CN116647027A - 一种用于临时供电的蓄电池供电工装及方法 - Google Patents

一种用于临时供电的蓄电池供电工装及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种用于临时供电的蓄电池供电工装，包括：蓄电池、控制模块、升降压电路，所述蓄电池的电压输出端与升降压电路的输入端电连接，所述升降压电路的控制端与控制模块的输出端通信连接，所述升降压电路的输出端与服务器的电源输入端电连接，所述控制模块用于在蓄电池为服务器临时供电时，通过传递脉冲宽度调制控制信号对升降压电路进行调控，使得升降压电路的输出电压值满足服务器需要的电压，本发明还提出了一种用于临时供电的蓄电池供电方法，有效地满足服务器临时供电，使得服务器临时供电不易受到工作环境条件、资源的影响，当遇到市电停电等情况时，服务器能够短时间内正常使用。

Description

一种用于临时供电的蓄电池供电工装及方法
技术领域
本发明涉及服务器供电领域，尤其是涉及一种用于临时供电的蓄电池供电工装及方法。
背景技术
随着经济的飞速发展和科技的不断进步，我国的互联网行业也取得了长足的发展，服务器凭借其优良的性能也迅速崛起，在云计算、大数据处理和人工智能等领域受到市场的广泛青睐。
目前，在服务器开发、测试以及后期维护等工作中，都需要对服务器进行供电，如图1所示，当前采用的给服务器供电的方式是利用PSU(Powersupplyunit，中文全称：电源供应器)将从墙上插座获得的交流电转到为服务器处理器及***设备使用的低电压直流电。市电直接进行整流和滤波以后，与铁氧体芯高频降压变压器组成的隔离型DC-DC(直流转直流电源，DirectCurrent))转换设备降低为直流电压，再经稳压、滤波设备输出供服务器使用的电能。
但是，相关服务器供电方式受到工作环境条件、资源的影响，当遇到市电停电、服务器需要远离交流电源插座使用或者交流电源插座不足、PSU不足、工作台紧缺等情况时，服务器的供电会受到影响，无法解决临时供电问题，以保证服务器的正常使用。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的问题，创新提出了一种用于临时供电的蓄电池供电工装及方法，有效解决由于现有技术不能满足服务器临时供电的问题，有效地满足服务器临时供电，使得服务器临时供电不易受到工作环境条件、资源的影响，当遇到市电停电、服务器需要远离交流电源插座使用或者交流电源插座不足、PSU不足、工作台紧缺等情况时，服务器能够短时间内正常使用。
本发明第一方面提供了一种用于临时供电的蓄电池供电工装，包括：蓄电池、控制模块、升降压电路，所述蓄电池的电压输出端与升降压电路的输入端电连接，所述升降压电路的控制端与控制模块的输出端通信连接，所述升降压电路的输出端与服务器的电源输入端电连接，所述控制模块用于在蓄电池为服务器临时供电时，通过传递脉冲宽度调制控制信号对升降压电路进行调控，使得升降压电路的输出电压值满足服务器需要的电压。
可选地，所述升降压电路包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块、第四开关模块、电感，所述第一开关模块一端与蓄电池的电压输出端电连接，另一端一路与第二开关模块一端电连接，另一路与电感的一端电连接；所述第二开关模块另一端接地，所述第二开关模块一端还与电感的一端电连接；所述第三开关模块一端接地，另一端一路与电感另一端电连接，另一路与第四开关模块一端电连接；所述第四开关模块一端一路与电感另一端电连接，另一路与第三开关模块另一端电连接，所述第四开关模块另一端与服务器电源输入端电连接。
