一种电容备电单元的控制方法、系统及相关组件与流程

1.本发明涉及服务器电源领域，特别涉及一种电容备电单元的控制方法、系统及相关组件。


背景技术：

2.当前服务器电源的备用电源模块的工作维持时间，均由备用电源中电容的大小以及变压器所能转换的最低工作电压阈值来决定。由于备用电源中电容存在高耐压需求，通常选择铝质电解电容作为储能电容。
3.随着备用电源的使用次数增加，铝质电解电容的电解液会因为工作温度较高而逐渐会发，从而导致铝质电解电容的容值降低。由于此时备用电源的输出电压始终维持在一个定值，容值降低导致备用电源的工作维持时间逐渐降低，甚至低于系统要求，严重时备用电源无法支持系统完成掉电备份，从而造成数据流失。
4.因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电容备电单元的控制方法、系统及相关组件。其具体方案如下：
6.一种电容备电单元的控制方法，包括：
7.获取电容备电单元上次工作的工作参数；
8.根据所述工作参数判断所述电容备电单元是否存在电容衰减；
9.若是，根据所述工作参数计算所述电容备电单元的电容值；
10.根据所述电容值和所述工作参数，更新所述电容备电单元的工作电压，以使所述电容备电单元的工作时间不小于时间阈值。
11.优选的，所述工作参数包括工作时间、所述工作电压、工作电流和最低电压。
12.优选的，所述根据所述工作参数判断所述电容备电单元是否存在电容衰减的过程，包括：
13.判断所述工作时间是否小于预设时间；
14.若是，判断所述工作电压是否小于预设电压；
15.若是，判定所述电容备电单元存在电容衰减。
16.优选的，所述根据所述工作参数计算所述电容备电单元的电容值的过程，包括：
17.根据公式计算所述电容备电单元的电容值，其中c为所述电容值，v1为所述工作电压，v2为所述最低电压，i为所述工作电流，t为所述工作时间。
18.优选的，所述根据所述工作参数计算所述电容备电单元的电容值之后，还包括：
19.如果所述电容值小于告警电容，则发出告警。
20.优选的，所述根据所述电容值和所述工作参数，更新所述电容备电单元的工作电压，以使所述电容备电单元的工作时间不小于时间阈值之后，还包括：
21.如果所述工作电压大于告警电压，则将所述工作电压更新为所述告警电压，并发出告警。
22.优选的，所述根据所述电容值和所述工作参数，更新所述电容备电单元的输出电压值，以使所述电容备电单元的工作时间不小于时间阈值之后，还包括：
23.通过pwm控制所述电容备电单元按照所述工作电压工作。
24.相应的，本技术还公开了一种电容备电单元的控制系统，包括：
25.获取模块，用于获取电容备电单元上次工作的工作参数；
26.判断模块，用于根据所述工作参数判断所述电容备电单元是否存在电容衰减；
27.计算模块，用于所述电容备电单元存在电容衰减时，根据所述工作参数计算所述电容备电单元的电容值；
28.更新模块，用于根据所述电容值和所述工作参数，更新所述电容备电单元的工作电压，以使所述电容备电单元的工作时间不小于时间阈值。
29.相应的，本技术还公开了一种电容备电单元的控制装置，包括：
30.存储器，用于存储计算机程序；
31.处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文任一项所述电容备电单元的控制方法的步骤。
32.相应的，本技术还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质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上文任一项所述电容备电单元的控制方法的步骤。
33.本技术公开了一种电容备电单元的控制方法，包括：获取电容备电单元上次工作的工作参数；根据所述工作参数判断所述电容备电单元是否存在电容衰减；若是，根据所述工作参数计算所述电容备电单元的电容值；根据所述电容值和所述工作参数，更新所述电容备电单元的工作电压，以使所述电容备电单元的工作时间不小于时间阈值。本技术根据电容备电单元的工作参数对电容状态进行监控，一旦电容衰减，则计算当前电容值，并根据当前电容值重新设定工作电压，进而保证电容备电单元的工作时间不低于时间阈值，避免来不及掉电备份、数据流失的情况出现，提高了电容备电单元的可靠性，延长了电容备电单元的工作寿命。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
35.图1为本发明实施例中一种电容备电单元的控制方法的步骤流程图；
