Charge，SOC)，指蓄电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值，常用百分数表示，其取值范围为0～1，当SOC＝0时表示电池放电完全，当SOC＝1时表示电池完全充满。

所有功率变换单元可以通过采控线连接到功率变换串管控单元(功率变换单元1连接功率变换串管控单元1，以此类推，功率变换单元m连接功率变换串管控单元m)，其中，功率变换单元(功率变换单元1至功率变换单元m)为双向功率变换单元，其输入侧和输出侧的电压、电流信号，以及关键功率热点的温度信号可以通过采控线传送至功率变换串管控单元，同时功率变换串管控单元内的主控芯片可以将采集的功率变换单元的电压、电流、温度数据信息进行运算处理，形成功率变换单元的健康状态信息，同时功率变换串管控单元可以将控制信号经采控线传送至功率变换单元内的功率开关管，从而可以通过控制功率变换单元内部的功率开关管不同的瞬态开关状态，实现功率变换单元不同输入输出之间的电压电流转换功能。

状态监测管理单元可以经通信线连接至高压电池功率总控单元的通信总线上，状态监测管理单元内部包括输出总电压检测、总电流检测，以及输出开关，其中，输出开关用于接收从高压电池功率总控单元发送的控制指令。

所有功率变换串管控单元(功率变换串管控单元1至功率变换串管控单元m)可以通过通信线连接至高压电池功率总控单元的通信总线上，高压电池总控单元可以通过通信总线采集到各电池组串管控单元以及状态监测管控单元的数据信息，其中，高压电池功率总控单元的综合处理芯片，如MCU(Micro Controller Unit，微控制单元)以及DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)，对接收的数据信息进行分析处理后，可以进一步通过通信总线对功率变换串管控单元发送功率控制指令，以使功率变换串管控单元获取需要具体完成的输入电压、输入电流、输出电压、输出电流状态，而功率变换串管控单元可以将接收的功率控制指令转换成功率控制信号，并将功率控制信号发送至功率变换单元，功率变换单元可以执行与功率控制信号对应的电压获取操作，从功率变换单元对应的电池组串单元获取对应的输出电压，将输出电压从第一预设电压范围调整至第二预设电压范围，其中，第二预设电压范围处于第一预设电压范围内，即可以将电池组串单元波动较大的输出电压调整为精度较高的输出电压，以实现电压的稳压输出，并将调整后的输出电压传送至状态监测管理单元，状态监测管理单元则可以获取各个电池组串单元内的电流，并采用电流以及调整后的输出电压计算总输出功率，并将总输出功率经高压电池功率总控单元输出至服务器，则高压电池功率总控单元具体可以用于通过通信总线接收状态监测管理单元发送的总输出功率，并控制供电系统中供电模块以总输出功率作为服务器的总功率输出值输出至服务器，或，控制供电系统中供电模块以预设总功率输出值作为服务器的总功率输出值输出至服务器。

需要说明的是，此处不同功率变换串管控单元可以为相同的输入电压、输入电流、输出电压、输出电流状态，也可以为不同的输入电压、输入电流、输出电压、输出电流状态。

其中，电池组串单元输出和对应的功率变换单元输入串联连接，若检测到电池组串单元存在故障，还可以通过功率变换单元采用预设功率阈值对除故障电池组串单元之外的电池组串单元重新分配功率。具体地，可以通过控制功率变换单元的输入电压、输出电压状态，将与功率变换单元对应的电池组串单元内电池单体的输出电压从第一预设电压范围调整至第二预设电压范围，其中，第二预设电压范围处于第一预设电压范围内，从而可以实现将电池组串单元内各个电池单体的宽范围输出电压精度变换为一个高精度输出电压，总共m个功率变换单元(1～m)输出的高精度电压并联后提供输出总功率，其中，如有一路或几路功率变换单元异常，会对每个电池组串单元输出总电压以判断各个对应的功率变换单元的功率承受能力，以及所剩m值重新分配功能正常的功率变换单元的承担功率大小。

功率变换单元输入侧的电压由串联的电池组串单元的输出电压决定，而功率变换单元输出侧的功率状态(包括电压、电流值)由对应的功率变换串管控单元控制，其控制的具体功率输出值由高压电池功率总控单元发送的功率控制指令决定，高压电池功率总控单元可以根据采集到的各个电池组串单元的状态信息值，经综合判断后对m个功率变换串管控单元发送具体输出功率值，而各个功率变换串管控单元执行的功率输出值可以相同，也可以不同。

上述对各个电池组串单元的状态信息值的综合判断过程主要为：判断每个电池组串单元内部是否存在异常的电池单体，将存在异常单体的电池组串单元输出总电压，与剩余所有电池组串单元总电压相加后的平均值做对比，如果比对结果表征输出总电压值相差大，则需要降低存在异常单体的电池组串单元所承担功率，并重新根据输出总电压进行功率分配，此外，当某一电池组串单元内异常单体数量较多，所闭合的功率开关管数量较多时，则需要监测该电池组串单元，以进一步判断该电池组串单元是否存在故障。

m个功率变换单元输出并联连接，其中任意两个功率变换单元之间可以进行电压转换，实现不同电池组串单元之间的充电和放电关系，例如电池组串单元1、电池组串单元2或电池组串单元m，任意两个电池组串单元之间进行充放电，具体地，可以由高压电池功率总控单元对功率变换串管控单元发送电压转换指令，功率变换串管控单元可以接收高压电池功率总控单元发送的电压转换指令，并执行电压转换指令，控制与电压转换指令对应的功率变换单元之间进行电压转换。至于具体执行哪两个电池组串单元之间的充放电，以及充放电的电压电流值大小，是由高压电池功率总控单元采集到各电池组串管控单元数据信息并进行数据处理后决定的。

同时，可以根据电池组串管控单元传送至高压电池功率总控单元的各电池组串单元的健康状态信息，以及功率变换串管控单元传送至高压电池功率总控单元的各功率变换单元的健康状态信息，判断各电池组串单元支路所承担的功率。

若各个电池组串单元以及各个功率变换单元状态良好，如各个电池组串单元的功率信息均符合预设功率条件，则高压电池功率总控单元可以将总输出功率，或，预设总功率输出值，以控制指令形式发送至各个电池组串管控单元，实现平均分发至各个电池组串单元。

若存在功率信息不符合预设功率条件的异常电池组串单元，如某一条电池组串单元支路的电池组串单元以及功率变换单元的健康状态存在异常，例如电池组串单元内的电池单体电压低或功率管温度高，则按照预设降额输出功率确定异常电池组串单元的功率，并根据总输出功率，或，预设总功率输出值，以及异常电池组串单元的功率进行计算，确定剩余符合预设功率条件的电池组串单元对应的功率，如将该异常电池组串单元的功率降至平均输出功率的80％，剩余支路则平均承担剩余功率。

