一种电源动态负载能力控制方法、装置、系统及电子设备与流程

1.本发明涉及电源控制技术领域，具体涉及一种电源动态负载能力控制方法、装置、系统及电子设备。


背景技术：

2.伴随服务器应用的发展，信息化逐渐覆盖到社会的各个领域。人们的日常工作、生活越来越多的通过网络来进行交流，使得网络数据量也在不断增加。为了满足需求，服务器中的部件如gpu、cpu等数量越来越多，功耗也越来越大，在它们工作运行中，导致电源的动态负载也会越来越大，对服务器电源的动态负载能力的要求也越来越高。
3.现有技术中，提升电源动态负载能力的通用做法是在电源的输出端加更多的电容；但目前电源集成度越来越高，首先是电源的功率密度越来越大，尺寸不变的情况下要求的功率越来越高，使得现有电源内部很拥挤，已经很难再加电容，而且加电容还需要考虑电源散热问题。故亟待提出一种新的电源动态负载能力控制方法以提高电源动态负载能力。


技术实现要素：

4.因此，本发明提供一种电源动态负载能力控制方法、装置、系统及电子设备以提高电源动态负载能力。
5.根据第一方面，本发明实施例公开了一种电源动态负载能力控制方法，所述电源与控制芯片连接，所述控制芯片通过第一管脚与负载连接，通过第二管脚与电压变换器的一侧连接，所述电压变换器的另一侧与所述负载连接；所述方法应用于所述控制芯片，包括：在电源正常输出时打开第一管脚并关闭第二管脚，使得所述控制芯片通过第一管脚与负载连接；对所述电源的电压输出进行监控；当所述电源的电压输出超出电源规格范围，关闭所述第一管脚并打开所述第二管脚，使得所述控制芯片通过第二管脚与所述电压变换器连接；控制所述电压变换器对电源输出进行调整。
6.可选地，控制所述电压变换器对电源输出进行调整，包括：当所述电源的电压输出小于所述电源规格范围的最小值，则控制所述电压变换器中的升压模块对所述电源输出进行升压处理直至所述电源的电源输出处于所述电源规格范围内。
7.可选地，控制所述电压变换器对电源输出进行调整，还包括：当所述电源的电压输出大于所述电源规格范围的最大值，则控制所述电压变换器中的降压模块对所述电源输出进行降压处理直至所述电源的电源输出处于所述电源规格范围内。
8.可选地，当再次监控到所述电源的电压输出在所述电源规格范围内，切换所述第一管脚和所述第二管脚连接状态，使得所述控制芯片通过第一管脚与负载连接。
9.可选地，所述电源动态负载能力控制方法还包括：当电源掉电时，确定当前电源的电压输出是否小于所述电源规格范围的最小值；当所述当前电源的电压输出小于所述电源规格范围的最小值时，确定所述第一管脚和所述第二管脚的连接状态；若当前第一管脚为关闭状态且第二管脚为打开状态，则控制所述电压变换器中的升压模块对所述当前电源的
电压输出进行升压操作。
10.可选地，当所述当前电源的电压输出小于所述电源规格范围的最小值时，确定所述第一管脚和所述第二管脚的连接状态之后，所述电源动态负载能力控制方法还包括：若当前第一管脚为打开状态且第二管脚为关闭状态，控制所述第一管脚关闭、所述第二管脚打开，并控制所述电压变换器中的升压模块对所述当前电源的电压输出进行升压操作。
11.根据第二方面，本发明实施例还公开了一种电源动态负载能力控制装置，所述电源与控制芯片连接，所述控制芯片通过第一管脚与负载连接，通过第二管脚与电压变换器的一侧连接，所述电压变换器的另一侧与所述负载连接；所述装置应用于所述控制芯片，包括：第一控制模块，用于在电源正常输出时打开第一管脚并关闭第二管脚，使得所述控制芯片通过第一管脚与负载连接；监控模块，用于对所述电源的电压输出进行监控；第二控制模块，用于当所述电源的电压输出超出电源规格范围，关闭所述第一管脚并打开所述第二管脚，使得所述控制芯片通过第二管脚与所述电压变换器连接；第三控制模块，用于控制所述电压变换器对电源输出进行调整。
12.根据第三方面，本发明实施例还公开了一种电源动态负载能力控制系统，包括：电源；电压变换器，用于对电源的输出电压进行升压和降压操作；控制芯片，一侧与所述电源连接，另一侧通过第一管脚与负载连接，通过第二管脚与电压变换器的一侧连接，所述电压变换器的另一侧用于连接负载，所述控制芯片用于执行如如第一方面或第一方面任一可选实施方式所述的电源动态负载能力控制方法的步骤。
13.根据第四方面，本发明实施例还公开了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如第一方面或第一方面任一可选实施方式所述的电源动态负载能力控制方法的步骤。
14.根据第五方面，本发明实施方式还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第一方面任一可选实施方式所述的电源动态负载能力控制方法的步骤。
15.本发明技术方案，具有如下优点：
16.本发明提供的电源动态负载能力控制方法/装置，电源与控制芯片连接，控制芯片通过第一管脚与负载连接，通过第二管脚与电压变换器的一侧连接，电压变换器的另一侧与负载连接，控制芯片在电源正常输出时打开第一管脚并关闭第二管脚，使得控制芯片通过第一管脚与负载连接，对电源的电压输出进行监控，当电源的电压输出超出电源规格范围，关闭第一管脚并打开第二管脚，使得控制芯片通过第二管脚与电压变换器连接，继而控制电压变换器对电源输出进行调整。本发明通过在电源与负载(如服务器)之间增设电压变换器使得在电源输出不满足规格要求时，通过控制电压变换器对电源的输出电压进行调整，提升了电源动态负载能力，使得服务器可以使用功耗更大的部件，提升了服务器的性能。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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方式，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。
