一种供电系统、电源供应单元和服务器的制作方法

1.本发明涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种供电系统、电源供应单元和服务器。


背景技术：

2.户外机柜、通信基站、服务器、新能源汽车等用电设备都部署多个电源供应单元(power supply unit，psu)。多个psu并联在一起，一并为用电设备供电。多个psu安装时，用电设备需要软件和硬件来管理多个psu协同工作。通常情况下，用电设备与psu是由不同厂家生产，用电设备与psu配置的软件和硬件不相同，导致用电设备与psu之间的适配性比较差，以及增加了用电设备与psu之间组装难度。


技术实现要素：

3.为了解决上述的问题，本技术的实施例中提供了一种供电系统，供电系统的多个psu之间建立通信连接，多个psu中的一个psu可以接收其它电源供应单元的负载率，并根据自身的负载率和其它电源供应单元的负载率，控制自身和其它电源供应单元进入一种模式，可以绕开用电设备管理，以提高供电系统的各个部件之间的适配性，以及降低用电设备与电源供应单元之间组装难度。另外，本技术还提供了与该供电系统对应的电源供应单元和服务器。
4.为此，本技术的实施例中采用如下技术方案：
5.第一方面，本技术实施例提供了一种供电系统，包括：用电设备，多个电源供应单元，与所述用电设备电连接，电源供应单元包括控制器，所述控制器，用于控制所述电源供应单元为所述用电设备提供电能；所述多个电源供应单元包括主机，所述主机为控制其它电源供应单元进行工作的电源供应单元，所述主机的控制器控制所述其它电源供应单元的控制器；所述主机，用于基于所述多个电池供应单元的负载率，控制所述多个电池供应单元分别处在供电模式、备机模式和休眠模式中的一种模式；所述负载率是指电源供应单元供电时的供电功率与所述电源供应单元的额定功率之间的比值；所述供电模式是指所述电源供应单元为所述用电设备供电的模式；所述备机模式是指所述电源供应单元的输出电压小于所述用电设备的额定电压、且不为所述用电设备供电的模式；所述休眠模式是指所述电源供应单元的输出电压为0、且不为所述用电设备供电的模式。
6.在该实施方式中，多个电源供应单元为用电设备供电时，多个电源供应单元中选择一个电源供应单元作为一个主机。主机可以接收其它电源供应单元的负载率，根据多个电源供应单元的负载率，控制多个电源供应单元进入供电模式、备机模式和休眠模式中的一种模式，以提高每个电源供应单元的供电效率。另外，电源供应单元不需要用电设备参与，可以实现多个电源供应单元之间智能组网、智能控制以及智能管理，让整个供电系统可以高可靠性、高效率地工作。
7.在一种实施方式中，还包括：通信总线，分别与所述用电设备和所述多个电源供应单元的控制器耦合，用于让所述用电设备与所述多个电源供应单元之间、所述多个电源供
应单元之间建立通信连接。
8.在该实施方式中，通信总线可以让多个电源供应单元之间、多个电源供应单元与用电设备之间建立通信连接。多个电源供应单元之间通过通信总线进行数据传输，可以绕开用电设备参与，以提高供电系统的各个部件之间的适配性，以及降低用电设备与电源供应单元之间组装难度。
9.在一种实施方式中，还包括：均流总线，分别与所述多个电源供应单元的控制器耦合，用于接收所述电源供应单元的模拟信号，以及向所述电源供应单元发送模拟信号。
10.在该实施方式中，均流总线分别与多个电源供应单元耦合。电源供应单元通过均流总线快速检测处于供电模式的电源供应单元的平均负载率，能够让处于备机模式的电源供应单元快速退出备机模式，不再依赖速度较慢的系统通讯唤醒功能，从而减小了输出电压波动范围，提高用电设备的可靠性。
11.在一种实施方式中，还包括：母排总线，分别与所述用电设备和所述多个电源供应单元电连接，用于将所述多个电源供应单元的电能输入到所述用电设备。
12.在该实施方式中，多个处于供电模式的电源供应单元并联在母排总线，让多个电源供应单元的电能汇聚在一起，一并为用电设备供电，以提高供电系统的稳定性。
13.在一种实施方式中，处于备机模式的电源供应单元的输出电压大于所述用电设备的工作电压范围的下限电压。
14.在该实施方式中，处于备机模式的电源供应单元的输出电压一般要大于用电设备正常工作时的工作电压范围的最小电压。当处于供电模式的电源供应单元的输出电压跌落到用电设备正常工作时的工作电压范围的最小电压时，处于备机模式的电源供应单元为用电设备供电，避免处于供电模式的电源供应单元的输出电压继续跌落，导致用电设备的电压过低出现宕机。
15.在一种实施方式中，所述电源供应单元设置有优先级信息，所述多个电源供应单元的各个电源供应单元，用于分别通过所述通信总线接收除自身以外的其它电源供应单元的优先级信息，将所述多个电源供应单元的优先级信息中的最高优先级信息或最低优先级信息对应的电源供应单元设置为所述主机。
16.在该实施方式中，多个电源供应单元分别设置有优先级信息，让多个电源供应单元根据优先级信息进行竞争，选择出一个电源供应单元作为主机，实现电源供应单元负责整个供电系统的控制逻辑和计算逻辑，以及对从机的工作状态进行监控、调节和管理，可以避免用电设备参与。
17.在一种实施方式中，所述主机，还用于间隔设定时间，将所述多个电源供应单元的优先级信息中的最高优先级信息设置为最低优先级信息；或者，间隔设定时间，将所述多个电源供应单元的优先级信息中的最低优先级信息设置为最高优先级信息。
18.在该实施方式中，主机通过改变电源供应单元的优先级信息，让主机和从机可以动态切换模式，避免主机和部分从机一直工作在供电模式或备机模式下，而其它从机工作在休眠模式下，导致多个电源供应单元的储能设备的寿命不均衡等问题。
19.在一种实施方式中，所述主机，具体用于通过所述均流总线接收所述多个电源供应单元的平均负载率，并响应于所述多个电源供应单元的平均负载率均小于设定负载率，控制部分处于供电模式的电源供应单元退出供电模式；以及响应于所述多个电源供应单元
的平均负载率均大于所述设定负载率，控制部分处于备机模式和/或休眠模式的电源供应单元进入供电模式。
20.在该实施方式中，处于供电模式的电源供应单元确定所有电源供应单元的平均负载率小于半载负载率或半载附件负载率时，主机让部分处于供电模式的电源供应单元退出供电模式，并切换到备机模式或休眠模式，以实现提高剩下处于供电模式的电源供应单元的负载率。以及处于供电模式的电源供应单元确定所有电源供应单元的平均负载率大于半载负载率或半载附件负载率时，主机让部分处于备机模式的电源供应单元退出备机模式，并切换到供电模式，以实现提高处于供电模式的电源供应单元的负载率。
21.在一种实施方式中，所述电源供应单元包括电压采样电路，处于备机模式的电源供应单元的电压采样电路采集所述母排总线的电压，并响应于所述母排总线的电压不大于所述处于备机模式的电源供应单元的输出电压，进入供电模式。
22.在该实施方式中，电源供应单元包括电压采样电路。电压采样电路采集母排总线的电压。在母线总线的电压跌落时，电源供应单元通过电压采样电路快速检测出母线总线出现异常，避免处于备机模式的电源供应单元不及时响应，用电设备有可能出现宕机风险。
23.第二方面，本技术实施例提供了一种电源供应单元，包括：控制器，与至少一个电源供应单元的控制器耦合，用于基于所述至少一个电池供应单元的负载率，控制所述至少一个电池供应单元分别处在供电模式、备机模式和休眠模式中的一种模式；所述负载率是指电源供应单元供电时的供电功率与所述电源供应单元的额定功率之间的比值；所述供电模式是指为用电设备供电的模式；所述备机模式是指所述电源供应单元的输出电压小于所述用电设备的额定电压、且不为所述用电设备供电的模式；所述休眠模式是指所述电源供应单元的输出电压为0、且不为所述用电设备供电的模式。
24.在该实施方式中，电源供应单元可以接收其它电源供应单元的负载率，根据自身的负载率和其它电源供应单元的负载率，控制自身和其它电源供应单元进入供电模式、备机模式和休眠模式中的一种模式，以提高每个电源供应单元的供电效率。另外，电源供应单元不需要用电设备参与，可以实现电源供应单元可与其它电源供应单元之间智能组网、智能控制以及智能管理，让整个供电系统可以高可靠性、高效率地工作。
25.在一种实施方式中，所述电源供应单元处于备机模式时，所述电源供应单元的输出电压大于所述电源供应单元供电的用电设备的工作电压范围的下限电压。