36.图2为本发明实施例中一种电容备电单元的结构分布图；
37.图3为本发明实施例中一种电容备电单元的控制系统的结构分布图。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
39.随着备用电源的使用次数增加，铝质电解电容的电解液会因为工作温度较高而逐渐会发，从而导致铝质电解电容的容值降低。由于此时备用电源的输出电压始终维持在一个定值，容值降低导致备用电源的工作维持时间逐渐降低，甚至低于系统要求，严重时备用电源无法支持系统完成掉电备份，从而造成数据流失。
40.本技术根据电容备电单元的工作参数对电容状态进行监控，一旦电容衰减，则计算当前电容值，并根据当前电容值重新设定工作电压，进而保证电容备电单元的工作时间不低于时间阈值，避免来不及掉电备份、数据流失的情况出现，提高了电容备电单元的可靠性，延长了电容备电单元的工作寿命。
41.本发明实施例公开了一种电容备电单元的控制方法，参见图1所示，包括：
42.s1：获取电容备电单元上次工作的工作参数；
43.s2：根据工作参数判断电容备电单元是否存在电容衰减；
44.s3：若是，根据工作参数计算电容备电单元的电容值；
45.s4：根据电容值和工作参数，更新电容备电单元的工作电压，以使电容备电单元的工作时间不小于时间阈值。
46.若否，即当前电容备电单元不存在电容衰减，按照正常的工作电压进行工作即可。
47.可以理解的是，参见图2所示，电容备电单元的内部结构包括：与市电ac连接、由d1
‑
d4构成的整流桥，电感l1，防倒流二极管d5，向服务器负载load输出电能的储能电容c1，用于检测电流的电阻r1，控制电感l1向储能电容c1传递电容的开关q1，本实施例中电容备电单元的电容值，实际上正是储能电容c1的电容值。
48.进一步的，步骤s1中获取的上次工作的工作参数包括工作时间、工作电压、工作电流和最低电压。这些工作参数可利用传感器和工作日志查找得到。
49.进一步的，步骤s2根据工作参数判断电容备电单元是否存在电容衰减的过程，包括：
50.判断工作时间是否小于预设时间；
51.若是，判断工作电压是否小于预设电压；
52.若是，判定电容备电单元存在电容衰减。
53.可以理解的是，步骤s2对电容衰减的主要判断依据为工作时间是否达到额定工作时间，也即预设时间，但是每次电容备电单元工作停止的原因，不一定是内部电容储能耗尽，还可能是服务器的主电源重新上电、或服务器的数据备份完成后对电容备电单元发出停止供电指令、或电容备电单元的工作时间达到额定工作时间后自动停止供电。因此考虑这些额外的情况，在判定电容衰减时还需再排除以上这些额外情况，一般通过工作电压是否小于预设电压去判断。
54.进一步的，本实施例中整个电容备电单元的控制，根据电容备电单元的电容值、电容备电单元输出的工作电压、工作电流和工作过程中的最低电压之间的关系式确定，该关
系式为：
[0055][0056]
其中c为电容值，v1为工作电压，v2为最低电压，i为工作电流，t为工作时间。
[0057]
可以理解的是，在此关系式的基础上，可实现步骤s3根据工作参数计算电容备电单元的电容值，也即步骤s3包括：
[0058]
根据公式计算电容备电单元的电容值，其中c为电容值，v1为工作电压，v2为最低电压，i为工作电流，t为工作时间。
[0059]
可以理解的是，此处计算出当前电容值，可对电容备电单元是否存在电容衰减作更为准确的判断，如果当前电容值在正常电容范围内，则无电容衰减，工作电压不需要更新；如果当前电容值掉出正常电容范围，确定则电容衰减，执行步骤s4更新工作电压的动作。
[0060]
进一步的，步骤s4中更新工作电压的依据同样为这个关系式，此时待计算的对象为工作电压，即在已知工作时间t不小于时间阈值、最低电压v2不变、工作电压i不变、电容值c确定的情况下，计算出新的工作电压v1并更新，以在下次电容备电单元工作时按照更新后的工作电压v1运行，使当前电容备电单元的工作时间不小于时间阈值。
[0061]
具体的，更新工作电压后，下次电容备电单元的运行过程，包括：
[0062]
通过pwm控制电容备电单元按照工作电压工作。
[0063]
进一步的，如果当前电容衰减的情况较为严重，则根据工作参数计算电容备电单元的电容值之后，还包括：
[0064]
如果电容值小于告警电容，则发出告警。
[0065]
