專利名稱：一種電源模塊和電源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源管理技術(shù)，特別是指一種電源模塊和電源系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電子設(shè)備中多備有冗余電源模塊，當(dāng)電子設(shè)備的負(fù)載功耗很大時(shí)，各電源模塊共同分擔(dān)負(fù)載功耗。但是隨著在電子設(shè)備上應(yīng)用省電技術(shù)所帶來的效果，當(dāng)負(fù)載功耗對(duì)電力的需求變小時(shí)，需要考慮如何將冗余電源模塊的自身功耗降下來。從電源本身的電特性來看，一個(gè)電源承擔(dān)的負(fù)載只有在大于自身額定功率20%以上時(shí)，其自身的效率才會(huì)達(dá)到額定效率，當(dāng)承擔(dān)的負(fù)載低于20%時(shí)，其自身的效率會(huì)快速下降，通?？赡軙?huì)維持在50%左右。當(dāng)一個(gè)電子設(shè)備中有多個(gè)電源模塊時(shí)，而負(fù)載功耗對(duì)電力的需求較小時(shí)，每個(gè)電源模塊分擔(dān)的輸出功率很小導(dǎo)致效率會(huì)降低，電源的總體效率會(huì)很低?，F(xiàn)有技術(shù)中，所有冗余電源模塊并聯(lián)，通過一個(gè)背板進(jìn)行均流及輸出連接，開機(jī)信號(hào)僅由一個(gè)系統(tǒng)開機(jī)信號(hào)輸入到分配板后，所有冗余電源模塊同時(shí)并行開關(guān)機(jī)。發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題在以冗余電源提供電力的過程中，所有冗余電源模塊必須同時(shí)啟動(dòng)或關(guān)閉，無法實(shí)現(xiàn)部分模塊開啟的同時(shí)關(guān)閉另外一部分模塊，但是由于電子設(shè)備的負(fù)載功耗小，就會(huì)出現(xiàn)每個(gè)冗余電源模塊分?jǐn)偟墓β屎苄。瑢?dǎo)致供電效率很低；而如果采用人工干預(yù)，但人工干預(yù)的前提是操作人員必須清楚知整個(gè)電子設(shè)備的負(fù)載功耗需求以及每個(gè)冗余電源模塊的輸出功率，但這對(duì)于操作人員非常困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電源模塊和電源系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中，在以冗余電源提供電力的過程中，所有冗余電源模塊只能同時(shí)啟動(dòng)或關(guān)閉，導(dǎo)致供電效率很低；以及人工操作管理電源過于困難的缺陷。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種電源模塊，所述電源模塊作為第一電源模塊應(yīng)用于計(jì)算系統(tǒng)中，所述計(jì)算系統(tǒng)還包括第二電源模塊，所述第一電源模塊與所述第二電源模塊級(jí)聯(lián)，所述第一電源模塊處于供電狀態(tài)，所述第二電源模塊處于關(guān)閉狀態(tài)，所述第一電源模塊包括負(fù)載檢測(cè)單元，用于獲取所述計(jì)算系統(tǒng)的負(fù)載，產(chǎn)生一個(gè)負(fù)載檢測(cè)值；判斷單元，與負(fù)載檢測(cè)單元連接，用于根據(jù)所述負(fù)載檢測(cè)值產(chǎn)生一判斷信息，以判斷是否需要開啟所述第二電源模塊；開關(guān)機(jī)單元，用于當(dāng)所述判斷信息表示需要開啟所述第二電源模塊時(shí)，發(fā)送開機(jī)信號(hào)PSON給所述第二電源模塊；其中，所述第二電源模塊響應(yīng)所述開機(jī)信號(hào)實(shí)現(xiàn)開啟。優(yōu)選的，上述電源模塊還包括
所述負(fù)載檢測(cè)單元為電流檢測(cè)單元，用于檢測(cè)電源模塊自身的輸出電流并生成電流檢測(cè)值作為所述負(fù)載檢測(cè)值。優(yōu)選的，上述電源模塊還包括所述判斷單元，用于在所述電流檢測(cè)值大于第一電流閾值時(shí)判定自身負(fù)載超出額定值，需要開啟所述第二電源模塊。優(yōu)選的，上述電源模塊還包括電壓檢測(cè)單元，用于檢測(cè)自身的輸出電壓并轉(zhuǎn)化為電壓檢測(cè)值輸出；當(dāng)所述電壓檢測(cè)值大于工作電壓閾值時(shí)判定自身處于供電狀態(tài)。優(yōu)選的，上述電源模塊還包括電流均衡單元，用于根據(jù)預(yù)先設(shè)定的功率平衡規(guī)則，對(duì)第一電源模塊和第二電源模塊的輸出電流進(jìn)行調(diào)整，使每一個(gè)電源模塊的所述輸出電流實(shí)現(xiàn)均衡。優(yōu)選的，上述電源模塊還包括應(yīng)急模塊，用于當(dāng)?shù)谝浑娫茨K自身損壞時(shí)，向所述第二電源模塊發(fā)送應(yīng)急指令， 該應(yīng)急指令指示第二電源模塊切換到供電狀態(tài)，并使第二電源模塊替代第一電源模塊的位置及功能。本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種電源模塊，所述電源模塊作為第四電源模塊應(yīng)用于計(jì)算系統(tǒng)中，所述計(jì)算系統(tǒng)還包括第三電源模塊，所述第三電源模塊與所述第四電源模塊級(jí)聯(lián)，所述第三電源模塊和所述第四電源均處于供電狀態(tài)，所述第四電源模塊包括負(fù)載檢測(cè)單元，用于獲取所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的負(fù)載，產(chǎn)生一個(gè)負(fù)載檢測(cè)值；判斷單元，用于根據(jù)所述負(fù)載檢測(cè)值產(chǎn)生一判斷信息，以判斷是否關(guān)閉所述第四電源模塊；開關(guān)機(jī)單元，用于當(dāng)所述判斷信息表示關(guān)閉所述第四電源模塊時(shí)，向所述第三電源模塊發(fā)出一請(qǐng)求信息，所述請(qǐng)求信息指示所述第三電源模塊向所述第四電源模塊發(fā)送關(guān)機(jī)信號(hào)，所述第四電源模塊根據(jù)所述關(guān)機(jī)信號(hào)實(shí)現(xiàn)關(guān)閉。優(yōu)選的，上述電源模塊還包括所述負(fù)載檢測(cè)單元為電流檢測(cè)單元，用于檢測(cè)自身的輸出電流并生成電流檢測(cè)值作為所述負(fù)載檢測(cè)值；所述判斷單元，用于在所述電流檢測(cè)值小于第二電流閾值時(shí)，判定需要關(guān)閉電源模塊自身；電壓檢測(cè)單元，用于檢測(cè)自身的輸出電壓并轉(zhuǎn)化為電壓檢測(cè)值輸出；當(dāng)所述電壓檢測(cè)值大于工作電壓閾值時(shí)判定自身處于供電狀態(tài)。本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種電源系統(tǒng)，包括至少兩個(gè)電源模塊和電源分配板，所述電源模塊作為第一電源模塊應(yīng)用于計(jì)算系統(tǒng)中，所述計(jì)算系統(tǒng)還包括第二電源模塊，所述第一電源模塊與所述第二電源模塊級(jí)聯(lián)方式開關(guān)機(jī)；其中，所述第一電源模塊處于供電狀態(tài)，所述第二電源模塊處于關(guān)閉狀態(tài)，所述第一電源模塊包括負(fù)載檢測(cè)單元，用于獲取所述計(jì)算系統(tǒng)的負(fù)載，產(chǎn)生一個(gè)負(fù)載檢測(cè)值；判斷單元，與負(fù)載檢測(cè)單元連接，用于根據(jù)所述負(fù)載檢測(cè)值產(chǎn)生一判斷信息，以判斷是否需要開啟所述第二電源模塊；
