冗余电源供应设备及计算机系统的制作方法

专利名称：冗余电源供应设备及计算机系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电源供应技术领域，特别是一种冗余电源供应设备及计算机系统。
背景技术：
随着人民生活水平的不断提高，电能的消耗也处于不断增长的状态。当前 状况下，由于各个领域电能消耗的不断增长，出现了电能的供不应求，因此有 必要提高电能的使用效率。
然而，在用电领域中计算机领域的电能浪费相当惊人。据Climate Salvers 统计的数据显示，普通个人计算机的效率只有50%,而24小时不停运转的服 务器的效率也才达到70%。
在当前的计算机领域中，已经有越来越多的计算机系统中集成了两个或两 个以上的子系统，并使用多组电源来对多个子系统进行供电的冗余电源供应方 法。
有冗余电源供应设备的计算机系统并没有考虑冗余电源的功率损耗，需要进一 步对其进行改进，以尽可能的降低能量的消耗。

发明内容
本发明实施例的目的是提供一种冗余电源供应设备及计算机系统，降低冗 余电源供应方法的能量消耗，使电能得到充分利用。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种冗余电源供应设备，用于为 至少两个子系统进行供电，所述冗余电源供应设备包括
至少两个电源供应模块；
第 一保存模块，用于保存所述至少两个电源供应模块中每个电源供应模块的负载与输出效率的对应关系；
至少两个功率4企测冲莫块，与所述至少两个子系统对应设置，用于分别检测 所述至少两个子系统中的对应的子系统的当前实际需求功率；
开关模块，设置于所述至少两个电源供应模块和所述至少两个功率检测模 块之间；
开关控制模块，用于根据所述每个电源供应模块的负载与输出效率的对应 关系和每个所述子系统的当前实际需求功率控制所述开关模块，使所述至少两 个电源供应模块与所述至少两个功率检测模块从第 一连接转换为第二连接；
所述至少两个电源供应模块处于所述第二连接时的总功率损耗小于所述 至少两个电源供应模块处于所述第一连接时的总功率损耗。
优选的，上述的冗余电源供应设备，其中，对应于所述每个子系统的当前 实际需求功率，所述至少两个电源供应模块与所述至少两个功率检测模块处于 所述第一连接时，所述至少两个电源供应模块具有最小总功率损耗。
优选的，上述的冗余电源供应设备，其中，还包括
初始开关控制模块，用于在启动时控制所述开关模块，使所述至少两个电 源供应模块与所述至少两个功率检测模块形成初始连接。
优选的，上述的冗余电源供应设备，其中，每个所述至少两个功率检测模 块具体包括
4企测单元，用于周期性4企测;险测对应的子系统的当前实际需求功率，生成 一检测结果；
发送单元，用于将所述检测结果发送给所述开关控制模块。 优选的，上述的冗余电源供应设备，其中，每个所述至少两个功率检测模 块具体包括
检测单元，用于周期性检测检测对应的子系统的当前实际需求功率，生成 一检测结果；
判断单元，用于以一个预测点的作为参考预测点，判断在连续预定次数的 所述检测结果与所述参考预测点的所述检测结果的差的绝对值是否大于预先 设定的阈值；
发送模块，用于在所述判断单元的判断结果为是时，将所述检测结果发送
8给所述开关控制模块。
优选的，上述的冗余电源供应设备，其中，所述开关控制模块具体包括
第一计算模块，用于获取所有可能的所述至少两个电源供应模块与所述至 少两个功率检测模块之间的连接方式，并根据所述至少两个子系统的当前实际 需求功率和所有所述至少两个电源供应模块的负载与输出效率的对应关系，计 算所有可能的连接方式中每种连接方式对应的所述至少两个电源供应模块的
总功率损耗；
第一控制模块，用于控制所述开关模块，使所述至少两个电源供应模块与 所述至少两个功率检测模块形成所述至少两个电源供应模块的最小总功率损 耗所对应的连接方式。
优选的，上述的冗余电源供应设备，其中，所述开关控制模块具体包括 第二计算模块，用于根据所有电源供应模块的负载与输出效率的对应关 系，计算所有可能的所述至少两个子系统的功率需求组合所对应总功率损^J: 小的所述至少两个电源供应模块与所述至少两个功率检测模块之间的连接方 式；
