CN106208347A - 一种供电装置、供电***及方法 - Google Patents

一种供电装置、供电***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种供电装置、供电***及方法，该供电装置包括：电压转换组，包含至少两个电压供应器，各个电压供应器，接收外部输入第一电压，并将其转换为供电电压，并为外设各个服务器及散热***供电；管理单元，用于设置第一阈值、第二阈值，检测电压转换组供电电压和供电的电压供应器的个数，当检测到供电电压小于第一阈值时，发送第一切换指令给备用供电单元；当检测到供电的电压供应器的个数达到第二阈值，发送第二切换指令给备用供电单元；备用供电单元，接收到第一切换指令时，为外设的各个服务器及散热***供电；当接收到第二切换指令时，停止供电。本发明能够保证机柜内服务器及散热***持续稳定的运行。

Description

一种供电装置、供电***及方法
技术领域
本发明涉及计算机应用技术领域，特别涉及一种供电装置、供电***及方法。
背景技术
数据中心是一整套能够容纳多个服务器及散热***(多个服务器及散热***安装在一个机柜内)、通信设备、IT设备等设备的复杂设施。数据中心在网络应用中占有特殊的地位，其对供电***的安全性、连续性、可靠性具有很高的要求。
为保证数据中心能够不间断运行并防止数据流失，目前采用供电电源+冗余电源进行冗余供电，其供电过程为，供电电源首先通过电压转换组PSU为各个服务器及散热***供电，当供电电源异常时，冗余电源开始启动，通过电压转换组PSU为各个服务器及散热***供电，由于供电电源停止供电到冗余电源启动存在时间差，而这一时间差常常造成电压转换组PSU供电不足，另外，冗余电源启动过程中，电压转换组PSU中的各个电压供应器依次启动，当电压供应器启动个数不足时，也会出现供电不足，例如：电压转换组PSU由4+4或4+2个的冗余组成，那么在机柜正常运行中就需要电压转换组PSU中4个电压供应器同时供电，而在冗余电源启动过程中，就会存在电压转换组PSU内部某一个或小于4个电压供应器先一步启动的情况，上述供电不足会造成服务器及散热***运行中断。
发明内容
本发明实施例提供了一种供电装置、供电***及方法，以便于保证机柜内服务器及散热***持续稳定的运行。
第一方面，本发明实施例提供了一种供电装置，应用于机柜，该装置包括：
电压转换组，包含至少两个电压供应器，每一个电压供应器，用于接收外部输入的第一电压，并将所述第一电压转换为供电电压，利用所述供电电压为外设的各个服务器及散热***供电；
管理单元，用于设置第一阈值和第二阈值，检测所述电压转换组的供电电压和所述电压转换组中供电的电压供应器的个数，当检测到所述供电电压小于所述第一阈值时，发送第一切换指令给所述备用供电单元；当检测到所述电压转换组中供电的电压供应器的个数达到所述第二阈值时，发送第二切换指令给所述备用供电单元；
备用供电单元，用于当接收到所述管理单元发送的第一切换指令时，为所述外设的各个服务器及散热***供电；当接收到所述管理单元发送的第二切换指令时，停止供电。
优选地，
所述备用供电单元，包括：供电电池组和控制子单元，其中，
所述控制子单元，用于当接收到所述管理单元发送的第一切换指令时，控制所述供电电池组输出第二电压；当接收到所述管理单元发送的第二切换指令时，控制所述供电电池组输出第三电压，其中，所述第二电压大于所述供电电压，所述第三电压小于所述供电电压；
所述供电电池组，用于当输出第二电压时，为外设的各个服务器及散热***供电。
优选地，上述供电装置，进一步包括：供电铜排，
所述供电铜排分别与所述电压转换组和所述供电电池组相连，用于当所述电压转换组供电正常时，获取所述电压转换组转换的供电电压，通过所述供电电压为外设的各个服务器及散热***供电，当所述电压转换组供电异常时，获取所述供电电池组输出的第二电压，通过所述第二电压为外设的各个服务器及散热***供电。
优选地，所述备用供电单元，进一步包括：充电子单元，其中，
所述控制子单元，用于设置电量阈值，当所述供电电池组输出第三电压时，实时监控所述供电电池组剩余电量是否低于所述电量阈值，如果是，则触发所述充电子单元；
所述充电子单元，分别与所述供电铜排及所述供电电池组相连接，用于当接收到所述控制子单元的触发时，利用所述供电铜排上的供电电压为所述供电电池组充电。
优选地，
所述每一个电压供应器，分别与外设的供电电源和外设的冗余电源相连，进一步用于接收外设的供电电源输入的第一电压，当所述外设的供电电源供电异常时，停止输出供电电压，并接收外设的冗余电源输入的第四电压，将所述第四电压转换为所述供电电压。
第二方面，本发明实施例提供了一种供电***，该***包括：
所述供电电源及所述冗余电源分别与所述供电装置中的电压转换组相连；
所述供电电源，用于输出第一电压给所述供电装置中的电压转换组；
所述冗余电源，用于当所述供电电源供电异常时，输出第四电压给所述供电装置中的电压转换组。