若调整后的电池组串单元的功率信息仍不符合预设功率条件，如调整后的电池组串单元仍存在健康状态异常情况，则对应的电池组串管控单元可以获取高压电池功率总控单元发送的关断控制指令，并执行关断控制指令对应的关断操作，关闭调整后的电池组串单元的功率输出，同时可以通过通信总线或面板异常显示等形式告知数据中心运营人员，及时进行维护。

预设功率条件可以为各个电池组串单元以及各个功率变换单元的电压/电流处于稳定且不超阈值情况，具体地，每个电池组串单元中每个电池单体的电压峰值电压、最低电压、最大放电电流以及充电电流均具有标准值，可以将这些标准值预设为阈值，接着可以再设置一个临界阈值作为提前告警值。

可以通过高压电池功率总控单元评估任意两个电池组串单元之间的电压差，具体地，可以采用状态信息表以及预设输出功率分析各个电池组串单元的输出功率，并基于分析结果确定任意两个电池组串单元之间的电压差，接着将存在电压差的两个电池组串单元的电压差与第一预设压差阈值进行比对，当电压差大于或等于第一预设压差阈值时，说明两个电池组串单元间压差较大，此时可以对相对高压的电池组串单元对应的功率变换串管控单元发出放电控制指令，以控制相对高压的电池组串单元向相对低压的电池组串单元进行放电。具体地，电池组串单元之间的电压差主要通过电池组的输出总电压以及各个电池组串单元的输出电流值、输出电压平均值、输出电压最大值、输出电压最小值进行对比分析得出，需要说明的是，此处相对高压的电池组串单元指两个电池组串单元相比之下电压较高的电池组串单元，同样地，相对低压的电池组串单元指两个电池组串单元相比之下电压较低的电池组串单元，可以理解的是，本申请对此不作限制。

进一步地，若相对高压的电池组串单元内存在放电值大于或等于预设放电阈值的第一电池单体，说明该第一电池单体放电量过大，短时间内不宜再多放电，避免过放造成器件损坏，则可以通过高压电池功率总控单元，或，相对高压的电池组串单元对应的电池组串管控单元，向相对高压的电池组串单元发出旁路控制指令，以控制相对高压的电池组串单元旁路第一电池单体。

若相对低压的电池组串单元内存在充电值大于或等于预设充电阈值的第二电池单体，说明该第二电池单体放电量过大，短时间内不宜再多充电，避免过充造成器件损坏，则可以通过高压电池功率总控单元，或，相对低压的电池组串单元对应的电池组串管控单元，向相对低压的电池组串单元发出旁路控制指令，以控制相对低压的电池组串单元旁路第二电池单体。

在电池组串单元进行放电的时候，在同一个电池组串单元内，或任意两个电池组串单元之间，可能存在两个压差较大的电池单体，如其中一个电池单体的电压为4V，另一个电池单体的电压为2V，同时进行放电，当两个电池单体间的压差大于某个预设数值，如大于5mV时，此时则需要先旁路2V的低电压电池单体，先使4V的高电压电池单体进行放电，当进行放电后的高电压电池单体与低电压电池单体的压差小于5mV时，再解除低电压电池单体的旁路状态，使两个电池单体同时进行放电，在具体的实现中，若检测到压差大于或等于第二预设压差阈值的高电压电池单体及低电压电池单体同时放电，则可以通过高压电池功率总控单元向低电压电池单体对应的电池组串单元发出旁路控制指令，以控制旁路低电压电池单体，当高电压电池单体放电一段时间后，若检测到高电压电池单体与低电压电池单体间压差小于第二预设压差阈值，则可以通过高压电池功率总控单元控制解除低电压电池单体的旁路状态，以使高电压电池单体及低电压电池单体同时进行放电。

当监测到某电池组串单元内任意电池单体的健康状态发生异常，例如出现过充和过放的故障，高压电池功率总控单元或者对应的电池组串管控单元都可以发出控制指令，以控制电池组串单元内电池单体并联的功率开关管导通，旁路该电池单体，使该电池单体退出工作状态，具体地，若检测到任一电池组串单元发生充放电异常的异常电池单体，则可以通过高压电池功率总控单元向异常电池单体对应的异常电池组串单元发出旁路控制指令，以控制异常电池组串单元旁路异常电池单体。

上述异常电池组串单元内的异常电池单体被旁路后，当该异常电池组串单元处于放电状态时，高压电池功率总控单元可以根据异常电池组串单元内的异常电池单体的健康状态，以及其他电池组串单元的健康状态，以前述内容中的功率分配方式，调整电池组串单元支路串联的功率变换单元的输入电压、输出电压状态，以及不同电池组串单元支路的功率分配情况，若功率分配过程中继续发生某电池单体故障，则重复该过程。

具体地，可以将存在任一旁路电池单体的电池组串单元确定为旁路电池组串单元，若旁路电池组串单元处于放电状态，则可以通过高压电池功率总控单元分析旁路电池组串单元中被旁路的电池单体的健康状态以及其他电池组串单元的健康状态，基于分析结果，采用总输出功率调整旁路电池组串单元的功率分配，若旁路电池组串单元处于充电状态，则控制与旁路电池组串单元对应的功率变换单元，继续向旁路电池组串单元内充电值小于预设充电阈值的第三电池单体进行充电，并在第三电池单体的充电值大于或等于预设充电阈值时，控制旁路第三电池单体，使所有电池单体都能保持良好的充电放电状态。

当上述被旁路的电池单体对应的电池组串单元进入下一工作状态或者满足高压电池功率总控单元内预设的可以在此进入工作状态的判据时，例如当电池单体电压充电状态达到电池组串单元内电池单体电压平均值时，则断开功率开关管，使被旁路的电池单体能够继续工作。也就是说，若检测到旁路电池组串单元满足预设充电状态，则可以通过高压电池功率总控单元控制断开旁路电池组串单元的功率开关管，以解除被旁路电池单体的旁路状态。

当功率变换单元的输入侧电压(即电池组串单元的输出侧电压)低时，此时说明该电池组串单元需要充电，则高压电池功率总控单元可以对功率变换串管控单元发出指令，功率变换串管控单元通过采控线控制功率变换单元的功率开关管的开通和闭合状态，实现输出母线对该电池组串单元的充电。

具体地，若检测到功率变换单元电压低于预设电压阈值，则可以通过高压电池功率总控单元向功率变换单元对应的功率变换串管控单元发送充电控制指令，以使功率变换串管控单元执行充电控制指令，控制功率变换单元的功率开关管的开闭状态，以控制对功率变换单元对应的电池组串单元进行充电。