開關(guān)機(jī)單元，用于當(dāng)所述判斷信息表示需要開啟所述第二電源模塊時(shí)，發(fā)送開機(jī)信號(hào)PSON給所述第二電源模塊；其中，所述第二電源模塊響應(yīng)所述開機(jī)信號(hào)實(shí)現(xiàn)開啟；或者，所述第一電源模塊和所述第二電源均處于供電狀態(tài)，所述第二電源模塊包括負(fù)載檢測(cè)單元，用于獲取所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的負(fù)載，產(chǎn)生一個(gè)負(fù)載檢測(cè)值；判斷單元，用于根據(jù)所述負(fù)載檢測(cè)值產(chǎn)生一判斷信息，以判斷是否關(guān)閉所述第二電源模塊；開關(guān)機(jī)單元，用于當(dāng)所述判斷信息表示關(guān)閉所述第二電源模塊時(shí)，向所述第一電源模塊發(fā)出一請(qǐng)求信息，所述請(qǐng)求信息指示所述第一電源模塊向所述第二電源模塊發(fā)送關(guān)機(jī)信號(hào)，所述第二電源模塊根據(jù)該關(guān)機(jī)信號(hào)實(shí)現(xiàn)關(guān)閉。優(yōu)選的，上述電源系統(tǒng)還包括信號(hào)支持模塊，用于通過分立電路傳輸或者通過軟件協(xié)議支持實(shí)現(xiàn)如下信號(hào)作為第一電源模塊，向第二電源模塊發(fā)出的開機(jī)信號(hào)/關(guān)機(jī)信號(hào)；作為第二電源模塊，接收到的來自第一電源模塊的開機(jī)信號(hào)/關(guān)機(jī)信號(hào)；作為第一電源模塊，接收到的來自第二電源模塊的電壓檢測(cè)值；作為第二電源模塊，向第一電源模塊發(fā)出的自身的關(guān)機(jī)請(qǐng)求；作為第一電源模塊，接收到的來自第二電源模塊的關(guān)機(jī)請(qǐng)求。應(yīng)用所提供的技術(shù)方案，電源模塊自身能自動(dòng)判斷是否需要開啟新的電源模塊， 當(dāng)電子設(shè)備的負(fù)載功耗需求增加時(shí)，不需要人工干預(yù)，自動(dòng)增加一個(gè)或多個(gè)電源模塊并調(diào)節(jié)電源模塊的供電功率；當(dāng)電子設(shè)備的負(fù)載功耗需求減小時(shí)，可以自動(dòng)關(guān)閉一個(gè)或多個(gè)電源模塊，使整個(gè)冗余電源模塊的效率最大。這一過程中涉及到的對(duì)于電流的檢測(cè)，電流的平衡等操作均在電源模塊內(nèi)部實(shí)現(xiàn)；簡(jiǎn)化了原有的電源分配板，甚至不須配置分配板而用導(dǎo)線連接各個(gè)電源模塊，節(jié)省了成本。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例電源模塊結(jié)構(gòu)示意圖一；圖2為本發(fā)明實(shí)施例電源模塊結(jié)構(gòu)示意圖二 ；圖3為本發(fā)明實(shí)施例一種電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例電子設(shè)備中管理多電源模塊的方法流程示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例開啟電源模塊的過程示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例關(guān)閉電源模塊的過程示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)特征和實(shí)施效果更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明提供的實(shí)施例中，在電子設(shè)備負(fù)載功耗增大時(shí)，可以按照排列順序自動(dòng)地增加處于工作狀態(tài)-供電狀態(tài)的電源模塊的數(shù)量；而當(dāng)電子設(shè)備負(fù)載功耗減小時(shí)，再次按順序關(guān)閉一個(gè)或幾個(gè)電源模塊，使冗余電源模塊達(dá)到最大的效率，以利節(jié)省電能。本發(fā)明實(shí)施例所提供的電源模塊不同于現(xiàn)有技術(shù)的電源模塊，在各個(gè)電源模塊通過級(jí)聯(lián)方式開關(guān)機(jī)并為外界提供功率的過程中，各個(gè)電源模塊可以向后一級(jí)的電源模塊發(fā)送開機(jī)信號(hào)，也可以向前一級(jí)發(fā)送關(guān)機(jī)請(qǐng)求。其中，如果電源模塊位于級(jí)聯(lián)關(guān)系中的第一個(gè)位置，則直接接收來自其他元器件-例如電源分配板200的開機(jī)信號(hào)，并根據(jù)該開機(jī)信號(hào)開機(jī)后供電，如果一個(gè)電源模塊位于級(jí)聯(lián)關(guān)系中的所有電源模塊中的末尾位置，則只需要向上一級(jí)電源模塊發(fā)送關(guān)機(jī)請(qǐng)求。為簡(jiǎn)化技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)思想的復(fù)雜度，在各個(gè)實(shí)施例中，提供了具有不同功能的電源模塊，包括電源模塊只具有開啟后一級(jí)電源模塊的功能，在判斷需要加大對(duì)外提供的功率時(shí)，向后一級(jí)電源模塊發(fā)送開機(jī)信號(hào)。以及，電源模塊只具有關(guān)閉自身的功能，在判斷需要減小對(duì)外提供的功率時(shí)，向前一級(jí)電源模塊發(fā)送關(guān)機(jī)信號(hào)。以及，各個(gè)電源模塊可以向后一級(jí)的電源模塊發(fā)送開機(jī)信號(hào)，也可以向前一級(jí)發(fā)送關(guān)機(jī)請(qǐng)求；并且可以在發(fā)送所述關(guān)機(jī)請(qǐng)求之前，判斷自身是否是所有處于供電狀態(tài)的電源模塊中處于末尾位置的電源模塊。當(dāng)然，為了便于實(shí)施，每個(gè)電源模塊都可以向后一級(jí)的電源模塊發(fā)送開機(jī)信號(hào)，也可以向前一級(jí)發(fā)送關(guān)機(jī)請(qǐng)求。當(dāng)電源模塊位于電源模塊組的第一位置也可以向前一級(jí)電源模塊發(fā)出關(guān)機(jī)請(qǐng)求，只是因?yàn)樵僖矝]有前一級(jí)電源模塊可接收此信號(hào)因此該關(guān)機(jī)請(qǐng)求不上而已；同樣，當(dāng)電源模塊位于電源模塊組的最后位置也可以向后一級(jí)電源模塊發(fā)出開機(jī)信號(hào)，只是因?yàn)樵僖矝]有后一級(jí)電源模塊可接收此信號(hào)因此該開機(jī)信號(hào)不上而已。