第三方面，本发明实施例提供了一种供电方法，应用于机柜，该方法包括：
设置第一阈值和第二阈值；
供电装置通过至少两个电压供应器接收外部输入的第一电压；
通过至少两个电压供应器将所述第一电压转换为供电电压，利用所述供电电压为外设的各个服务器及散热***供电；
通过管理单元检测所述供电电压及供电的电压供应器的个数；
当检测到所述供电电压小于所述第一阈值时，控制备用供电单元为所述外设的各个服务器及散热***供电；
当检测到所述电压转换组中供电的电压供应器的个数达到所述第二阈值时，控制备用供电单元停止供电。
优选地，
所述控制备用供电单元为所述外设的各个服务器及散热***供电，包括：控制所述备用供电单元中的供电电池组输出第二电压，其中，所述第二电压大于所述供电电压；
所述控制备用供电单元停止供电，包括：控制所述备用供电单元中的供电电池组输出第三电压，其中，所述第三电压小于所述供电电压。
优选地，进一步包括：在所述供电装置中，设置供电铜排；
所述利用所述供电电压为外设的各个服务器及散热***供电，包括：当所述电压转换组供电正常时，通过所述供电铜排获取所述供电电压，为外设的各个服务器及散热***供电；
所述控制备用供电单元为所述外设的各个服务器及散热***供电，包括：当所述电压转换组供电异常时，获取所述备用供电单元中的供电电池组输出的第二电压，通过所述第二电压为外设的各个服务器及散热***供电。
优选地，上述供电方法，进一步包括：
设置电量阈值；
当所述供电电池组输出第三电压时，实时监控所述供电电池组剩余电量是否低于所述电量阈值，如果是，利用所述供电铜排上的供电电压为所述供电电池组充电。
优选地，
所述通过至少两个电压供应器接收外部输入的第一电压，包括：接收外设的供电电源输入的第一电压；
在所述控制备用供电单元为所述外设的各个服务器及散热***供电之后，在所述控制备用供电单元停止供电之前，进一步包括：通过所述至少两个电压供应器接收外设的冗余电源输入的第四电压，将所述第四电压转换为所述供电电压。
可见，本发明实施例提供了一种供电装置、供电***及方法，通过所述电压转换组中的每一个电压供应器接收外部输入的第一电压，而所述管理单元实时检测所述电压转换组的供电电压和所述电压转换组中供电的电压供应器的个数，当检测到所述供电电压小于设定的第一阈值时，发送第一切换指令给所述备用供电单元，所述备用供电单元为所述外设的各个服务器及散热***供电，当检测到所述电压转换组中供电的电压供应器的个数达到设定的第二阈值时，发送第二切换指令给所述备用供电单元，所述备用供电单元停止供电，本发明是通过实时检测所述电压转换组的供电电压和所述电压转换组中供电的电压供应器的个数，来完成所述供电电源与冗余电源对所述外设的各个服务器及散热***供电的转变工程，避免了电压转换组PSU内部某一个或小于正常供电要求的数量的电压供应器先一步启动的情况，因此可以保证所述机柜内服务器及散热***持续稳定的运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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是本发明一个实施例提供的一种供电装置结构图；
图2是本发明另一个实施例提供的一种供电装置结构图；
图3是本发明又一个实施例提供的一种供电装置结构图；
图4是本发明一个实施例提供的电压转换组、备用供电单元、服务器在机柜内的位置示意图；
图5是本发明另一个实施例提供的一种供电装置结构图；
图6是本发明一个实施例提供的一种供电***结构图；
图7是本发明一个实施例提供的一种供电方法流程图；
图8是本发明又一个实施例提供的一种供电方法流程图；
图9是本发明另一个实施例提供的一种供电***结构示意图；
图10是本发明一个实施例提供的供电电池组放电电压示意图；
图11是本发明一个实施例提供的电压转换组恢复供电电压示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种供电装置，该装置可以包括：
电压转换组101，包含至少两个电压供应器，每一个电压供应器，用于接收外部输入的第一电压，并将所述第一电压转换为供电电压，利用所述供电电压为外设的各个服务器及散热***供电；
管理单元102，用于设置第一阈值和第二阈值，检测所述电压转换组101的供电电压和所述电压转换组101中供电的电压供应器的个数，当检测到所述供电电压小于所述第一阈值时，发送第一切换指令给所述备用供电单元103；当检测到所述电压转换组101中供电的电压供应器的个数达到所述第二阈值时，发送第二切换指令给所述备用供电单元103；
备用供电单元103，用于当接收到所述管理单元发102送的第一切换指令时，为所述外设的各个服务器及散热***供电；当接收到所述管理单元102发送的第二切换指令时，停止供电。