26.在一种实施方式中，所述控制器，具体用于响应于所述至少一个电池供应单元的负载率均小于设定负载率，控制部分处于供电模式的电源供应单元退出供电模式；以及响应于所述至少一个电池供应单元的负载率均大于所述设定负载率，控制部分处于备机模式和/或休眠模式的电源供应单元进入供电模式。
27.在一种实施方式中，所述控制器，用于采集处于供电模式的电源供应单元的输出电压，并响应于所述处于供电模式的电源供应单元的输出电压不大于所述处于备机模式的电源供应单元的输出电压，控制部分处于备机模式的电源供应单元进入供电模式。
28.第三方面，本技术实施例提供了一种服务器，包括：多个元器件，多个供电模组，供电模组包括控制器，所述控制器，用于控制所述供电模组为所述多个元器件提供电能；所述多个供电模组包括主机，所述主机为控制其它供电模组进行工作的供电模组，所述主机的控制器控制所述其它供电模组的控制器；所述主机，用于基于所述多个电池供应单元的负
载率，控制所述多个电池供应单元分别处在供电模式、备机模式和休眠模式中的一种模式；所述负载率是指供电模组供电时的供电功率与所述供电模组的额定功率之间的比值；所述供电模式是指所述供电模组为所述多个元器件供电的模式；所述备机模式是指所述供电模组的输出电压小于所述多个元器件的额定电压、且不为所述多个元器件供电的模式；所述休眠模式是指所述供电模组的输出电压为0、且不为所述多个元器件供电的模式。
29.在一种实施方式中，所述供电模组设置有优先级信息，所述多个供电模组的各个供电模组，用于分别接收除自身以外的其它供电模组的优先级信息，将所述多个供电模组的优先级信息中的最高优先级信息或最低优先级信息对应的供电模组设置为所述主机。
30.在一种实施方式中，所述主机，具体用于接收所述多个供电模组的平均负载率，并响应于所述多个供电模组的平均负载率均小于设定负载率，控制部分处于供电模式的供电模组退出供电模式；以及响应于所述多个供电模组的平均负载率均大于所述设定负载率，控制部分处于备机模式和/或休眠模式的供电模组进入供电模式。
附图说明
31.下面对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍。
32.图1为psu的供电效率与psu的负载率之间的关系图；
33.图2为本技术实施例中提供的一种供电系统的架构示意图；
34.图3为本技术实施例中提供的一种供电系统的架构示意图；
35.图4为本技术实施例中提供的一种psu的架构示意图；
36.图5为本技术实施例中提供的处于供电模式的psu、处于备机模式的psu和处于休眠模式的psu的输出电压之间的关系图；
37.图6为本技术实施例中提供的处于供电模式的psu的输出电压随供电负载的关系图；
38.图7为本技术实施例中提供的处于供电模式的部分psu出现故障时剩下的处于供电模式的psu的输出电压变化示意图；
39.图8为本技术实施例中提供的处于供电模式的部分psu的输出电压出现异常时剩下的处于供电模式的psu的输出电压变化示意图；
40.图9为本技术实施例中提供的一种供电系统的架构示意图。
具体实施方式
41.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
42.在本技术的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
43.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，还可以是抵触连接或一体的连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
44.在本技术的描述中，术语“和/或”，是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。本文中符号“/”表示关联对象是或者的关系，例如a/b表示a或者b。
45.在本技术的描述中，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。例如，第一响应消息和第二响应消息等是用于区别不同的响应消息，而不是用于描述响应消息的特定顺序。
46.在本技术实施例中，“在一个实施例中”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本技术实施例中被描述为“在一个实施例中”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“在一个实施例中”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
47.在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以适合的方式结合。
48.psu是指由控制器、低压配电器、结构件等部件组成。psu的控制器具有采集储能设备的总电压、储能设备的总电流，控制储能设备的充电电路和储能设备的放电电路的接通或断开，以及与其它psu或其它控制器建立通信连接等功能。在一个实施例中，psu还可以包括储能设备。psu作为备用电源，在主电源断电的情况下，可以为用电设备供电。
49.多个psu为用电设备供电时，多个psu的供电功率与用电设备的额定功率保持平衡。如果多个psu中的一个或多个psu供电异常，剩下的psu的供电功率小于用电设备的额定功率，会导致用电设备宕机，从而降低用电设备的稳定性。
50.为了提高用电设备的稳定性，可以让多于正常数量的psu为用电设备供电。用电设备运行过程中，只有个别时间段的业务量比较大，用电设备运行在重载状态。用电设备大部分时间段的业务量比较小，用电设备运行在轻载状态。psu功率和数量是按照用电设备最大负载条件下配置的，并进行供电冗余设计，留有较大的余量。单个psu的负载率比较低。其中，负载率是指psu正在供电时的供电功率与psu的额定功率之间比值。
51.psu的供电效率是指psu的输出有功功率与psu的输入有功功率的比值。如图1所示，psu的供电效率与psu的负载率之间的函数关系类似于抛物线形状。通常情况下，psu的负载率处于轻载或重载时，psu的供电效率比较低。psu的负载率处于或半载附件负载率时，psu的供电效率最高。用电设备运行过程中，用电设备会在重载与轻载之间随时切换。但是，psu的工作模式并不能根据用电设备的运行状态自由切换，导致psu不能以最高的供电效率进行供电。
52.为了解决现有的psu不能以较高的供电效率进行供电的缺陷，本技术实施例提供了一种供电系统、psu和服务器。
53.本技术实施例保护的供电系统，包括用电设备和多个psu。多个psu与用电设备电连接。psu包括控制器。控制器用于控制psu为用电设备提供电能。多个psu包括主机。主机为控制其它psu进行工作的psu。主机的控制器控制其它psu的控制器。主机用于基于多个psu的负载率，控制多个psu分别处在供电模式、备机模式和休眠模式中的一种模式。供电模式是指psu为用电设备供电的模式。备机模式是指psu的输出电压小于用电设备的额定电压、且不为用电设备供电的模式。休眠模式是指psu的输出电压为0、且不为用电设备供电的模式。
54.该实施方式中，多个psu为用电设备供电时，多个psu中选择一个psu作为一个主机。主机可以接收其它psu的负载率，根据多个psu的负载率，控制多个psu进入供电模式、备机模式和休眠模式中的一种模式，以提高每个psu的供电效率。另外，psu不需要用电设备参与，可以实现多个psu之间智能组网、智能控制以及智能管理，让整个供电系统可以高可靠性、高效率地工作。
55.本技术实施例保护的psu，包括：控制器。控制器，与至少一个psu的控制器耦合，用于基于至少一个psu的负载率，控制至少一个psu分别处在供电模式、备机模式和休眠模式中的一种模式。
56.在该实施方式中，psu可以接收其它psu的负载率，根据自身的负载率和其它psu的负载率，控制自身和其它psu进入供电模式、备机模式和休眠模式中的一种模式，以提高每个psu的供电效率。另外，psu不需要用电设备参与，可以实现psu可与其它psu之间智能组网、智能控制以及智能管理，让整个供电系统可以高可靠性、高效率地工作。
57.图2为本技术实施例中提供的一种供电系统的架构示意图。如图2所示，供电系统10包括用电设备100、n个psu 200、通信总线300、均流总线400和母排总线500。n为大于1的正整数。用电设备100和n个psu 200通过通信总线300建立通信连接。n个psu 200通过通信总线300相互建立通信连接。n个psu 200通过均流总线400相互耦合。n个psu 200的输出端分别耦合于母排总线500。在一个实施例中，psu 200的输出电压范围为46v～56v。