进一步地，所述控制模块在升降压电路为降压模式下，控制第四开关模块常导通，第三开关模块常关断，通过脉冲宽度调制信号控制第一开关模块以及第二开关模块，使得升降压电路降低蓄电池的输出电压；所述控制模块在升降压电路为升压模式，控制第一开关模块常导通，第二开关模块常关断，通过脉冲宽度调制信号控制第三开关模块以及四开关模块，使得升降压电路增大蓄电池的输出电压。
可选地，所述蓄电池包括由若干电池串联组成不同输出电压的电池组，用于保证蓄电池的电量可供服务器稳定运行预设时长。
可选地，还包括稳压滤波模块，所述稳压滤波模块的输入端与升降压电路的输出端电连接，所述稳压滤波模块的输出端与服务器的电源输入端电连接。
进一步地，所述稳压滤波模块包括稳压器以及滤波电路，所述稳压器的输入端与升降压电路的输出端电连接，所述稳压器的输出端与滤波电路的输入端电连接，所述滤波电路的输出端通过金手指为服务器供电。
可选地，还包括：电压检测模块，所述电压检测模块用于获取输出至服务器的电压，并将获取的输出至服务器的电压发送至控制模块；所述控制模块用于获取电压检测模块检测的输出至服务器的电压是否满足预设服务器电压，如果输出至服务器的电压满足预设服务器电压，则控制升降压电路为服务器供电；如果输出至服务器的电压不满足预设服务器电压，则控制模块通过调整脉冲宽度调制控制信号，对升降压电路进行调控，直到输出至服务器的电压满足预设服务器电压。
可选地，还包括：温度检测模块，所述温度检测模块用于获取服务器的温度，并将获取的服务器温度发送至控制模块；所述控制模块用于获取服务器温度是否大于预设温度阈值，如果服务器温度大于预设温度阈值，则控制风扇为服务器散热。
可选地，所述控制模块为可编程逻辑控制器件。
本发明第二方面提供了一种用于临时供电的蓄电池供电方法，基于本发明第一方面所述的一种用于临时供电的蓄电池供电工装的基础上实现的，包括：
控制模块在蓄电池为服务器临时供电时，通过传递脉冲宽度调制控制信号对升降压电路进行调控，使得升降压电路的输出电压值满足服务器需要的电压。
本发明采用的技术方案包括以下技术效果：
1、本发明技术方案蓄电池的电压输出端与升降压电路的输入端电连接，升降压电路的控制端与控制模块的输出端通信连接，升降压电路的输出端与服务器的电源输入端电连接，控制模块用于在蓄电池为服务器临时供电时，通过传递脉冲宽度调制控制信号对升降压电路进行调控，使得升降压电路的输出电压值满足服务器需要的电压，有效解决由于现有技术不能满足服务器临时供电的问题，有效地满足服务器临时供电，使得服务器临时供电不易受到工作环境条件、资源的影响，当遇到市电停电、服务器需要远离交流电源插座使用或者交流电源插座不足、PSU不足、工作台紧缺等情况时，服务器能够短时间内正常使用。
2、本发明技术方案中所述控制模块在升降压电路为降压模式下，控制第四开关模块常导通，第三开关模块常关断，通过脉冲宽度调制信号控制第一开关模块以及第二开关模块，使得升降压电路降低蓄电池的输出电压；所述控制模块在升降压电路为升压模式，控制第一开关模块常导通，第二开关模块常关断，通过脉冲宽度调制信号控制第三开关模块以及四开关模块，使得升降压电路增大蓄电池的输出电压通过对四个开关模块的脉冲宽度调制信号控制，实现了对蓄电池电压的降低或升高。
3、本发明技术方案中所述蓄电池包括由若干电池串联组成不同输出电压的电池组，可以保证蓄电池的电量可供服务器稳定运行预设时长。
4、本发明技术方案中蓄电池工装还包括稳压滤波模块，可以对升降压电路的输出电压进行稳压以及滤波处理；控制模块获取电压检测模块检测的输出至服务器的电压是否满足预设服务器电压，如果输出至服务器的电压满足预设服务器电压，则控制升降压电路为服务器供电；如果输出至服务器的电压不满足预设服务器电压，则控制模块通过调整脉冲宽度调制控制信号，对升降压电路进行调控，直到输出至服务器的电压满足预设服务器电压，保证服务器供电的稳定运行。