根据上述实施例，通过所述电压转换组中的每一个电压供应器接收外部输入的第一电压，而所述管理单元实时检测所述电压转换组的供电电压和所述电压转换组中供电的电压供应器的个数，当检测到所述供电电压小于设定的第一阈值时，发送第一切换指令给所述备用供电单元，所述备用供电单元为所述外设的各个服务器及散热***供电，当检测到所述电压转换组中供电的电压供应器的个数达到设定的第二阈值时，发送第二切换指令给所述备用供电单元，所述备用供电单元停止供电，本发明是通过实时检测所述电压转换组的供电电压和所述电压转换组中供电的电压供应器的个数，来完成所述供电电源与冗余电源对所述外设的各个服务器及散热***供电的转变工程，避免了电压转换组PSU内部某一个或小于正常供电要求的数量的电压供应器先一步启动的情况，因此可以保证所述机柜内服务器及散热***持续稳定的运行。
在本发明另一个实施例中，如图2所示，所述备用供电单元103，包括：控制子单元201和供电电池组202，其中，
控制子单元201，用于当接收到所述管理单元102发送的第一切换指令时，控制所述供电电池组202输出第二电压；当接收到所述管理单元102发送的第二切换指令时，控制所述供电电池202组输出第三电压，其中，所述第二电压大于所述供电电压，所述第三电压小于所述供电电压；
所述备用供电单元接收所述管理单元发送的第一切换指令，所述控制子单元根据所述第一切换指令控制所述供电电池组输出第二电压，所述第二电压大于所述的供电电压，所述备用供电单元接收所述管理单元发送的第二切换指令，此时，所述电压转化组中的电压供应器个数达到第二阈值，所述控制子单元根据所述第二切换指令控制所述供电电池组输出第三电压，所述第三电压小于所述的供电电压，避免出现所述电压转化组及所述供电电池组供电的自由切换。
供电电池组202，用于当输出第二电压时，为外设的各个服务器及散热***供电。
例如电压转换组提供的供电电压为12.6V，当电压转换组提供的供电电压降低，所述控制子单元接收到所述管理单元的第一切换指令，其会控制所述供电电池组输出第二电压12.7V，对所述外设的各个服务器及散热***供电，这里的第二电压12.7V是大于供电电压12.6V的，这样可以保证所述电压转化组中恢复供电的电压供应器个数小于第二阈值时，电压转化组中的电压供应器处于不带载的状态，避免由于电压供应器个数不足导致的服务器运行不稳。当电压供应器个数达到第二阈值时，所述控制子单元接收管理单元的第二切换指令，其会控制所述供电电池组输出第三电压12.5V，此时，第三电压低于供电电压，则供电电池组停止对所述外设的各个服务器及散热***供电，从而使所述电压转换组中达到正常供电要求数量的电压供应器处于带载的状态，代替所述的供电电池组对所述外设的各个服务器及散热***供电。又如，所述供电电池组，可以使用分布式锂电池，这种电池可以提供高效稳定的供电。上述过程，在供电电源供电异常，冗余电源启动之前，通过控制所述供电电池组输出第二电压可以完全满足外设服务器及散热***正常工作，当冗余电源启动供电时，通过将供电电池组输出电压转换为小于供电电压的第三电压，从而切换至冗余电源供电，达到所述供电电源与冗余电源对所述外设的各个服务器及散热***供电的转变过程达到无缝切换。
在本发明另一个实施例中，如图3所示，进一步包括：供电铜排301，
供电铜排301分别与所述电压转换组101和所述供电电池组202相连，用于当所述电压转换组101供电正常时，获取所述电压转换组101转换的供电电压，通过所述供电电压为外设的各个服务器及散热***供电，当所述电压转换组101供电异常时，获取所述供电电池组202输出的第二电压，通过所述第二电压为外设的各个服务器及散热***供电。
例如，当所述电压转换组供电正常时，所述电压转换组就会将外设的电源电压转换为供电电压，为外设的各个服务器及散热***供电，如外设的电源电压为交流+220V电压，那么当+220V电压输入到所述电压转换组后，所述电压转换组就会把输入的+220V电压转换为12.6V电压，用12.6V电压为供电铜排供电，而外设的各个服务器及散热***与所述供电铜排相连，供电铜排就用12.6V电压为外设的各个服务器及散热***供电，而当所述电压转换组供电异常时，所述供电电池组就接替了外设的供电电源为所述电压转换组供电，如所述供电电池组提供12.7V电压，并把12.7V电压传输到所述供电铜排，而外设的各个服务器及散热***与所述供电铜排相连，供电铜排就用12.7V电压为外设的各个服务器及散热***供电。
根据上述实施例，所述供电铜排分别与所述电压转换组及所述供电电池组相连，所述将所述电压转换组与所述供电电池组通过供电铜排分别为外设的服务器及散热***供电，所以当所述电压转换组供电异常时，所述供电电池组就会为供电铜排提供第二电压，保证与所述供电铜排相连的各个外设的服务器及散热***供电正常。