一種電源模塊，如圖1所示，所述電源模塊作為第一電源模塊應(yīng)用于計(jì)算系統(tǒng)中， 所述計(jì)算系統(tǒng)還包括第二電源模塊，所述第一電源模塊與所述第二電源模塊級(jí)聯(lián)方式開關(guān)機(jī)，所述第一電源模塊處于供電狀態(tài)，所述第二電源模塊處于關(guān)閉狀態(tài)，所述第一電源模塊包括負(fù)載檢測(cè)單元200，用于獲取所述計(jì)算系統(tǒng)的負(fù)載，產(chǎn)生一個(gè)負(fù)載檢測(cè)值；判斷單元208，與負(fù)載檢測(cè)單元200連接，用于根據(jù)所述負(fù)載檢測(cè)值產(chǎn)生一判斷信息，以判斷是否需要開啟所述第二電源模塊；開關(guān)機(jī)單元201，用于當(dāng)所述判斷信息表示需要開啟所述第二電源模塊時(shí)，發(fā)送開機(jī)信號(hào)PSON給所述第二電源模塊；其中，所述第二電源模塊響應(yīng)所述開機(jī)信號(hào)實(shí)現(xiàn)開啟。應(yīng)用所提供的技術(shù)方案，能自動(dòng)判斷是否需要開啟新的模塊，當(dāng)電子設(shè)備的負(fù)載功耗需求大時(shí)，自動(dòng)增加一個(gè)或多個(gè)模塊，自動(dòng)調(diào)節(jié)電源模塊的供電功率，整個(gè)過程完全自動(dòng)進(jìn)行，不需要人工干預(yù)，所有檢測(cè)、判斷、供電效率控制電路都在電源模塊內(nèi)實(shí)現(xiàn)，使得電源分配板得到很大簡(jiǎn)化，甚至可以用導(dǎo)線連接各個(gè)電源模塊，不須配置分配板，節(jié)省了成本。其中，第一電源模塊與第二電源模塊級(jí)聯(lián)是指，兩個(gè)電源模塊可以根據(jù)輸出功率的大小，由第一個(gè)電源模塊向第二個(gè)電源發(fā)開機(jī)信號(hào)或關(guān)機(jī)信號(hào)；或者當(dāng)有多個(gè)電源模塊時(shí)，由上一級(jí)電源模塊向下一級(jí)電源模塊發(fā)開機(jī)信號(hào)或關(guān)機(jī)信號(hào)，這樣一級(jí)一級(jí)開機(jī)，或一級(jí)一級(jí)關(guān)機(jī)。在開關(guān)機(jī)方式上，相對(duì)于傳統(tǒng)電源系統(tǒng)由一個(gè)開關(guān)機(jī)信號(hào)同時(shí)開啟所有電源模塊或關(guān)閉所有電源模塊而言，即為級(jí)聯(lián)方式。但是在級(jí)聯(lián)開機(jī)之后，兩個(gè)(或多個(gè))電源模塊在輸出功率上是并聯(lián)輸出供電。換言之，級(jí)聯(lián)開關(guān)機(jī)，并聯(lián)輸出供電。需要說明的是，所提供的技術(shù)方案中，為了方便描述，將不同個(gè)體的電源模塊分別稱為第一電源模塊、第二電源模塊、第三電源模塊以及第四電源模塊等，但是這并不表示該第一電源模塊必須是級(jí)聯(lián)關(guān)系中處于第一物理位置并接收來自電源分配板的開機(jī)信號(hào)的那一個(gè)特定的電源模塊，而是為了區(qū)別于其他電源模塊在級(jí)聯(lián)關(guān)系中的相對(duì)位置而作此稱謂。對(duì)于前一級(jí)電源模塊和后一級(jí)電源模塊的描述與之類似，例如，因?yàn)榈谝浑娫茨K并不表示該第一電源模塊必須是級(jí)聯(lián)關(guān)系中處于第一物理位置并接收來自電源分配板的開機(jī)信號(hào)的那一個(gè)特定的電源模塊，因此該第一電源模塊仍然可以存在前一級(jí)電源模塊。電源模塊中，如圖2所示所述負(fù)載檢測(cè)單元200為電流檢測(cè)單元202，用于檢測(cè)自身的輸出電流并生成電流檢測(cè)值作為所述負(fù)載檢測(cè)值。所述判斷單元208支持處理所述電流檢測(cè)值，用于在所述電流檢測(cè)值大于第一電流閾值時(shí)判定自身負(fù)載超出額定值，需要開啟所述第二電源模塊。電壓檢測(cè)單元205，用于檢測(cè)自身的輸出電壓并轉(zhuǎn)化為電壓檢測(cè)值輸出；當(dāng)所述電壓檢測(cè)值大于工作電壓閾值時(shí)判定自身處于供電狀態(tài)。電源模塊中，如圖3所示，還包括電流均衡單元203，用于根據(jù)預(yù)先設(shè)定的功率平衡規(guī)則，對(duì)第一電源模塊和第二電源模塊的輸出電流進(jìn)行調(diào)整，使每一個(gè)電源模塊的所述輸出電流均小于等于所述第一電流閾值；其中，所述第一電源模塊和第二電源模塊之間通過級(jí)聯(lián)方式開啟后，通過并聯(lián)方式對(duì)外供電。應(yīng)急模塊，用于當(dāng)?shù)谝浑娫茨K自身損壞時(shí)，向所述第二電源模塊發(fā)送應(yīng)急指令， 該應(yīng)急指令指示第二電源模塊切換到供電狀態(tài)，并使第二電源模塊替代第一電源模塊的位置及功能。信號(hào)支持模塊，用于通過分立電路傳輸或者通過協(xié)議支持實(shí)現(xiàn)如下信號(hào)作為第一電源模塊，向第二電源模塊發(fā)出的開機(jī)信號(hào)/關(guān)機(jī)信號(hào)；作為第二電源模塊，接收到的來自第一電源模塊的開機(jī)信號(hào)/關(guān)機(jī)信號(hào)；作為第一電源模塊，接收到的來自第二電源模塊的電壓檢測(cè)值；作為第二電源模塊，向第一電源模塊發(fā)出的自身的關(guān)機(jī)請(qǐng)求；作為第一電源模塊，接收到的來自第二電源模塊的關(guān)機(jī)請(qǐng)求。對(duì)應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種電源模塊，所述電源模塊作為第四電源模塊應(yīng)用于計(jì)算系統(tǒng)中，所述計(jì)算系統(tǒng)還包括第三電源模塊，所述第三電源模塊與所述第四電源模塊采用級(jí)聯(lián)方式開關(guān)機(jī)，所述第三電源模塊和所述第四電源均處于供電狀態(tài)，所述第四電源模塊包括負(fù)載檢測(cè)單元200，用于獲取所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的負(fù)載，產(chǎn)生一個(gè)負(fù)載檢測(cè)值；判斷單元208，與負(fù)載檢測(cè)單元200連接，用于根據(jù)所述負(fù)載檢測(cè)值產(chǎn)生一判斷信息，以判斷是否關(guān)閉所述第四電源模塊；開關(guān)機(jī)單元201，用于當(dāng)所述判斷信息表示關(guān)閉所述第四電源模塊時(shí)，向所述第三電源模塊發(fā)出一請(qǐng)求信息，所述請(qǐng)求信息指示所述第三電源模塊向所述第四電源模塊發(fā)送關(guān)機(jī)信號(hào)，所述第四電源模塊根據(jù)該關(guān)機(jī)信號(hào)實(shí)現(xiàn)關(guān)閉。