5、本发明技术方案控制模块获取服务器温度是否大于预设温度阈值，如果服务器温度大于预设温度阈值，则控制风扇为服务器散热，保证服务器供电的可靠运行。
应当理解的是以上的一般描述以及后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚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介绍，显而易见的，对于本领域普通技术人员而言，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为现有技术中服务器供电的结构示意图；
图2为本发明方案中实施例一工装的结构示意图；
图3为本发明方案中实施例一工装中升降压电路的电路结构示意图；
图4为本发明方案中实施例一工装中升降压电路在buck模式以及boost模式下的电路结构示意图；
图5为本发明方案中实施例二方法的流程示意图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
实施例一
如图2所示，本发明提供了一种用于临时供电的蓄电池供电工装，包括：蓄电池1、控制模块2、升降压电路3，蓄电池1的电压输出端与升降压电路3的输入端电连接，升降压电路3的控制端与控制模块2的输出端通信连接，升降压电路3的输出端与服务器4的电源输入端电连接，控制模块2用于在蓄电池1为服务器4临时供电时，通过传递脉冲宽度调制控制信号对升降压电路3进行调控，使得升降压电路3的输出电压值满足服务器4需要的电压。
其中，如图3-图4所示，升降压电路3包括第一开关模块SW1、第二开关模块SW2、第三开关模块SW3、第四开关模块SW4、电感L，第一开关模块SW1一端与蓄电池1的电压输出端(VIN)电连接，另一端一路与第二开关模块SW2一端电连接，另一路与电感L的一端电连接；第二开关模块SW2另一端接地，第二开关模块SW一端还与电感L的一端电连接；第三开关模块SW3一端接地，另一端一路与电感L另一端电连接，另一路与第四开关模块SW4一端电连接；第四开关模块SW4一端一路与电感L另一端电连接，另一路与第三开关模块SW3另一端电连接，第四开关模块SW4另一端(VOUT)与服务器4电源输入端电连接。
进一步地，升降压电路3还包括输入电容CIN、输出电容Co、输出电阻Ro，输入电容CIN的一端接地，另一端一路与升降压电路3的输入端(蓄电池1的输出端)电连接，另一路与第一开关模块SW1的一端电连接；输入电容Co的一端接地，另一端一路与升降压电路3的输出端(服务器1的电压输入端)电连接，一路与输出电阻Ro的一端电连接，另一路与第四开关模块SW4的一端电连接，输出电阻Ro的另一端接地。
具体地，控制模块2在升降压电路3为降压模式(Buck模式)下，控制第四开关模块SW4常导通，第三开关模块SW3常关断，通过脉冲宽度调制信号(PWM信号，Pulsewidthmodulation，脉冲宽度调制，是一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变)控制第一开关模块SW1以及第二开关模块SW2，使得升降压电路3降低蓄电池1的输出电压；控制模块2在升降压电路3为升压模式(Boost模式)，控制第一开关模块SW1常导通，第二开关模块SW2常关断，通过脉冲宽度调制信号控制第三开关模块SW3以及四开关模块SW4，使得升降压电路3增大蓄电池1的输出电压。
其中，蓄电池1包括由若干电池串联组成不同输出电压的电池组，用于保证蓄电池1的电量可供服务器稳定运行预设时长。具体地，蓄电池可以采用2到5个12V的蓄电池串联组成24V、36V、48V、60V的电池组，保证电量可供服务器稳定运行一段时间。蓄电池可通过电源供电线进行充电，并且可由开关控制开起和关断，即由开关控制供电工装的起动和停止。其中，开关可以是按键时开关，由工作人员进行控制，也可以是由控制模块2对开关(继电器开关)进行控制。