另外，所述电压转换组101、所述备用供电单元103、服务器之间的位置关系及其在机柜内的位置关系如图4所示。其中，所述备用供电单元是放置在Rack机柜中的，那么为了在所述Rack机柜中放置方便，所述备用供电单元的尺寸的大小要与所述Rack机柜中的各个服务器及散热***的大小相同，除了所述Rack机柜中放置所述电压转换组的位置外，所述备用供电单元可以放置在任何位置上，当确定了所述备用供电单元在所述Rack机柜中的位置后，可以使用支持热拔插的皇冠夹与所述供电铜排相连，方便所述备用供电单元的在线更换。另外，根据在Rack机柜中的服务器及散热***实际工作的最大功率，来选用所述供电电池组的电容量，保证所述的供电电池组的可以给所述Rack机柜8.8KW***满载的情况下，备电时间可以达到15分钟。
在本发明另一个实施例中，如图5所示，所述备用供电单元103，进一步包括：充电子单元501，其中，
控制子单元201，用于设置电量阈值，当所述供电电池组202输出第三电压时，实时监控所述供电电池组202剩余电量是否低于所述电量阈值，如果是，则触发所述充电子单元501；
所述供电电池组202的剩余电量高于所述电量阈值时，就不会触发所述充电子单元501，所述供电电池组202处于浮充状态；所述供电电池组202的剩余电量低于所述电量阈值时，就会触发所述充电子单元501，所述供电电池组202进行充电。
充电子单元501，分别与所述供电铜排401及所述供电电池组202相连接，用于当接收到所述控制子单元201的触发时，利用所述供电铜排上的供电电压为所述供电电池组充电。
例如，控制子单元设置的电量阈值为剩余电量的百分比，如95％，当所述供电电池组输出第三电压12.6V的时候，控制子单元实时监控所述供电电池组的剩余电量是否低于设置的所述电量阈值，比如监测到剩余的电量小于95％，那么就会触发所述充电子单元，来对所述供电电池组进行充电，所述充电子单元与所述供电铜排及所述供电电池组相连接，当所述充电子单元被触发后，那么就利用所述供电铜排上的供电电压为所述供电电池组充电。充电过程前期采用恒流快充方式，等电量达到95％的时候转为恒压浮充方式，这样不仅保证了所述供电电池组的充电，而且也提升了供电电池组的寿命。
根据上述实施例，所述供电电池组包括一个充电子单元，当所述电压转换组工作正常时，所述充电子单元就会根据所述控制子单元设置的电量阈值来实时监测所述供电电池组的剩余电量情况，当检测到剩余电量下于这个剩余电量的阈值时就会通过供电铜排，利用供电电压对充电子单元进行充电，保证所述供电电池组随时处于满电状态，保证一旦所述电压转换组的供电出现异常时，所述供电电池组有足够的电量保证对所述外设的服务器及散热***进行供电，保证所述机柜内服务器及散热***持续稳定的运行。
在本发明另一个实施例中，所述电压转换组中的每一个电压供应器都与两个电源相连，这两个电源分别为供电电源和冗余电源，一旦供电电源供电异常时，冗余电源就会启动，代替供电电源给所述电压转换组供电。
所述每一个电压供应器，分别与外设的供电电源和外设的冗余电源相连，进一步用于接收外设的供电电源输入的第一电压，当所述外设的供电电源供电异常时，停止输出供电电压，并接收外设的冗余电源输入的第四电压，将所述第四电压转换为所述供电电压。
例如，外设的供电电源为交流+220V电源，冗余电源为柴油发电机，所述电压转换组中的每一个电压供应器都与这两个电源分别相连，交流+220V电源为所述电压转换组提供第一电压220V,但是当这个+220V电源供电异常的时候，就停止输出这个220V的供电电压，这个时候冗余电源就开始工作，如柴油发电机，就开始输出第四电压220V，为所述电压转换组进行供电。
根据上述实施例，外设了两个电源，分别为供电电源和冗余电源，这两个电源分别与所述电压转换组中的每一个电压供应器相连，一旦供电电源工作异常，不能正常的输出供电电压的时候，冗余电源就会立刻接替供电电源输出第四电压为所述电压转换组中的每一个电压供应器，整个供电过程没有间断，保证所述机柜内服务器及散热***持续稳定的运行。
上述装置内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
本发明一个实施例提供的一种供电***，参见图6，包括：供电装置601、供电电源602及冗余电源603，其中，
所述供电电源602及所述冗余电源603分别与所述供电装置601中的电压转换组相连；
所述供电电源602，用于输出第一电压给所述供电装置中的电压转换组；
所述冗余电源603，用于当所述供电电源供电异常时，输出第四电压给所述供电装置中的电压转换组。
例如，供电电源为+220V电源，冗余电源为柴油发电机，他们分别与供电装置中的所述电压转换组相连，当供电电源正常的时，向所述供电装置中的电压转换组输出220V电压，当时当供电电源工作异常，不能输出正常的供电电压时，冗余电源柴油发电机就会立即工作，输出第四电压220V给所述供电电压给所述电压装置中的电压转换组，保证所述机柜内服务器及散热***持续稳定的运行。
本发明一个实施例提供的一种供电方法，应用于机柜，参见图7，包括：
步骤701：设置第一阈值和第二阈值；
步骤702：供电装置通过至少两个电压供应器接收外部输入的第一电压；
步骤703：通过至少两个电压供应器将所述第一电压转换为供电电压，利用所述供电电压为外设的各个服务器及散热***供电；