第二保存模块，用于保存所述至少两个子系统的功率需求组合与对应的总 功率损耗最小的所述至少两个电源供应模块与所述至少两个功率检测模块之
间的连接方式的对应关系；
第二控制模块，用于从所述所有可能的所述至少两个子系统的功率需求组 合中，选择与所述至少两个子系统的当前实际需求功率相对应的第一功率需求 组合，并控制所述开关模块，使所述至少两个电源供应^i块与所述至少两个功 率检测模块形成与所述第一功率需求组合相对应的连接。
为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种计算机系统，包括至少两 个子系统和用于为所述至少两个子系统进行供电的冗余电源供应设备，其中， 所述冗余电源供应设备包括
至少两个电源供应才莫块；
第 一保存模块，用于保存所述至少两个电源供应模块中每个电源供应模块 的负载与输出效率的对应关系；
至少两个功率检测模块，与所述至少两个子系统对应连接，用于分别检测所述至少两个子系统中对应的每个子系统的当前实际需求功率；
开关模块，设置于所述至少两个电源供应模块和所述至少两个功率检测模 块之间；
开关控制^f莫块，用于根据所述每个电源供应模块的负载与输出效率的对应 关系和每个所述子系统的当前实际需求功率控制所述开关模块，使所述至少两 个电源供应模块与所述至少两个功率检测模块从第 一连接转换为第二连接；
所述至少两个电源供应模块处于所述第二连接时的总功率损耗小于所述 至少两个电源供应模块处于所述第一连接时的总功率损耗。
优选的，上述的计算机系统，其中，对应于所述每个子系统的当前实际需 求功率，所述至少两个电源供应模块与所述至少两个功率检测模块处于所述第 一连接时，所述至少两个电源供应模块具有最'J、总功率损耗。
优选的，上述的计算机系统，其中，还包括
初始开关控制模块，用于在启动时控制所述开关模块，使所述至少两个电
源供应模块与所述至少两个功率检测模块形成初始连接。
优选的，上述的计算机系统，其中，所述至少两个功率检测模块具体包括 ;险测单元，用于周期性4企测;险测对应的子系统的当前实际需求功率，生成
一冲企测结果；
发送单元，用于将所述检测结果发送给所述开关控制模块。 优选的，上述的计算机系统，其中，所述至少两个功率检测模块具体包括 检测单元，用于周期性检测检测对应的子系统的当前实际需求功率，生成 一检测结果；
判断单元，用于以一个预测点的作为参考预测点，判断在连续预定次数的 所述检测结果与所述参考预测点的所述检测结果的差的绝对值是否大于预先 设定的阈值；
发送模块，用于在所述判断单元的判断结果为是时，将所述检测结果发送
给所述开关控制模块。
优选的，上述的计算机系统，其中，所述开关控制模块具体包括
第 一计算模块，用于获取所有可能的所述至少两个电源供应模块与所述至
少两个功率检测才莫块之间的连接方式，并根据所述至少两个子系统的当前实际
10需求功率和所有所述至少两个电源供应模块的负载与输出效率的对应关系，计
总功率损耗；
第一控制模块，用于控制所述开关模块，使所述至少两个电源供应模块与 所述至少两个功率检测模块形成所述至少两个电源供应模块的最小总功率损 耗所对应的连接方式。
优选的，上述的计算机系统，其中，所述开关控制模块具体包括 第二计算模块，用于根据所有电源供应模块的负载与输出效率的对应关 系，计算所有可能的所述至少两个子系统的功率需求组合所对应总功率损耗最 小的所述至少两个电源供应模块与所述至少两个功率检测模块之间的连接方
式；
第二保存模块，用于保存所述至少两个子系统的功率需求组合与对应的总 功率损耗最小的所述至少两个电源供应模块与所述至少两个功率检测模块之
间的连4妄方式的只于应关系；
第二控制模块，用于从所述所有可能的所述至少两个子系统的功率需求组 合中，选择与所述至少两个子系统的当前实际需求功率相对应的第 一功率需求 组合，并控制所述开关模块，使所述至少两个电源供应模块与所述至少两个功 率检测模块形成与所述第 一功率需求组合相对应的连接。
本发明实施例具有以下的有益效果
1 、本发明实施例的冗余电源供应设备及计算机系统根据各个电源供应模 块各自的负载与效率的对应关系以及当前各子系统的实际需求功率，控制为各 子系统进行供电的电源供应模块的组合，使所述至少两个电源供应模块与所述 至少两个功率检测模块从第 一连接转换为第二连接，所述至少两个电源供应模 块处于所述第二连接时的总功率损耗小于所述至少两个电源供应模块处于所 述第一连接时的总功率损耗，因此，降低了冗余电源供应方法的能量消耗，使 电能得到充分利用；