在一些实施例中，供电系统中供电模块包括整体电池组功率单元，参照图3，示出了本申请实施例中提供的一种整体电池组功率单元的电路结构框图，电路结构框图具体可以包括：

总电压电流检测单元，与总电压电流检测单元并联连接的至少一个功率变换管理单元，与功率变换管理单元连接的电压电流检测单元，与电压电流检测单元连接的电池组串单元，其中，每一功率变换管理单元对应连接有一电压电流检测单元，每个功率变换管理单元由一个功率变换单元以及对应的功率变换串管控单元组成，每个电池组串单元由多个电池功率组合单体串联连接而成。

具体地，总电压电流检测单元与电源输出正连接，总电压电流检测单元与由各个功率变换管理单元并联连接的公共端连接，每一功率变换管理单元与每一电压电流检测单元对应串联连接，每一电压电流检测单元与每一电池组串单元的输出端对应串联连接，各个电池组串单元并联连接的公共端与电源输出负连接，即整体电池组功率单元可以看做是由N个电池功率组合单体串联后再并联组成，并联数为m，其中N和m的具体数值根据整个数据中心应用的功率需求及降额要求决定。

作为一种示例，电池功率组合单体n1正极串联电池功率组合单体n2负极，以此类推串联电池功率组合单体nN-1负极，电池功率组合单体nN-1正极串联电池功率组合单体nN负极，电池功率组合单体nN正极串联接入电压电流检测单元1后串联至功率变换管理单元1；

电池功率组合单体2n1正极串联电池功率组合单体2n2负极，以此类推串联电池功率组合单体2nN-1负极，电池功率组合单体2nN-1正极串联电池功率组合单体2nN负极，电池功率组合单体2nN正极串联接入电压电流检测单元2后串联至功率变换管理单元2；

以此类推，电池功率组合单体mn1正极串联电池功率组合单体mn2负极，以此类推串联电池功率组合单体mnN-1负极，电池功率组合单体mnN-1正极串联电池功率组合单体mnN负极，电池功率组合单体mnN正极串联接入电压电流检测单元m后串联至功率变换管理单元m；

电池功率组合单体n1负极以及电池功率组合单体2n1负极，以此类推至电池功率组合单体mn1负极并联组成整体电池组功率单元的输出负极；

功率变换管理单元1的输出侧以及功率变换管理单元2输出侧，以此类推至功率变换管理单元m输出侧并联连接，并联后接入总电压电流检测单元，组成整体电池组功率单元的输出正极。

其中，电压电流检测单元可以用于检测N个电池功率组合单体组成的串联支路的电压电流信息，总电压电流检测单元可以用于检测由m个串联支路并联后的总电压电流信息，该电压电流信息最终通过各自通信总线一并送入高压电池功率总控单元，用于综合数据处理、电池充放电管控以及能量流安全管控等，则高压电池功率总控单元可以用于接收总电压电流信息以及各个电压电流信息，以控制各个电池组串单元的充放电。

在一些实施例中，每个电池组串单元中包括多个电池功率组合单体，参照图4，示出了本申请实施例中提供的一种电池功率组合单体的电路结构框图，电路结构框图具体可以包括：

电池单体CC1、与电池单体CC1连接的开关功率管CQ1、开关功率管CQ2，与开关功率管CQ2连接的熔断器CR1、熔断器CR2，与熔断器CR2连接的阻抗匹配电阻RR1，其中，熔断器CR2与阻抗匹配电阻RR1串联后与熔断器CR1并联连接。

具体地，电池单体CC1的正极连接开关功率管CQ2的漏极，电池组串单元开关功率管CQ2的源极连接熔断器CR1一端，电池组串单元熔断器CR1另一端连接开关功率管CQ1的漏极，电池组串单元开关功率管CQ1的源极连接电池组串单元电池单体CC1的负极，熔断器CR2与阻抗匹配电阻RR1串联后与电池组串单元熔断器CR1并联连接。

其中，开关功率管CQ1以及开关功率管CQ2分别连接电池功率组合单体对应的电池组串管控单元，具体地，开关功率管CQ1的栅极以及开关功率管CQ2的栅极分别连接电池功率组合单体所属电池组串单元所对应的电池组串管控单元，电池组串管控单元可以控制开关功率管的导通及关断，实现对电池单体的故障隔离，其中，开关功率管CQ1与开关功率管CQ2为互补导通关断关系。

同时，开关功率管CQ1的漏极与源极之间设置有电压监测点，开关功率管CQ1与电池单体CC1功率集成处设置有温度采集点，电池组串管控单元可以通过采控线采集电压监测点的电压信息，以及温度监测点的温度信息。

电池单体CC1为输出能量主要载体，熔断器CR1用于控制电池单体对应支路的大电流放电故障异常，熔断器CR2与阻抗匹配电阻RR1的串联支路用于控制熔断器CR1对应支路误熔断后的导通支路校正，以及当电池单体CC1发生过电流异常时，在电池单体CC1支路断开时为开关功率管CQ1的闭合提供充足响应时间。

通过调整阻抗匹配电阻RR1与熔断器CR2之间的比值，如将阻抗匹配电阻RR1与熔断器CR2之间的比值设置在20倍至100倍之间，可以控制其熔断能力并适当降低导通电阻损耗，由于熔断器CR2支路存在阻抗匹配电阻，因此当电路正常工作时，电流流过熔断器CR1的支路，可降低导通电阻损耗。

上述电池功率组合单体的电路结构中，在电池功率组合单体的内部引入了功率开关管CQ2，且CQ1与CQ2互补导通，从而设置两个熔断器只是为了对电池多一重极限保护功能，但从整体来看，会导致体积增加，从电路结构来看，即使将两个熔断器去掉，也并不影响开关功率管的闭合。

在一些实施例中，可以将熔断器CR2与阻抗匹配电阻RR1支路去掉，同时也可以去掉熔断器CR1，变成电池单体CC1直接与开关功率管CQ1、开关功率管CQ2串联连接，从而提高了功能密度较小占空体积，优化了电路，也降低了供电系统的成本。

在一些实施例中，参照图5，示出了本申请实施例中提供的一种功率变换单元的电路结构框图，电路结构框图具体可以包括：

电容C1，与电容C1连接的功率开关管Q1、功率开关管Q2，与功率开关管Q2连接的连接储能电感L1，与储能电感L1连接的功率开关管Q3、功率开关管Q4，与功率开关管Q4连接的电容C2，其中，储能电感L1两端并联一继电器T1。