步骤704：通过管理单元检测所述供电电压及供电的电压供应器的个数；
步骤705：当检测到所述供电电压小于所述第一阈值时，控制备用供电单元为所述外设的各个服务器及散热***供电；
步骤706：当检测到所述电压转换组中供电的电压供应器的个数达到所述第二阈值时，控制备用供电单元停止供电。
在本发明另一个实施例中，由于所述外设的供电电源从断电到冗余电源或者外设供电电源供电恢复时，所述电压转换组中的每一个电压供应器建立正常的供电电压输入存在一定的时间差，这个时候就需要将所述备用供电单元中的供电电池组的输出电压输出特定的电压值。步骤705的具体实施方式，包括：控制所述备用供电单元中的供电电池组输出第二电压，其中，所述第二电压大于所述供电电压；步骤706的具体实施方式，包括：控制所述备用供电单元中的供电电池组输出第三电压，其中，所述第三电压小于所述供电电压。
在本发明另一个实施例中，由于所述电压转换组及所述备用供电单元都是用来给所述外设的各个服务器及散热***供电的，为了保证对所述外设的各个服务器及散热***的供电均匀，以及减少线路的数量，因此上述方法，进一步包括：设置供电铜排；步骤703的具体实施方式，包括：当所述电压转换组供电正常时，通过所述供电铜排获取所述供电电压，为外设的各个服务器及散热***供电；步骤705的具体实施方式，包括：当所述电压转换组供电异常时，获取所述备用供电单元中的供电电池组输出的第二电压，通过所述第二电压为外设的各个服务器及散热***供电。
在本发明另一个实施例中，当外设的供电电源供电异常，不能正常的提供供电电压的时候，那么外设的冗余电源就会立刻接替所述外设的供电电源进行供电。另外，当外设的供电电源供电异常，所述供电电池组就会向供电铜排上供电，当外设的冗余电源接替供电或这外设的供电电源又供电正常时，所述供电电池组就会停止供电，由于供电电池组通过供电铜排为各个服务器和散热***供电，导致供电电池组电量减少，而供电电池组电量减少到一定值时，可能会对供电电池组的下次使用造成影响，那么，为了保证供电电池组持续性使用，在该实施例中，实现了为所述供电电池组补充电量，上述方法进一步包括：设置电量阈值；当所述供电电池组输出第三电压时，实时监控所述供电电池组剩余电量是否低于所述电量阈值，如果是，利用所述供电铜排上的供电电压为所述供电电池组充电。
在本发明一个实施例中，由于上述供电电池组供电时间并不能持续供电，为了进一步保证服务器和散热***供电持续性，步骤702的具体实施方式，包括：接收外设的供电电源输入的第一电压；在所述控制备用供电单元为所述外设的各个服务器及散热***供电之后，在所述控制备用供电单元停止供电之前，进一步包括：通过所述至少两个电压供应器接收外设的冗余电源输入的第四电压，将所述第四电压转换为所述供电电压。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图9所示的供电***，通过供电***中供电电源、冗余电源、供电装置以及供电装置中的电压转换组、备用供电单元和管理单元之间的交互过程展开说明，该供电***应用于机柜中的供电方法，如图8所示，该供电方法可以包括如下步骤：
步骤801：设置供电铜排；
如图9所示，供电铜排904分别与供电电池组9032、充电子单元9033及电压转换组901中的每一个电压供应器9011相连，
当所述电压转换组901供电正常时，通过所述供电铜排904获取所述供电电压，为外设的各个服务器及散热***供电；
当所述电压转换组901供电异常时，获取所述备用供电单元903中的供电电池组9032输出的第二电压，通过所述第二电压为外设的各个服务器及散热***供电。
例如，当所述电压转换组供电正常时，比如供电电压为12.6V，这个供电电压直接传输到所述供电铜排上，通过供电铜排为外设的各个服务器及散热***供电，当所述电压转换组供电异常时，所述备用供电单元中的供电电池组输出第二电压12.7V，这个第二电压12.7V直接传输到所述供电铜排上，通过供电铜排为外设的各个服务器及散热***供电。
步骤802：设置第一阈值、第二阈值、电量阈值；
第一阈值为供电电压阈值，第二阈值为所述电压转换组901中供电的电压供应器9011的个数阈值，电量阈值为所述供电电池组9032剩余电量阈值；
例如，应用的机柜为Rack机柜，此机柜的电压转换组可以采用4+4冗余或4+2冗余***，在本例中此机柜的电压转换组可以采用4+4冗余，而Rack机柜中的电压转换组的正常输出电压为12.6V，那么就可以设置第一阈值为12.35V。另外由于本例中采用的是4+4冗余方式，那么就可以第二阈值为4。电量阈值为所述供电电池组剩余电量阈值可根据具体的业务需要来设置，如为80％也可为95％。
步骤803：通过至少两个电压供应器接收外部输入的第一电压；
如图9所示，所述电压转换组901中的至少两个电压供应器9011接收供电电源905输入的第一电压。例如，供电电源905为+220V交流电源，那么所述至少两个电压供应器9011接收外部输入的第一电压就是220V电压。