优选地，本发明技术方案中的一种用于临时供电的蓄电池供电工装，还包括稳压滤波模块5，稳压滤波模块5的输入端与升降压电路3的输出端电连接，稳压滤波模块5的输出端与服务器4的电源输入端电连接。
具体地，稳压滤波模块5包括稳压器51以及滤波电路52，稳压器51的输入端与升降压电路3的输出端电连接，稳压器51的输出端与滤波电路52的输入端电连接，滤波电路52的输出端通过金手指为服务器4供电。其中，稳压器51可以沿用PSU中普遍使用的稳压器(例如稳压二极管)、滤波器(例如RC滤波电路、LC滤波电路等)等器件，用以对升降压电路3的直流电信号进行稳压、滤波等操作，输出可供服务器4使用的精确稳定的电压。
优选地，本发明技术方案中的一种用于临时供电的蓄电池供电工装，还包括：电压检测模块6(电压Sensor)，电压检测模块6用于获取输出至服务器4的电压，并将获取的输出至服务器4的电压发送至控制模块2；控制模块2用于获取电压检测模块6检测的输出至服务器4的电压是否满足预设服务器电压，如果输出至服务器4的电压满足预设服务器电压，则控制升降压电路3为服务器4供电；如果输出至服务器4的电压不满足预设服务器电压，则控制模块2通过调整脉冲宽度调制控制信号，对升降压电路3进行调控，直到输出至服务器4的电压满足预设服务器电压。
优选地，本发明技术方案中的一种用于临时供电的蓄电池供电工装，还包括：温度检测模块7(温度Sensor)，温度检测模块7用于获取服务器4(负载)的温度，并将获取的服务器4温度发送至控制模块2；控制模块2用于获取服务器4温度是否大于预设温度阈值，如果服务器4温度大于预设温度阈值，则控制风扇为服务器4散热。
其中，控制模块2可以为可编程逻辑控制器件，即CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice，复杂可编程逻辑器件)。选择CPLD作为工装设计的主控制器，CPLD在本实施例中的主要功能为：通过传递PWM控制信号对BUCK-BOOST升降压电路3进行调控，使得输出电压值满足服务器4需要的稳定电压；并且可以接收温度Sensor所传递的信息进行风扇控制，避免温度过高影响正常工作。
与主板间的信号交互：在通用PSU基本结构的基础上作修改，只变更供电部分，与服务器间的信号交互沿用通用PSU设计，保证服务器的正常开机和使用。
利用开关触发蓄电池开始工作，蓄电池1的电压经过BUCK-BOOST升降压电路3后输出电压变为可供服务器4稳定使用的电压。利用CPLD对BUCK-BOOST升降压电路3进行PWM调控，使输出电压保持稳定。电压经过稳压滤波模块5以后经过电压Sensor和温度Sensor，电压Sensor感应电压大小并产生信号反馈给CPLD，若电压值满足服务器4需要的稳定电压，则此时可以给服务器4供电；相反若不满足服务器4需要的稳定电压，则CPLD进行进一步调控，直到电压值满足要求。电信号同样通过金手指传递给服务器4，满足供电工装可以和PSU交替使用的功能。温度Sensor则感应负载(服务器)温度的大小，传递信号给CPLD控制风扇运作实现对供电工装温度的调控。
硬件设计上稳压滤波模块、风扇、金手指等硬件器件功能可以沿用通用PSU硬件设计，与服务器间的信号交互也与通用PSU保持一致，从而保证供电工装和服务器的正常稳定工作。
在工装CPLD中烧录编写好的程序，CPLD可通过USB(Universal SerialBus，通用串行总线)接口与上位机通讯，当CPLD程序出现问题时，可通过上位机进行CPLD程序的修改，基于软件层面控制，更加灵活高效。