具体地，电容C1可以并联在电源输入正以及输入负之间，电源输入正连接功率开关管Q1的漏极，功率开关管Q1的源极连接功率开关管Q2的漏极，功率开关管Q2的源极连接电源输入负，功率开关管Q1的源极连接储能电感L1一端，储能电感L1另一端连接功率开关管Q3的漏极，储能电感L1与继电器T1并联连接，功率开关管Q3的源极连接电源输出正，电容C2并联在电源输出正以及输出负之间，电源输出负连接功率开关管Q4的源极，功率开关管Q4的漏极连接功率开关管Q3源极，电源输入负以及电源输出负之间共地连接。

功率开关管Q1至Q4的栅级可以与功率变换单元对应的功率变换串管控单元连接，继电器T1的控制端可以通过采控线与功率变换串管控单元连接，则可以通过功率变换串管控单元控制功率开关管Q1至Q4以及继电器T1的开通与关断，其中功率开关管Q1至Q4为高频控制，控制频率最低可为几百KHz(Kilo Hertz，千赫兹)，最高可达MHz(Mega Hertz，兆赫兹)，其中继电器T1为低频控制，最高为1KHz。

供电系统可以包括外部输出母线，当外部输出母线通过功率变换单元对电池组串单元充电时，若外部输出母线的电压高于电池组串单元的电压，则可以通过功率变换串管控单元控制断开继电器T1，以及控制功率开关管Q1为常通，同时控制功率开关管Q2为常断，以高频开关控制方式控制功率开关管Q3以及功率开关管Q4为交替导通，并将功率变换单元调整为降压拓扑结构，从而实现先恒流，再恒压模式对电池组串单元充电，从而当外部输出母线对多个电池组串单元进行充电时，可以通过控制继电器以及功率开关管的开闭，调整拓扑结构至降压拓扑结构，以实现对电池组串单元充电过程中的多级降压，如外部输出母线提供的电压可能为500V，而电池组串单元可以承受的电压为180V，则可以先通过上述方式将500V先降至220V，再降至180V，再将经两级降压的180V电压传输至电池组串单元，以保证电池组串单元的正常工作。

若外部输出母线的电压低于电池组串单元的电压，则可以通过功率变换串管控单元控制断开继电器T1，以及控制功率开关管Q3为常通，同时控制功率开关管Q4为常断，以高频开关控制方式控制功率开关管Q1以及功率开关管Q2为交替导通，并将功率变换单元的调整为升压拓扑结构，从而实现先恒流，再恒压模式对电池组串单元充电，同理，如果外部输出母线的电压低于电池组串单元电压，则为了提高电压传输效率，可以通过控制继电器以及功率开关管的开闭，调整拓扑结构至升压拓扑结构，以实现对电池组串单元充电过程中的升压，如外部输出母线提供的电压可能为180V，而电池组串单元的电压为220V，则可以通过上述方式将180V升压至220V，再将220V电压传输至电池组串单元。

而当电池组串单元通过功率变换单元对外部输出母线放电时，若外部输出母线的电压高于电池组串单元的电压，则可以通过功率变换串管控单元控制断开继电器T1，以及控制功率开关管Q1为常通，同时控制功率开关管Q2为常断，以高频开关控制方式控制功率开关管Q3以及功率开关管Q4为交替导通，并将功率变换单元调整为升压拓扑结构，从而实现恒压模式对外部输出母线恒压放电。

若外部输出母线的电压低于电池组串单元的电压，则可以通过功率变换串管控单元控制断开继电器T1，以及控制功率开关管Q3为常通，同时控制功率开关管Q4为常断，以高频开关控制方式控制功率开关管Q1以及功率开关管Q2为交替导通，并将功率变换单元调整为降压拓扑结构，从而实现降压模式对外部输出母线恒压放电。

同时，还可以通过功率变换串管控单元控制功率开关管Q1至Q4以及继电器T1，实现两个电池组串单元之间充放电均衡控制，例如实现电池组串单元1与电池组串单元2之间相互充放电，具体地，在进行电池单体均衡控制时，可以通过控制功率变换单元1中功率开关管Q1、Q3常通，Q2、Q4常断，继电器T1闭合，同时根据电池组串单元1与电池组串单元2之间电压高低关系，通过上述拓扑结构控制变换方式控制功率变换单元2的开关状态，实现电池组串单元1与电池组串单元2之间的充电和放电。

在具体的实现中，若存在需进行互相充放电的第一目标电池组串单元以及第二目标电池组串单元，则可以通过第一目标电池组串单元对应的功率变换串管控单元控制第一目标电池组串单元对应的功率变换单元的开关状态，可以通过第二目标电池组串单元对应的功率变换串管控单元控制第二目标电池组串单元对应的功率变换单元的开关状态，并调整功率变换单元对应的拓扑结构，具体的拓扑结构调整方式因前面进行了详细描述，此处不再赘述。

而当电池组串单元内电池功率组合单体被内部开关功率管旁路的数量较多时，会导致电池组串单元1与电池组串单元2之间压差过大(例如，当所需变换压差超过单级变换能力时认为压差过大，其单级变换能力根据电路的初始设计具体评估，可以将评估值作为第三预设压差阈值写入控制指令中作为评判标准)，可以通过上述拓扑结构控制变换方式先控制功率变换单元1的开关状态，将其输出电压升高或降低，减小电池组串单元1与电池组串单元2之间压差，例如降低到两个电池单体之间压差在10～50mv之间，同时进一步通过上述拓扑结构控制变换方式控制功率变换单元2的开关状态，以控制电池组串单元1和电池组串单元2之间的充电和放电，实现对电池组串单元内少量电池单体的定向均衡控制。

在具体的实现中，当第一目标电池组串单元与第二目标电池组串单元之间压差大于第三预设压差阈值时，第一目标电池组串单元对应的功率变换串管控单元可以用于：控制第一目标电池组串单元对应的功率变换单元的开关状态，以降低第一目标电池组串单元与第二目标电池组串单元之间的压差；

第二目标电池组串单元对应的功率变换串管控单元可以用于：控制第二目标电池组串单元对应的功率变换单元的开关状态，并调整功率变换单元对应的拓扑结构，以控制第一目标电池组串单元与第二目标电池组串单元之间的充放电。

需要说明的是，本申请实施例包括但不限于上述示例，可以理解的是，本领域技术人员在本申请实施例的思想指导下，还可以根据实际需求进行设置，本申请对此不作限制。

在本申请实施例中，提供了一种服务器的供电系统，通过高压电池功率总控单元、电池组串管控单元以及功率变换串管控单元等主要电路结构的协同工作，实现实时收集并分析供电系统中各子系统的功率信息，高压电池功率总控单元还可以根据分析结果对各子系统下发对应的控制指令，以实现对各子系统的功率控制，进而控制服务器的输出总功率，整个主用电功率通路简单可靠，无需将输入侧高压直流供电进行电能转换，简化了高压直流供电入口至服务器用电入口之间的设计结构，可有效提高供电系统工作效率，降低热损耗，同时在服务器外部主供电系统工作异常时，可以确保服务器用电需求，保证供电系统的转换效率以及工作可靠性。