步骤804：通过至少两个电压供应器9011将所述第一电压转换为供电电压；
所述电压转换组901中的至少两个电压供应器9011将接收到的第一电压转换为外设各个服务器及散热***需要的供电电压。
例如，所述至少两个电压供应器将接收到的所述第一电压220V转换成外设各个服务器及散热***需要的供电电压12.6V。
步骤805：通过管理单元检测所述供电电压是否小于所述第一阈值，如果是，则执行步骤806；否则，执行步骤809；
例如，所设置的第一阈值为12.35V，如果管理单元检测到所述供电电压为12.4V、12.5V、12.35V、12.55V这些大于等于第一阈值12.35V的数值时，那么执行步骤809；如果管理单元检测检测到的所述供电电压为12.1V、12.2V、12.34V等小于第一阈值12.35V的数值时，那么执行步骤806。
步骤806：控制所述备用供电单元中的供电电池组输出第二电压，其中，所述第二电压大于所述供电电压；
如图9所示，所述备用供电单元903中控制子单元9031控制供电电池组9032输出第二电压12.7V，这个第二电压12.7V是大于供电电压12.6V的，因为从供电电源供电异常到外设的冗余电源供电或外设的供电电源供电正常的转变过程中，所述电压转换组901中各个电压供应器9011建立正常的供电电压12.6V的输入存在一定的时间差，外设的各个服务器及散热***可能会出现功率保护的现象出现，因此所述备用供电单元903中的供电电池9032输出电压提到12.7V，这样即使所述电压转换组901中各个电压供应器9011建立正常的供电电压12.6V的输入存在一定的时间差，各个电压供应器9011也不会带载，不会造成服务器及散热***运行中断。另外，由于所述备用供电单元903是应用在机柜中的，如Rack机柜，由于Rack机柜***的负载可以达到8.8KW，那么在由所述电压转换组901切换到所述备用供电单元903中的供电电池组9032输出第二电压12.7V的时候，会产生一个电压DROP，这个DROP电压最低点，如图10所示V1，经过测试电压是大于11.8V的，完全可以满足外设服务器及散热***的正常工作的。
步骤807：将第二电压传输给所述供电铜排；
当供电电池组9032输出第二电压时，会将这个所述第二电压传输给所述供电铜排904，例如当供电电池组9032输出第二电压12.7V时。会将这个12.7V的电压传输给所述供电铜排904。
步骤808：通过供电铜排利用第二电压为各个服务器及散热***进行供电，并执行步骤811；
例如，供电铜排904接收到第二电压12.7V，并利用这个12.7V的电压为各个服务器及散热***进行供电，在供电铜排904利用第二电压12.7V供电的同时，执行步骤811。
步骤809：将所述供电电压传输给所述供电铜排；
例如，所设置的第一阈值为12.35V，如果管理单元902检测所述供电电压为为12.6V，那么这个供电电压12.6V是大于第一阈值12.35V的，那么就将12.6V的供电电压传输给所述供电铜排904。
步骤810：通过供电铜排利用供电电压为外设的各个服务器及散热***供电，并结束当前流程；
例如，当供电铜排904接收到供电电压12.6V时，那么供电铜排904就利用这个获得的电压为外设的各个服务器及散热***供电。
步骤811：启动冗余电源，并通过所述至少两个电压供应器接收冗余电源输入的第四电压；
例如，当供电铜排904利用获得的第二电压12.7V为为各个服务器及散热***进行供电时，启动冗余电源906，如柴油发电机，所述电压转换组901中的至少两个电压供应器9011来接收这个柴油发电机提供的第四电压220V。
步骤812：所述至少两个电压供应器将所述第四电压转换为供电电压；
例如，所述电压转换组901中的至少两个电压供应器9011来接收这个柴油发电机提供的第四电压220V，那么至少两个电压供应器9011就将这个第四电压220V转化为供电电压12.6V。
步骤813：通过管理单元检测所述供电的电压供应器的个数是否达到第二阈值，如果是，则执行步骤814；否则，执行步骤807；
例如，机柜的电压转换组901采用4+4冗余，那么设定的第二阈值为4，那么管理单元902就要实时检测所述供电的电压供应器9011中正常供电的个数，比如检测到所述供电的电压供应器9011中正常供电的个数为3个，那么执行步骤807，比如检测到所述供电的电压供应器9011中正常供电的个数为4个，那么执行步骤814。
步骤814：控制备用供电单元输出第三电压，并停止供电；
例如，所述管理单元902就要实时检测所述供电的电压供应器9011中正常供电的个数已经达到设定的第二阈值，那么备用供电单元901中的控制子单元9031控制充电子单元9032输出第三电压12.6V，并停止对供电铜排904的供电。另外，由于所述备用供电单元903是应用在机柜中的，如Rack机柜，由于Rack机柜***的负载可以达到8.8KW，那么在由所述备用供电单元903中的供电电池切换到所述电压转换组901输出供电电压12.6V的时候，会产生一个电压DROP，这个DROP电压最低点，如图11所示V2，经过测试电压是大于12V的，完全可以满足外设服务器及散热***的正常工作的