2 、本发明实施例的冗余电源供应设备及计算机系统通过进一 步的措施， 使得对应于所述每个子系统的当前实际需求功率，所述至少两个电源供应模块 与所述至少两个功率检测模块处于所述第一连接时，所述至少两个电源供应才莫
ii块具有最小总功率损耗，最大化的降低了能量的损耗；
3、同时，根据本发明实施例的冗余电源供应设备及计算机系统，使得电 源供应模块尽可能工作在50%左右的负载，减缓了电源供应模块的老化。


图1为电源供应模块的负载百分比与其输出效率的对应关系的示意图； 图2为本发明的第一实施例的冗余电源供应设备的结构示意图； 图3为本发明的第二实施例的冗余电源供应设备的结构示意图。
具体实施例方式
本发明实施例的冗余电源供应设备及计算机系统，根据各个电源供应模块 各自的负载与效率的对应关系以及当前各子系统的实际需求功率，控制为各子 系统进行供电的电源供应模块的组合，以使电能得到充分利用。
图1为电源供应模块的负载百分比与其输出效率的对应关系的示意图。如 图l所示， 一般情况下电源供应模块的输出效率在电源供应模块的负载(负载 百分比)较小或者负载偏大的时效率非常低下，效率的最高点一般在负载的 45% 60°/。之间。长期工作在低负载情况下会因为效率低下导致电能浪费，而 长期工作在高负载的情况下则会导致系统老化加剧，影响电源的寿命。
每一个电源供应模块都具有各自特定的负载百分比与其输出效率的对应 关系，本发明实施例的方法和系统首先需要获取该对应关系，该对应关系可通 过离线或在线测试的方式来获耳又。
下面以不同的实现方式来对本发明实施例的设备和系统进行详细说明。
<第一实施例>
如图2所示，为本发明的第一实施例的冗余电源供应设备的结构示意图。 如图2所示，本发明第一实施例的冗余电源供应设备，用于为至少两个子 系统进行供电，该冗余电源供应设备包括 至少两个电源供应模块；
第 一保存模块，用于保存所述至少两个电源供应模块中每个电源供应模块 的负载与输出效率的对应关系；至少两个功率检测模块，与所述子系统对应设置，用于检测子系统的当前
实际需求功率；
开关模块，设置于所述至少两个电源供应模块和所述至少两个功率检测模 块之间；
第一计算^f莫块，用于获取所有可能的所述至少两个电源供应^f莫块与所述至 少两个功率检测模块之间的连接方式，并根据子系统的当前实际需求功率和所 有电源供应模块的负载与输出效率的对应关系计算所有可能的连接方式中每 种连接方式对应的所述至少两个电源供应模块的总功率损耗；
第一控制模块，用于控制所述开关模块，使所述至少两个电源供应模块与 所述至少两个功率检测模块形成所述至少两个电源供应模块的最小总功率损 耗所对应的连接方式，也就是使至少两个电源供应模块与所述至少两个功率检 测模块从当前连接方式转换为最小总功率损耗所对应的连接方式。
在图2中是以3个电源供应模块和2个功率检测;漠块为例进行的说明，但 其数目可以是任意大于或等于2的整数。
当然，在该至少两个电源供应模块为相同的电源供应模块时，可以设置电 源供应模块的优先级，根据优先级选择电源供应模块。
如3个电源供应模块，在选择其中1个为所有耗能子系统供电时，优选优 先级最高的电源供应模块供电。
当然，每一次启动都需要进行初始供电，所以本发明实施例的冗余电源供 应设备还包括
初始开关控制模块，用于在启动时根据一初始连接关系控制所述开关模 块，使所述至少两个电源供应才莫块与所述至少两个功率检测才莫块形成初始连接 方式。
在本发明的具体实施例中，该开关模块可以是图2所示的数目与所述至少 两个电源供应模块的数目相同的多个一对多开关，也可以是在每个电源供应模 块与每个功率检测模块之间形成的 一对一开关。
下面结合实际的例子对本发明第 一实施例的设备进行详细说明。 假定电源供应模块的数目为两个，分别为第一电源供应模块和第二电源供 应模块，而功率检测模块数目为两个，分别为第一功率检测模块和第二功率检
13测模块。
首先需要获取两个电源供应模块各自的负载与输出效率的对应关系，即获 取图1所示的曲线。