参照图6，示出了本申请实施例中提供的一种服务器的供电方法的步骤流程图，方法应用于服务器的供电系统，供电系统包括至少一个供电模块，供电模块至少包括高压电池功率总控单元，分别与高压电池功率总控单元连接的至少一个功率变换串管控单元、至少一个电池组串管控单元、状态监测管理单元，以及与功率变换串管控单元连接的功率变换单元、与电池组串管控单元连接的电池组串单元；其中，每一电池组串单元对应连接有一功率变换单元，且各个功率变换单元并联连接后与状态监测管理单元连接；方法具体可以包括如下步骤：

步骤601，通过电池组串管控单元将电池组串单元对应的状态信息表发送至高压电池功率总控单元；

步骤602，接收高压电池功率总控单元根据状态信息表生成的开关控制指令，并根据开关控制指令控制电池组串单元的开关状态；

步骤603，通过功率变换串管控单元接收高压电池功率总控单元根据状态信息表生成的功率控制指令，并根据功率控制指令控制功率变换单元从电池组串单元获取输出电压；

步骤604，通过功率变换单元将输出电压从第一预设电压范围调整至第二预设电压范围，并将调整后的输出电压传送至状态监测管理单元，第二预设电压范围处于第一预设电压范围内；

步骤605，通过状态监测管理单元根据调整后的输出电压计算输出总功率，并将输出总功率输出至服务器。

在一些实施例中，方法还包括：

在本申请实施例中，提供了一种服务器的供电方法，通过高压电池功率总控单元、电池组串管控单元以及功率变换串管控单元等主要电路结构的协同工作，实现实时收集并分析供电系统中各子系统的功率信息，高压电池功率总控单元还可以根据分析结果对各子系统下发对应的控制指令，以实现对各子系统的功率控制，进而控制服务器的输出总功率，整个主用电功率通路简单可靠，无需将输入侧高压直流供电进行电能转换，简化了高压直流供电入口至服务器用电入口之间的设计结构，可有效提高供电系统工作效率，降低热损耗，同时在服务器外部主供电系统工作异常时，可以确保服务器用电需求，保证供电系统的转换效率以及工作可靠性。

通过上述实施例，可以总结得出，相较于现有数据中心供电系统，本申请的技术方案具有如下改进点：

改进点1：服务器备电系统与高压直流供电系统完全并行关系；

服务器供电架构主用电功率通路更简单可靠，无需因备电系统的存在，将输入侧的高压直流供电进行其他DC/AC/DC(直流-交流-直流)电能转换，简化了高压直流供电入口至服务器用电入口之间的设计结构，可有效提高供电系统工作效率，降低热损耗。

改进点2：为服务器提供高可靠备电系统，确保服务器单节点更高工作可靠性；

在不增加服务器供电系统主功率通路结构复杂性的同时，本申请所提供的高压直流备电供电系统在服务器供电主通路之间形成了冗余供电结构，可有效解决由外部电池能源提供数据中心输入冗余供电时，导致供电系统主功率通路结构复杂的问题，从而可以确保服务器外部主供电系统工作异常时，依然可以保证服务器用电需求，保证数据中心供电系统的转换效率以及工作可靠性。

改进点3：高压直流备电供电系统内部为多电池备电支路冗余并联结构，可根据用户功率要求扩容，扩充冗余并联支路数量，具备健康管理功能，当任一功率故障时，高压直流备电供电系统可自健康重构；

可有效解决当功率需求或备电需求特别大时，单一电池备电通路与能量变换通路转换功率大、发热集中、设计难度大、单一功率器件异常导致整个系统工作异常的问题，且在极端恶劣条件下，还可有效解决发生单节点故障的异常工况，导致直流备电供电系统内相应能量供给转换单元工作异常的问题，采用本申请所提出的方案，高压直流备电供电系统内部可自冗余自重构，备电系统工作层次具备健康管理功能，同时可以切除异常单元，确保高压直流备电系统为服务器提供高效且高可靠备电需求。

改进点4：备电电池充放电变换单元为变结构式高频双向能量切换结构；

通过该能量切换结构，在一个功率变换结构下可实现备电电池充电和放电稳压的需求，相比传统充电和放电功率分开的结构，该能量切换结构更简单、功率密度更高，同时当备电系统内不同功率变换结构相互冗余、并联和串联变换时，可以更高效、更可靠地变换出所需的目标电压。

改进点5：高压电池功率总控单元具备更智能、自主、自管控度；

通过高压直流备电供电系统内的高压电池功率总控单元更易于实现整个供电系统的综合调配，通过将各子系统数据信息汇总到高压电池功率总控单元，便于数据综合处理，且针对不同的应用工况，可以实现能量供给转换的智能调控，还可以根据备电总功率需求，调控备电电池工作支路数，确保电池备电转换效率更高，例如当输出功率很小时，可只让其中一个备电电池通路工作，其他通路处于待机关闭的状态，而通过高压电池功率总控单元进行数据综合处理，也便于对整个高压直流备电供电系统进行故障诊断，自主健康管控，进行系统故障重构，具备高管控度的能力，确保高压直流备电供电系统的工作高可靠性。

改进点6：可针对任意电池单体短路和断路故障定位、故障屏蔽、故障重构；

提出电池单体和功率开关和熔断器串并联结构，可实现当电池单体发生断路故障时，功率开关冗余并联屏蔽故障，当电池单体发生短路故障时，通过熔断器与功率开关管双层屏蔽短路，当功率开关管阻抗低时，自动屏蔽短路故障，当功率开关管阻抗高时，通过熔断器切断短路故障，通过双熔断器支路设计可对熔断器熔断电流选择适当，确保切断短路故障并让电池单体过负荷故障。

改进点7：各备电电池支路中任意一个或几个电池单体故障时，不会影响该备电电池支路正常工作，同时可实现不同备电电池支路继续冗余并联输出，在冗余可靠性基础上最大限度保证备电供电系统全部能量输出；

当任意电池支路中任意一个或几个电池单体故障时，可自主故障重构、屏蔽故障单体的多种故障模式，即使备电电池输出总电压降低，但输出侧串联的功率变换单元可实现将宽输入电压变换至稳定输出电压，以继续确保不同备电电池支路冗余并联，以满足高压供电输出母线的用电需求。

改进点8：可根据电池监控反馈实时数据，按照电池单体电压值与电池内阻值对单一支路电池组内电池单体分类控制，充电时可实现针对性地对电压低的电池单体定向充电，放电时可针对性地对过放的电池单体进行定向屏蔽，确保电池单体电压一致性要求。