58.用电设备100可以是户外机柜、通信基站、服务器、新能源汽车或其它需要电能的设备。用电设备100接收到psu 200输出的电能后，可以进行工作。
59.通信总线300可以用于让用电设备100与psu 200建立通信连接，实现用电设备100与psu200之间进行数据传输。本技术中，psu 200可以通过通信总线300与用电设备100建立通信连接，向用电设备100发送通信信息，或者接收用电设备100的通信信息。psu 200与用电设备100之间可以进行数据传输，让用电设备100可以控制psu 200进行工作，以及让用电设备100与psu200协同工作。
60.通信总线300可以分别与多个psu 200耦合，让多个psu 200之间建立通信连接。多个psu200中的任意一个psu 200可以通过通信总线300与其它psu 200建立通信连接，向其它psu 200发送通信信息，或者接收其它psu 200的通信信息。psu 200与其它psu 200之间进行数据传输，可以控制其它psu 200进行工作，以及可以与其它psu 200协同工作。
61.本技术中，通信总线300可以是有线接口，如金线、引脚、印刷电路板(printed circuit board，pcb)或其它类型的有线接口。通信总线300可以是无线接口，如蓝牙模块、近场通信(near field communication，nfc)模块或其它无线通信模块。其它实施例中，通信总线300可以控制器局域网络(controller area network，can)、串行外设接口(serial peripheral interface，spi)、通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter，uart)等。
62.均流总线400可以分别与多个psu 200耦合，让多个psu 200之间可以传输模拟信号。本技术中，psu 200可以开启负载率上报使能功能，检测自身的负载率，并将负载率转换成模拟电压信号，传输到均流总线400。均流总线400接收到多个psu 200的负载率，可以根据多个psu200的负载率，计算出psu 200的平均负载率，并将平均负载率以模拟信号的形式发送给各个psu 200，让各个psu 200可以接收到其它psu 200的负载率。
63.在一个实施例中，如图3所示，多个psu 200分别与均流总线400电连接。psu 200分别开启负载率上报使能功能，将模拟电压信号上传到均流总线400。均流总线400根据各个psu 200的模拟电压信号，计算出平均电压
△
v＝(v1+v2+
…
+vn)/n。psu 200内部设置有均流采样电路，用于采集均流总线400的模拟平均电压信号，并根据平均电压计算出所有psu 200的负载率，实现得到其它psu 200的负载率。
64.母排总线500可以分别与多个psu 200的输出端口电连接，让多个psu 200并联在母排总线500。在一个实施例中，psu 200可以为电池。多个psu 200的储能设备进行放电时，可以向母排总线500提供电能。多个psu 200可以接收母排500提供的电能，让psu 200的储能设备进行充电。
65.在一个实施例中，psu 200内部设置有采样电路。psu 200与母排总线500电连接时，psu200的采样电路可以采集母排总线500的电压，并根据母排总线500的电压执行其它功能。其它实施例中，母排总线500可以是直流母排或交流母排。如果母排总线500为直流母排，psu 200可以将直流电直接输入到母排总线500。如果母排总线500为交流母排，psu 200可以将直流电转换成交流电，并输入到母排总线500。
66.图4为本技术实施例中提供的一种psu的架构示意图。如图4所示，psu 200包括储能设备210和控制器220。储能设备210分别与控制器220耦合。储能设备210可以为现有的各种电池。储能设备210可以拓展为外接的电力系统。
67.psu 200的控制器220与通信总线300建立通信连接，可以将储能设备210的总电压、储能设备210的总电流等数据发送到通信总线300，实现psu 200与用电设备100和其它psu 200进行通信连接，并控制用电设备100和其它psu 200工作。本技术实施例中，多个psu 200的控制器220可以通过通信总线300相互连接，实现多个p su 200之间、以及多个psu 200与用电设备100之间硬件上的通讯连接。psu 200的控制器220存储有智能算法和智能控制逻辑，实现多个psu 200之间智能组网、智能控制以及智能管理，让整个供电系统10可以高可靠性、高效率地工作。
68.本技术中，多个psu 200为用电设备100供电时，多个psu 200之间会根据一定逻辑算法选择出一个psu作为主机，协调管理整个控制系统工作；其它psu 200为从机，可以接受主机的管理。通常情况下，多个psu 200为平等关系。每个psu 200都有机会成为主机。每个psu 200都有机会成为从机。多个psu 200可以通过设定的优先级信息进行竞争，并选择出一个psu 200作为主机。其中，主机是负责整个供电系统10的控制逻辑和计算逻辑，以及对从机的工作状态进行监控、调节和管理。
69.在一个实施例中，优先级信息可以为电源槽位的地址。用电设备100分别通过电源槽位与多个psu 200电连接。用电设备100在出厂的时候，可以对各个电源槽位进行编号，作为电源槽位的地址。多个psu 200耦合于用电设备100的电源槽位时，psu 200可以读取电源槽位的地址。每个psu 200将自身的电源槽位的地址通过通信总线300分别发送给其它psu 200，让每个psu 200都缓存有其它psu 200的电源槽位的地址。
70.多个psu 200可以按照电源槽位的地址的大小进行排序，将最大的电源槽位的地址定义为最高优先级信息，将最小的电源槽位的地址定义为最小优先级信息。或者，多个psu 200可以按照电源槽位的地址的大小进行排序，将最小的电源槽位的地址定义为最高优先级信息，将最大的电源槽位的地址定义为最小优先级信息。多个psu 200可以将最高优
先级的电源槽位的地址对应的psu 200选定为主机，其它psu 200选定为从机。
71.在一个实施例中，优先级信息可以为电子标签序列号。psu 200在出厂的时候，psu 200的存储器内部可以提前写入电子标签序列号。多个psu 200与用电设备100电连接时，每个psu200将自身的电子标签序列号通过通信总线300分别发送给其它psu 200，让每个psu 200都缓存有其它psu 200的电子标签序列号。
72.多个psu 200可以按照电子标签序列号的大小进行排序，将最大的电子标签序列号定义为最高优先级信息，将最小的电子标签序列号定义为最小优先级信息。或者，多个psu 200可以按照电子标签序列号的大小进行排序，将最小的电子标签序列号定义为最高优先级信息，将最大的电子标签序列号定义为最小优先级信息。多个psu 200可以将最高优先级的电子标签序列号对应的psu 200选定为主机，其它psu 200选定为从机。
73.本技术中，多个psu 200为用电设备100供电时，每个psu 200的控制器220可以计算出自身的负载率。每个从机将自身的负载率通过通信总线300发送至主机。主机根据自身的负载率和从机的负载率，计算出需要关闭或开启的psu 200的数量，让部分psu 200处于备机模式或休眠模式。
74.正常情况下，多个psu 200中的一部分psu 200处于供电模式，多个psu 200中的一部分psu 200处于备机模式，多个psu 200中的一部分psu 200可以处于休眠模式。其中，供电模式是指psu 200正常地为用电设备100供电的模式。备机模式是指psu 200的输出电压低于用电设备100的额定电压、且不为用电设备100供电的模式。休眠模式是指psu 200输出的输出电压为零或接近于0、且psu 200不为用电设备100供电的模式。