本发明技术方案鉴于蓄电池储存电量有限，该供电工装可作为服务器临时供电措施使用，沿用了通用PSU标准金手指设计，可与PSU相互替换使用，主要用于解决不方便使用PSU或PSU短缺情况下服务器的供电问题。相比于传统PSU供电工装，需要将市电直接进行整流和滤波以后，经高频开关器件(像是功率级BJT或功率级MOSFET)与铁氧体芯高频降压变压器组成的隔离型DC-DC转换设备降低为数种直流电压，本发明技术方案无需进行直流电和交流电之间的转换，一定程度上节约了资源和成本。
本发明技术方案蓄电池的电压输出端与升降压电路的输入端电连接，升降压电路的控制端与控制模块的输出端通信连接，升降压电路的输出端与服务器的电源输入端电连接，控制模块用于在蓄电池为服务器临时供电时，通过传递脉冲宽度调制控制信号对升降压电路进行调控，使得升降压电路的输出电压值满足服务器需要的电压，有效解决由于现有技术不能满足服务器临时供电的问题，有效地满足服务器临时供电，使得服务器临时供电不易受到工作环境条件、资源的影响，当遇到市电停电、服务器需要远离交流电源插座使用或者交流电源插座不足、PSU不足、工作台紧缺等情况时，服务器能够短时间内正常使用。
本发明技术方案中所述控制模块在升降压电路为降压模式下，控制第四开关模块常导通，第三开关模块常关断，通过脉冲宽度调制信号控制第一开关模块以及第二开关模块，使得升降压电路降低蓄电池的输出电压；所述控制模块在升降压电路为升压模式，控制第一开关模块常导通，第二开关模块常关断，通过脉冲宽度调制信号控制第三开关模块以及四开关模块，使得升降压电路增大蓄电池的输出电压通过对四个开关模块的脉冲宽度调制信号控制，实现了对蓄电池电压的降低或升高。
本发明技术方案中所述蓄电池包括由若干电池串联组成不同输出电压的电池组，可以保证蓄电池的电量可供服务器稳定运行预设时长。
本发明技术方案中蓄电池工装还包括稳压滤波模块，可以对升降压电路的输出电压进行稳压以及滤波处理；控制模块获取电压检测模块检测的输出至服务器的电压是否满足预设服务器电压，如果输出至服务器的电压满足预设服务器电压，则控制升降压电路为服务器供电；如果输出至服务器的电压不满足预设服务器电压，则控制模块通过调整脉冲宽度调制控制信号，对升降压电路进行调控，直到输出至服务器的电压满足预设服务器电压，保证服务器供电的稳定运行。
本发明技术方案控制模块获取服务器温度是否大于预设温度阈值，如果服务器温度大于预设温度阈值，则控制风扇为服务器散热，保证服务器供电的可靠运行。
实施例二
如图5所示，本发明技术方案还提供了一种用于临时供电的蓄电池供电方法，基于实施例一中的一种用于临时供电的蓄电池供电工装的基础上实现的，运行于控制模块中，包括：
控制模块在蓄电池为服务器临时供电(可以通过开关控制蓄电池为服务器供电)时，通过传递脉冲宽度调制控制信号对升降压电路进行调控，使得升降压电路的输出电压值满足服务器需要的电压。
蓄电池的输出电压经过buck-boost升降压电路的升/降压作用下，输出为服务器供电的电压(例如12V\24V等)，然后蓄电池输出电压经过buck-boost升降压电路的升/降压作用下，通过稳压滤波模块对经过buck-boost升降压电路输出电压进行稳压、滤波；控制模块获取获取电压检测模块检测的输出至服务器的电压是否满足预设服务器电压，如果输出至服务器的电压满足预设服务器电压，则控制升降压电路通过金手指为服务器供电；如果输出至服务器的电压不满足预设服务器电压，则控制模块通过调整脉冲宽度调制控制信号，对升降压电路进行调控，直到输出至服务器的电压满足预设服务器电压；另一方面控制模块用于获取服务器温度是否大于预设温度阈值，如果服务器温度大于预设温度阈值，则控制风扇为服务器散热。
