CN103902014A - 一种新型的服务器电源节能供电设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型的服务器电源节能供电设计方法，服务器供电输入模式为分别为AC和AC或者AC和DC或者DC和DC三种情况，其特征在于：使用定制的通用版电源firmware功能程序，开启电源的FirmwarePMBUS功能程序，在服务器操作***下，输入PMbus输入指令，自动开启电源的输入三种电压模式后，使用定制的通用版电源firmware功能程序通过服务器BMC指令，使电源模块根据需要进入active+standby一个模块的待机功能。采用本发明方法，可以提高数据中心供电可靠性，同时也已提高能源利用率和电源工作效率，绿色节能，改变了使用传统供电模式效率低下、能源浪费的现状。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型的服务器电源节能供电设计方法，同时兼容两路输入电压，分别为AC 1和AC 2或者AC 1和DC 1或者DC 1和DC2三种情况输入的服务器节能供电设计方法。AC电压是指输入电网范围为交流电压为200~240V，Dc电压是指输入电网范围为直流电压为200~280V。
技术背景
随着信息技术的发展，互联网技术突飞猛进，我国企业及机构的数据中心建设已进入快速发展的新阶段，形成了建设的新热潮。数据的集中和计算能力的集中在带来巨大利益的同时，也对数据中心的建设提出新的要求。
新一代数据中心的基本特征中有以下几个主要特征：模块化、快速的可扩充能力、节能与节省空间、高IT资源利用率、高可靠性冗余设计等等。
对于传统的数据中心，一般采用两路或者多路UPS供电，由于供电线路无可用备份，当市电断电后，容易出现状况；而且UPS中需要电压逆变，能源利用率低。传统模式下，电源多工作在低负荷模式下，效率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：改变使用传统供电模式效率低下、能源浪费的现状。
为此，在传统UPS供电的基础上, 增加一路高压直流电源供电，或者使用两路市电，与传统UPS供电互为备份，当UPS断电后，高压直流电源可继续供电，保证服务器机柜正常运行，提高了服务器运行的可靠性；同时高压直流供电，由于无电压逆变过程，所以电能的转换效率要比传统UPS高很多，达到节能效果。
在没有高压直流的情况下，也可以使用两路市电供电，但是运用电源active + standby功能，让电源工作在高效状态，绿色节能。
本发明所采用的技术方案为：
一种新型的服务器电源节能供电设计方法，服务器供电输入模式为分别为AC 和AC 或者AC和DC 或者DC 和DC三种情况, 其中，AC电压是指输入电网范围为交流电压为200~240V，Dc电压是指输入电网范围为直流电压为200~280V，使用定制的通用版电源firmware功能程序（可以同时兼容AC\AC,AC\DC,DC\DC多种服务器供电输入模式），开启电源的Firmware PMBUS功能程序，在服务器Linux等操作***下，输入PMbus输入指令，自动开启电源的输入三种电压模式后，使用定制的通用版电源firmware功能程序通过服务器BMC指令，使电源模块根据需要进入active + standby一个模块的待机功能，一个模块自动进入休眠功能，一旦一路供电出现异常，另一个模块会自动从休眠功能唤醒，进入主模块的工作。提高能源利用率,达到绿色节能要求；另一路供电可满足备份，显著提高了供电的可靠性。
所述方法具体操作过程如下：
1) 在电源内部增加具有输入检测功能的单片机，单片机根据采集到的输入信号对输入进行判断：
如果检测到的为正弦波数据，输入的为AC；
如果检测到单一直线型信号，则表示输入为DC；
如果检测不到数据，则表示无供电输入；
2）单芯片完成输入的检测后，检测线路将检测结果存储到PMbus特殊地址位上（如：0x80h），如果是AC供电，存储数据0x01，如果是DC供电，存储数据0x02，无供电输入时，存储0x00；
3）供电接好后，电源根据0x80的返回信息，判断active+standby的功能模式：
当检测到0x01和0x01或0x02和0x02时，电源开启active+standby功能，并根据需要通过指令指定模块进入standby模式；
当检测到0x01和0x02时，电源开启active+standby功能，并默认将DC输入（返回值为0x02）的模块进入standby状态；
当返回值是0x01和0x00或0x02和0x00时，电源供电异常，需要检测返回值是0x00模块的供电状态，确定此模块是否损坏。
根据不同情况的供电模式和节能需求，利用通用版电源firmware功能程序（兼容AC\AC,AC\DC,DC\DC模式），开启电源active + standby功能，将两个电源同时低负荷运行转换成一个电源中等或者偏高负荷运行，提高电源工作效率。
通过PMbus输入指令，降低CPU频率（可根据实际要求选定），从而降低服务器输入功耗，使电源工作在高效率模式下。
一个电源模块在运行一段时间后可以切换到另一模块工作，这样两个模块交替运行，可以大大降低电源损坏的概率，提高电源的可靠性。
本发明的有益效果为：
采用本发明方法，可以提高数据中心供电可靠性，同时也已提高能源利用率和电源工作效率，绿色节能，改变了使用传统供电模式效率低下、能源浪费的现状。