在实际工作状态下，功率检测模块实时检测与其对应的子系统的当前实际
需求功率，并发送给计算模块。
同时，所有可能的电源供应模块与功率检测模块之间的连接方式如下所
示，包括5种方式
第一电源供应模块与第一功率检测模块和第二功率检测模块连接，第二电 源供应模块不输出功率；
第二电源供应模块与第 一功率检测模块和第二功率检测模块连接，第 一 电 源供应模块不输出功率；
第一电源供应模块与第一功率检测模块连接，第二电源供应模块与第二功 率检测模块连接；
第二电源供应模块与第一功率检测模块连接，第一电源供应模块与第二功 率检测模块连接；
第一电源供应模块和第二电源供应模块均与第一功率检测模块和第二功 率检测模块连接。
假定当前第 一功率检测模块和第二功率检测模块检测得到的子系统的当 前实际需求功率分别为X和Y;
此时，分别计算各种连接方式下的电源供应模块的总损耗功率。 以第三种连接方式为例i兌明总损耗功率的计算。
由于第一电源供应模块与第一功率检测模块连接，第二电源供应模块与第 二功率检测模块连接，所以首先根据第一电源供应模块的负载与输出效率的对 应关系，找出负载为X时的输出效率，假定为A。/。，此时可以得到第一电源供 应模块的功率损^^为100X/A，进而根据第二电源供应模块的负载与输出效率 的对应关系，找出负载为Y时的输出效率，假定为B0/。，此时可以得到第一电 源供应模块的功率损耗为100Y/B,最后得到总的损耗功率为100X/A+100Y/B。
根据与上述相同的处理方式可以得到各种连接方式所对应的总的损耗功率。在此之后，从中选择总的损耗功率最小的连接方式，假定为第二电源供应 模块与第 一功率检测才莫块连接，第 一 电源供应模块与第二功率检测模块连接。
此时，控制模块通过控制电源供应模块与功率检测模块之间的开关的导 通，使得第二电源供应模块与第一功率检测模块连接，第一电源供应模块与第 二功率检测模块连接。
因此，工作在这种连接方式下，在输出功率一定的情况下，总的损耗功率 最小，提高了电能的利用率，达到了节能的目的。
下面以 一个更加实际的例子进行说明。
假设第一耗能子系统和第二耗能子系统的最大功率都为100W,但是两个
系统之间是相对独立的系统，运行的状态不可能实时一致，就是说第一耗能子
系统的功率此时可能是80W,而第二^^能子系统的功率却只为20W，而在下 一刻第一耗能子系统可能就变到20W,而第二耗能子系统变成了 50W。
此时，在分別供能的情况下，以图l所示的曲线为例，第一电源供应模块 的总输出功率达到20W/0.74=27W，有7W的损耗，而第二电源供应模块为 50W/0.83=60W,有10W的损耗，总共就有17W的损耗，如果此时其中一个 电源供应模块停止工作，只有一个电源供应模块供电的话，则总输出功率为 70W/0.82=85W，只有15W的损耗。
特别是两个耗能子系统都在低负载的情况下，譬如说二者都是IOW的时 候，此时总输出功率为2*10/0.54=37W,损耗为17W,如果只使用单个电源供 电则是20/0.74:27W，此时损耗只有7W，大大的提高的效率减小了损耗。
然而，在考虑所有可能的连接方式时，对于某些不可能改进的连接不需要 处理，如第一耗能子系统的当前实际需求功率为70W,而第二耗能子系统的 当前实际需求功率为90W,此时，第一电源供应模块和第二电源供应模块都 工作在离系统负载效率最高点较远的点工作，没有组合的必要，因此设定负载 供电方式为电源1和电源2分别给系统1和系统2供电。
在本发明的第一实施例中，该功率检测模块可以是工作于以下2种工作模
式
工作模式一、周期性检测，并将检测结果发送给计算单元，其周期可由用 户根据实际需要进行设定；
15工作模式一的功率检测模块包括
检测单元，用于周期性检测检测对应的子系统的当前实际需求功率，生成
一检测结果；
发送单元，用于将所述检测结果发送给所述开关控制模块。 工作模式二、'以一个预测点的检测结果为参考，在连续预定次数的检测结
果与参考预测点的检测结果的差的绝对值大于某一个预先设定的阈值时，才向 计算单元发送。
工作模式二的功率检测模块包括
检测单元，用于周期性4企测检测对应的子系统的当前实际需求功率，生成 一检测结果；
判断单元，用于以一个预测点的作为参考预测点，判断在连续预定次数的 所述检测结果与所述参考预测点的所述检测结果的差的绝对值是否大于预先 设定的阈值；