步骤815：通过供电铜排利用第四电压转换的供电电压为各个服务器和散热***供电；
例如，通过供电铜904排利用第四电压220V转换的供电电压12.6V为各个服务器和散热***供电。
步骤816：实时监控所述供电电池组剩余电量是否低于所述电量阈值，如果是，则执行步骤817，否则，执行步骤818；
当所述供电电池组9032停止供电后，要实时监控所述供电电池组9032剩余电量是否低于所述电量阈值，如设置的电量阈值为95％，当监控到的所述供电电池组9032剩余电量为80％，那么执行步骤817，当监控到的所述供电电池组9032剩余电量为97％，那么执行步骤818。
步骤817：利用所述供电铜排上的供电电压为所述供电电池组充电，并结束当前流程；
例如，所述供电铜排904上的供电电压为12.6V，当所述供电电池组9032需要充电时，就利用12.6V这个供电电压对所述供电电池组9032进行充电，充电过程可采用恒流快充方式。
步骤818：控制供电电池组处于浮充状态。
例如，当所述供电电池组9032剩余电量高于电量阈值的时候，比如设置的电量阈值为95％，而监测到的所述供电电池组9032的剩余电量为97％，那么就对所述供电电池组9032进行恒压浮充，从而提升供电电池组9032寿命。
综上所述，本发明各个实施例至少可以实现如下有益效果：
1、通过所述电压转换组中的每一个电压供应器接收外部输入的第一电压，而所述管理单元实时检测所述电压转换组的供电电压和所述电压转换组中供电的电压供应器的个数，当检测到所述供电电压小于设定的第一阈值时，发送第一切换指令给所述备用供电单元，所述备用供电单元为所述外设的各个服务器及散热***供电，当检测到所述电压转换组中供电的电压供应器的个数达到设定的第二阈值时，发送第二切换指令给所述备用供电单元，所述备用供电单元停止供电，本发明是通过实时检测所述电压转换组的供电电压和所述电压转换组中供电的电压供应器的个数，来完成所述供电电源与冗余电源对所述外设的各个服务器及散热***供电的转变工程，避免了电压转换组PSU内部某一个或小于正常供电要求的数量的电压供应器先一步启动的情况，因此可以保证所述机柜内服务器及散热***持续稳定的运行。
2、通过备用供电单元中的控制子单元接收切换指令，并通过切换指令调节备用供电单元中的供电电池组输出第二电压或第三电压，其中，第二电压大于供电电压，第三电压小于供电电压，即当供电电池组输出第二电压时，供电电池组为各个外设的服务器及散热***供电，当供电电池组输出第三电压时，电压转换组为各个外设的服务器及散热***供电，仅通过调节供电电池组的电压大小即可实现电压转换组与供电电池组之间的无缝切换，从而进一步保证了服务器及散热***运行的稳定性。
3、通过供电铜排分别与所述将所述电压转换组与所述供电电池组相连，所述电压转换组与所述供电电池组通过供电铜排分别为外设的服务器及散热***供电，该供电铜排可以为服务器及散热***进行均匀的供电，同时避免了在电压转换组与各个服务器和散热***之间、供电电池组与各个服务器和散热***之间部署通电线缆，方便机柜的统一供电管理。
4、所述供电电池组包括一个充电子单元，当所述电压转换组工作正常时，所述充电子单元就会根据所述控制子单元设置的电量阈值来实时监测所述供电电池组的剩余电量情况，当检测到剩余电量下于这个剩余电量的阈值时就会通过供电铜排，利用供电电压对充电子单元进行充电，保证所述供电电池组随时处于满电状态，保证一旦所述电压转换组的供电出现异常时，所述供电电池组有足够的电量保证对所述外设的服务器及散热***进行充电，保证所述机柜内服务器及散热***持续稳定的运行。
5、外设了两个电源，分别为外设的供电电源和外设的冗余电源，这两个外设的电源分别与所述电压转换组中的每一个电压供应器相连，一旦外设的供电电源工作异常，不能正常的输出供电电压的时候，冗余电源就会立刻接替外设的供电电源输出第四电压为所述电压转换组中的每一个电压供应器，使供电电池组仅作为过渡供电，整个供电过程没有间断，保证所述机柜内服务器及散热***持续稳定的运行。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个〃·····”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。
最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种供电装置，其特征在于，应用于机柜，包括：电压转换组、备用供电单元、管理单元；
所述电压转换组，包含至少两个电压供应器，每一个电压供应器，用于接收外部输入的第一电压，并将所述第一电压转换为供电电压，利用所述供电电压为外设的各个服务器及散热***供电；