其中，所述的電源模塊中所述負(fù)載檢測(cè)單元200為電流檢測(cè)單元202，用于檢測(cè)自身的輸出電流并生成電流檢測(cè)值作為所述負(fù)載檢測(cè)值；所述判斷單元208支持處理所述電流檢測(cè)值，用于在所述電流檢測(cè)值大于第一電流閾值時(shí)判定自身負(fù)載超出額定值，需要開啟所述第四電源模塊；電壓檢測(cè)單元205，用于檢測(cè)自身的輸出電壓并轉(zhuǎn)化為電壓檢測(cè)值輸出；當(dāng)所述電壓檢測(cè)值大于工作電壓閾值時(shí)判定自身處于供電狀態(tài)。其中，所提供的技術(shù)方案中，為了方便描述，將不同個(gè)體的電源模塊分別稱為第三電源模塊以及第四電源模塊。在各個(gè)電源模塊互相配合工作的過程中，開關(guān)變換單元206，與開關(guān)機(jī)單元201、 電壓檢測(cè)單元205和電流檢測(cè)單元202連接，用于對(duì)高頻開關(guān)信號(hào)的脈沖寬度進(jìn)行控制，以調(diào)節(jié)輸出電壓的高低。其工作原理在于通過電壓及電流檢測(cè)的閉環(huán)反饋回路對(duì)高頻開關(guān)信號(hào)(PWM，Pulse Width Modulation)的脈沖寬度(Pulse Width)進(jìn)行控制，從而調(diào)節(jié)輸出電壓的高低，當(dāng)脈沖寬度加寬時(shí)，輸出電壓會(huì)升高，當(dāng)脈沖寬度變窄時(shí)，輸出電壓會(huì)降低。電壓檢測(cè)單元205，還用于與開關(guān)變換單元206形成閉環(huán)反饋回路，以根據(jù)電壓檢測(cè)值控制開關(guān)變換單元206的脈寬調(diào)制。過流保護(hù)單元204，用于設(shè)定一閾值Ip，如果電流檢測(cè)單元202送入的電流檢測(cè)值大于閾值Ip時(shí)，執(zhí)行過流保護(hù)以關(guān)閉電源模塊。過流保護(hù)單元204有一時(shí)間延遲，在此延遲時(shí)間內(nèi)，開關(guān)機(jī)單元201能有足夠的時(shí)間判斷是否需要開啟后一級(jí)電源模塊，在延遲時(shí)間內(nèi)一旦開啟了后一級(jí)電源模塊，經(jīng)過電流均衡后，新加入的電源模塊分擔(dān)一部分負(fù)載電流， 產(chǎn)生過流保護(hù)延遲的電源模塊電流會(huì)下降，過流保護(hù)動(dòng)作失效?？梢钥闯?，多個(gè)電源模塊之間是可以互相組合的，在級(jí)聯(lián)之后，每一個(gè)電源模塊作為供電裝置的一部分，應(yīng)用上述技術(shù)方案互相配合工作，通過級(jí)聯(lián)方式開關(guān)機(jī)，并通過并聯(lián)輸出方式對(duì)外供電。當(dāng)處于級(jí)聯(lián)關(guān)系中的各個(gè)電源中，不僅有本發(fā)明實(shí)施例提供的電源模塊，而且存在普通電源模塊時(shí)，級(jí)聯(lián)關(guān)系中的普通電源模塊可以作為備用，或者，普通電源模塊為電子設(shè)備提供固定的功率輸出，本發(fā)明實(shí)施例提供的各個(gè)電源模塊依據(jù)前述實(shí)施例提供的技術(shù)方案進(jìn)行供電。應(yīng)用所提供的電源模塊，本發(fā)明提供了一種電源系統(tǒng)，如圖3所示，包括至少兩個(gè)電源模塊和電源分配板200，所述電源模塊作為第一電源模塊應(yīng)用于計(jì)算系統(tǒng)中，所述計(jì)算系統(tǒng)還包括第二電源模塊，所述第一電源模塊與所述第二電源模塊采用級(jí)聯(lián)方式開關(guān)機(jī)；其中，各個(gè)電源模塊之間支持通過如下方式配合供電所述第一電源模塊處于供電狀態(tài)，所述第二電源模塊處于關(guān)閉狀態(tài)，所述第一電源模塊包括負(fù)載檢測(cè)單元，用于獲取所述計(jì)算系統(tǒng)的負(fù)載，產(chǎn)生一個(gè)負(fù)載檢測(cè)值；判斷單元(圖中未示出)，與負(fù)載檢測(cè)單元連接，用于根據(jù)所述負(fù)載檢測(cè)值產(chǎn)生一判斷信息，以判斷是否需要開啟所述第二電源模塊；開關(guān)機(jī)單元，用于當(dāng)所述判斷信息表示需要開啟所述第二電源模塊時(shí)，發(fā)送開機(jī)信號(hào)PSON給所述第二電源模塊；其中，所述第二電源模塊響應(yīng)所述開機(jī)信號(hào)實(shí)現(xiàn)開啟；
或者，所述第一電源模塊和所述第二電源均處于供電狀態(tài)，所述第二電源模塊包括負(fù)載檢測(cè)單元，用于獲取所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的負(fù)載，產(chǎn)生一個(gè)負(fù)載檢測(cè)值；判斷單元(圖中未示出)，用于根據(jù)所述負(fù)載檢測(cè)值產(chǎn)生一判斷信息，以判斷是否關(guān)閉所述第二電源模塊；開關(guān)機(jī)單元，用于當(dāng)所述判斷信息表示關(guān)閉所述第二電源模塊時(shí)，向所述第一電源模塊發(fā)出一請(qǐng)求信息，所述請(qǐng)求信息指示所述第一電源模塊向所述第二電源模塊發(fā)送關(guān)機(jī)信號(hào)，所述第二電源模塊根據(jù)該關(guān)機(jī)信號(hào)實(shí)現(xiàn)關(guān)閉。需要說明的是，所提供的技術(shù)方案中，為了方便描述，將不同個(gè)體的電源模塊分別稱為第一電源模塊、第二電源模塊，但是這并不表示該第一電源模塊就是級(jí)聯(lián)關(guān)系中處于第一物理位置并接收來自電源分配板的開機(jī)信號(hào)的那一個(gè)電源模塊，而僅僅是為了區(qū)別于其他電源模塊的相對(duì)位置而作此稱謂?；谒峁┑募夹g(shù)方案，對(duì)電子設(shè)備中的電源模塊的功能單元進(jìn)行擴(kuò)展，如圖3 所示，在一個(gè)電子設(shè)備中，每個(gè)電源模塊中包括了 開關(guān)機(jī)單元201、電流檢測(cè)單元202、電流均衡單元203、過流保護(hù)單元204、電壓檢測(cè)單元205、開關(guān)變換單元206，以及電源分配單元207。其中，電源分配單元207位于電源模塊的外部，并且通過不同的信號(hào)線與各個(gè)電源模塊連接。各個(gè)單元的功能如下還包括信號(hào)支持模塊，用于通過分立電路傳輸或者通過軟件協(xié)議支持實(shí)現(xiàn)如下信號(hào)作為第一電源模塊，向第二電源模塊發(fā)出的開機(jī)信號(hào)/關(guān)機(jī)信號(hào)；作為第二電源模塊，接收到的來自第一電源模塊的開機(jī)信號(hào)/關(guān)機(jī)信號(hào)；作為第一電源模塊，接收到的來自第二電源模塊的電壓檢測(cè)值；作為第二電源模塊，向第一電源模塊發(fā)出的自身的關(guān)機(jī)請(qǐng)求；作為第一電源模塊，接收到的來自第二電源模塊的關(guān)機(jī)請(qǐng)求。五個(gè)信號(hào)既可以由分立線路實(shí)現(xiàn)，也可以由軟件協(xié)議實(shí)現(xiàn)。其中，為了使得技術(shù)人員可以具體實(shí)現(xiàn)，以下對(duì)各個(gè)信號(hào)的功能進(jìn)行詳細(xì)描述，主要功能在于(A)能夠記憶向后一級(jí)電源模塊發(fā)出的是關(guān)機(jī)信號(hào)還是開機(jī)信號(hào)；通過接收來自后一級(jí)電源模塊的電壓檢測(cè)值VS的邏輯電平，判斷后一級(jí)電源模塊是處于供電狀態(tài)或是關(guān)閉狀態(tài)，進(jìn)一步判斷自身是否是處于供電狀態(tài)下最末端的電源模塊。(B)開關(guān)機(jī)單元201中設(shè)定有兩個(gè)閾值，第一閾值H1以及第二閾值II。當(dāng)接收到電流檢測(cè)單元202發(fā)出的電流高于H1時(shí)，向后一級(jí)電源模塊發(fā)出開機(jī)信號(hào)；當(dāng)接收到的電流檢測(cè)單元202發(fā)出的電流低于Il值時(shí)，同時(shí)接到后一級(jí)電源模塊的關(guān)機(jī)請(qǐng)求時(shí)，向后一級(jí)電源模塊發(fā)出關(guān)機(jī)信號(hào)。(C)當(dāng)一個(gè)電源模塊損壞時(shí)，自動(dòng)指示后一級(jí)電源模塊切換到供電狀態(tài)；此時(shí)，如果該后一級(jí)電源模塊處于關(guān)閉狀態(tài)，則應(yīng)自動(dòng)啟動(dòng)。并使后一級(jí)電源模塊替代前一級(jí)損壞的電源模塊的位置及功能。電流檢測(cè)單元202，用于對(duì)電源模塊內(nèi)的輸出電流進(jìn)行檢測(cè)，并將電流檢測(cè)值送到電流均衡單元203、開關(guān)機(jī)單元201、以及過流保護(hù)單元204進(jìn)行相應(yīng)的處理。