发送模块，用于在所述判断单元的判断结果为是时，将所述检测结果发送 给所述开关控制模块。
假定检测的序号如下，n、 n+l、 n+2、 n+3、…，则只有当第n+l、 n+2、 n+3次的检测值与第n次(参考预测点)的检测结果的差的绝对值大于某一值 时，才向计算单元发送。
<第二实施例>
在本发明的第 一实施例中，根据子系统的当前实际需求功率和所有电源供
应模块的负载与输出效率的对应关系，实时获取所有可能的所述至少两个电源 供应模块与所述至少两个功率检测模块之间的连接方式。
在本发明的第二实施例中，首先根据所有电源供应模块的负载与输出效率 的对应关系，获取在各种不同负载情况下的电源供应模块的输出组合，该组合 与一开关控制信号相对应。
如图2所示，本发明第二实施例的冗余电源供应设备，用于为至少两个子 系统进行供电，该冗余电源供应设备包括
至少两个电源供应模块；
第 一保存模块，用于保存所述至少两个电源供应^^莫块中每个电源供应模块
16的负载与输出效率的对应关系；
至少两个功率^r测-漠块，与所述子系统对应设置，用于^r测子系统的当前 实际需求功率；
开关模块，设置于所述至少两个电源供应模块和所述至少两个功率检测模 块之间；
第二计算模块，用于根据所有电源供应模块的负载与输出效率的对应关
系，计算所有可能的所述至少两个子系统的功率需求组合所对应总功率损耗最 小的所述至少两个电源供应模块与所述至少两个功率4企测模块之间的连接方
式；
第二保存才莫块，保存计算得到的所有可能的所述至少两个子系统的功率需 求组合与总功率损耗最小的所述至少两个电源供应^^块与所述至少两个功率 检测模块之间的连接方式的对应关系；
第二控制模块，用于从所述所有可能的所述至少两个子系统的功率需求组
合中，选择与所述子系统的当前实际需求功率相对应的第一功率需求组合，并 控制所述开关模块，使所述至少两个电源供应模块与所述至少两个功率检测模 块形成与所述第 一功率需求组合相对应的连接方式。
在第二计算^:莫块中，需要根据所有电源供应模块的负载与输出效率的对应
关系，计算所有可能的所述至少两个子系统的功率需求组合所对应总功率损耗 最小的所述至少两个电源供应模块与所述至少两个功率检测模块之间的连接 方式。
下面对第二计算模块的工作过程进行详细说明。
考虑到实现的可能性，可以将子系统的功率需求划分为多个段，以子系统
的最大可能需求功率为100为例，可将其划分为如0-5， 5-10、 10-15........
95-100这样20个段，当然，为了更精确的实现能量的最大化利用，也可以以 小于5的步长划分。
当然，也可以以大于5的步长划分，该步长的选择可以由用户根据实际的 需要进行确定。
考虑两个子系统的情况，在电源供应模块为2个，子系统数量为2个，每 个子系统的功率需求以5W为步长划分的情况下，存在400种可能的功率需求组合，然后每一种功率需求组合都对应5种电源供应模块与功率检测模块之间
的连接关系，此时分别计算每一种连接下的总功率损耗，并选择总功率损耗最 小的连接关系。
最后保存每一种功率需求组合与总功率损耗最小的连接之间的对应关系。
功率检测模块^r测子系统的当前实际需求功率后，判断该实际需求公路属 于哪一种功率需求组合，在判断出属于哪一种功率需求组合后，可以得到与该 功率需求组合相对应的连接，最后由第二控制模块控制所述开关模块，使所述 至少两个电源供应模块与所述至少两个功率检测模块形成与所述第一功率需 求组合相对应的连4妄方式。
在本发明的第 一实施例中，该功率检测模块可以是工作于以下2种工作模
式
工作模式一、周期性检测，并将检测结果发送给计算单元，其周期可由用 户根据实际需要进行设定；
工作模式二、以一个预测点的检测结果为参考，在连续预定次数的检测结
果与参考预测点的;f企测结果的差的绝对值大于某一个预先设定的阈值时，才向
计算单元发送。'
假定检测的序号如下，n、 n+l、 n+2、 n+3、…，则只有当第n+l、 n+2、 n+3次的检测值与第n次(参考预测点)的检测结果的差的绝对值大于某一值 时，才向计算单元发送。
<第三实施例>
在上述的多个实施例中，均以至少两个电源供应才莫块在对应的子系统功率 需求下达到最小总功率损耗为例进行的说明，但从节约能源和处理速度方面来 说，本发明实施例还可以是如下的情况。
