超級電容補充式伺服器電源的製作方法
2023-08-05 01:02:56
專利名稱：超級電容補充式伺服器電源的製作方法
超級電容補充式伺服器電源
背景技術：
伺服器系統通常使用鉛酸電池和不間斷電源，使伺服器設備穿越(ride-through) 電源斷供和電源幹擾。電池包含有毒物質，例如鉛和酸電解液，並在回收過程中產生危險的氫氣體。另外，電池具有有限的周期生命和在通常使用伺服器設備的環境中限制電池能力的窄的溫度運行範圍。例如，在使用外界空氣用於有效冷卻的數據中心中得到的溫度可大大超過用於鉛酸電池能力的溫度運行範圍，從而影響電池能力。不間斷電源將交流電源轉換成直流電源，用於在電池中存儲，接著，將存儲的直流電源轉換回交流電源，用於分配給伺服器設備。不間斷電源通常也通常被餘裕設計為帶有用於容納伺服器系統上的計算需求中的偶然峰值的儲備容量。因此，由於與多餘的電源轉換以及低利用率的儲備容量相關的損耗，不間斷電源對於伺服器設備而言是低效率的穿越型電源。
發明內容
提供本概要以用於介紹在具體實施方式
中進一步描述的超級電容補充式伺服器電源的簡化概念。本概要既不旨在識別權利要求所保護的主題的實質特徵，也不旨在用於判定權利要求所保護的主題的範圍。描述了超級電容補充式伺服器電源。在實施例中，電源系統管理器被實現為監測一個或多個為諸如包括多個伺服器設備的伺服器系統的伺服器系統提供電源的電源能力。電源系統管理器可判定電源提供電源的能力不足，接著，使用一個或多個超級電容電源模塊為伺服器系統提供補充電源，以緩解電源不足和/或降低對電源中的一個或多個的需求。電源為伺服器系統提供電源的能力可與對電源的需求，用於電源的上遊電源的狀態，或電源的狀態相關。電源不足可以被伺服器系統判定為對電源需求的提高。電源不足也可以被判定為電源幹擾，電源故障，或供給電源的上遊電力的丟失。在其它實施例中，電源系統管理器可判定電源為伺服器系統提供電源的能力已恢復且是充足的。接著，電源系統管理器可停用超級電容電源模塊中的一個或多個，以使超級電容電源模塊進行充電。電源系統管理器可限制超級電容電源模塊的充電速度，以限制對電源的需求。在其它實施例中，超級電容電源模塊包括實現為能量存儲設備的超級電容設備。 超級電容電源模塊包括充電電路、調節電路、以及隔離電路。超級電容電源模塊還包括模塊控制器，用來接收將補充電源施加至電源總線的指令，該電源總線被用來為諸如伺服器系統中的伺服器設備的一個或多個供電。接著，模塊控制器啟用調節電路，並禁用隔離電路， 以將補充電源施加至電源總線。可啟用調節電路以調節來自能量存儲設備的電源以提供補充電源。調節電路包括升壓調節，用於升高來自能量存儲設備的電源的電壓電平。隔離電路可包括轉換設備，其用脈衝調製信號驅動以將補充電源施加至電源總線。然後響應於能量存儲設備在放電，啟用隔離電路以降低對電源總線的需求。在一個實施例中，充電電路可從電源總線對能量存儲設備進行充電，且充電電路可限制充電速度以限制對電源總線的需求。充電電路還可包括充電泵，用於對能量存儲設備充電至高於電源總線電壓電平的電壓電平。
參考下列附圖對超級電容補充式伺服器電源的實施例進行描述。在附圖中使用相同的數字來引用相同的特徵和元件圖1示出了實現超級電容補充式伺服器電源的實施例的示例系統；圖2示出了實現超級電容補充式伺服器電源的實施例的另一個示例系統；圖3示出了實現超級電容補充式伺服器電源的實施例的另一個示例系統；圖4示出了實現超級電容補充式伺服器電源的實施例的另一個示例系統；圖5示出了根據一個或多個實施例的超級電容補充式伺服器電源的示例方法；圖6示出了根據一個或多個實施例的超級電容補充式伺服器電源的另外的示例方法；以及圖7示出了實現超級電容補充式伺服器電源的實施例的示例設備的各種元件。