電流均衡單元203，用于主動(dòng)進(jìn)行電流均衡操作，當(dāng)接收到電流檢測(cè)單元202的電流檢測(cè)值與均流總線比較后，判斷輸出電流較小時(shí)，進(jìn)行輸出電流補(bǔ)償，使輸出電流達(dá)到所有電源模塊總輸出電流的平均值；反之，當(dāng)接收到電流檢測(cè)單元202的電流檢測(cè)值與均流總線比較后，判斷輸出電流較大時(shí)，進(jìn)行輸出電流補(bǔ)償，使輸出電流達(dá)到所有電源模塊總輸出電流的平均值。電源模塊的輸出信號(hào)中有一均流總線，該均流總線是由所有電流模塊中電流檢測(cè)電路檢測(cè)值中最具典型意義的數(shù)值而得，然后每一個(gè)電流模塊中的電流檢測(cè)值與這個(gè)均流總線比較。比較值與電壓檢測(cè)單元的電壓檢測(cè)值進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果用來控制開關(guān)變換單元206，該開關(guān)變換單元206進(jìn)行開關(guān)電源的PWM(Pulse width modulation) 的脈寬調(diào)節(jié)，進(jìn)而調(diào)節(jié)輸出電流。電流均衡單元203是由世界大公司的公開銷售的專用IC 或分立電路來實(shí)現(xiàn)的，可能有多種形式，且不會(huì)影響本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的技術(shù)可行性。過流保護(hù)單元204，用于設(shè)定一閾值Ip，如果電流檢測(cè)單元202送入的電流檢測(cè)值大于閾值Ip時(shí)，產(chǎn)生過流保護(hù)，關(guān)閉電源模塊。過流保護(hù)單元204有一時(shí)間延遲，在此延遲時(shí)間內(nèi)，開關(guān)機(jī)單元201能有足夠的時(shí)間判斷是否需要開啟后一級(jí)電源模塊，在延遲時(shí)間內(nèi)一旦開啟了下一級(jí)電源模塊，經(jīng)過電流均衡后，新加入的電源模塊分擔(dān)一部分負(fù)載電流， 產(chǎn)生過流保護(hù)延遲的電源模塊電流會(huì)下降，過流保護(hù)動(dòng)作失效。電壓檢測(cè)單元205，用于當(dāng)電源模塊工作時(shí)，檢測(cè)到輸出電壓并轉(zhuǎn)化為一邏輯信號(hào) VS;當(dāng)該電源模塊不工作時(shí)，VS = 0。同時(shí)對(duì)輸出電壓的檢測(cè)形成閉環(huán)反饋回路用以控制開關(guān)變換單元206的脈寬調(diào)制(PWM，Pulse Width Modulation)。開關(guān)變換單元206，與開關(guān)機(jī)單元201、電壓檢測(cè)單元205和電流檢測(cè)單元202連接，用于完成調(diào)節(jié)輸出電壓高低的功能。其工作原理在于通過電壓及電流檢測(cè)的閉環(huán)反饋回路對(duì)高頻開關(guān)信號(hào)(PWM，Pulse Width Modulation)的脈沖寬度(Pulse Width)進(jìn)行控制，從而調(diào)節(jié)輸出電壓的高低，當(dāng)脈沖寬度加寬時(shí)，輸出電壓會(huì)升高，當(dāng)脈沖寬度變窄時(shí)，輸出電壓會(huì)降低。對(duì)應(yīng)的，基于所提供的電源模塊，本發(fā)明提供一種電子設(shè)備中管理電源供電的方法，如圖4所示，應(yīng)用于第一電源模塊，所述電子設(shè)備中至少包括兩個(gè)電源模塊，且所述電源模塊之間級(jí)聯(lián)式開關(guān)機(jī)；方法包括步驟101，接收到開機(jī)信號(hào)后，根據(jù)所述開機(jī)信號(hào)進(jìn)入供電狀態(tài)；并在所述電流檢測(cè)值大于第一電流閾值時(shí)，發(fā)送開機(jī)信號(hào)PSON給第二電源模塊；步驟102，當(dāng)接收到來自第二電源模塊的關(guān)機(jī)請(qǐng)求時(shí)，向第二電源模塊發(fā)出關(guān)機(jī)信號(hào)；步驟103，以及，當(dāng)判定自身處于供電狀態(tài)，并進(jìn)一步判定自身是處于供電狀態(tài)的電源模塊的最末端，且所述電流檢測(cè)值小于等于第二電流閾值時(shí)，向前一級(jí)電源模塊發(fā)出關(guān)機(jī)請(qǐng)求。應(yīng)用所提供的技術(shù)方案，電源模塊自身能自動(dòng)判斷是否需要開啟新的電源模塊， 當(dāng)電子設(shè)備的負(fù)載功耗需求增加時(shí)，不需要人工干預(yù)，自動(dòng)增加一個(gè)或多個(gè)電源模塊，并調(diào)節(jié)電源模塊的供電功率，或當(dāng)負(fù)載功耗需求減小時(shí)，自動(dòng)減少一個(gè)或多個(gè)電源模塊。這一過程中涉及到的對(duì)于電流的檢測(cè)，電流的平衡等操作均在電源模塊內(nèi)部實(shí)現(xiàn)；簡(jiǎn)化了原有的電源分配板，甚至不須配置分配板而用導(dǎo)線連接各個(gè)電源模塊，節(jié)省了成本。方法中，當(dāng)存在至少三個(gè)電源模塊時(shí)，例如包含一個(gè)第三電源模塊，該第三電源模塊在根據(jù)來自第二電源模塊的所述開機(jī)信號(hào)進(jìn)入供電狀態(tài)之后，將向第二電源模塊發(fā)送第三電源模塊的開機(jī)反饋，由三個(gè)電源模塊一起根據(jù)模塊內(nèi)負(fù)載均衡單元預(yù)先設(shè)定的功率平衡規(guī)則，對(duì)第一電源模塊、第二電源模塊和第三電源模塊的供電功率進(jìn)行調(diào)整。進(jìn)一步的，所述方法中還包含了各個(gè)電源模塊之間實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的關(guān)閉電源的技術(shù)方案，不失一般性，包含至少兩個(gè)電源模塊，且在步驟103之后，第一電源模塊接收來自第二電源模塊的開機(jī)反饋，根據(jù)模塊內(nèi)負(fù)載均衡單元預(yù)先設(shè)定的功率平衡規(guī)則，三個(gè)電源模塊一起對(duì)各自的供電功率進(jìn)行調(diào)整。均衡電路的電流調(diào)整方法，可以分主從，也可以不分主從，控制方法在模塊內(nèi)的具體電路設(shè)計(jì)上，有很多種不同的方法，即是說，可能會(huì)有一個(gè)模塊去調(diào)節(jié)另一模塊的電流，也有可能各模塊之間是平等的，通過預(yù)置的功率平衡規(guī)則自動(dòng)進(jìn)行負(fù)載均衡。