75.如图5所示，psu 200处于供电模式时，psu 200的输出电压v1一般为psu 200的额定电压vout。psu 200处于备机模式时，psu 200的输出电压v2小于psu 200的额定电压vout。此时，多个psu 200为用电设备100供电时，如果有部分的psu 200的输出电压v2小于psu 200的额定电压vout，该psu 200不能为用电设备100供电。psu 200处于休眠模式时，psu 200的输出电压v3为零或接近于零。此时，psu 200相当于关机状态，可以降低psu 200的电能损耗。
76.在一个实施例中，多个psu 200竞选出一个psu 200作为主机后，主机可以根据电源槽位的地址或电子标签序列号，对所有的从机进行优先级排序。主机一般是处在供电模式。主机可以根据从机的排序的优先级，选择优先级高的部分从机进入供电模式，选择优先级次一级的部分从机进入备机模式，选择优先级低的部分从机进入休眠模式。
77.主机根据电源槽位的地址或电子标签序列号确定出优先级的顺序可以是不固定的，主机可以动态调整电源槽位的地址或电子标签序列号的优先级信息。主机通过改变电源槽位的地址或电子标签序列号的优先级信息，让主机和从机可以动态切换模式，避免主机和部分从机一直工作在供电模式或备机模式下，而其它从机工作在休眠模式下，导致多个psu 200的储能设备的寿命不均衡等问题。
78.在一个实施例中，主机可以根据psu 200的健康度、荷电率等参数，对主机和从机的优先级重新定义，让健康度数值比较大、或生命周期余额大的psu 200设置为高优先级，让健康度数值比较小、或生命周期余额小的psu 200设置为低优先级。主机可以控制健康度数值最大、或生命周期余额最大的部分psu 200处于供电模式。主机可以控制健康度数值比较大、或生命周期余额比较大的部分psu 200处于备机模式。主机可以控制让健康度数值最
小、或生命周期余额最小的部分psu 200处于休眠模式。
79.在一个实施例中，主机可以对各个psu 200的优先级进行重新排序。每间隔一段时间，主机将最高优先级对应的电源槽位的地址或电子标签序列号定义为最低优先级。或者，每间隔一段时间，主机将最低优先级对应的电源槽位的地址或电子标签序列号定义为最高优先级。主机每间隔一段时间改变各个psu 200的优先级的排序，让各个psu 200在供电模式、备机模式和休眠模式之间相互切换，可以避免多个psu 200的储能设备的寿命不均衡等问题。
80.本技术中，主机利用循环相对排序法则，将主机和从机的电源槽位的地址或电子标签序列号按照相对大小顺序排序，让最大序号后面为最小序号。每间隔一段时间，改变整体序号的数值，如此循环。在一个实施例中，多个psu 200供电时，最高优先级为电源槽位的地址或电子标签序列号的最小值与计数器的计数之和。psu 200每次供电时，将寄存器存储的序号进行初始化处理。psu 200每次供电的时间超过一定时间周期，计数器累加1。计数器累加的最大数值为psu 200总数减去1。计数器累加的数值达到最大值时进行清零。
81.本技术实施例中，多个psu 200之间可以通过通信总线300建立通信连接。多个psu 200可以自动组网，建立协同群组。按照供电模式、备机模式和休眠模式的分配机制，可以将多个psu 200分别分配成供电模式、备机模式和休眠模式，让多个psu 200可以实现系统级效率智能寻优。
82.psu 200的控制器220与均流总线400耦合，可以将携带有自身负载率的模拟信号发送至均流总线400，以及接收均流总线400发送的携带有所有psu 200的平均负载率的模拟信号。在一个实施例中，处于供电模式的psu 200可以通过均流总线400接收所有psu 200的平均负载率。处于供电模式的psu 200确定所有psu 200的平均负载率小于半载负载率或半载附件负载率时，处于供电模式的优先级低的psu 200退出供电模式，并切换到备机模式或休眠模式，以实现提高剩下处于供电模式的psu 200的负载率。
83.在一个实施例中，处于备机模式或休眠模式的psu 200可以通过均流总线400接收所有psu 200的平均负载率。处于备机模式或休眠模式的psu 200确定处于供电模式的psu 200的所有psu 200的平均负载率大于半载负载率或半载附件负载率时，处于备机模式的优先级高的psu 200退出备机模式，并切换到供电模式，以实现降低处于供电模式的psu 200的负载率。处于休眠模式的优先级高的psu 200退出休眠模式，且切换到供电模式或备机模式，以实现降低处于供电模式的psu 200的负载率。
84.本技术实施例中，psu 200可以通过均流总线400接收其它psu 200的负载率，可以主动地切换模式。例如，处于供电模式的psu 200的负载率大于半载负载率或半载附件负载率时，处于备机模式或休眠模式的部分psu 200可以快速地切换到供电模式。相比较psu 200通过通信总线300切换模式的方式，psu 200通过均流总线400可以切换模式的方式更快，让多个psu 200为用电设备100供电的电压更稳定。
85.psu 200的控制器220与母排总线500电连接，psu 200将输出的电能传输到母排总线500，为用电设备100供电。本技术中，处于供电模式的psu 200的输出电压为用电设备100的额定电压。处于备机模式的psu 200小于用电设备100的额定电压，但不能向用电设备100提供电能。
86.psu 200的控制器220包括采样电路。控制器220的采样电路采集母排总线500的电
压。在一个实施例中，用电设备100的负载突然加重、或部分处于供电模式的psu 200突然不工作时，处于供电模式的psu 200的供电能力不足，会导致母线总线500的电压跌落。如果处于备机模式的psu 200不及时响应，用电设备100有可能出现宕机风险。因此，处于备机模式或休眠模式的psu 200检测到母排总线500的电压小于用电设备100的额定电压时，psu 200确定用电设备100处于重载，可以快速地、间接地判断出异常工况的风险。处于备机模式的优先级高的psu200退出备机模式，并切换到供电模式，让更多的psu 200为用电设备100供电，以实现提高母排总线500的电压。处于休眠模式的优先级高的psu 200退出休眠模式，且切换到供电模式或备机模式，以实现提高母排总线500的电压。
87.本技术实施例中，psu 200可以通过母排总线500向用电设备100供电，并检测母排总线500的电压。处于备机模式或休眠模式的psu 200在检测到母排总线500的电压小于用电设备100的额定电压时，处于备机模式或休眠模式的psu 200主动地切换模式，避免母排总线500的电压跌落，导致用电设备100宕机。相比较psu 200通过通信总线300和均流总线400切换模式的方式，psu 200通过检测母排总线500的电压进行切换模式的方式更快，让多个psu 200为用电设备100供电的电压更稳定。
88.本技术中，用电设备100处于轻载运行时，为用电设备100供电的psu 200的数量比较少，其它的psu 200运行在备机模式或休眠模式。用电设备100的业务突然加重时，用电设备100的供电需求会出现快速地增加。即，用电设备100由轻载突然切换重载。此时，用电设备100需要快速地唤醒处于备机模式或休眠模式的psu 200，让处于备机模式或休眠模式的psu 200为用电设备100提供电能。如果处于备机模式或休眠模式的psu 200不能快速地被唤醒，母排总线500的电压会跌落。母排总线500的电压低于用电设备100的最低供电电压时，用电设备100可能因电压过低而关机，降低用电设备100的稳定性。
89.通常情况下，用电设备100由轻载突然切换到重载时，处于供电模式的psu 200在短时间内输出的输出电流可能会超过psu 200的过流保护点。psu 200内部可能触发过流保护(over current protection，ocp)机制，让psu 200关断。一个或多个psu 200因触发ocp机制关闭后，剩下的处于供电模式的psu 200的数量减少。剩下的处于供电模式的psu 200负载加重也触发ocp机制关闭，导致所有处于供电模式的psu 200触发ocp机制关闭，导致用电设备100掉电宕机。