本发明第三实施例的冗余电源供应设备，用于为至少两个子系统进行供 电，该冗余电源供应设备包括
至少两个电源供应才莫块；
第 一保存模块，用于保存所述至少两个电源供应模块中每个电源供应模块 的负载与输出效率的对应关系；
至少两个功率^^'讨莫块，与所述子系统对应设置，用于4企测所述至少两个
18子系统中对应的子系统的当前实际需求功率；
开关模块，设置于所述至少两个电源供应模块和所述至少两个功率检测模 块之间；
第三计算模块，用于获取一个除当前第 一连接之外的所述至少两个电源供 应模块与所述至少两个功率^^测^t块之间的第二连接方式，并根据子系统的当 前实际需求功率和所有电源供应模块的负载与输出效率的对应关系，计算获取 的第二连接方式对应的所述至少两个电源供应模块的总功率损耗；
第三控制模块，用于在所述第二连接方式对应的所述至少两个电源供应模 块的总功率损耗小于所述第二连接方式对应的所述至少两个电源供应模块的 总功率损耗时，控制所述开关模块，使所述至少两个电源供应模块与所述至少 两个功率^r测模块形成所述第二连接。
当然，在该至少两个电源供应模块为相同的电源供应模块时，可以设置电 源供应模块的优先级，根据优先级选择电源供应模块。
如3个电源供应模块，在选择其中1个为所有耗能子系统供电时，优选优 先级最高的电源供应模块供电。
当然，每一次启动都需要进行初始供电，所以本发明实施例的冗余电源供 应设备还包括
初始开关控制模块，用于在启动时根据一初始连接关系控制所述开关模 块，使所述至少两个电源供应模块与所述至少两个功率检测模块形成初始连接 方式。
在本发明的具体实施例中，该开关模块可以是图2所示的数目与所述至少
两个电源供应模块的数目相同的多个一对多开关，也可以是在每个电源供应模
块与每个功率检测模块之间形成的 一对一开关。
下面结合实际的例子对本发明第三实施例的设备进行详细说明。 假定电源供应模块的数目为两个，分别为第一电源供应模块和第二电源供
应模块，而功率^r测模块数目为两个，分别为第一功率^r测模块和第二功率4企
测模块。
首先需要获取两个电源供应模块各自的负载与输出效率的对应关系，即获 取图1所示的曲线。
19在实际工作状态下，功率检测模块实时检测与其对应的子系统的当前实际 需求功率，并发送给计算模块。
同时，所有可能的电源供应模块与功率检测模块之间的连接方式如下所
示，包括5种方式
第一电源供应模块与第一功率检测模块和第二功率检测模块连接，第二电 源供应模块不输出功率；
第二电源供应模块与第一功率检测模块和第二功率检测模块连接，第一电 源供应模块不输出功率；
第 一电源供应模块与第 一功率检测模块连接，第二电源供应模块与第二功 率检测模块连接；
第二电源供应模块与第 一功率检测模块连接，第 一电源供应模块与第二功 率检测模块连接；
第一电源供应模块和第二电源供应模块均与第一功率检测模块和第二功 率检测模块连接。
假定当前第 一功率检测模块和第二功率检测模块检测得到的子系统的当 前实际需求功率分别为X和Y,且当前连接方式为第一电源供应模块与第一 功率检测模块和第二功率检测模块连接，第二电源供应模块不输出功率；
此时，计算4莫块取第二种连接方式，并计算第二种连接方式下的总功率损 耗，如果第二种连接方式下的总功率损耗小于当前连接方式下的总功率损耗， 则通知第三控制模块，控制所述开关模块，使所述至少两个电源供应模块与所 述至少两个功率4全测模块形成所述第二连接。
如果大于，则计算下一种连接方式的总功率损耗，直至找到总功率损耗小 于当前连接方式下的总功率损耗的连接方式，或者说有连接方式都计算结束。
在本发明的第三实施例中，该功率检测模块可以是工作于以下2种工作模
式
工作模式一、.周期性检测，并将检测结果发送给计算单元，其周期可由用 户根据实际需要进行设定；
工作模式二、以一个预测点的检测结果为参考，在连续预定次数的检测结
果与参考预测点的检测结果的差的绝对值大于某一个预先设定的阔值时，才向
20计算单元发送。
假定检测的序号如下，n、 n+l、 n+2、 n+3、...，则只有当第n+l、 n+2、 n+3次的检测值与第n次(参考预测点)的检测结果的差的绝对值大于某一值 时，才向计算单元发送。