當(dāng)電子設(shè)備的負(fù)載減少時(shí)，方法包括步驟104，第二電源模塊檢測(cè)到自身的電流小于第二電流關(guān)閉閾值，向第一電源模塊發(fā)送關(guān)機(jī)請(qǐng)求，由第一電源模塊根據(jù)該關(guān)機(jī)請(qǐng)求返回關(guān)機(jī)信號(hào)，所述第二電源模塊根據(jù)關(guān)機(jī)信號(hào)關(guān)閉自身，并向第一電源模塊發(fā)出第二關(guān)機(jī)反饋；步驟105，所有剩余電源模塊根據(jù)模塊內(nèi)負(fù)載均衡單元預(yù)先設(shè)定的功率平衡規(guī)則對(duì)自身的供電功率進(jìn)行調(diào)整。方法中，當(dāng)存在至少三個(gè)電源模塊時(shí)，例如包含一個(gè)第三電源模塊，該第三電源模塊在根據(jù)所述關(guān)機(jī)信號(hào)關(guān)閉自身，并向第二電源模塊發(fā)送第三模塊關(guān)機(jī)反饋，剩余的兩個(gè)模塊根據(jù)模塊內(nèi)負(fù)載均衡單元內(nèi)預(yù)先設(shè)定的功率平衡規(guī)則，對(duì)各自的供電功率進(jìn)行調(diào)整， 最終達(dá)到兩個(gè)模塊的供電功率平衡。如圖5所示，并參考附圖3，其中，在開啟電源模塊的過程中，包括步驟301，電子設(shè)備開機(jī)時(shí)，該電子設(shè)備向電源分配板200發(fā)出開機(jī)信號(hào)PS0N，通過電源分配板200傳遞給當(dāng)前的電源模塊，當(dāng)前的電源模塊中的開關(guān)機(jī)單元201接到該開機(jī)信號(hào)PS0N，通知開關(guān)變換單元206執(zhí)行開機(jī)，使當(dāng)前的電源模塊處于供電狀態(tài)。相對(duì)于后一級(jí)電源模塊而言，當(dāng)前的電源模塊則是前一級(jí)電源模塊。步驟302，電流均衡單元203進(jìn)行輸出電流均衡調(diào)節(jié)，如果沒有除當(dāng)前的電源模塊之外的其他電源模塊，則該步驟可以省略。通常，剛加入開機(jī)行列的電源模塊內(nèi)的電流均衡單元203會(huì)自動(dòng)分擔(dān)部分電流， 并與所有開機(jī)的其他模塊一起根據(jù)各自模塊內(nèi)的電流檢測(cè)單元內(nèi)的電流檢測(cè)值，通過預(yù)先設(shè)定的功率平衡規(guī)則，自動(dòng)進(jìn)行負(fù)載均衡，包括所有電源模塊按照預(yù)先設(shè)定的功率平衡規(guī)則進(jìn)行均衡調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)方法是實(shí)時(shí)的，無時(shí)不在的，只要整個(gè)電子設(shè)備的負(fù)載發(fā)生了一些變化，電流均衡單元203的電路就會(huì)試圖進(jìn)行均衡調(diào)整。當(dāng)處于供電狀態(tài)的模塊的數(shù)量變化或者系統(tǒng)總負(fù)載功耗變化時(shí)，負(fù)載均衡的調(diào)節(jié)會(huì)非常顯蓍，如果模塊數(shù)量及總負(fù)載功耗不出現(xiàn)變化，這種負(fù)載均衡的調(diào)整是細(xì)微的，不顯著的，甚至是可以忽略的。步驟303，對(duì)當(dāng)前的電源模塊的輸出電流進(jìn)行檢測(cè)，獲取電流檢測(cè)值It。步驟304，將電流檢測(cè)值It與設(shè)定的閾值讓進(jìn)行比較，如果電流檢測(cè)值It高于 Ih轉(zhuǎn)步驟305，否則轉(zhuǎn)步驟308。步驟305，判斷當(dāng)前的電源模塊是否是所有處于供電狀態(tài)的電源模塊中最末端的電源模塊，如果是，即向后續(xù)的后一級(jí)電源模塊發(fā)出開機(jī)信號(hào)PS0N，并轉(zhuǎn)步驟306 ；否則轉(zhuǎn)步驟307。步驟306，后一級(jí)電源模塊開機(jī)后處于供電狀態(tài)后，向當(dāng)前的電源模塊(前一級(jí)電源模塊)發(fā)出已開機(jī)信號(hào)VS。該已開機(jī)信號(hào)VS會(huì)到達(dá)前一級(jí)電源模塊中的開關(guān)機(jī)單元 206，并轉(zhuǎn)步驟302。步驟307，延時(shí)，并轉(zhuǎn)步驟302。步驟308，結(jié)束。本發(fā)明提供了應(yīng)用上述技術(shù)方案的應(yīng)用場(chǎng)景，為描述方便，如果當(dāng)前的電源模塊為第一電源模塊，則，第一電源模塊開機(jī)后立即檢測(cè)電流的數(shù)值，并將電流檢測(cè)值送入開關(guān)機(jī)單元201，開關(guān)機(jī)單元201將該電流檢測(cè)值與設(shè)定的閾值H1進(jìn)行比較，如果電流檢測(cè)值高于讓，立即向后一級(jí)的第二電源模塊發(fā)出開機(jī)信號(hào)。第二電源模塊開機(jī)處于供電狀態(tài)后，向第一電源模塊發(fā)出已開機(jī)信號(hào)VS;并自動(dòng)與第一電源模塊進(jìn)行輸出電流均衡調(diào)節(jié)，達(dá)到負(fù)載均衡目的。如果還存在其他的電源模塊，則同理可知在后續(xù)工作過程中，需要判斷是否開啟第三電源模塊以及后續(xù)的其他電源模塊。如圖6所示，并參考附圖3，其中，在關(guān)閉電源模塊的過程中，包括步驟401，處于IDLE狀態(tài)，或者因?yàn)槠渌鞣N原因使電子設(shè)備的負(fù)載功耗降低，進(jìn)而需要減少處于供電狀態(tài)的電源模塊。步驟402，當(dāng)前的電源模塊的電流均衡單元203進(jìn)行輸出電流均衡調(diào)節(jié)，如果沒有除當(dāng)前的電源模塊之外的其他電源模塊，則該步驟可以省略。相對(duì)于后一級(jí)電源模塊而言，當(dāng)前的電源模塊則是前一級(jí)電源模塊。步驟403，對(duì)當(dāng)前的電源模塊的輸出電流進(jìn)行檢測(cè)，獲取電流檢測(cè)值It。步驟404，將電流檢測(cè)值It與設(shè)定的閾值Il進(jìn)行比較，如果電流檢測(cè)值It低于 Il時(shí)，轉(zhuǎn)步驟405，否則轉(zhuǎn)步驟408。步驟405，判斷當(dāng)前的電源模塊是否是所有處于供電狀態(tài)的模塊中最末端的電源模塊，如果是則向前一級(jí)電源模塊發(fā)出關(guān)機(jī)請(qǐng)求信號(hào)并轉(zhuǎn)步驟406 ；否則轉(zhuǎn)步驟407。步驟406，前一級(jí)電源模塊向當(dāng)前的電源模塊發(fā)出關(guān)機(jī)信號(hào)，當(dāng)前模塊關(guān)機(jī)，轉(zhuǎn)步驟 402。步驟407，延時(shí)，并轉(zhuǎn)步驟402。步驟408，結(jié)束。例外存在于，當(dāng)電子設(shè)備需要用電子設(shè)備的開關(guān)對(duì)所有電源模塊關(guān)機(jī)時(shí)，此時(shí)電子設(shè)備向第一個(gè)電源模塊發(fā)關(guān)機(jī)信號(hào)，第一個(gè)電源模塊向后一級(jí)電源模塊發(fā)關(guān)機(jī)信號(hào)。如此，則關(guān)機(jī)信號(hào)一級(jí)一級(jí)傳遞到最后一個(gè)電源模塊，以關(guān)閉所有的電源模塊。其中，第一個(gè)電源模塊并不等同于第一電源模塊。根據(jù)附圖5以及上述步驟所描述的工作原理，在一個(gè)工作場(chǎng)景中，假設(shè)電子設(shè)備內(nèi)有四個(gè)甚至更多的電源模塊，前三個(gè)電源模塊處于供電狀態(tài)，第四個(gè)以及以后的電源模塊均處于關(guān)閉狀態(tài)?