其中，如图3所示，升降压电路包括第一开关模块SW1、第二开关模块SW2、第三开关模块SW3、第四开关模块SW4、电感L，第一开关模块SW1一端与蓄电池的电压输出端(VIN)电连接，另一端一路与第二开关模块SW2一端电连接，另一路与电感L的一端电连接；第二开关模块SW2另一端接地，第二开关模块SW一端还与电感L的一端电连接；第三开关模块SW3一端接地，另一端一路与电感L另一端电连接，另一路与第四开关模块SW4一端电连接；第四开关模块SW4一端一路与电感L另一端电连接，另一路与第三开关模块SW3另一端电连接，第四开关模块SW4另一端(VOUT)与服务器电源输入端电连接。
进一步地，升降压电路还包括输入电容CIN、输出电容Co、输出电阻Ro，输入电容CIN的一端接地，另一端一路与升降压电路的输入端(蓄电池的输出端)电连接，另一路与第一开关模块SW1的一端电连接；输入电容Co的一端接地，另一端一路与升降压电路的输出端(服务器的电压输入端)电连接，一路与输出电阻Ro的一端电连接，另一路与第四开关模块SW4的一端电连接，输出电阻Ro的另一端接地。
具体地，控制模块在升降压电路为降压模式(Buck模式)下，控制第四开关模块SW4常导通，第三开关模块SW3常关断，通过脉冲宽度调制信号控制第一开关模块SW1以及第二开关模块SW2，使得升降压电路降低蓄电池的输出电压；控制模块在升降压电路为升压模式(Boost模式)，控制第一开关模块SW1常导通，第二开关模块SW2常关断，通过脉冲宽度调制信号控制第三开关模块SW3以及四开关模块SW4，使得升降压电路增大蓄电池的输出电压。
其中，蓄电池包括由若干电池串联组成不同输出电压的电池组，用于保证蓄电池的电量可供服务器稳定运行预设时长。具体地，蓄电池可以采用2到5个12V的蓄电池串联组成24V、36V、48V、60V的电池组，保证电量可供服务器稳定运行一段时间。蓄电池可通过电源供电线进行充电，并且可由开关控制开起和关断，即由开关控制供电工装的起动和停止。其中，开关可以是按键时开关，由工作人员进行控制，也可以是由控制模块对开关(继电器开关)进行控制。
优选地，本发明技术方案中的一种用于临时供电的蓄电池供电工装，还包括稳压滤波模块，稳压滤波模块的输入端与升降压电路的输出端电连接，稳压滤波模块的输出端与服务器的电源输入端电连接。
具体地，稳压滤波模块包括稳压器以及滤波电路，稳压器的输入端与升降压电路的输出端电连接，稳压器的输出端与滤波电路的输入端电连接，滤波电路的输出端通过金手指为服务器供电。其中，稳压器可以沿用PSU中普遍使用的稳压器(例如稳压二极管)、滤波器(例如RC滤波电路、LC滤波电路等)等器件，用以对升降压电路的直流电信号进行稳压、滤波等操作，输出可供服务器使用的精确稳定的电压。
优选地，本发明技术方案中的一种用于临时供电的蓄电池供电工装，还包括：电压检测模块(电压Sensor)，电压检测模块用于获取输出至服务器的电压，并将获取的输出至服务器的电压发送至控制模块；控制模块用于获取电压检测模块检测的输出至服务器的电压是否满足预设服务器电压，如果输出至服务器的电压满足预设服务器电压，则控制升降压电路为服务器供电；如果输出至服务器的电压不满足预设服务器电压，则控制模块通过调整脉冲宽度调制控制信号，对升降压电路3进行调控，直到输出至服务器的电压满足预设服务器电压。
优选地，本发明技术方案中的一种用于临时供电的蓄电池供电工装，还包括：温度检测模块(温度Sensor)，温度检测模块用于获取服务器(负载)的温度，并将获取的服务器温度发送至控制模块；控制模块用于获取服务器温度是否大于预设温度阈值，如果服务器温度大于预设温度阈值，则控制风扇为服务器散热。
其中，控制模块可以为可编程逻辑控制器件，即CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice，复杂可编程逻辑器件)。选择CPLD作为工装设计的主控制器，CPLD在本实施例中的主要功能为：通过传递PWM控制信号对BUCK-BOOST升降压电路进行调控，使得输出电压值满足服务器需要的稳定电压；并且可以接收温度Sensor所传递的信息进行风扇控制，避免温度过高影响正常工作。