所述管理单元，用于设置第一阈值和第二阈值，检测所述电压转换组的供电电压和所述电压转换组中供电的电压供应器的个数，当检测到所述供电电压小于所述第一阈值时，发送第一切换指令给所述备用供电单元；当检测到所述电压转换组中供电的电压供应器的个数达到所述第二阈值时，发送第二切换指令给所述备用供电单元；
所述备用供电单元，用于当接收到所述管理单元发送的第一切换指令时，为所述外设的各个服务器及散热***供电；当接收到所述管理单元发送的第二切换指令时，停止供电。
2.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述备用供电单元，包括：供电电池组和控制子单元，其中，
所述控制子单元，用于当接收到所述管理单元发送的第一切换指令时，控制所述供电电池组输出第二电压；当接收到所述管理单元发送的第二切换指令时，控制所述供电电池组输出第三电压，其中，所述第二电压大于所述供电电压，所述第三电压小于所述供电电压；
所述供电电池组，用于当输出第二电压时，为外设的各个服务器及散热***供电。
3.根据权利要求2所述的供电装置，其特征在于，进一步包括：供电铜排，
所述供电铜排分别与所述电压转换组和所述供电电池组相连，用于当所述电压转换组供电正常时，获取所述电压转换组转换的供电电压，通过所述供电电压为外设的各个服务器及散热***供电，当所述电压转换组供电异常时，获取所述供电电池组输出的第二电压，通过所述第二电压为外设的各个服务器及散热***供电。
4.根据权利要求3所述的供电装置，其特征在于，所述备用供电单元，进一步包括：充电子单元，其中，
所述控制子单元，用于设置电量阈值，当所述供电电池组输出第三电压时，实时监控所述供电电池组剩余电量是否低于所述电量阈值，如果是，则触发所述充电子单元；
所述充电子单元，分别与所述供电铜排及所述供电电池组相连接，用于当接收到所述控制子单元的触发时，利用所述供电铜排上的供电电压为所述供电电池组充电。
5.根据权利要求1至4任一所述的供电装置，其特征在于，
所述每一个电压供应器，分别与外设的供电电源和外设的冗余电源相连，进一步用于接收外设的供电电源输入的第一电压，当所述外设的供电电源供电异常时，停止输出供电电压，并接收外设的冗余电源输入的第四电压，将所述第四电压转换为所述供电电压。
6.一种供电***，其特征在于，包括：权利要求1至5任一所述的供电装置、供电电源及冗余电源，其中，
所述供电电源及所述冗余电源分别与所述供电装置中的电压转换组相连；
所述供电电源，用于输出第一电压给所述供电装置中的电压转换组；
所述冗余电源，用于当所述供电电源供电异常时，输出第四电压给所述供电装置中的电压转换组。
7.一种利用权利要求1至5任一所述的供电装置进行供电的供电方法，其特征在于，应用于机柜，设置第一阈值和第二阈值，还包括：
供电装置通过至少两个电压供应器接收外部输入的第一电压；
通过至少两个电压供应器将所述第一电压转换为供电电压，利用所述供电电压为外设的各个服务器及散热***供电；
通过管理单元检测所述供电电压及供电的电压供应器的个数；
当检测到所述供电电压小于所述第一阈值时，控制备用供电单元为所述外设的各个服务器及散热***供电；
当检测到所述电压转换组中供电的电压供应器的个数达到所述第二阈值时，控制备用供电单元停止供电。
8.根据权利要求7所述的供电方法，其特征在于，
所述控制备用供电单元为所述外设的各个服务器及散热***供电，包括：控制所述备用供电单元中的供电电池组输出第二电压，其中，所述第二电压大于所述供电电压；
所述控制备用供电单元停止供电，包括：控制所述备用供电单元中的供电电池组输出第三电压，其中，所述第三电压小于所述供电电压。
9.根据权利要求8所述的供电装置，其特征在于，进一步包括：在所述供电装置中，设置供电铜排；
所述利用所述供电电压为外设的各个服务器及散热***供电，包括：当所述电压转换组供电正常时，通过所述供电铜排获取所述供电电压，为外设的各个服务器及散热***供电；
所述控制备用供电单元为所述外设的各个服务器及散热***供电，包括：当所述电压转换组供电异常时，获取所述备用供电单元中的供电电池组输出的第二电压，通过所述第二电压为外设的各个服务器及散热***供电。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
进一步包括：
设置电量阈值；
当所述供电电池组输出第三电压时，实时监控所述供电电池组剩余电量是否低于所述电量阈值，如果是，利用所述供电铜排上的供电电压为所述供电电池组充电；
和/或，
所述通过至少两个电压供应器接收外部输入的第一电压，包括：接收外设的供电电源输入的第一电压；
在所述控制备用供电单元为所述外设的各个服务器及散热***供电之后，在所述控制备用供电单元停止供电之前，进一步包括：通过所述至少两个电压供应器接收外设的冗余电源输入的第四电压，将所述第四电压转换为所述供电电压。
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