，F(xiàn)由于電子設(shè)備處于IDLE狀態(tài)，需求負(fù)載量減小，有三個(gè)電源模塊工作，且這三個(gè)電源模塊的電流檢測(cè)單元202均檢測(cè)出其輸出電流小于閾值II。第四電源模塊由于關(guān)閉狀態(tài)，因此其輸出的電壓檢測(cè)值為VS = 0，并送入到第三電源模塊，第三電源模塊據(jù)此確認(rèn)第四電源模塊處于關(guān)閉狀態(tài)，并以此確認(rèn)自身為所有處于供電狀態(tài)的模塊中最末端的模塊；此時(shí)第三電源模塊處于供電狀態(tài)，其電壓檢測(cè)單元 205檢測(cè)出輸出電壓VS并送入第二電源模塊，第二電源模塊的開關(guān)機(jī)單元201確認(rèn)第三電源模塊處于供電狀態(tài)，第二模塊以此確認(rèn)自身不是所有處于供電狀態(tài)的模塊中最末端的模塊；同樣，第一電源模塊確認(rèn)第二電源模塊處于供電狀態(tài)，不是所有處于供電狀態(tài)的模塊中最末端的模塊。第三電源模塊進(jìn)行邏輯比較，包括確認(rèn)屬于所有處于供電狀態(tài)的模塊中最末端的模塊-第四個(gè)電源模塊處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)確認(rèn)電流檢測(cè)值小于閾值II，因此向第二電源模塊發(fā)出可以關(guān)閉的請(qǐng)求信號(hào)；此時(shí)盡管第二電源模塊同樣檢測(cè)出的電流小于II，因?yàn)榈谌娫茨K尚處于供電狀態(tài)，因此第二電源模塊不是所有處于供電狀態(tài)的模塊中最末端的模塊，不能向第一電源模塊發(fā)出關(guān)機(jī)請(qǐng)求。第二電源模塊向第三電源模塊發(fā)出關(guān)機(jī)信號(hào)。第二電源模塊與第一電源模塊進(jìn)行電流均衡調(diào)節(jié)，再判斷是否需要向第一模塊發(fā)出關(guān)機(jī)請(qǐng)求。依此類推。應(yīng)用所提供的技術(shù)方案，能自動(dòng)判斷是否需要開啟新的模塊，當(dāng)電子設(shè)備的負(fù)載功耗需求大時(shí)，自動(dòng)增加一個(gè)或多個(gè)模塊，自動(dòng)調(diào)節(jié)電源模塊的供電功率，整個(gè)過程完全自動(dòng)進(jìn)行，不需要人工干預(yù)，所有檢測(cè)、判斷、供電效率控制電路都在電源模塊內(nèi)實(shí)現(xiàn)，使得電源分配板得到很大簡(jiǎn)化，甚至可以用導(dǎo)線連接各個(gè)電源模塊，不須配置分配板，節(jié)省了成本。本發(fā)明的實(shí)施例具有以下有益效果，各個(gè)電池模塊之間采用級(jí)聯(lián)開關(guān)機(jī)方式連接，開機(jī)信號(hào)/關(guān)機(jī)信號(hào)不再由電源分配板統(tǒng)一向各電源模塊發(fā)出，而是由一個(gè)電源模塊向后一級(jí)電源模塊發(fā)開機(jī)信號(hào)/關(guān)機(jī)信號(hào)。電源模塊能夠判斷自已是否是級(jí)聯(lián)冗余系統(tǒng)中所有處于供電狀態(tài)的模塊中最末端的模塊，當(dāng)最末端模塊判斷自身的電流已經(jīng)接近其最大值時(shí)，會(huì)觸發(fā)一個(gè)開機(jī)信號(hào)輸出給下一級(jí)電源模塊，使其開機(jī)，所有已經(jīng)開啟的新舊電源模塊一起重新進(jìn)行輸出電流的平均分配，因此前級(jí)電源模塊的電流會(huì)自動(dòng)降下來。電子設(shè)備系統(tǒng)負(fù)載需求變小時(shí)，所有處于供電狀態(tài)的模塊中最末端的模塊檢測(cè)電流，判斷其實(shí)際輸出的負(fù)載量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其額定負(fù)載量時(shí)，即向前一級(jí)電源模塊(即倒數(shù)第二個(gè)處于供電狀態(tài)的電源模塊)發(fā)出關(guān)機(jī)請(qǐng)求，得到前一級(jí)電源模塊發(fā)出關(guān)機(jī)信號(hào)后關(guān)機(jī)；余下的所有處于供電狀態(tài)的模塊中的模塊重新進(jìn)行電流均衡分配；倒數(shù)第二電源模塊做同樣的檢測(cè)并判斷是否需要自身關(guān)掉；依次類推。采用本方案之后，處于供電狀態(tài)的電源模塊能自動(dòng)判斷是否需要開啟新的電源模塊，或者需要自我關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)冗余電源模塊的配置，包括負(fù)載功耗需求小時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉一個(gè)或多個(gè)電源模塊，以達(dá)到提高效率、節(jié)省電能的效果；當(dāng)負(fù)載功耗需求大時(shí)，自動(dòng)增加一個(gè)或多個(gè)電源模塊。各個(gè)電源模塊的開啟是由前級(jí)往后級(jí)逐級(jí)打開的；關(guān)機(jī)時(shí)是由后級(jí)向前級(jí)逐級(jí)關(guān)機(jī)。整個(gè)過程完全自動(dòng)進(jìn)行，不需要人工干預(yù)。所有檢測(cè)、判斷、控制電路都在模塊內(nèi)，電源分配板得到很大簡(jiǎn)化。甚至可以用導(dǎo)線連接各個(gè)電源模塊，不須修改分配板。應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，所有的參數(shù)取值可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整，且在該權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種電源模塊，其特征在于，所述電源模塊作為第一電源模塊應(yīng)用于計(jì)算系統(tǒng)中，所述計(jì)算系統(tǒng)還包括第二電源模塊，所述第一電源模塊與所述第二電源模塊級(jí)聯(lián)，所述第一電源模塊處于供電狀態(tài)，所述第二電源模塊處于關(guān)閉狀態(tài)，所述第一電源模塊包括負(fù)載檢測(cè)單元，用于獲取所述計(jì)算系統(tǒng)的負(fù)載，產(chǎn)生一個(gè)負(fù)載檢測(cè)值；判斷單元，與負(fù)載檢測(cè)單元連接，用于根據(jù)所述負(fù)載檢測(cè)值產(chǎn)生一判斷信息，以判斷是否需要開啟所述第二電源模塊；開關(guān)機(jī)單元，用于當(dāng)所述判斷信息表示需要開啟所述第二電源模塊時(shí)，發(fā)送開機(jī)信號(hào) PSON給所述第二電源模塊；其中，所述第二電源模塊響應(yīng)所述開機(jī)信號(hào)實(shí)現(xiàn)開啟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源模塊，其特征在于，還包括所述負(fù)載檢測(cè)單元為電流檢測(cè)單元，用于檢測(cè)電源模塊自身的輸出電流并生成電流檢測(cè)值作為所述負(fù)載檢測(cè)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源模塊，其特征在于，還包括所述判斷單元，用于在所述電流檢測(cè)值大于第一電流閾值時(shí)判定自身負(fù)載超出額定值，需要開啟所述第二電源模