90.本技术实施例中，多个psu 200为用电设备100供电时，主机可以限制处于备机模式的psu200的数量和处于休眠模式的psu 200的数量。主机可以让更多的psu 200处于供电模式，使得处于供电模式的psu 200的负载率处在半载负载率或半载附件负载率。如果处于供电模式的psu 200出现一个或少量几个psu 200停止供电时，其它处于供电模式的psu 200的负载率在半载负载率附近波动，可以避免其它处于供电模式的psu 200的负载率过大，降低其它处于供电模式的psu 200的供电效率。此外，处于供电模式psu 200的负载率处于半载负载率或半载附件负载率，用电设备100由轻载突然切换到重载后，处于供电模式psu 200的输出电压还可以保持在用电设备100的额定电压，可以避免用电设备100出现低压断电问题。
91.本技术实施例保护的一种服务器，包括：多个元器件和多个供电模组。供电模组包括控制器。控制器用于控制供电模组为多个元器件提供电能。多个供电模组包括主机。主机为控制其它供电模组进行工作的供电模组。主机的控制器控制其它供电模组的控制器。主
机用于基于多个供电模组的负载率，控制多个供电模组分别处在供电模式、备机模式和休眠模式中的一种模式。元器件可以为芯片、处理器、电阻、电容、集成电路等耗电器件。供电模组可以为电池、不间断电源等提供电能的组件。
92.在一个实施例中，用电设备100可以为超级计算服务器。超级计算服务器的最大功率可以为p_total＝36kw。供电系统10的多个psu 200分为两组，采用n+n备份的a/b两路供电架构。psu 200的额定功率为3kw。psu 200的最高功率点为半载p_fine。供电系统100的psu 200的总数量n＝(p/p)
×
2＝24个。p为用电设备100的额定功率，p为单个psu 200的额定功率。举例地，用电设备100在某段时间的总功率p_act＝2.8kw。用电设备100需要处于供电模式的psu 200的数量为n_normal＝p_act/p_fine＝进一法取整(1.867)＝2个。用电设备100需要处于备机模式的psu 200的数量为n_backup＝p_ttotal/p_单个＝进一法取整(12)＝10个。用电设备100需要处于休眠模式的psu 200的数量为n_sleep＝n_total-n_normal-n_backup＝12个。
93.本技术实施例中，主机控制部分psu 200处于备机模式时，让处于备机模式的psu 200的输出电压小于用电设备100的额定电压，且大于用电设备100正常的工作电压范围的下限电压。处于备机模式的psu 200的输出端口与母排总线500电连接，将电能输入到母排总线500。在多个psu 200供电场景下，如果psu 200的输出电压不相同，输出大电压的psu 200为用电设备100供电，输出小电压的psu 200不能为用电设备100供电。因此，处于备机模式的psu 200的输出电压小于用电设备100的额定电压时，处于供电模式的psu 200为用电设备100供电，处于备机模式的psu 200不能为用电设备100供电。
94.用电设备100由轻载转换成重载时，现有的处于供电模式的psu 200的输出功率可能小于用电设备100的工作功率，会导致母排总线500的电压不断地下降。当输出母排500的电压降低到处于备机模式的psu 200的输出电压时，处于备机模式的psu 200可以为用电设备100供电，避免母排总线500的电压继续下降。此时，处于供电模式的psu 200和部分处于备机模式的psu200一并为用电设备100供电，可以避免用电设备100出现低压断电问题。
95.在一个实施例中，处于备机模式的psu 200的输出电压小于用电设备100的额定电压。处于备机模式的psu 200的输出电压大于用电设备100正常的工作电压范围的下限电压。其它实施例中，处于备机模式的psu 200的输出电压比用电设备100的额定电压小0.2v-0.3v。
96.在一个实施例中，多个处于备机模式的psu 200的输出电压不相同。母排总线500的电压不断地下降的过程中，处于备机模式的psu 200一个一个地为用电设备100供电，可以防止所有的处于备机模式的psu 200同时为用电设备100供电，导致过多的psu 200供电，每个psu200的负载率过低，效率低，造成电力浪费。
97.本技术实施例中，处于备机模式的psu 200的控制器220可以自动地切换更高的环路增益，以提高psu 200的备机环路的响应速度，从而提高接载能力。处于备机模式的psu 200为用电设备100供电时，psu 200由备机模式切换到供电模式。psu 200在模式切换完成后，可以触发自动切换为正常的环路参数，以提高供电系统10的稳定性。psu 200计算psu 200的抬升的电压，快速地将输出电压抬升到用电设备100的额定电压，提高处于备机模式的psu 200的备机环路的响应速度。
98.母排总线500的电压在不断下降过程中，母排总线500的电压跌落到处于备机模式
的psu200的输出电压时，处于备机模式的psu 200快速地为用电设备100供电，可以避免母排总线500的电压进一步下降，导致用电设备100出现低压断电的问题。
99.本技术实施例中，多个psu 200分别与均流总线400耦合，可以实时通过硬件模拟电路上传自身负载率至均流总线400，并且实时接收代表所有处于供电模式的psu 200的平均负载率的模拟信号。用电设备100由重载切换到轻载时，正在供电的psu 200的数量比较多，导致处于供电模式的psu 200的负载率比较低。psu 200可以通过均流总线400接收其它psu 200的负载率，根据自身的负载率和其它psu 200的负载率，计算出需要退出供电模式的psu 200的数量，并让自身或其它psu 200退出供电模式。
100.在一个实施例中，主机计算出需要退出供电模式的psu 200的数量后，可以通过通信总线300向设定数量的从机发送控制指令，让接收到控制指令的从机退出供电模式，并切换到备机模式或休眠模式。在其它实施例中，接收控制指令的从机可以为优先级比较低的psu 200。接收控制指令的从机可以为由备机模式转换成供电模式的psu 200。
101.本技术实施例中，psu 200为用电设备100供电的过程中，psu 200的输出负载小于满载时，psu 200的输出电压是保持不变的。psu 200的输出负载大于满载时，psu 200的输出电压随输出电流的增大而不断下降。如果psu 200的输出负载继续增加，psu 200的输出电压在触发ocp机制之前，快速地下垂到处于备机模式的psu 200的输出电压以下，会让处于备机模式的psu 200为用电设备100的供电。正在供电的psu 200可以将部分负载转移到处于备机模式的psu 200，可以避免psu 200触发ocp功能，导致用电设备100出现低压断电的问题。
102.在一个实施例中，如图6所示，v1为psu 200处于供电模式的输出电压。v2为psu 200处于备机模式的输出电压。当输出负载电流在psu 200的额定电流范围以内时，处于供电模式的psu 200的输出负载不断地增加时，处于供电模式的psu 200的输出电压可以保持不变。当处于供电模式的psu 200的输出负载超过满载时，处于供电模式的psu 200的输出电压不断地下降。处于供电模式的psu 200的输出电压跌落到处于备机模式的psu 200的输出电压v2时，处于备机模式的psu 200为用电设备100供电。处于供电模式的psu 200可以将部分负载转移到处于备机模式的psu 200，避免psu 200的输出电压继续下降。如果psu 200的输出电压不断地下降，psu 200的输出电流不断地增大，psu 200会触发ocp机制，导致用电设备100出现低压断电的问题。
103.本技术实施例中，处于供电模式的psu 200出现掉电、输出电压降低、温度过高等情况下，处于供电模式的psu 200会控制输出电压缓慢下降，可以将部分负载缓慢地转移到处于备机模式的psu 200，可以避免处于供电模式的psu 200在突然关机、触发过稳保护(over temperature protection，otp)机制等情况下缓慢关机后，导致用电设备100出现低压断电的问题。
104.在一个实施例中，如图7所示，v1为psu 200处于供电模式的输出电压。v2为psu 200处于备机模式的输出电压。处于供电模式的psu 200出现掉电、输出电压降低、温度过高等慢速故障时，出现故障的psu 200的输出电压缓慢下降到处于备机模式的psu 200的输出电压以下，然后封波关机。出现故障的psu 200的输出电压下降时，出现故障的psu 200的供电负载缓慢转移到其它处于供电模式的psu 200，从而避免出现故障的psu 200的供电负载快速地转移负载导致电压跌落的风险。