本发明第三实施例的装置，虽然有可能漏掉最节省能源的连接方式，但由 于其不用遍历所有可能的连接方式，因此其处理速度较快。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通 技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若千改进和润饰， 这些改进和润饰也应^L为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种冗余电源供应设备，用于为至少两个子系统进行供电，所述冗余电源供应设备包括至少两个电源供应模块；第一保存模块，用于保存所述至少两个电源供应模块中每个电源供应模块的负载与输出效率的对应关系；至少两个功率检测模块，与所述至少两个子系统对应设置，用于分别检测所述至少两个子系统中的对应的子系统的当前实际需求功率；开关模块，设置于所述至少两个电源供应模块和所述至少两个功率检测模块之间；开关控制模块，用于根据所述每个电源供应模块的负载与输出效率的对应关系和每个所述子系统的当前实际需求功率控制所述开关模块，使所述至少两个电源供应模块与所述至少两个功率检测模块从第一连接转换为第二连接；所述至少两个电源供应模块处于所述第二连接时的总功率损耗小于所述至少两个电源供应模块处于所述第一连接时的总功率损耗。
2. 根据权利要求1所述的冗余电源供应设备，其特征在于，对应于所述每个子系统的当前实际需求功率，所述至少两个电源供应^f莫块与所述至少两个功率纟企测模块处于所述第一连接时，所述至少两个电源供应模块具有最小总功率损耗。
3. 根据权利要求1所述的冗余电源供应设备，其特征在于，还包括初始开关控制模块，用于在启动时控制所述开关模块，使所述至少两个电源供应模块与所述至少两个功率检测模块形成初始连接。
4. 根据权利要求2所述的冗余电源供应设备，其特征在于，每个所述至少两个功率检测模块具体包括才全测单元，用于周期性才企测检测对应的子系统的当前实际需求功率，生成一检测结果；发送单元，用于将所述检测结果发送给所述开关控制模块。
5. 根据权利要求2所述的冗余电源供应设备，其特征在于，每个所述至少两个功率检测模块具体包括检测单元，用于周期性检测检测对应的子系统的当前实际需求功率，生成一检测结果；判断单元，用于以一个预测点的作为参考预测点，判断在连续预定次数的所述检测结果与所述参考预测点的所述检测结果的差的绝对值是否大于预先设定的阈值；发送模块，用于在所述判断单元的判断结果为是时，将所述检测结果发送给所述开关控制模块。
6. 根据权利要求2、 3、 4或5中任意一项权利要求所述的冗余电源供应设备，其特征在于，所述开关控制模块具体包括第一计算模块，用于获取所有可能的所述至少两个电源供应模块与所述至少两个功率检测模块之间的连接方式，并根据所述至少两个子系统的当前实际需求功率和所有所述至少两个电源供应模块的负载与输出效率的对应关系，计总功率损耗；第一控制模块，用于控制所述开关模块，使所述至少两个电源供应模块与所述至少两个功率检测模块形成所述至少两个电源供应模块的最小总功率损津毛所对应的连"l妄方式。
7. 根据权利要求2、 3、 4或5中任意一项权利要求所述的冗余电源供应设备，其特征在于，所述开关控制模块具体包括第二计算模块，用于根据所有电源供应模块的负载与输出效率的对应关系，计算所有可能的所述至少两个子系统的功率需求组合所对应总功率损耗最小的所述至少两个电源供应模块与所述至少两个功率检测模块之间的连接方式；第二保存^:莫块，用于保存所述至少两个子系统的功率需求组合与对应的总功率损耗最小的所述至少两个电源供应模块与所述至少两个功率检测模块之间的连接方式的对应关系；第二控制^t块，用于从所述所有可能的所述至少两个子系统的功率需求组合中，选择与所述至少两个子系统的当前实际需求功率相对应的第一功率需求组合，并控制所述开关模块，使所述至少两个电源供应模块与所述至少两个功 率检测模块形成与所述第 一功率需求组合相对应的连接。