具體實施例方式描述了超級電容補充式伺服器電源的實施例。在實施例中，超級電容電源模塊可以作為伺服器系統電源來實現，並可用來為伺服器系統提供補充電源以緩解電源不足，從而允許伺服器系統繼續運行。例如，超級電容電源模塊可用來提供穿越電源，從而允許伺服器系統在電源幹擾和/或電源斷供時不依賴不間斷電源而運行。在電源幹擾時無需不間斷電源而運行的伺服器系統可直接由公用設備或發電機供電，從而通過消除不間斷電源來簡化電設計。電源系統管理器被實現為保護伺服器系統的伺服器設備免於電源斷供和/或電源幹擾，例如，當電源提供電源的能力判定為不足時，通過使用超級電容電源模塊以提供補充電源。電源不足可根據電源的輸入和/或輸出，交流輸入線的狀態，和/或電源的狀態進行判定。電源系統管理器還可響應對伺服器系統所提高的計算需求，使用超級電容電源模塊，以峰值整修對伺服器系統的其它電源的需求。可用於峰值整修對電源的需求的超級電容電源模塊實現了，例如，數據中心可包括更多的伺服器設備來使用通常被預留用於容納計算需求的峰值的容量。在各種實施例中，監測電源為伺服器系統提供電源的能力。判定電源為伺服器系統提供電源的能力不足。接著，可使用超級電容電源模塊為伺服器系統提供補充電源，以緩解電源不足。包含具有寬溫度運行範圍的超級電容設備的超級電容電源模塊可在高溫環境中提供電源而不產生性能問題。例如，包括超級電容電源模塊的伺服器系統可實現於一個在更高溫下運行時有效地使用外部空氣用於冷卻的數據中心中。雖然用於超級電容補充式伺服器電源的所述的系統和方法的特徵和概念可在任何數目個不同環境、系統、和/或各種配置中實現，但是，超級電容補充式伺服器系統的實施例在下列示例系統和環境的內容中進行描述。圖1示出了示例伺服器系統100，在伺服器系統100中可實現超級電容補充式伺服器電源的各種實施例。在實施例中，伺服器系統可包括獨立配置或諸如在數據中心以機
5架式組織的一個或多個伺服器設備。在這個示例中，伺服器系統100包括含有用於處理作為伺服器設備上的動態負載的計算機可執行指令的一個或多個處理器104的伺服器設備 102。伺服器設備102還包括用在與處理計算機可執行指令的處理器104相關的各個方面的寄存器106和存儲器108。伺服器設備102包括為包括處理器104、寄存器106、和存儲器108在內的伺服器設備102的各種元件提供電源的電源110。伺服器設備102還包括電源系統管理系統112， 其被實現為監測為伺服器設備102的各種元件提供電源的電源110的能力。在實施例中， 電源系統管理器112可實現為計算機可執行指令，並由處理器104執行以實現在此所述的各種實施例和/或特徵。另選地或另外地，電源系統管理器102可實現為電源110的集成元件或伺服器系統100的獨立元件。伺服器設備102還包括超級電容電源模塊114，其被實現為為伺服器設備102的各種元件提供補充電源。在實施例中，超級電容電源模塊114可實現為可用來為伺服器設備提供補充電源的一個或多個能量存儲設備的離散矩陣。除了所述的元件，伺服器設備102 可以不同元件的任何數目和組合來實現，如參考圖7所示的示例設備進一步所述。在實施例中，電源系統管理器112可監測為伺服器設備提供電源的電源110的能力。電源提供電源的能力與對電源110的需求，用於電源的上遊電源的狀態，或電源的狀態相關。電源系統管理器112可判定電源110提供電源的能力不足，接著，使用超級電容電源模塊114為伺服器設備102提供補充電源，以緩解電源不足和/或降低對電源的需求。電源不足可以判定為由伺服器設備102上所增加的負載引起的對電源110所提高的需求。電源不足也可以判定為電源幹擾，電源110的故障，或供給電源的上遊電源的丟失。當判定電源不足時，例如，當電源110為伺服器設備102提供電源的能力不足時， 電源系統管理器112被實現為使用超級電容電源模塊114為伺服器設備102提供補充電源，以緩解電源不足。在另一個實施例中，電源系統管理器112可判定電源為伺服器設備 102提供電源的能力已恢復，且是充足的。接著，電源系統管理器112可停用超級電容電源模塊114，以使超級電容電源模塊進行充電。在一個實施例中，電源系統管理器112被實現為限制超級電容電源模塊114的充電速度，以限制對電源的需求。圖2示出了另一個示例系統200，在示例系統200中可實現超級電容補充式伺服器電源的各種實施例。