105.如果处于供电模式的psu 200为一个、且输出电压下降到处于备机模式的psu 200的输出电压时，出现故障的psu 200的供电负载缓慢地转移到其它处于备机模式的psu 200，并让处于备机模式的psu 200为用电设备100供电。
106.本技术实施例中，处于供电模式的psu 200出现故障时，处于供电模式的psu 200输出电压可能大于用电设备100的额定电压。也即，母排总线500的电压大于用电设备100的额定电压。psu 200的输出电压大于用电设备100的额定电压，会触发过压保护(over voltage protection，ovp)机制，保护用电设备100不被损坏。
107.本技术中，处于备机模式的psu 200可以检测母排总线500的电压。处于备机模式的psu200检测到母排总线500的电压大于用电设备100的额定电压的设定阈值时，处于备机模式的psu 200可以快速地抬高输出电压，以提高供电系统10的接载能力。出现故障的psu 200触发ovp机制时，出现故障的psu 200关断。处于备机模式的psu 200直接承接出现故障的psu 200的供电负载，避免出现故障的psu 200关断后，导致用电设备100出现低压断电的问题。
108.在一个实施例中，如图8所示，v1为psu 200处于供电模式的输出电压。v2为psu 200处于备机模式的输出电压。出现故障的psu 200的输出电压不断地增大，会在触发过压保护(over voltage protection，ovp)机制。处于备机模式的psu 200可以检测母排总线500的电压，提前预判处于供电模式的psu 200是否出现故障。处于备机模式的psu 200检测到母排总线500的电压大于用电设备100的额定电压时，缓慢地抬高输出电压，并达到用电设备100的额定电压。出现故障的psu 200触发ovp机制突然关机前，处于备机模式的psu 200切换到供电模式，为用电设备100供电。
109.处于备机模式的psu 200为用电设备100供电后，再缓慢地降低输出电压，并降低到原先的输出电压。如果现有的处于供电模式的psu 200可以为用电设备100供电时，处于备机模式的psu 200再次切换到备机模式。如果现有的处于供电模式的psu 200不能为用电设备100供电时，母排总线500不断地下降。当母排总线500再次跌落到处于备机模式的psu 200的输出电压时，处于备机模式的psu 200再次为用电设备100供电。
110.下面通过具体的例子来讲述本技术的技术方案实现过程。
111.用电设备100可以为融合服务器系统时，融合服务器系统的最大总功率需求为p_total＝36kw。供电系统10的多个psu 200分为两组，采用n+n备份的a/b两路供电架构。psu200的额定功率为3kw。psu 200的最高功率点为半载p_fine。供电系统100的psu 200的总数量n_total＝(p总功率/p单个电源功率)*2＝24(个)。psu 200的输出电压范围为46v～56v。典型值v_normal＝53.5v。融合服务器系统在夜间时的业务少，负载率小于10％。融合服务器系统在白天时的业务较重，负载率约40％。融合服务器系统偶尔存在轻载突加业务到满载的工况。
112.供电系统10的多个psu 200之间可以智能联调，实时动态调节供电系统10的处于供电模式、备机模式和休眠模式的psu 200的数量。用电设备100处于轻载状态时，一部分psu 200进入休眠模式，让psu 200停止输出，实现最大限度地降低损耗。一部分psu 200进入备机模式，让psu 200适当降低输出电压，不为用电设备100供电。处于备机模式的psu 200处在burst模式，损耗较小。剩余的psu 200处在供电模式，让psu 200的负载率提高到最佳效率点附近。也即，psu 200的负载率在半载负载率或半载附件负载率。
113.供电系统10的用电设备100不参与的情况下，多个psu 200之间通过通信总线300建立通信连接。多个psu 200可以自动组网，建立协同群组。主机按照供电模式、备机模式和休眠模式的分配机制，可以将多个psu 200分别分配成供电模式、备机模式和休眠模式，让多个psu 200可以实现系统级效率智能寻优。具体实现关键过程如下：
114.多个psu 200之间通过通信总线300建立通信连接，通信总线300可以为can。多个psu 200之间通过均流总线400相互耦合。多个psu 200的输出端口分别与母排总线500电连接。
115.供电系统10上电、供电系统10重新启动、新的psu 200接入用电设备100、部分psu 200出现故障、psu 200从用电设备100拔出等情况下，多个psu 200重新组网，进行主机和从机竞选，实现主机的竞选。在一个实施例中，如图9所示，用电设备100作为上位机。上位机有固定的地址，为0xff。上位机不参与竞争主机。通信总线500还有1-24号位的地址。电源槽位的地址1为最小地址，作为主机。其它电源槽位为从机。
116.从机进行优先级排序。23个从机按照电源槽位的地址的大小进行排序，并确定优先级。电源槽位的地址越小，优先级越大。电源槽位的地址越大，优先级越小。供电系统10开始供电时，psu 200内部的计数器x值初始化为0。供电系统10工作的第1天，计数器x＝0。2号电源槽位的地址最小，优先级最高。24号电源槽位的地址最大，优先级最低。供电系统10工作的第2天，计数器x＝1。3号电源槽位的地址优先级最高。2号电源槽位的地址优先级最低。供电系统10工作的第3天，计数器x＝2。4号电源槽位的地址优先级最高；3号电源槽位的地址优先级最低。每间隔一定时间周期(如24小时)触发一次重新排序动作，让主机确定哪些从机进入供电模式、备机模式和休眠模式等相应模式的优先级。
117.主机负责效率寻优计算，判断、控制其它从机的工作模式。主机先按照从机优先级顺序依次读取各从机的负载大小，并计算总负载大小。例如，融合服务器系统在某段时间总功率p_act＝2.8kw。主机计算需要处于供电模式的psu 200的数量为n_normal＝进一法取整(p_act/p_fine)＝进一法取整(1.867)＝2(个)。主机计算需要处于备机模式的psu 200的数量为n_backup＝p_total/p_psu-n_normal＝10(个)。主机计算需要处于休眠模式的psu 200的数量为n_sleep＝n_total-n_normal-n_backup＝12(个)。
118.主机按照优先级排序，分配各个从机进入对应的模式。主机和2号地址位从机进入供电模式。3号-12号地址位从机进入备机模式。13号-24号地址位从机进入休眠模式。主机将相应的命令下发给各个从机。从机收到各自的命令后，自行调节自身的供电模式。
119.例如，用电设备100的实际功率p_act＝2.8kw。10个处于备机模式的psu 200的输出电压降低0.5v也即，即处于备机模式的psu 200的输出电压v_backup＝53v。12个psu 200处于休眠模式。2个psu 200处于供电模式。如果用电设备100的业务突然加重到最大，用电设备100的供电需求出现快速地增加到满载。此时，主机或用电设备100唤醒处于备机模式或休眠模式的速度比较慢，一般在在几毫秒左右，导致用电设备100出现因低压关机的问题，为了解决用电设备100的业务突然加重导致母排总线500跌落的问题，具体实现方案为：
120.在一个实施例中，主机保证用电设备100运行在最大功率下。处于供电模式的psu 200的供电能力大于用电设备100的最大负载的需求。用电设备100突然加载到最大时需要12个psu200供电。其中，2个psu 200处于供电模式。10个psu 200处于备机模式。处于备机模式的psu200的输出电压稍微小于处于供电模式的psu 200的输出电压，并未关闭输出。也
即，处于备机模式的psu 200的输出电压v_backup＝53v。处于备机模式的psu 200的输出电压远大于用电设备100关机的电压46v。用电设备100突然加重时，处于供电模式的psu 200不能为用电设备100供电，会导致母排总线500的电压不断地下降。当母排总线500的电压跌落到53v时，处于备机模式的psu 200自动接载。