改进点9：高压直流备电供电系统内的电池组无需其他均衡电路；

冗余并联的电池组之间互为彼此的均衡单元，且可通过中间的功率变换单元实现恒压、恒流的多控制模式，同时可实现电池组串单元内电池单体的主动均衡。

可以控制一组电池组串单元内电压高的电池单体，向并联冗余的任意电池组串单元内电压低的电池单体进行均衡充电，并可控制中间功率变换单元的恒流电压值控制均衡速度，实现不同电池组串单元内电池单体之间的主动均衡，省去电池组串单元内的均衡电路设计，提高了功率密度，同时均衡效果好、均衡速度快。

改进点10：两个冗余并联电池组串单元之间可以相互充放电；

中间串联的两个功率变换单元可实现一个输入电压变换至另一个输出电压时自由度更高，同时功率变换单元可调整拓扑结构，进一步在确保变换电压自由度的同时，提高转换效率。

可有效解决当充电、放电的两个电池组串单元之间压差大的问题，可通过两个功率变换单元的多级次变换实现更宽范围的电压变换。

而当充电、放电的两个电池组串单元之间压差小时，可对两个功率变换单元的其中一个功率变换单元变换结构，减少电压转换次数，提高转换效率，降低转换拓扑复杂度，提高可靠性。

改进点11：一个熔断器与另一个熔断器串联低阻抗电阻并联设计；

两个熔断器之间可以互为冗余备份，可确保单熔断器通路不留有太大设计余量，当发生电池短路故障时可有效快速切断故障模式。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于本申请的实施例之一，所涉及的动作并不一定是本申请实施例所必须的。

另外，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器，存储器，存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述服务器的供电方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

如图7所示，本申请实施例还提供了一种计算机非易失性可读存储介质701，计算机非易失性可读存储介质701上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述服务器的供电方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，的计算机非易失性可读存储介质701，如只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。

图8为实现本申请各个实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。

该电子设备800包括但不限于：射频单元801、网络模块802、音频输出单元803、输入单元804、传感器805、显示单元806、用户输入单元807、接口单元808、存储器809、处理器810、以及电源811等部件。本领域技术人员可以理解，本申请实施例中所涉及的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在本申请实施例中，电子设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。

应理解的是，本申请实施例中，射频单元801可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将来自基站的下行数据接收后，给处理器810处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元801包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元801还可以通过无线通信系统与网络和其他设备通信。

电子设备通过网络模块802为用户提供了无线的宽带互联网访问，如帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等。

音频输出单元803可以将射频单元801或网络模块802接收的或者在存储器809中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元803还可以提供与电子设备800执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元803包括扬声器、蜂鸣器以及受话器等。

输入单元804用于接收音频或视频信号。输入单元804可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)8041和麦克风8042，图形处理器8041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元806上。经图形处理器8041处理后的图像帧可以存储在存储器809(或其它存储介质)中或者经由射频单元801或网络模块802进行发送。麦克风8042可以接收声音，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元801发送到移动通信基站的格式输出。

电子设备800还包括至少一种传感器805，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板8061的亮度，接近传感器可在电子设备800移动到耳边时，关闭显示面板8061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别电子设备姿态(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；传感器805还可以包括指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等，在此不再赘述。

显示单元806用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元806可包括显示面板8061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板8061。

用户输入单元807可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元807包括触控面板8071以及其他输入设备8072。触控面板8071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板8071上或在触控面板8071附近的操作)。触控面板8071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器810，接收处理器810发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板8071。除了触控面板8071，用户输入单元807还可以包括其他输入设备8072。具体地，其他输入设备8072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。

进一步的，触控面板8071可覆盖在显示面板8061上，当触控面板8071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器810以确定触摸事件的类型，随后处理器810根据触摸事件的类型在显示面板8061上提供相应的视觉输出。可以理解的是，在一种实施例中，触控面板8071与显示面板8061是作为两个独立的部件来实现电子设备的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板8071与显示面板8061集成而实现电子设备的输入和输出功能，具体此处不做限定。

接口单元808为外部装置与电子设备800连接的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元808可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到电子设备800内的一个或多个元件或者可以用于在电子设备800和外部装置之间传输数据。

存储器809可用于存储软件程序以及各种数据。存储器809可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器809可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器810是电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器809内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器809内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据，从而对电子设备进行整体监控。处理器810可包括一个或多个处理单元；在一些实施例中，处理器810可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器810中。

电子设备800还可以包括给各个部件供电的电源811(比如电池)，在一些实施例中，电源811可以通过电源管理系统与处理器810逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

另外，电子设备800包括一些未示出的功能模块，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

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上述实施例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(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本申请实施例中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案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中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、 RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

一种服务器的供电系统，其特征在于，所述供电系统包括至少一个供电模块，所述供电模块至少包括高压电池功率总控单元，分别与所述高压电池功率总控单元连接的至少一个功率变换串管控单元、至少一个电池组串管控单元、状态监测管理单元，以及与所述功率变换串管控单元连接的功率变换单元、与所述电池组串管控单元连接的电池组串单元；其中，每一所述电池组串单元对应连接有一所述功率变换单元，且各个所述功率变换单元并联连接后与所述状态监测管理单元连接；

所述电池组串管控单元，用于将所述电池组串单元对应的状态信息表发送至所述高压电池功率总控单元，接收所述高压电池功率总控单元根据所述状态信息表生成的开关控制指令，并根据所述开关控制指令控制所述电池组串单元的开关状态；

所述功率变换串管控单元，用于接收所述高压电池功率总控单元根据所述状态信息表生成的功率控制指令，并根据所述功率控制指令控制所述功率变换单元从所述电池组串单元获取输出电压；

所述功率变换单元，用于将所述输出电压从第一预设电压范围调整至第二预设电压范围，并将调整后的输出电压传送至所述状态监测管理单元，所述第二预设电压范围处于所述第一预设电压范围内；

所述状态监测管理单元，用于根据调整后的输出电压计算总输出功率，并将所述总输出功率输出至服务器。
根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述电池组串管控单元用于：

采集所述电池组串单元的功率信息，并采用所述功率信息对所述电池组串单元的健康状态进行分析，生成所述电池组串单元对应的状态信息表。
根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述功率信息包括电池组串单元内多种电压、电流以及温度信号，所述电池组串管控单元用于：

采集所述电池组串单元的多种电压、电流以及温度信号，并采用多种电压、电流以及温度信号对所述电池组串单元的健康状态进行分析，生成状态信息表。
根据权利要求3所述的供电系统，其特征在于，所述高压电池功率总控单元用于：

