[發(fā)明專利]一種多電源供電控制裝置及其系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2011-11-18
• 公開（公告）號: CN102510122A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設計）人: 鄧志吉;葉青海
• 申請（專利權）人: 北京星網銳捷網絡技術有限公司
• 主分類號: H02J9/04
• 分類號: H02J9/04;H02H3/08
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

技術領域

本發(fā)明涉及多電源供電技術領域，具體為一種多電源供電控制裝置及其系統(tǒng)。

背景技術

目前，在當今的大型交換設備中，特別是在數(shù)據(jù)中心領域，大多采用模塊化設計，用戶可以根據(jù)不同的應用需求配置不同的模塊板卡，并且為了保證設備供電效率的最大化，對于這種模塊化的數(shù)據(jù)中心設備，其供電系統(tǒng)也采用多電源供電的方式，使用戶可以根據(jù)當前配置的不同模塊板卡數(shù)量來選配不同數(shù)量和類型的電源用于系統(tǒng)供電。以此提高電源設備的供電效率，節(jié)約設備成本。然而數(shù)據(jù)中心功耗也非常大，通常情況下，需要配置的電源數(shù)量比較多，同時數(shù)據(jù)中心作為核心網絡，對可靠性的要求也非常高，基本是不允許出現(xiàn)致命性業(yè)務中斷。

由于這種靈活多電源選配的特性，導致了系統(tǒng)存在一個嚴重的問題：由于現(xiàn)有技術中，多個供電電源是共享式的為各負載提供電能，當所配置的多個供電電源滿載工作時，如果突然有一個或多個電源發(fā)生故障，此時剩余的電源將無法承載所有的負載，而出現(xiàn)瞬間過載，導致整機下電，而這種情況對于數(shù)據(jù)中心來說，是嚴重的致命性業(yè)務中斷。

現(xiàn)有技術在處理多電源系統(tǒng)時，通常采用均流的方式，如圖1所示，負載模塊12上包括功率大小相同的三個模塊板卡第一模塊板卡121、第二模塊板卡122、第三模塊板卡123，它們共同由供電電源11上的三個具有相等額定功率電源第一電源111、第二電源112、第三電源113共享式供電，假定每個電源具有額定功率為200W，負載模塊上的每個模塊卡板的功耗為100W，這三個電源是按照均流設計平分負載的，如果使用過程中，某一個供電電源損壞，其余兩個電源將直接替代故障電源，重新平均分配負載，以達到無縫切換的冗余效果。

但是，當負載系統(tǒng)運作時，多電源系統(tǒng)的整體電源使用率并非一直處于滿負荷工作狀態(tài)，通常多電源設計時都會考慮到一點冗余效果，比如：通常會用3個200W電源給為300W的負載進行供電，也就是用600W的電源能力提供給最大300W的負載，這樣可以保證當兩個電源壞掉一個時，系統(tǒng)仍然正常運作，并且這個300W負載也不是固定的，負載大多數(shù)情況下是在小于300W的范圍內變換，所以采用均流方式后，每個電源將承擔相同的小于100W的某個值，從而使每個電源按照小于50％的利用率來使用，造成了極大的能源浪費。

現(xiàn)有技術中的另一種多電源設計為主備冗余供電設計，其由軟件控制，將多電源系統(tǒng)中的電源，一部分設置為主用電源，一部分設置為備用電源，主用電源正常供電，備用電源進入待機狀態(tài)不供電，當軟件發(fā)現(xiàn)主用電源故障時，再將備用電源開啟，以便接替故障電源繼續(xù)工作。這種設計，需要特殊的可通過通信總線進行控制和訪問的電源，并且由軟件來控制，穩(wěn)定性不高，容易受軟件影響，實現(xiàn)條件受限，局限性太強。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種多電源供電控制裝置及其系統(tǒng)，解決了由于部分電源突然斷電而導致整機供電系統(tǒng)瞬間過載，從而導致整個系統(tǒng)斷電的問題，并且提高了整機供電效率，穩(wěn)定性高，不受實現(xiàn)條件的限制。

本發(fā)明提供了一種多電源供電控制裝置，應用于多電源供電系統(tǒng)中，所述多電源供電系統(tǒng)中至少包含兩個電源，還包括：電壓檢測電路和過流保護電路；

所述電壓檢測電路，包括：

一第一支路，所述第一支路連接于所述多電源供電系統(tǒng)中一個第一供電電源的輸出端及其對應負載之間，所述第一支路包含電源電阻；

至少一條第二支路，連接于所述過流保護電路的輸出端與所述多電源供電系統(tǒng)中除所述第一供電電源之外的至少一個其他電源與其他負載相連的其他支路上的電源電阻之間，所述第二支路包含串接的電流通斷控制單元和負載電阻；

所述過流保護電路，其輸入端連接所述第一供電電源的輸出端，其輸出端連接所述第二支路的輸入端；所述過流保護電路包括至少兩組電壓獲取端口，其一組電壓獲取端口連接到所述第一支路上的電源電阻的兩端，用于獲取所述電源電阻兩端的電壓，其他各組電壓獲取端口分別連接到一條所述第二支路上的負載電阻的兩端，用于獲取對應負載電阻兩端的電壓，并根據(jù)各組電壓獲取端口獲得電壓控制所述第二支路接通或斷開。

本發(fā)明還提供了一種多電源供電控制系統(tǒng)，包括：n個電源以及對應連接的n個負載，所述n為大于等于2的自然數(shù)，還包括：所述n個多電源供電控制裝置；

每個所述多電源供電控制裝置對應連接于每個電源與其主負載之間；并且，

每個所述多電源供電控制裝置包含至少一條連接其他次負載的第二支路；

當該系統(tǒng)中的電源正常工作時，每個電源通過所述第一支路給對應的主負載供電；