示例系統200包括超級電容電源模塊202，以及電源總線204。在實施例中，超級電容電源模塊202是在此所述的各種超級電容電源模塊的示例，例如參考圖1所述的超級電容電源模塊114。超級電容電源模塊202包括可實現為多個能量存儲設備208 的離散矩陣的能量存儲設備206。超級電容電源模塊202包括模塊控制器210，其實現為控制超級電容電源模塊中的各種電路，且與電源系統管理總線212相接合。電源系統管理總線212可包括串行總線， 並行總線，離散輸入/輸出線，或它們的任何組合。在一個實施例中，模塊控制器210通過電源系統管理總線212接收指令，以啟動將來自能量存儲設備206的補充電源施加至電源總線204。從監測電源總線給與總線相連的設備供電的能力的電源系統元件接收該指令。超級電容電源模塊202還包括充電電路214，調節電路216，和隔離電路218。當不使用超級電容電源模塊202給電源總線提供電源時，充電電路214被實現為從電源總線 204對能量存儲設備206充電。充電電路214可包括充電泵，用於將能量存儲設備206充電至高於電源總線的電壓電平的電壓電平。另外，模塊控制器210可被實現為限制充電電路 214的充電速度，以降低對電源總線的需求。調節電路216被實現為調節來自能量存儲設備206且施加至電源總線的電源。調節電路216可包括升壓調節器，以響應於來自能量存儲設備206的電力的電壓電平降至低於電源總線的電壓電平，升高來自能量存儲設備206的電源的電壓電平。隔離電路218實現為使調節電路216與電源總線相隔離，並且可以包括或邏輯控制器，使調節電路的輸出與電源總線相隔離。另外，隔離電路218可以包括一個或多個轉換設備，其被脈衝調製信號驅動以將補充電源施加至電源總線。在實現中，超級電容電源模塊可包括另外或輔助的調節器和隔離電路。在這個示例中，超級電容電源模塊202包括輔助調節電路220和輔助隔離電路222，該輔助隔離電路用於調節來自能量存儲設備206並施加至電源總線和/或設備的電力，並隔離輔助調節電路 220。在實施例中，當接收到指令時，模塊控制器210被實現為啟用調節電路216和禁用隔離電路218，從而將來自能量存儲設備206的補充電源施加至電源總線204。例如，模塊控制器210可用脈衝調製信號驅動隔離電路218的轉換設備以將來自能量存儲設備206的補充電源施加至電源總線204。模塊控制器210還可響應於能量存儲設備206在放電而啟用隔離電路218，以降低對電源總線的需求。圖3示出了另一個示例伺服器系統300，在伺服器系統300中可實現超級電容補充式伺服器電源的各種實施例。在這個示例中，伺服器系統300包括含有用於處理作為伺服器設備上的動態負載的計算機可執行指令的一個或多個處理器304的伺服器設備302。 伺服器設備302包括用在與處理計算機可執行指令的處理器304相關的各個方面的寄存器 306和存儲器308。伺服器設備302還包括通過電源總線312為伺服器設備302的各種元件提供電源的電源310 (1)和31(K2)。來自電源總線312的電力由電路的任何數目禾Π /或任何組合直接或間接地分配給包括處理器304，寄存器306，和存儲器308在內的伺服器設備302的元件。伺服器設備302包括電源系統管理器314，其被實現為監測電源310為伺服器設備的各種元件提供電源的能力。在實施例中，電源系統管理器314可實現為計算機可執行指令，並由處理器304執行以實現在此所述的各種實施例和/或特徵。另選地，電源系統管理器314可實現為伺服器設備的獨立元件。伺服器設備302還包括超級電容電源模塊316，其被實現為為伺服器設備302的各種元件提供補充電源。超級電容電源模塊316包括模塊控制器318。在實施例中，超級電容電源模塊316和模塊控制器318可被實現為參考圖2所述的超級電容電源模塊202和模塊控制器210。在實現中，電源系統管理器314可以例如通過電源的備用和/或輔助線路(rail) 分別和/或獨立地供電。