8. —种计算机系统，包括至少两个子系统和用于为所述至少两个子系统 进行供电的冗余电源供应设备，其特征在于，所述冗余电源供应设备包括至少两个电源供应;f莫块；第 一保存模块，用于保存所述至少两个电源供应模块中每个电源供应模块 的负载与输出效率的对应关系；至少两个功率检测;漠块，与所述至少两个子系统对应连接，用于分别检测所述至少两个子系统中对应的每个子系统的当前实际需求功率；开关模块，设置于所述至少两个电源供应模块和所述至少两个功率检测模 块之间；开关控制模块，用于根据所述每个电源供应模块的负载与输出效率的对应 关系和每个所述子系统的当前实际需求功率控制所述开关模块，使所述至少两 个电源供应模块与所述至少两个功率检测模块从第 一连接转换为第二连接；所述至少两个电源供应模块处于所述第二连接时的总功率损耗小于所述 至少两个电源供应模块处于所述第一连接时的总功率损耗。
9. 根据权利要求8所述的计算机系统，其特征在于，对应于所述每个子 系统的当前实际需求功率，所述至少两个电源供应才莫块与所述至少两个功率检 测模块处于所述第一连"l妄时，所述至少两个电源供应模块具有最小总功率损 耗。
10. 根据权利要求8所述的计算机系统，其特征在于，还包括 初始开关控制模块，用于在启动时控制所述开关模块，使所述至少两个电源供应模块与所述至少两个功率检测模块形成初始连接。
11. 根据权利要求9所述的计算机系统，其特征在于，所述至少两个功率 检测模块具体包括检测单元，用于周期性才企测检测对应的子系统的当前实际需求功率，生成 一检测结果；发送单元，用于将所述检测结果发送给所述开关控制模块。
12. 根据权利要求9所述的计算机系统，其特征在于，所述至少两个功率检测模块具体包括检测单元，用于周期性检测检测对应的子系统的当前实际需求功率，生成 一检测结果；判断单元，用于以一个预测点的作为参考预测点，判断在连续预定次数的 所述检测结果与所述参考预测点的所述检测结果的差的绝对值是否大于预先 设定的阈值；发送模块，用于在所述判断单元的判断结果为是时，将所述检测结果发送 给所述开关控制模块。
13. 根据权利要求9、 10、 11或12中任意一项权利要求所述的计算机系 统，其特征在于，所述开关控制模块具体包括第一计算模块，用于获取所有可能的所述至少两个电源供应模块与所述至 少两个功率检测模块之间的连接方式，并根据所述至少两个子系统的当前实际 需求功率和所有所述至少两个电源供应模块的负载与输出效率的对应关系，计 算所有可能的连接方式中每种连接方式对应的所述至少两个电源供应模块的 总功率损耗；第一控制模块，用于控制所述开关模块，使所述至少两个电源供应模块与 所述至少两个功率检测模块形成所述至少两个电源供应模块的最小总功率损 耗所对应的连接方式。
14. 根据权利要求9、 10、 11或12中任意一项权利要求所述的计算机系统，其特征在于，所述开关控制模块具体包括第二计算模块，用于根据所有电源供应模块的负载与输出效率的对应关 系，计算所有可能的所述至少两个子系统的功率需求组合所对应总功率损耗最 小的所述至少两个电源供应模块与所述至少两个功率检测模块之间的连接方 式；第二保存模块，用于保存所述至少两个子系统的功率需求组合与对应的总间的连接方式的对应关系；第二控制模块，用于从所述所有可能的所述至少两个子系统的功率需求组合中，选择与所述至少两个子系统的当前实际需求功率相对应的第一功率需求组合，并控制所述开关模块，使所述至少两个电源供应模块与所述至少两个功 率检测模块形成与所述第一功率需求组合相对应的连接。
全文摘要
本发明提供一种冗余电源供应设备及计算机系统，该设备包括至少两个电源供应模块；第一保存模块，用于保存电源供应模块的负载与输出效率的对应关系；至少两个功率检测模块，用于分别检测对应的子系统的当前实际需求功率；开关模块，设置于所述电源供应模块和两个功率检测模块之间；开关控制模块，用于根据电源供应模块的负载与输出效率的对应关系和子系统的当前实际需求功率控制开关模块，使电源供应模块与功率检测模块从第一连接转换为第二连接；所述至少两个电源供应模块处于所述第二连接时的总功率损耗小于所述至少两个电源供应模块处于所述第一连接时的总功率损耗。本发明实施例使得电能得到了充分利用。
文档编号H02J4/00GK101635467SQ200810117219
公开日2010年1月27日 申请日期2008年7月25日 优先权日2008年7月25日
发明者李春鹏, 郭加总 申请人:联想(北京)有限公司