备份电池单元模块以及电子设备的制作方法

本申请涉及服务器，尤其涉及一种备份电池单元模块以及电子设备。

背景技术：

1、随着人工智能技术以及信息技术的快速发展，服务器的应用也越来越普遍。服务器通常用于储存数据以及进行计算操作，由于目前网络数据量和计算需求量的剧增，服务器性能提升的需求也越来越强烈。服务器性能的提升可通过提升中央处理器(centralprocessing unit，cpu)的性能实现。通常，cpu由前级的交流电源模块(ac power supplyunit，ac psu)提供供电，而cpu在超频运转(turbo boost，turbo)过程中，cpu的功耗峰均比较高，导致ac psu的供电功率可能不足。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本申请提供一种备份电池单元模块以及电子设备，可以减轻cpu在超频运转期间，ac psu模块的输出功率要求，从而降低了对电子设备的前级供电功率要求，有利于减少ac psu模块的制造成本以及占用面积，提升数据中心的出柜率。

2、第一方面，本申请提供一种备份电池单元模块，电连接负载模块，备份电池单元模块包括储能单元、双向电压转换电路以及控制单元；储能单元用于储存电能；控制单元电连接负载模块，用于根据负载模块的工作状态控制双向电压转换电路的工作模式；双向电压转换电路电连接储能单元与控制单元，用于根据工作模式控制储能单元充电或放电，以对负载模块不供电或供电。通过响应于负载模块的工作状态，控制储能单元放电，从而提高负载模块的输入功率，使得负载模块在超频运转期间所需的额外功率由备份电池单元模块提供，降低了对ac psu模块的输出功率要求，有利于减少ac psu模块的制造成本以及占用面积，提升数据中心的出柜率。

3、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，负载模块的工作状态包括正常运转状态及超频运转状态，双向电压转换电路的工作模式包括充电控制模式以及放电控制模式；控制单元根据负载模块的工作状态控制双向电压转换电路的工作模式，包括：当负载模块为正常运转状态，且储能单元的电量小于预设阈值时，控制单元控制双向电压转换电路处于充电控制模式；当负载模块为超频运转状态时，控制单元控制双向电压转换电路处于放电控制模式。通过负载模块的工作状态控制双向电压转换电路处于不同的工作模式，以控制储能单元的工作状态，可以实现在负载模块处于正常工作状态下，备份电池单元模块进入热待机状态，储能单元补充电量，并随时可受控进入放电模式；并在负载模块处于超频运转工作状态下，储能单元放电，从而提供额外的输出功率以对负载模块供电。

4、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，双向电压转换电路电连接母线，双向电压转换电路根据工作模式控制储能单元充电或放电，包括：双向电压转换电路处于充电控制模式时，接收母线电压，并将母线电压进行转换后，对储能单元充电；双向电压转换电路处于放电控制模式时，接收储能单元的输出电压，并将储能单元的输出电压进行转换后，放电至母线。通过双向电压转换电路，可以实现将母线电压转换为储能单元的充电电压，也可以实现将储能单元的输出电压转换为对母线的放电电压，从而减少电路元器件的数量，简化电路结构，降低电路制造成本。

5、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，双向电压转换电路的工作模式还包括浮充控制模式，控制单元根据负载模块的工作状态控制双向电压转换电路的工作模式，还包括：当负载模块为正常运转状态，且储能单元的电量大于或等于预设阈值时，控制单元控制双向电压转换电路处于浮充控制模式；其中，双向电压转换电路处于浮充控制模式时，控制储能电源进行浮充。通过对储能单元电量的检测，在储能单元电量大于或等于预设阈值时，控制储能单元暂停或停止充电，使得储能单元处于浮充状态，并随时可受控进入放电模式。

6、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，控制单元电连接母线，控制单元还用于：响应于母线电压低于预设电压阈值，控制双向电压转换电路处于放电控制模式。通过检测到母线电压低于预设电压阈值时，控制储能单元放电，当电子设备为存储设备时，备份电池单元模块可以在母线电压跌落时迅速向母线补充电压，满足存储设备的短时备电需求。