另外，超級電容電源模塊316可被實現為通過輔助調節電路和輔助隔離電路為電源系統管理器314提供獨立的電源，例如參考圖2所示的超級電容電源模塊202所述。在這個示例伺服器設備302中，電源310(1)和310(2)分別包括各自的電源控制器320(1)和320(幻。電源控制器320採集和維護與各自的電源310(1)和310( 的能力相關的各種數據，該數據包括輸入和/或輸出功率，交流輸入線的狀態，和/或電源的狀態。在實施例中，電源系統管理器314被實現為控制超級電容電源模塊316的模塊控制器318 以及各自的電源310的電源控制器320，並/或被實現為與兩者進行通信。在實施例中，電源系統管理器314可監測電源310為伺服器設備302提供電源的能力。電源310提供電源的能力與對電源310的需求，用於電源310的上遊電源的狀態，或電源的狀態相關。電源系統管理器112可判定電源310為伺服器設備302提供電源的能力不足，接著，使用超級電容電源模塊316為伺服器設備302提供補充電源，從而緩解電源不足和/或降低對電源的需求。電源不足可以判定為由伺服器設備302上所增加的負載引起的對電源310所提高的需求。電源不足也可以判定為電源幹擾，電源中的一個故障，或供給電源的上遊電源的丟失。圖4示出了另一個示例伺服器系統400，在伺服器系統400中可實現超級電容補充式伺服器電源的各種實施例。在這個示例中，伺服器系統400包括伺服器設備402，以及以機架式配置的任何數目個其它伺服器設備404。伺服器設備402和404中的每一個可實現為參考圖1和圖3所示的伺服器設備所述的那樣。另外，伺服器設備402和404中的任何一個可採用不同元件的任何數目和任何組合來實現，如參考圖7所示的示例設備進一步所述。在這個示例中，伺服器設備中的每一個包括調節器和電源系統管理器，例如參考圖3 所示的電源系統管理器314所述。例如，伺服器設備402包括給電源系統管理器408提供電源的調節器406。相似地，伺服器設備404中的每一個包括給各自的電源系統管理器412 提供電源的各自的調節器410。示例伺服器系統400包括為各種伺服器設備402和404提供電源的機架級電源系統414。機架級電源系統414包括為伺服器系統400的各種伺服器設備提供電源的電源 416(1)和4160)。機架級電源系統414還包括超級電容電源模塊418，其被實現為為各種伺服器設備提供補充電源，並且超級電容電源模塊418包括模塊控制器420。在實施例中， 超級電容電源模塊418和模塊控制器420可實現為參考圖2所述的超級電容電源模塊202 和模塊控制器210。在這個示例中，電源416(1)和416( 分別包括各自的電源控制器422 (1)和 422(2)。電源控制器422採集和維護與各自的電源416(1)和416(2)的能力相關的各種數據，該數據包括輸入和/或輸出功率，交流輸入線的狀態，和/或電源的狀態。在實施列中， 電源系統管理器408和412被實現為控制超級電容電源模塊418的模塊控制器420以及各自的電源416的電源控制器422，並且/或被實現為與兩者進行通信。另外，電源系統管理器中的一個可被實現為控制其它電源系統管理器的主電源系統管理器。例如，在伺服器設備402處的電源系統管理器408被配置為控制其它電源系統管理器412的主電源系統管理
ο在實施例中，電源系統管理器408(即，作為主電源系統管理器)可監測電源416 為伺服器設備402和404中的一個或多個提供電源的能力。電源系統管理器408可判定電源416為伺服器設備提供電源的能力不足，接著，使用超級電容電源模塊418為伺服器設備提供補充電源，以緩解電源不足和/或降低對電源的需求。在實施例中，主電源系統管理器 408通過將遏止(throttle)指令傳送給其它電源系統管理器412中的一個或多個來遏止各自的伺服器設備404，從而緩解電源不足。除了參考圖3所示的伺服器設備和參考圖4所示的機架系統所述的超級電容補充式伺服器電源的實施例，其它實施例可以以數據中心級實現。