121.在一个实施例中，为了减小母排总线500的电压跌落幅度，psu 200可以提高备机环路的响应速度。psu 200处于备机模式时，环路增益为处于供电模式的psu 200的多倍，且处于备机模式的psu 200的功率因数校正(power factor correction，pfc)电压vbus比处于备机模式的psu 200高20v，极大地提高了psu 200的备机环路的响应速度和接载能力。处于备机模式的psu 200检测到输出电压瞬时低于52v时，触发强制更改环路计算结果pi，减少环路pid计算过程，进一步提高备机环路响应速度。
122.在一个实施例中，处于备机模式的psu 200通过均流总线400快速地检测出处于供电模式的psu 200的负载率大于70％时，可以快速地退出备机模式，并转换到供电模式，降低处于供电模式的psu 200的负载率。处于备机模式的psu 200被动带载的负载率超过10％时，可以快速地退出备机模式，并转换到供电模式。处于备机模式的psu 200进入供电模式时，处于备机模式的psu 200的输出电压增大到处于供电模式的psu 200的输出电压，防止母排总线500的电压继续跌落。
123.处于供电模式的psu 200的负载率过大或处于备机模式的psu 200被动带载的负载率过大时，多个psu 200不符合稳态正常工作时设计的电源带载范围，让处于备机模式的psu 200进入供电模式。psu 200通过均流总线400快速检测处于供电模式的psu 200的平均负载率和处于备机模式的psu 200的负载率，间接快速判断系统情况，从而能够让处于备机模式的psu 200快速退出备机模式，不再依赖速度较慢的系统通讯唤醒功能，从而减小了输出电压波动范围，提高用电设备100的可靠性。
124.在一个实施例中，用电设备100突然加载到满载时，2个处于供电模式的psu 200的瞬间负载率很大。如果处于供电模式的psu 200的负载率大于满载时，处于供电模式的psu 200的输出电压不断地下降，会降低到psu 200触发ocp机制对应的电压52v。处于供电模式的psu 200的输出电压下降到处于备机模式的psu 200的输出电压53v时，处于备机模式的psu 200自动带载，保证处于供电模式的psu 200在触发ocp机制前将部分负载快速地转移到处于备机模式的psu 200，避免处于供电模式的psu 200触发ocp机制导致的用电设备低压断电。
125.处于供电模式的psu 200出现掉电、瞬间炸机、触发otp机制关断、触发ovp机制关断等异常情况下，psu 200会上报告警信息。主机接收到各个从机上报的告警信息，确定出故障psu200，并将故障psu 200剔除，然后按照优先级循序唤醒其它psu 200进入相应的模式。
126.例如，用电设备100的实际功率p_act＝2.8kw。10个处于备机模式的psu 200的输出电压降低0.5v，即处于备机模式的psu 200的输出电压v_backup＝53v。12个psu 200处于休眠模式。2个psu 200处于供电模式。如果处于供电模式的psu 200出现故障，主机根据各个从机上报的告警信息，确定出故障psu 200。主机将故障psu 200从电源资源池中剔除，并按照优先级顺序唤醒其它psu 200。此时，主机或用电设备100唤醒处于备机模式或休眠模式的速度比较慢，一般在在几毫秒左右，导致用电设备100出现因低压关机的问题，为了解
决处于供电模式的psu 200出现故障导致母排总线500跌落的问题，具体实现方案为：
127.在一个实施例中，主机保证用电设备100运行在最大功率下。处于供电模式的psu 200的供电能力大于用电设备100的最大负载的需求。2个psu 200处于供电模式。10个psu 200处于备机模式。处于备机模式的psu 200的输出电压稍微小于处于供电模式的psu 200的输出电压，并未关闭输出。也即，处于备机模式的psu 200的输出电压v_backup＝53v。处于备机模式的psu 200的输出电压远大于用电设备100关机的电压46v。
128.2个处于供电模式的psu 200中的1个psu 200出现故障时，出现故障的psu 200剔除，剩下的psu 200瞬间带载加重。处于供电模式的psu 200不能为用电设备100供电，会导致母排总线500的电压不断地下降。当母排总线500的电压跌落到53v时，处于备机模式的psu 200自动接载。
129.在一个实施例中，为了减小母排总线500的电压跌落幅度，psu 200可以提高备机环路的响应速度。psu 200处于备机模式时，环路增益为处于供电模式的psu 200的多倍，且处于备机模式的psu 200的pfc电压vbus比处于备机模式的psu 200高20v，极大地提高了psu 200的备机环路的响应速度和接载能力。处于备机模式的psu 200检测到输出电压瞬时低于52v时，触发强制更改环路计算结果pi，减少环路pid计算过程，进一步提高备机环路响应速度。
130.在一个实施例中，处于备机模式的psu 200通过均流总线400快速地检测出处于供电模式的psu 200的负载率大于70％时，可以快速地退出备机模式，并转换到供电模式，降低处于供电模式的psu 200的负载率。处于备机模式的psu 200被动带载的负载率超过10％时，可以快速地退出备机模式，并转换到供电模式。处于备机模式的psu 200进入供电模式时，处于备机模式的psu 200的输出电压增大到处于供电模式的psu 200的输出电压，防止母排总线500的电压继续跌落。
131.处于供电模式的psu 200的负载率过大或处于备机模式的psu 200被动带载的负载率过大时，多个psu 200不符合稳态正常工作时设计的电源带载范围，让处于备机模式的psu 200进入供电模式。psu 200通过均流总线400快速检测处于供电模式的psu 200的平均负载率和处于备机模式的psu 200的负载率，间接快速判断系统情况，从而能够让处于备机模式的psu 200快速退出备机模式，不再依赖速度较慢的系统通讯唤醒功能，从而减小了输出电压波动范围，提高用电设备100的可靠性。
132.在一个实施例中，2个处于供电模式的psu 200中的1个psu 200出现故障时，剩下的psu200瞬间带载加重。如果剩下的psu 200的负载率大于满载时，处于供电模式的psu 200的输出电压不断地下降，会降低到psu 200触发ocp机制对应的电压52v。处于供电模式的psu 200的输出电压下降到处于备机模式的psu 200的输出电压53v时，处于备机模式的psu 200自动带载，保证处于供电模式的psu 200在触发ocp机制前将部分负载快速地转移到处于备机模式的psu 200，避免处于供电模式的psu 200触发ocp机制导致的用电设备低压断电。
133.在一个实施例中，2个处于供电模式的psu 200中的1个psu 200出现故障时，出现故障的psu 200主动调节输出电压，并让输出电压缓慢下降。出现故障的psu 200的输出电压下降到处于备机模式的psu 200的输出电压以下后，出现故障的psu 200将供电负载缓慢地转移到处于备机模式的psu 200，可以避免出现故障的psu 200直接关机时的负载快速切
换导致输出电压下降幅度过大。
134.2个处于供电模式的psu 200中的1个psu 200出现故障时，出现故障的psu 200内部设计有一定容量的电容，其在输出满载的条件下，让出现故障的psu 200掉电保持时间可达几毫秒。出现故障的psu 200掉电后，在掉电保持时间内，出现故障的psu 200的输出电压先缓慢下降到处于备机模式的psu 200的输出电压以下，再封波关机。
135.此时，出现故障的psu 200的输出电压逐渐下降，并低于剩下的psu 200的输出电压。剩下的psu 200的输出电压逐渐加载到接近满载。剩下的psu 200无法为用电设备100供电，导致母排总线500的电压不断地下降。母排总线500下降到处于备机模式的psu 200的输出电压时，一个处于备机模式的psu 200切换到供电模式，并抬高输出电压。此过程所有psu 200无剧烈负载切换冲击，使得整个供电系统10的供电安全、且提高可靠性。
136.用电设备100处于轻载时，可以让一个psu 200为用电设备100供电。唯一的一个psu 200出现故障时，该psu 200的输出电压缓慢地下降到处于备机模式的psu 200的输出电压以下后，该psu 200将供电负载缓慢地转移到一个处于备机模式的psu 200。此过程所有psu 200无剧烈负载切换冲击，使得整个供电系统10的供电安全、且提高可靠性。