接收所述电池组串管控单元发送的状态信息表，将所述状态信息表与预设总输出数据进行比较，生成开关控制指令以及功率控制指令，并将所述开关控制指令发送至所述电池组串管控单元，将所述功率控制指令发送至与所述电池组串管控单元对应的功率变换串管控单元。
根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述电池组串管控单元用于：

将所述开关控制指令转换成开关控制信号，并将所述开关控制信号发送至所述电池组串单元；

则所述电池组串单元用于：

控制所述电池组串单元内开关功率管切换至与所述开关控制信号对应的开关状态。
根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述功率变换串管控单元用于：

将所述功率控制指令转换成功率控制信号，并将所述功率控制信号发送至所述功率变换单元；

则所述功率变换单元用于：

执行与所述功率控制信号对应的电压获取操作，从所述功率变换单元对应的电池组串单元获取输出电压。
根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述功率变换单元用于：

若检测到电池组串单元存在故障，则采用预设功率阈值对除故障电池组串单元之外的电池组串单元重新分配功率。
根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述功率变换单元还用于：

调整所述功率变换单元的输入电压状态以及输出电压状态，将与所述功率变换单元对应的电池组串单元内电池单体的输出电压从第一预设电压范围调整至第二预设电压范围。
根据权利要求1或8所述的供电系统，其特征在于，所述功率变换串管控单元用于：

接收所述高压电池功率总控单元发送的电压转换指令，并执行所述电压转换指令，控制与所述电压转换指令对应的功率变换单元之间进行电压转换。
根据权利要求8所述的供电系统，其特征在于，所述高压电池功率总控单元用于：

接收所述状态监测管理单元发送的总输出功率，并控制所述供电模块以所述总输出功率作为服务器的总功率输出值输出至服务器；

或，控制所述供电模块以预设总功率输出值作为服务器的总功率输出值输出至服务器。
根据权利要求10所述的供电系统，其特征在于，所述高压电池功率总控单元具体还用于：

若各个所述电池组串单元的功率信息均符合预设功率条件，则将所述总输出功率，或，预设总功率输出值，平均分发至各个所述电池组串单元；

若存在功率信息不符合预设功率条件的异常电池组串单元，则按照预设降额输出功率确定所述异常电池组串单元的功率，并根据所述总输出功率，或，预设总功率输出值，以及所述异常电池组串单元的功率进行计算，确定剩余符合预设功率条件的电池组串单元对应的功率。
根据权利要求11所述的供电系统，其特征在于，所述电池组串管控单元用于：

若调整后的电池组串单元的功率信息仍不符合预设功率条件，则获取所述高压电池功率总控单元发送的关断控制指令，并执行所述关断控制指令对应的关断操作，关闭所述调整后的电池组串单元的功率输出。
根据权利要求9所述的供电系统，其特征在于，所述高压电池功率总控单元用于：

采用所述状态信息表以及预设输出功率分析各个所述电池组串单元的输出功率，并基于分析结果确定任意两个所述电池组串单元之间的电压差；

若所述电压差大于或等于第一预设压差阈值，则对相对高压的电池组串单元对应的功率变换串管控单元发出放电控制指令，以控制所述相对高压的电池组串单元向相对低压的电池组串单元进行放电。
根据权利要求13所述的供电系统，其特征在于，所述高压电池功率总控单元，或，所述相对高压的电池组串单元对应的电池组串管控单元，用于：

若所述相对高压的电池组串单元内存在放电值大于或等于预设放电阈值的第一电池单体，则向所述相对高压的电池组串单元发出旁路控制指令，以控制所述相对高压的电池组串单元旁路所述第一电池单体。
根据权利要求13所述的供电系统，其特征在于，所述高压电池功率总控单元，或，所述相对低压的电池组串单元对应的电池组串管控单元，用于：

若所述相对低压的电池组串单元内存在充电值大于或等于预设充电阈值的第二电池单体，则向所述相对低压的电池组串单元发出旁路控制指令，以控制所述相对低压的电池组串单元旁路所述第二电池单体。
根据权利要求13至15任一项所述的方法，其特征在于，所述高压电池功率总控单元用于：

若检测到压差大于或等于第二预设压差阈值的高电压电池单体及低电压电池单体同时放电，则向所述低电压电池单体对应的电池组串单元发出旁路控制指令，以控制旁路所述低电压电池单体；

若检测到所述高电压电池单体与所述低电压电池单体间压差小于第二预设压差阈值，则控制解除所述低电压电池单体的旁路状态，以使所述高电压电池单体及所述低电压电池单体同时进行放电。
根据权利要求13所述的供电系统，其特征在于，所述高压电池功率总控单元用于：

若检测到任一电池组串单元发生充放电异常的异常电池单体，则向所述异常电池单体对应的异常电池组串单元发出旁路控制指令，以控制所述异常电池组串单元旁路所述异常电池单体。
根据权利要求14或15或17所述的供电系统，其特征在于，所述高压电池功率总控单元用于：

将存在任一旁路电池单体的电池组串单元确定为旁路电池组串单元，若所述旁路电池组串单元处于放电状态，则分析所述旁路电池组串单元中被旁路的电池单体的健康状态以及其他电池组串单元的健康状态，基于分析结果，采用所述总输出功率调整所述旁路电池组串单元的功率分配；

若所述旁路电池组串单元处于充电状态，则控制与所述旁路电池组串单元对应的功率变换单元，继续向所述旁路电池组串单元内充电值小于预设充电阈值的第三电池单体进行充电，并在所述第三电池单体的充电值大于或等于预设充电阈值时，控制旁路所述第三电池单体。
根据权利要求14或15或17所述的供电系统，其特征在于，所述高压电池功率总控单元用于：

若检测到所述旁路电池组串单元满足预设充电状态，则控制断开所述旁路电池组串单元的功率开关管，以解除被旁路电池单体的旁路状态。
根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述高压电池功率总控单元用于：