18.图1为本发明实施例中电源动态负载能力控制方法的一个具体示例的结构示意图；
19.图2为本发明实施例中电源动态负载能力控制方法的一个具体示例的流程图；
20.图3为本发明实施例中电源动态负载能力控制装置的一个具体示例的原理框图；
21.图4为本发明实施例中电子设备的一个具体示例图。
具体实施方式
22.下面将结合附图对本发明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。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
24.本发明实施例公开了一种电源动态负载能力控制方法，电源与控制芯片连接，控制芯片通过第一管脚与负载连接，通过第二管脚与电压变换器的一侧连接，电压变换器的另一侧与所述负载连接，具体的如图1所示；其中本技术实施例中该电源可以是psu(power supply unit)，电压变换器可以同时包括降压变换器(bulk)和升压变换器(boost)。本技术实施例对负载类型不作限定，本技术实施例中负载以服务器为例对本技术实施例记载的方案进行描述，即电源和服务器主板之间增加一个控制芯片和一个bulk/boost模块，电源的主输出连接到控制芯片，控制芯片和服务器主板之间有两种方式：一种是直接连接，一种是增加一个bulk/boost模块。该方法应用于所述控制芯片，如图2所示，该方法包括如下步骤：
25.步骤101，在电源正常输出时打开第一管脚并关闭第二管脚，使得所述控制芯片通过第一管脚与负载连接；示例性地，在电源的输出电压在正常规格范围内时，打开第一管脚并关闭第二管脚，使得控制芯片通过第一管脚与负载连接实现为服务器主板供电。
26.步骤102，对电源的电压输出进行监控；
27.步骤103，当电源的电压输出超出电源规格范围，关闭第一管脚并打开第二管脚，使得控制芯片通过第二管脚与电压变换器连接；
28.示例性地，电源的主输出连接到控制芯片，控制芯片可以根据设定好的电源主输出的电源规格范围，对监控的电压数据进行判定。本技术实施例中该电源规格范围可以根据电源的额定输出电压确定，如当一电源的额定输出电压为12.2v，则设置的电源规格范围可以是(12.2
±
5％)v。当监控到电源的电压输出超过电源规格范围，通过切换第一管脚和第二管脚的连接状态使得控制芯片通过第二管脚与电压变换器连接便于控制电压变换器
time(保持时间)，继而为服务器留下更长的时间去保存数据使得服务器数据可靠存储，同时也给机房供电切换也留了足够的时间。
37.本发明实施例还公开了一种电源动态负载能力控制装置，所述电源与控制芯片连接，所述控制芯片通过第一管脚与负载连接，通过第二管脚与电压变换器的一侧连接，所述电压变换器的另一侧与所述负载连接；所述装置应用于所述控制芯片，如图3所示，该装置包括：
38.第一控制模块201，用于在电源正常输出时打开第一管脚并关闭第二管脚，使得所述控制芯片通过第一管脚与负载连接；在电源的输出电压在正常规格范围内时，打开第一管脚并关闭第二管脚，使得控制芯片通过第一管脚与负载连接实现为服务器主板供电。
39.监控模块202，用于对所述电源的电压输出进行监控；具体参见上述实施例对应部分的描述，在此不再赘述。
40.第二控制模块203，用于当所述电源的电压输出超出电源规格范围，关闭所述第一管脚并打开所述第二管脚，使得所述控制芯片通过第二管脚与所述电压变换器连接；当监控到电源的电压输出超过电源规格范围，通过切换第一管脚和第二管脚的连接状态使得控制芯片通过第二管脚与电压变换器连接便于控制电压变换器对电源侧的输出电压进行调整。如果监控电源的输出值在规格内，控制芯片将连接方式切换为直连模式，直接输出给主板，以减少电源损耗，达到节能的效果。
41.第三控制模块204，用于控制所述电压变换器对电源输出进行调整。通过控制电压变换器可以实现对电源输出进行升压或降压调整，当通过控制电压变换器对电源的主输出调整到电源规格范围内后再输出给服务器主板，实现为服务器主板的供电使得服务器可以使用功耗更大的部件，提升服务器的性能。
42.本发明提供的电源动态负载能力控制装置，电源与控制芯片连接，控制芯片通过第一管脚与负载连接，通过第二管脚与电压变换器的一侧连接，电压变换器的另一侧与负载连接，控制芯片在电源正常输出时打开第一管脚并关闭第二管脚，使得控制芯片通过第一管脚与负载连接，对电源的电压输出进行监控，当电源的电压输出超出电源规格范围，关闭第一管脚并打开第二管脚，使得控制芯片通过第二管脚与电压变换器连接，继而控制电压变换器对电源输出进行调整。本发明实施例通过在电源与负载(如服务器)之间增设电压变换器使得在电源输出不满足规格要求时，通过控制电压变换器对电源的输出电压进行调整，保证了电源侧的输出满足负载使用需求，提升了电源动态负载能力。
43.作为本发明一个可选实施方式，第三控制模块204，包括：第一控制子模块，用于当所述电源的电压输出小于所述电源规格范围的最小值，则控制所述电压变换器中的升压模块对所述电源输出进行升压处理直至所述电源的电源输出处于所述电源规格范围内。通过控制升压变换器将电源的主输出升到电源规格范围内后再输出给服务器主板，实现为服务器主板的供电以满足服务器的大功耗使用需求。