7、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，储能单元放电，包括：储能单元通过恒流、恒压、恒功率中的其中一种方式放电。

8、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，储能单元包括电池包。

9、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，储能单元包括超级电容或电解电容。

10、第二方面，本申请提供一种电子设备，包括交流电源模块、电压转换模块、负载模块以及上述第一方面任一种可能的实现方式提供的备份电池单元模块；交流电源模块用于接收交流电，并将交流电转换为直流电；电压转换模块电连接交流电源模块及负载模块，用于接收直流电，并将直流电进行转换后，对负载模块供电；备份电池单元模块电连接负载模块，用于根据负载模块的工作状态，对负载模块供电或不供电。

11、结合第二方面，在一种可能的实现方式中，负载模块的工作状态包括正常运转状态及超频运转状态；备份电池单元模块根据负载的工作状态，对负载模块供电或不供电，包括：当负载模块为正常运转状态时，备份电池单元模块不对负载模块供电；当负载模块为超频运转状态时，备份电池单元模块对负载模块供电。

12、结合第二方面，在一种可能的实现方式中，电子设备为服务器设备或存储设备。

13、另外，第二方面中各可能的实现方式所带来的技术效果可以参照第一方面中各可能的实现方式对应的相关描述，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种备份电池单元模块，电连接负载模块，其特征在于，所述备份电池单元模块包括储能单元、双向电压转换电路以及控制单元；

2.如权利要求1所述的备份电池单元模块，其特征在于，所述负载模块的工作状态包括正常运转状态及超频运转状态，所述双向电压转换电路的工作模式包括充电控制模式以及放电控制模式；所述控制单元根据所述负载模块的工作状态控制所述双向电压转换电路的工作模式，包括：

3.如权利要求2所述的备份电池单元模块，其特征在于，所述双向电压转换电路电连接母线，所述双向电压转换电路根据所述工作模式控制所述储能单元充电或放电，包括：

4.如权利要求2所述的备份电池单元模块，其特征在于，所述双向电压转换电路的工作模式还包括浮充控制模式，所述控制单元根据所述负载模块的工作状态控制所述双向电压转换电路的工作模式，还包括：

5.如权利要求2所述的备份电池单元模块，其特征在于，所述控制单元电连接母线，所述控制单元还用于：

6.如权利要求1所述的备份电池单元模块，其特征在于，所述储能单元放电，包括：

7.如权利要求1至6中任一项所述的备份电池单元模块，其特征在于，所述储能单元包括电池包。

8.如权利要求1至6中任一项所述的备份电池单元模块，其特征在于，所述储能单元包括超级电容或电解电容。

9.一种电子设备，包括交流电源模块、电压转换模块、负载模块以及如权利要求1至8中任一项所述的备份电池单元模块；

10.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述负载模块的工作状态包括正常运转状态及超频运转状态；所述备份电池单元模块根据所述负载的工作状态，对所述负载模块供电或不供电，包括：

11.如权利要求9或10所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为服务器设备或存储设备。

技术总结
本申请提供一种备份电池单元模块，电连接于负载模块，负载模块包括CPU，其特征在于，备份电池单元模块包括储能单元、双向电压转换电路以及控制单元；储能单元用于储存电能；控制单元电连接于负载模块，用于根据负载模块的工作状态输出控制信号；双向电压转换电路电连接于储能单元与控制单元，用于响应于控制信号，控制储能单元从母线充电或放电至母线。本申请还提供一种电子设备。由此，本申请提供的备份电池单元模块以及电子设备，可以减轻CPU在超频运转期间，AC PSU模块的输出功率要求，从而降低了对电子设备的前级供电功率要求，有利于减少AC PSU模块的制造成本以及占用面积，提升数据中心的出柜率。

技术研发人员：李振华,曹军,刘汉承
受保护的技术使用者：华为数字能源技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/12