与主板间的信号交互：在通用PSU基本结构的基础上作修改，只变更供电部分，与服务器间的信号交互沿用通用PSU设计，保证服务器的正常开机和使用。
利用开关触发蓄电池开始工作，蓄电池的电压经过BUCK-BOOST升降压电路后输出电压变为可供服务器稳定使用的电压。利用CPLD对BUCK-BOOST升降压电路进行PWM调控，使输出电压保持稳定。电压经过稳压滤波模块以后经过电压Sensor和温度Sensor，电压Sensor感应电压大小并产生信号反馈给CPLD，若电压值满足服务器需要的稳定电压，则此时可以给服务器供电；相反若不满足服务器需要的稳定电压，则CPLD进行进一步调控，直到电压值满足要求。电信号同样通过金手指传递给服务器，满足供电工装可以和PSU交替使用的功能。温度Sensor则感应负载(服务器)温度的大小，传递信号给CPLD控制风扇运作实现对供电工装温度的调控。
硬件设计上稳压滤波模块、风扇、金手指等硬件器件功能可以沿用通用PSU硬件设计，与服务器间的信号交互也与通用PSU保持一致，从而保证供电工装和服务器的正常稳定工作。
在工装CPLD中烧录编写好的程序，CPLD可通过USB(Universal SerialBus，通用串行总线)接口与上位机通讯，当CPLD程序出现问题时，可通过上位机进行CPLD程序的修改，基于软件层面控制，更加灵活高效。
本发明技术方案蓄电池的电压输出端与升降压电路的输入端电连接，升降压电路的控制端与控制模块的输出端通信连接，升降压电路的输出端与服务器的电源输入端电连接，控制模块用于在蓄电池为服务器临时供电时，通过传递脉冲宽度调制控制信号对升降压电路进行调控，使得升降压电路的输出电压值满足服务器需要的电压，有效解决由于现有技术不能满足服务器临时供电的问题，有效地满足服务器临时供电，使得服务器临时供电不易受到工作环境条件、资源的影响，当遇到市电停电、服务器需要远离交流电源插座使用或者交流电源插座不足、PSU不足、工作台紧缺等情况时，服务器能够短时间内正常使用。
本发明技术方案中所述控制模块在升降压电路为降压模式下，控制第四开关模块常导通，第三开关模块常关断，通过脉冲宽度调制信号控制第一开关模块以及第二开关模块，使得升降压电路降低蓄电池的输出电压；所述控制模块在升降压电路为升压模式，控制第一开关模块常导通，第二开关模块常关断，通过脉冲宽度调制信号控制第三开关模块以及四开关模块，使得升降压电路增大蓄电池的输出电压通过对四个开关模块的脉冲宽度调制信号控制，实现了对蓄电池电压的降低或升高。
本发明技术方案中所述蓄电池包括由若干电池串联组成不同输出电压的电池组，可以保证蓄电池的电量可供服务器稳定运行预设时长。
本发明技术方案中蓄电池工装还包括稳压滤波模块，可以对升降压电路的输出电压进行稳压以及滤波处理；控制模块获取电压检测模块检测的输出至服务器的电压是否满足预设服务器电压，如果输出至服务器的电压满足预设服务器电压，则控制升降压电路为服务器供电；如果输出至服务器的电压不满足预设服务器电压，则控制模块通过调整脉冲宽度调制控制信号，对升降压电路进行调控，直到输出至服务器的电压满足预设服务器电压，保证服务器供电的稳定运行。
本发明技术方案控制模块获取服务器温度是否大于预设温度阈值，如果服务器温度大于预设温度阈值，则控制风扇为服务器散热，保证服务器供电的可靠运行。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种用于临时供电的蓄电池供电工装，其特征是，包括：蓄电池、控制模块、升降压电路，所述蓄电池的电压输出端与升降压电路的输入端电连接，所述升降压电路的控制端与控制模块的输出端通信连接，所述升降压电路的输出端与服务器的电源输入端电连接，所述控制模块用于在蓄电池为服务器临时供电时，通过传递脉冲宽度调制控制信号对升降压电路进行调控，使得升降压电路的输出电压值满足服务器需要的电压。