137.在一个实施例中，2个处于供电模式的psu 200中的1个psu 200出现故障时，出现故障的psu 200的输出电压逐渐升高，会让出现故障的psu 200触发ovp机制并关机。出现故障的psu200在关机的瞬间，导致出现故障的psu 200的供电负载瞬间切换，使得母排总线500的电压跌落幅度很大。为了解决母排总线500的电压跌落幅度过大的问题，处于备机模式的psu 200检测母排总线500的电压，提前预判处于供电模式的psu 200是否出现故障。处于备机模式的psu200检测到母排总线500的大于用电设备100的额定电压时，可以提前预判处于供电模式的psu200出现故障，并提前提高输出电压。处于供电模式的psu 200出现故障时，处于备机模式的psu 200自动地承载出现故障的psu 200的供电负载，以免出现故障的psu 200关机导致母排总线500的电压跌落幅度过大。
138.一个psu 200为用电设备100供电时，该psu 200出现ovp关机后，母排总线500的电压会升高到54.5v。处于备机模式的psu 200检测到母排总线500的电压后，临时抬高输出电压至53.5v，以提高备机模式的psu 200的承载能力，避免处于供电模式的psu 200触发ocp机制导致的用电设备低压断电。
139.本技术实施例提供的供电系统的psu的数量、psu的种类等不限于上述实施例，凡在本技术原理下实现的技术方案均在本方案保护范围之内。说明书中任何的一个或多个实施例或图示，以适合的方式结合的技术方案均在本方案保护范围之内。
140.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。

技术特征：
1.一种供电系统，其特征在于，包括：用电设备(100)，多个电源供应单元(200)，与所述用电设备电连接，电源供应单元包括控制器，所述控制器，用于控制所述电源供应单元为所述用电设备提供电能；所述多个电源供应单元包括主机，所述主机为控制其它电源供应单元进行工作的电源供应单元，所述主机的控制器控制所述其它电源供应单元的控制器；所述主机，用于基于所述多个电池供应单元的负载率，控制所述多个电池供应单元分别处在供电模式、备机模式和休眠模式中的一种模式；所述负载率是指电源供应单元供电时的供电功率与所述电源供应单元的额定功率之间的比值；所述供电模式是指所述电源供应单元为所述用电设备供电的模式；所述备机模式是指所述电源供应单元的输出电压小于所述用电设备的额定电压、且不为所述用电设备供电的模式；所述休眠模式是指所述电源供应单元的输出电压为0、且不为所述用电设备供电的模式。2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，还包括：通信总线(300)，分别与所述用电设备和所述多个电源供应单元的控制器耦合，用于让所述用电设备与所述多个电源供应单元之间、所述多个电源供应单元之间建立通信连接。3.根据权利要求1或2所述的供电系统，其特征在于，还包括：均流总线(400)，分别与所述多个电源供应单元的控制器耦合，用于接收所述电源供应单元的模拟信号，以及向所述电源供应单元发送模拟信号。4.根据权利要求1-3任意一项所述的供电系统，其特征在于，还包括：母排总线(500)，分别与所述用电设备和所述多个电源供应单元电连接，用于将所述多个电源供应单元的电能输入到所述用电设备。5.根据权利要求1-4任意一项所述的供电系统，其特征在于，处于备机模式的电源供应单元的输出电压大于所述用电设备的工作电压范围的下限电压。6.根据权利要求2-5任意一项所述的供电系统，其特征在于，所述电源供应单元设置有优先级信息，所述多个电源供应单元的各个电源供应单元，用于分别通过所述通信总线接收除自身以外的其它电源供应单元的优先级信息，将所述多个电源供应单元的优先级信息中的最高优先级信息或最低优先级信息对应的电源供应单元设置为所述主机。7.根据权利要求6所述的供电系统，其特征在于，所述主机，还用于间隔设定时间，将所述多个电源供应单元的优先级信息中的最高优先级信息设置为最低优先级信息；或者，间隔设定时间，将所述多个电源供应单元的优先级信息中的最低优先级信息设置为最高优先级信息。8.根据权利要求3-7任意一项所述的供电系统，其特征在于，所述主机，具体用于通过所述均流总线接收所述多个电源供应单元的平均负载率，并响应于所述多个电源供应单元的平均负载率均小于设定负载率，控制部分处于供电模式的电源供应单元退出供电模式；以及响应于所述多个电源供应单元的平均负载率均大于所述设定负载率，控制部分处于备机模式和/或休眠模式的电源供应单元进入供电模式。9.根据权利要求4-8任意一项所述的供电系统，其特征在于，所述电源供应单元包括电
压采样电路，处于备机模式的电源供应单元的电压采样电路采集所述母排总线的电压，并响应于所述母排总线的电压不大于所述处于备机模式的电源供应单元的输出电压，进入供电模式。10.一种电源供应单元，其特征在于，包括：控制器(220)，与至少一个电源供应单元的控制器耦合，用于基于所述至少一个电池供应单元的负载率，控制所述至少一个电池供应单元分别处在供电模式、备机模式和休眠模式中的一种模式；所述负载率是指电源供应单元供电时的供电功率与所述电源供应单元的额定功率之间的比值；所述供电模式是指为用电设备供电的模式；所述备机模式是指所述电源供应单元的输出电压小于所述用电设备的额定电压、且不为所述用电设备供电的模式；所述休眠模式是指所述电源供应单元的输出电压为0、且不为所述用电设备供电的模式。11.根据权利要求10所述的电源供应单元，其特征在于，所述控制器，具体用于响应于所述至少一个电池供应单元的负载率均小于设定负载率，控制部分处于供电模式的电源供应单元退出供电模式；以及响应于所述至少一个电池供应单元的负载率均大于所述设定负载率，控制部分处于备机模式和/或休眠模式的电源供应单元进入供电模式。12.根据权利要求10或11所述的电源供应单元，其特征在于，所述控制器，用于采集处于供电模式的电源供应单元的输出电压，并响应于所述处于供电模式的电源供应单元的输出电压不大于所述处于备机模式的电源供应单元的输出电压，控制部分处于备机模式的电源供应单元进入供电模式。13.一种服务器，其特征在于，包括：多个元器件，多个供电模组，供电模组包括控制器，所述控制器，用于控制所述供电模组为所述多个元器件提供电能；所述多个供电模组包括主机，所述主机为控制其它供电模组进行工作的供电模组，所述主机的控制器控制所述其它供电模组的控制器；所述主机，用于基于所述多个电池供应单元的负载率，控制所述多个电池供应单元分别处在供电模式、备机模式和休眠模式中的一种模式；所述负载率是指供电模组供电时的供电功率与所述供电模组的额定功率之间的比值；所述供电模式是指所述供电模组为所述多个元器件供电的模式；所述备机模式是指所述供电模组的输出电压小于所述多个元器件的额定电压、且不为所述多个元器件供电的模式；所述休眠模式是指所述供电模组的输出电压为0、且不为所述多个元器件供电的模式。14.根据权利要求13所述的服务器，其特征在于，所述供电模组设置有优先级信息，所述多个供电模组的各个供电模组，用于分别接收除自身以外的其它供电模组的优先级信息，将所述多个供电模组的优先级信息中的最高优先级信息或最低优先级信息对应的供电模组设置为所述主机。15.根据权利要求13或14所述的服务器，其特征在于，所述主机，具体用于接收所述多个供电模组的平均负载率，并响应于所述多个供电模组的平均负载率均小于设定负载率，控制部分处于供电模式的供电模组退出供电模式；以及响应于所述多个供电模组的平均负载率均大于所述设定负载率，控制部分处于备机模
式和/或休眠模式的供电模组进入供电模式。

技术总结
一种供电系统，包括：用电设备和多个电源供应单元。多个电源供应单元为用电设备供电时，多个电源供应单元中选择一个电源供应单元作为一个主机。主机可以接收其它电源供应单元的负载率，根据多个电源供应单元的负载率，控制多个电源供应单元进入供电模式、备机模式和休眠模式中的一种模式，以提高每个电源供应单元的供电效率。另外，电源供应单元不需要用电设备参与，可以实现多个电源供应单元之间智能组网、智能控制以及智能管理，让整个供电系统可以高可靠性、高效率地工作。高效率地工作。高效率地工作。


技术研发人员：王俊 李洪涛 赵东升 陈浩 于春伟
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：2023.01.30
技术公布日：2023/7/31