进一步的，如上文关系式所述，最低电压v2关系到电容备电单元的电压输出稳定度，通常恒定不变，在电容值降低c时，为了不缩短工作时间，需要提高工作电压v1。考虑到整个系统对电压的耐压限制，本实施例中设计了告警电压的过压保护机制，即根据电容值和工作参数，更新电容备电单元的工作电压，以使电容备电单元的工作时间不小于时间阈值之后，还包括：如果工作电压v1大于告警电压，则将工作电压更新为告警电压，并发出告警。
[0066]
可以理解的是，告警提醒工作人员尽快更换电容备电单元，但如果下次服务器突然掉电时电容备电单元未来得及更换，则电容备电单元将告警电压的值作为工作电压进行输出，从而尽量延长电容备电单元的工作时间。
[0067]
本技术实施例公开了一种电容备电单元的控制方法，包括：获取电容备电单元上次工作的工作参数；根据所述工作参数判断所述电容备电单元是否存在电容衰减；若是，根据所述工作参数计算所述电容备电单元的电容值；根据所述电容值和所述工作参数，更新所述电容备电单元的工作电压，以使所述电容备电单元的工作时间不小于时间阈值。本技术实施例根据电容备电单元的工作参数对电容状态进行监控，一旦电容衰减，则计算当前电容值，并根据当前电容值重新设定工作电压，进而保证电容备电单元的工作时间不低于时间阈值，避免来不及掉电备份、数据流失的情况出现，提高了电容备电单元的可靠性，延长了电容备电单元的工作寿命。
[0068]
相应的，本技术实施例还公开了一种电容备电单元的控制系统，参见图3所示，包括：
[0069]
获取模块1，用于获取电容备电单元上次工作的工作参数；
[0070]
判断模块2，用于根据所述工作参数判断所述电容备电单元是否存在电容衰减；
[0071]
计算模块3，用于所述电容备电单元存在电容衰减时，根据所述工作参数计算所述电容备电单元的电容值；
[0072]
更新模块4，用于根据所述电容值和所述工作参数，更新所述电容备电单元的工作电压，以使所述电容备电单元的工作时间不小于时间阈值。
[0073]
本技术实施例根据电容备电单元的工作参数对电容状态进行监控，一旦电容衰减，则计算当前电容值，并根据当前电容值重新设定工作电压，进而保证电容备电单元的工作时间不低于时间阈值，避免来不及掉电备份、数据流失的情况出现，提高了电容备电单元的可靠性，延长了电容备电单元的工作寿命。
[0074]
在一些具体的实施例中，所述工作参数包括工作时间、所述工作电压、工作电流和最低电压。
[0075]
在一些具体的实施例中，所述判断模块2具体用于：
[0076]
判断所述工作时间是否小于预设时间；
[0077]
若是，判断所述工作电压是否小于预设电压；
[0078]
若是，判定所述电容备电单元存在电容衰减。
[0079]
在一些具体的实施例中，所述计算模块3具体用于：
[0080]
根据公式计算所述电容备电单元的电容值，其中c为所述电容值，v1为所述工作电压，v2为所述最低电压，i为所述工作电流，t为所述工作时间。
[0081]
在一些具体的实施例中，控制系统还包括告警模块5，用于：
[0082]
如果所述电容值小于告警电容，则发出告警。
[0083]
在一些具体的实施例中，告警模块5还用于：
[0084]
如果所述工作电压大于告警电压，则将所述工作电压更新为所述告警电压，并发出告警。
[0085]
在一些具体的实施例中，控制系统还包括动作模块6，用于：
[0086]
通过pwm控制所述电容备电单元按照所述工作电压工作。
[0087]
相应的，本技术实施例还公开了一种电容备电单元的控制装置，包括：
[0088]
存储器，用于存储计算机程序；
[0089]
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文任一实施例所述电容备电单元的控制方法的步骤。
[0090]
相应的，本技术实施例还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质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上文任一实施例所述电容备电单元的控制方法的步骤。
[0091]
其中，具体有关电容备电单元的控制方法的细节可以参照上文实施例中的相关描述，此处不再赘述。
[0092]
其中，本实施例中电容备电单元的控制装置和可读存储介质，具有与上文实施例
中电容备电单元的控制方法相同的技术效果，此处不再赘述。
[0093]
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0094]
以上对本发明所提供的一种电容备电单元的控制方法、系统及相关组件进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。