2.根据权利要求1所述的一种用于临时供电的蓄电池供电工装，其特征是，所述升降压电路包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块、第四开关模块、电感，所述第一开关模块一端与蓄电池的电压输出端电连接，另一端一路与第二开关模块一端电连接，另一路与电感的一端电连接；所述第二开关模块另一端接地，所述第二开关模块一端还与电感的一端电连接；所述第三开关模块一端接地，另一端一路与电感另一端电连接，另一路与第四开关模块一端电连接；所述第四开关模块一端一路与电感另一端电连接，另一路与第三开关模块另一端电连接，所述第四开关模块另一端与服务器电源输入端电连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于临时供电的蓄电池供电工装，其特征是，所述控制模块在升降压电路为降压模式下，控制第四开关模块常导通，第三开关模块常关断，通过脉冲宽度调制信号控制第一开关模块以及第二开关模块，使得升降压电路降低蓄电池的输出电压；所述控制模块在升降压电路为升压模式，控制第一开关模块常导通，第二开关模块常关断，通过脉冲宽度调制信号控制第三开关模块以及四开关模块，使得升降压电路增大蓄电池的输出电压。
4.根据权利要求1所述的一种用于临时供电的蓄电池供电工装，其特征是，所述蓄电池包括由若干电池串联组成不同输出电压的电池组，用于保证蓄电池的电量可供服务器稳定运行预设时长。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种用于临时供电的蓄电池供电工装，其特征是，还包括稳压滤波模块，所述稳压滤波模块的输入端与升降压电路的输出端电连接，所述稳压滤波模块的输出端与服务器的电源输入端电连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于临时供电的蓄电池供电工装，其特征是，所述稳压滤波模块包括稳压器以及滤波电路，所述稳压器的输入端与升降压电路的输出端电连接，所述稳压器的输出端与滤波电路的输入端电连接，所述滤波电路的输出端通过金手指为服务器供电。
7.根据权利要求5所述的一种用于临时供电的蓄电池供电工装，其特征是，还包括：电压检测模块，所述电压检测模块用于获取输出至服务器的电压，并将获取的输出至服务器的电压发送至控制模块；所述控制模块用于获取电压检测模块检测的输出至服务器的电压是否满足预设服务器电压，如果输出至服务器的电压满足预设服务器电压，则控制升降压电路为服务器供电；如果输出至服务器的电压不满足预设服务器电压，则控制模块通过调整脉冲宽度调制控制信号，对升降压电路进行调控，直到输出至服务器的电压满足预设服务器电压。
8.根据权利要求5所述的一种用于临时供电的蓄电池供电工装，其特征是，还包括：温度检测模块，所述温度检测模块用于获取服务器的温度，并将获取的服务器温度发送至控制模块；所述控制模块用于获取服务器温度是否大于预设温度阈值，如果服务器温度大于预设温度阈值，则控制风扇为服务器散热。
9.根据权利要求1-4任意一项所述的一种用于临时供电的蓄电池供电工装，其特征是，所述控制模块为可编程逻辑控制器件。
10.一种用于临时供电的蓄电池供电方法，其特征是，基于权利要求1-9任意一项所述的一种用于临时供电的蓄电池供电工装的基础上实现的，包括：
控制模块在蓄电池为服务器临时供电时，通过传递脉冲宽度调制控制信号对升降压电路进行调控，使得升降压电路的输出电压值满足服务器需要的电压。
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