44.作为本发明一个可选实施方式，第三控制模块204，还包括：第二控制子模块，当所述电源的电压输出大于所述电源规格范围的最大值，则控制所述电压变换器中的降压模块对所述电源输出进行降压处理直至所述电源的电源输出处于所述电源规格范围内。通过控制降压变换器将电源的主输出升到电源规格范围内后再输出给服务器主板，实现为服务器主板的供电以满足服务器的大功耗使用需求。
45.作为本发明一个可选实施方式，该电源动态负载能力控制装置还包括：切换模块，用于当再次监控到所述电源的电压输出在所述电源规格范围内，切换所述第一管脚和所述第二管脚连接状态，使得所述控制芯片通过第一管脚与负载连接。
46.作为本发明一个可选实施方式，该电源动态负载能力控制装置还包括：第一确定模块，用于当电源掉电时，确定当前电源的电压输出是否小于所述电源规格范围的最小值；第二确定模块，用于当所述当前电源的电压输出小于所述电源规格范围的最小值时，确定所述第一管脚和所述第二管脚的连接状态；第四控制模块，用于若当前第一管脚为关闭状态且第二管脚为打开状态，则控制所述电压变换器中的升压模块对所述当前电源的电压输出进行升压操作。
47.作为本发明一个可选实施方式，该电源动态负载能力控制装置还包括：第五控制模块，用于若当前第一管脚为打开状态且第二管脚为关闭状态，控制所述第一管脚关闭、所述第二管脚打开，并控制所述电压变换器中的升压模块对所述当前电源的电压输出进行升压操作。当电源掉电时监控到的电源的主输出低于电源规格范围的最小值，可以通过boost模块，将电源的输出电压升压到电源规格范围内，可以延长电源的hold_up time(保持时间)，继而为服务器留下更长的时间去保存数据使得服务器数据可靠存储，同时也给机房供电切换也留了足够的时间。
48.本发明实施例还提供了一种电源动态负载能力控制系统，包括：
49.电源；该电源可以包括但不限于psu电源。
50.电压变换器，用于对电源的输出电压进行升压和降压操作；该电压变换器可以同时包括降压变换器(bulk)和升压变换器(boost)以实现升压和降压操作。
51.控制芯片，一侧与所述电源连接，另一侧通过第一管脚与负载连接，通过第二管脚与电压变换器的一侧连接，所述电压变换器的另一侧用于连接负载，所述控制芯片用于执行如上述实施例中的电源动态负载能力控制方法的步骤。具体参见上述实施例对应部分的描述，在此不再赘述。
52.本技术实施例提供的电源动态负载能力控制系统，通过在电源与负载(如服务器)之间增设电压变换器使得在电源输出不满足规格要求时，通过控制电压变换器对电源的输出电压进行调整，保证了电源侧的输出满足负载使用需求，提升了电源动态负载能力。
53.本发明实施例还提供了一种电子设备，如图4所示，该电子设备可以包括处理器401和存储器402，其中处理器401和存储器402可以通过总线或者其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。
54.处理器401可以为中央处理器(central processing unit，cpu)。处理器401还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
55.存储器402作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的电源动态负载能力控制方法对应的程序指令/模块。处理器401通过运行存储在存储器402中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的电源动态
负载能力控制方法。
56.存储器402可以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、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器401所创建的数据等。此外，存储器402可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器402可选包括相对于处理器401远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器401。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
57.所述一个或者多个模块存储在所述存储器402中，当被所述处理器401执行时，执行如图2所示实施例中的电源动态负载能力控制方法。
58.上述电子设备具体细节可以对应参阅图2所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
59.本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory，rom)、随机存储记忆体(random access memory，ram)、快闪存储器(flash memory)、硬盘(hard disk drive，缩写：hdd)或固态硬盘(solid-state drive，ssd)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
60.虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。