附图说明
图1为本发明工作示意图。
具体实施方式
下面参照附图，通过具体实施方式对本发明进一步说明：
一种新型的服务器电源节能供电设计方法，服务器供电输入模式为分别为AC 和AC 或者AC和DC 或者DC 和DC三种情况, 其中，AC电压是指输入电网范围为交流电压为200~240V，Dc电压是指输入电网范围为直流电压为200~280V，使用定制的通用版电源firmware功能程序（可以同时兼容AC\AC,AC\DC,DC\DC多种服务器供电输入模式），开启电源的Firmware PMBUS功能程序，在服务器Linux等操作***下，输入PMbus输入指令，自动开启电源的输入三种电压模式后，使用定制的通用版电源firmware功能程序通过服务器BMC指令，使电源模块根据需要进入active + standby一个模块的待机功能，一个模块自动进入休眠功能，一旦一路供电出现异常，另一个模块会自动从休眠功能唤醒，进入主模块的工作。提高能源利用率,达到绿色节能要求；另一路供电可满足备份，显著提高了供电的可靠性。
所述方法具体操作过程如下：
1) 在电源内部增加具有输入检测功能的单片机，单片机根据采集到的输入信号对输入进行判断：
如果检测到的为正弦波数据，输入的为AC；
如果检测到单一直线型信号，则表示输入为DC；
如果检测不到数据，则表示无供电输入；
2）单芯片完成输入的检测后，检测线路将检测结果存储到PMbus特殊地址位上（如：0x80h），如果是AC供电，存储数据0x01，如果是DC供电，存储数据0x02，无供电输入时，存储0x00；
3）供电接好后，电源根据0x80的返回信息，判断active+standby的功能模式：
当检测到0x01和0x01或0x02和0x02时，电源开启active+standby功能，并根据需要通过指令指定模块进入standby模式；
当检测到0x01和0x02时，电源开启active+standby功能，并默认将DC输入（返回值为0x02）的模块进入standby状态；
当返回值是0x01和0x00或0x02和0x00时，电源供电异常，需要检测返回值是0x00模块的供电状态，确定此模块是否损坏。
根据不同情况的供电模式和节能需求，利用通用版电源firmware功能程序（兼容AC\AC,AC\DC,DC\DC模式），开启电源active + standby功能，将两个电源同时低负荷运行转换成一个电源中等或者偏高负荷运行，提高电源工作效率。
通过PMbus输入指令，降低CPU频率（可根据实际要求选定），从而降低服务器输入功耗，使电源工作在高效率模式下，此处需要根据具体需要及时间执行。
一个电源模块在运行一段时间后可以切换到另一模块工作，这样两个模块交替运行，可以大大降低电源损坏的概率，提高电源的可靠性。
Claims (5)
1.一种新型的服务器电源节能供电设计方法，服务器供电输入模式为分别为AC 和AC 或者AC 和DC 或者DC 和DC三种情况, 其特征在于：使用定制的通用版电源firmware功能程序，开启电源的Firmware PMBUS功能程序，在服务器操作***下，输入PMbus输入指令，自动开启电源的输入三种电压模式后，使用定制的通用版电源firmware功能程序通过服务器BMC指令，使电源模块根据需要进入active + standby一个模块的待机功能，一个模块自动进入休眠功能，当一路供电出现异常时，另一个模块会自动从休眠功能唤醒，进入主模块的工作。
2.根据权利要求1所述的一种新型的服务器电源节能供电设计方法，其特征在于,所述方法具体操作过程如下：
1) 在电源内部增加具有输入检测功能的单片机，单片机根据采集到的输入信号对输入进行判断：
如果检测到的为正弦波数据，输入的为AC；
如果检测到单一直线型信号，则表示输入为DC；
如果检测不到数据，则表示无供电输入；
2）单芯片完成输入的检测后，检测线路将检测结果存储到PMbus特殊地址位上，如果是AC供电，存储数据0x01，如果是DC供电，存储数据0x02，无供电输入时，存储0x00；
3）供电接好后，电源根据0x80的返回信息，判断active+standby的功能模式：
当检测到0x01和0x01或0x02和0x02时，电源开启active+standby功能，并根据需要通过指令指定模块进入standby模式；
当检测到0x01和0x02时，电源开启active+standby功能，并默认将DC输入（返回值为0x02）的模块进入standby状态；
当返回值是0x01和0x00或0x02和0x00时，电源供电异常，需要检测返回值是0x00模块的供电状态，确定此模块是否损坏。
3.根据权利要求2所述的一种新型的服务器电源节能供电设计方法，其特征在于：根据不同情况的供电模式和节能需求，利用通用版电源firmware功能程序，开启电源active + standby功能，将两个电源同时低负荷运行转换成一个电源中等或者偏高负荷运行。
4.根据权利要求2或3所述的一种新型的服务器电源节能供电设计方法，其特征在于：通过PMbus输入指令，降低CPU频率。
5.根据权利要求2或3所述的一种新型的服务器电源节能供电设计方法，其特征在于：一个电源模块在运行一段时间后切换到另一模块工作。
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