若检测到所述功率变换单元电压低于预设电压阈值，则向所述功率变换单元对应的功率变换串管控单元发送充电控制指令，以使所述功率变换串管控单元执行所述充电控制指令，控制所述功率变换单元的功率开关管的开闭状态，以控制对所述功率变换单元对应的电池组串单元进行充电。
根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述供电模块包括整体电池组功率单元，所述整体电池组功率单元包括总电压电流检测单元，与所述总电压电流检测单元并联连接的至少一个功率变换管理单元，与所述功率变换管理单元连接的电压电流检测单元，与所述电压电流检测单元连接的电池组串单元，其中，每一所述功率变换管理单元对应连接有一所述电压电流检测单元，每个所述功率变换管理单元由一个功率变换单元以及对应的功率变换串管控单元组成，每个所述电池组串单元由多个电池功率组合单体串联连接而成。
根据权利要求21所述的供电系统，其特征在于，所述电压电流检测单元用于检测各个所述电池功率组合单体组成的串联支路的电压电流信息，所述总电压电流检测单元用于检测各个串联支路并联后的总电压电流信息，所述高压电池功率总控单元用于接收总电压电流信息以及各个所述电压电流信息，以控制各个所述电池组串单元的充放电。
根据权利要求21所述的供电系统，其特征在于，所述电池功率组合单体包括电池单体CC1、与所述电池单体CC1连接的开关功率管CQ1、开关功率管CQ2，与所述开关功率管CQ2连接的熔断器CR1、熔断器CR2，与所述熔断器CR2连接的阻抗匹配电阻RR1，其中，所述熔断器CR2与所述阻抗匹配电阻RR1串联后与所述熔断器CR1并联连接。
根据权利要求21所述的供电系统，其特征在于，所述开关功率管CQ1以及所述开关功率管CQ2分别连接所述电池功率组合单体对应的电池组串管控单元；

所述开关功率管CQ1的漏极与源极之间设置有电压监测点，所述开关功率管CQ1与所述电池单体CC1功率集成处设置有温度采集点，所述电池组串管控单元用于采集所述电压监测点的电压信息，以及所述温度监测点的温度信息。
根据权利要求23或24所述的供电系统，其特征在于，所述电池单体CC1为输出能量主要载体，所述熔断器CR1用于控制所述电池单体对应支路的大电流放电故障异常，所述熔断器CR2与所述阻抗匹配电阻RR1的串联支路用于控制所述熔断器CR1对应支路误熔断后的导通支路校正。
根据权利要求21所述的供电系统，其特征在于，所述功率变换单元包括电容C1，与所述电容C1连接的功率开关管Q1、功率开关管Q2，与所述功率开关管Q2连接的连接储能电感L1，与所述储能电感L1连接的功率开关管Q3、功率开关管Q4，与所述功率开关管Q4连接的电容C2，其中，所述储能电感L1两端并联一继电器T1。
根据权利要求26所述的供电系统，其特征在于，所述功率开关管Q1至Q4与所述功率变换单元对应的功率变换串管控单元连接，所述继电器T1与所述功率变换串管控单元连接，所述功率变换串管控单元用于控制所述功率开关管Q1至Q4以及所述继电器T1的开通与关断。
根据权利要求27所述的供电系统，其特征在于，所述供电系统包括外部输出母线，所述功率变换串管控单元用于：

当所述外部输出母线通过所述功率变换单元对所述电池组串单元充电时，若所述外部输出母线的电压高于所述电池组串单元的电压，则控制断开所述继电器T1，控制所述功率开关管Q1为常通，同时控制所述功率开关管Q2为常断，控制所述功率开关管Q3以及所述功率开关管Q4为交替导通，并将所述功率变换单元调整为降压拓扑结构；

若所述外部输出母线的电压低于所述电池组串单元的电压，则控制所述功率开关管Q3为常通，同时控制所述功率开关管Q4为常断，控制所述功率开关管Q1以及所述功率开关管Q2为交替导通，并将所述功率变换单元的调整为升压拓扑结构。
根据权利要求28所述的供电系统，其特征在于，所述功率变换串管控单元用于：

当所述电池组串单元通过所述功率变换单元对所述外部输出母线放电时，若所述外部输出母线的电压高于所述电池组串单元的电压，则控制断开所述继电器T1，控制所述功率开关管Q1为常通，同时控制所述功率开关管Q2为常断，控制所述功率开关管Q3以及所述功率开关管Q4为交替导通，并将所述功率变换单元调整为升压拓扑结构；

若所述外部输出母线的电压低于所述电池组串单元的电压，则控制所述功率开关管Q3为常通，同时控制所述功率开关管Q4为常断，控制所述功率开关管Q1以及所述功率开关管Q2为交替导通，并将所述功率变换单元调整为降压拓扑结构。
根据权利要求27至29任一项所述的供电系统，其特征在于，若存在需进行互相充放电的第一目标电池组串单元以及第二目标电池组串单元，则所述第一目标电池组串单元对应的功率变换串管控单元用于控制所述第一目标电池组串单元对应的功率变换单元的开关状态；

所述第二目标电池组串单元对应的功率变换串管控单元用于控制所述第二目标电池组串单元对应的功率变换单元的开关状态，并调整功率变换单元对应的拓扑结构。
根据权利要求30所述的供电系统，其特征在于，当所述第一目标电池组串单元与所述第二目标电池组串单元之间压差大于第三预设压差阈值时，所述第一目标电池组串单元对应的功率变换串管控单元用于：

控制所述第一目标电池组串单元对应的功率变换单元的开关状态，以降低所述第一目标电池组串单元与所述第二目标电池组串单元之间的压差；

所述第二目标电池组串单元对应的功率变换串管控单元用于：

控制所述第二目标电池组串单元对应的功率变换单元的开关状态，并调整功率变换单元对应的拓扑结构，以控制所述第一目标电池组串单元与所述第二目标电池组串单元之间的充放电。
根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述状态监测管理单元包括输出总电压检测、输出总电流检测以及输出开关，其中，所述输出开关用于接收从所述高压电池功率总控单元发送的控制指令。
一种服务器的供电方法，其特征在于，应用于服务器的供电系统，所述供电系统至少一个供电模块，所述供电模块至少包括包括高压电池功率总控单元，分别与所述高压电池功率总控单元连接的至少一个功率变换串管控单元、至少一个电池组串管控单元、状态监测管理单元，以及与所述功率变换串管控单元连接的功率变换单元、与所述电池组串管控单元连接的电池组串单元；其中，每一所述电池组串单元对应连接有一所述功率变换单元，且各个所述功率变换单元并联连接后与所述状态监测管理单元连接；所述方法包括：

通过所述电池组串管控单元将所述电池组串单元对应的状态信息表发送至所述高压电池功率总控单元；

接收所述高压电池功率总控单元根据所述状态信息表生成的开关控制指令，并根据所述开关控制指令控制所述电池组串单元的开关状态；

通过所述功率变换串管控单元接收所述高压电池功率总控单元根据所述状态信息表生成的功率控制指令，并根据所述功率控制指令控制所述功率变换单元从所述电池组串单元获取输出电压；

通过所述功率变换单元将所述输出电压从第一预设电压范围调整至第二预设电压范围，并将调整后的输出电压传送至所述状态监测管理单元，所述第二预设电压范围处于所述第一预设电压范围内；

通过所述状态监测管理单元根据调整后的输出电压计算输出总功率，并将所述输出总功率输出至服务器。
一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口以及所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器，用于存放计算机程序；

所述处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现如权利要求33所述的方法。
一种计算机非易失性可读存储介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求33所述的方法。