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源模塊，其特征在于，還包括電壓檢測(cè)單元，用于檢測(cè)自身的輸出電壓并轉(zhuǎn)化為電壓檢測(cè)值輸出；當(dāng)所述電壓檢測(cè)值大于工作電壓閾值時(shí)判定自身處于供電狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源模塊，其特征在于，還包括電流均衡單元，用于根據(jù)預(yù)先設(shè)定的功率平衡規(guī)則，對(duì)第一電源模塊和第二電源模塊的輸出電流進(jìn)行調(diào)整，使每一個(gè)電源模塊的所述輸出電流實(shí)現(xiàn)均衡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源模塊，其特征在于，還包括應(yīng)急模塊，用于當(dāng)?shù)谝浑娫茨K自身損壞時(shí)，向所述第二電源模塊發(fā)送應(yīng)急指令，該應(yīng)急指令指示第二電源模塊切換到供電狀態(tài)，并使第二電源模塊替代第一電源模塊的位置及功能。
7.一種電源模塊，其特征在于，所述電源模塊作為第四電源模塊應(yīng)用于計(jì)算系統(tǒng)中，所述計(jì)算系統(tǒng)還包括第三電源模塊，所述第三電源模塊與所述第四電源模塊級(jí)聯(lián)，所述第三電源模塊和所述第四電源均處于供電狀態(tài)，所述第四電源模塊包括負(fù)載檢測(cè)單元，用于獲取所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的負(fù)載，產(chǎn)生一個(gè)負(fù)載檢測(cè)值；判斷單元，用于根據(jù)所述負(fù)載檢測(cè)值產(chǎn)生一判斷信息，以判斷是否關(guān)閉所述第四電源模塊；開關(guān)機(jī)單元，用于當(dāng)所述判斷信息表示關(guān)閉所述第四電源模塊時(shí)，向所述第三電源模塊發(fā)出一請(qǐng)求信息，所述請(qǐng)求信息指示所述第三電源模塊向所述第四電源模塊發(fā)送關(guān)機(jī)信號(hào)，所述第四電源模塊根據(jù)所述關(guān)機(jī)信號(hào)實(shí)現(xiàn)關(guān)閉。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源模塊，其特征在于，還包括所述負(fù)載檢測(cè)單元為電流檢測(cè)單元，用于檢測(cè)自身的輸出電流并生成電流檢測(cè)值作為所述負(fù)載檢測(cè)值；所述判斷單元，用于在所述電流檢測(cè)值小于第二電流閾值時(shí)，判定需要關(guān)閉電源模塊自身；電壓檢測(cè)單元，用于檢測(cè)自身的輸出電壓并轉(zhuǎn)化為電壓檢測(cè)值輸出；當(dāng)所述電壓檢測(cè)值大于工作電壓閾值時(shí)判定自身處于供電狀態(tài)。
9.一種電源系統(tǒng)，包括至少兩個(gè)電源模塊和電源分配板，其特征在于，所述電源模塊作為第一電源模塊應(yīng)用于計(jì)算系統(tǒng)中，所述計(jì)算系統(tǒng)還包括第二電源模塊，所述第一電源模塊與所述第二電源模塊級(jí)聯(lián)方式開關(guān)機(jī)； 其中，所述第一電源模塊處于供電狀態(tài)，所述第二電源模塊處于關(guān)閉狀態(tài)，所述第一電源模塊包括負(fù)載檢測(cè)單元，用于獲取所述計(jì)算系統(tǒng)的負(fù)載，產(chǎn)生一個(gè)負(fù)載檢測(cè)值； 判斷單元，與負(fù)載檢測(cè)單元連接，用于根據(jù)所述負(fù)載檢測(cè)值產(chǎn)生一判斷信息，以判斷是否需要開啟所述第二電源模塊；開關(guān)機(jī)單元，用于當(dāng)所述判斷信息表示需要開啟所述第二電源模塊時(shí)，發(fā)送開機(jī)信號(hào) PSON給所述第二電源模塊；其中，所述第二電源模塊響應(yīng)所述開機(jī)信號(hào)實(shí)現(xiàn)開啟； 或者，所述第一電源模塊和所述第二電源均處于供電狀態(tài)，所述第二電源模塊包括 負(fù)載檢測(cè)單元，用于獲取所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的負(fù)載，產(chǎn)生一個(gè)負(fù)載檢測(cè)值； 判斷單元，用于根據(jù)所述負(fù)載檢測(cè)值產(chǎn)生一判斷信息，以判斷是否關(guān)閉所述第二電源模塊；開關(guān)機(jī)單元，用于當(dāng)所述判斷信息表示關(guān)閉所述第二電源模塊時(shí)，向所述第一電源模塊發(fā)出一請(qǐng)求信息，所述請(qǐng)求信息指示所述第一電源模塊向所述第二電源模塊發(fā)送關(guān)機(jī)信號(hào)，所述第二電源模塊根據(jù)該關(guān)機(jī)信號(hào)實(shí)現(xiàn)關(guān)閉。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，還包括信號(hào)支持模塊，用于通過分立電路傳輸或者通過軟件協(xié)議支持實(shí)現(xiàn)如下信號(hào) 作為第一電源模塊，向第二電源模塊發(fā)出的開機(jī)信號(hào)/關(guān)機(jī)信號(hào)； 作為第二電源模塊，接收到的來自第一電源模塊的開機(jī)信號(hào)/關(guān)機(jī)信號(hào)； 作為第一電源模塊，接收到的來自第二電源模塊的電壓檢測(cè)值； 作為第二電源模塊，向第一電源模塊發(fā)出的自身的關(guān)機(jī)請(qǐng)求； 作為第一電源模塊，接收到的來自第二電源模塊的關(guān)機(jī)請(qǐng)求。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電源模塊和電源系統(tǒng)，其中電源模塊作為第一電源模塊應(yīng)用于計(jì)算系統(tǒng)中，計(jì)算系統(tǒng)還包括第二電源模塊，第一電源模塊與第二電源模塊級(jí)聯(lián)，第一電源模塊處于供電狀態(tài)，第二電源模塊處于關(guān)閉狀態(tài)，第一電源模塊包括負(fù)載檢測(cè)單元，用于獲取計(jì)算系統(tǒng)的負(fù)載，產(chǎn)生一個(gè)負(fù)載檢測(cè)值；判斷單元，與負(fù)載檢測(cè)單元連接，用于根據(jù)負(fù)載檢測(cè)值產(chǎn)生一判斷信息，以判斷是否需要開啟第二電源模塊；開關(guān)機(jī)單元，用于當(dāng)判斷信息表示需要開啟第二電源模塊時(shí)，發(fā)送開機(jī)信號(hào)PSON給第二電源模塊；其中，第二電源模塊響應(yīng)開機(jī)信號(hào)實(shí)現(xiàn)開啟。本發(fā)明的技術(shù)方案，簡(jiǎn)化了原有的電源分配板，甚至不須配置分配板而用導(dǎo)線連接各個(gè)電源模塊，節(jié)省了成本。
文檔編號(hào)H02J9/06GK102347633SQ201010244469
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2010年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月3日
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