雖然未示出，在此所述的超級電容電源模塊中的一個或多個可以實現為代替數據中心的電池空間中的電池。接著，超級電容電源模塊可採用電源系統管理器進行監測，從而給數據中心的機架(不是僅提供給機架中的伺服器)提供補充和/或備用電源。根據超級電容補充式伺服器電源的一個或多個實施例，參考各自的圖5和圖6描述示例方法500和600。通常，在此所述的任何功能，方法，過程，元件，和模塊可以採用軟體，固件，硬體(例如，固定邏輯電路)，手動處理，或它們的任何組合來實現。軟體實現表示當由計算機處理器執行時執行特定任務的程序代碼。示例方法可以在包括軟體，應用，例程，程序，目標，元件，數據結構，過程，模塊，功能，以及類似物的計算機可執行指令的通用上下文中進行描述。程度代碼存儲在計算機處理器的本地和/或遠程的一個或多個計算機可讀寄存器設備中。方法還可以由多個計算機設備在分布式計算機環境中實行。而且，在此所述的特徵是平臺獨立式的，且可以在具有多個處理器的多個計算機平臺上實現。圖5示出了超級電容補充式伺服器電源的示例方法500。方法步驟描述的順序並不旨在解釋為限定，任何數目個所述的方法步驟可以任何順序進行組合，從而實現方法，或替換的方法。在步驟502，監測一個或多個電源為伺服器系統提供電源的能力。例如，電源系統管理器314(圖幻監測電源310為伺服器設備302(例如，一個伺服器設備的伺服器系統) 提供電源的能力。相似地，電源系統管理器408(圖4)監測電源416為各種伺服器設備402 和404(例如，多個伺服器設備的伺服器系統)提供電源的能力。在另外的實施例中，電源系統管理器監測給在數據中心中的伺服器機架供電的電源，該電源包括被實現為給伺服器機架提供補充和/或備用電源的超級電容電源模塊。在步驟504，對用於伺服器系統的電源是否不足進行判定。例如，電源系統管理器 314(圖幻判定電源310為伺服器設備302提供電源的能力是否不足。相似地，電源系統管理器408(圖4)判定電源416為各種伺服器設備402和404提供電源的能力。用於伺服器系統的電源可以因為各種原因，例如在數據中心中的電源的丟失或由於伺服器上衝超過了可利用的電源被判定為不足。在實現中，因為各種原因中的任何一種，電源系統管理器314 判定用於伺服器設備302的電源不足。相似地，因為各種原因中的任何一種，電源系統管理器408判定用於各種伺服器設備402和404的電源不足。如果判定給伺服器設備提供的電源充足(即，來自步驟504的「否」)那麼，方法繼續在步驟502監測電源給伺服器系統提供電源的能力。如果判定給伺服器設備提供的電源不足(即，來自步驟504的「是」)，那麼，在步驟506，使用一個或多個超級電容電源模塊為伺服器系統提供補充電源，以緩解電源不足。例如，電源系統管理器314(圖3)使用超級電容電源模塊316為伺服器設備302提供補充電源。相似地，電源系統管理器408(圖4)使用超級電容電源模塊418為伺服器設備402和404提供補充電源。在步驟508，對電源為伺服器系統提供電源的能力是否充足進行判定。例如，電源系統管理器314(圖幻判定電源310為伺服器設備302提供電源的能力已恢復且充足。相似地，電源系統管理器408 (圖4)判定電源416為伺服器設備402和404提供電源的能力已恢復且充足。如果判定電源不能給伺服器設備提供充足的電源(即，來自步驟508的「否」)，那麼，方法繼續在步驟502監測電源給伺服器設備提供充足電源的能力。如果判定電源能夠給伺服器設備提供充足的電源(即，來自步驟508的「是」)，然後，在步驟510，如果使用了一個或多個超級電容電源模塊，就停止使用超級電容電源模塊，以使超級電容電源模塊進行充電。例如，電源系統管理器314(圖幻停止使用超級電源模塊316，以使超級電容電源模塊進行充電。相似地，電源系統管理器408(圖4)停止使用超級電容電源模塊418，以使超級電容電源模塊進行充電。在步驟512，限制超級電容電源模塊的充電速度，以限制對電源的需求。例如，電源系統管理器314(圖3)限制超級電容電源模塊316的充電速度，以限制對電源310的需求。 相似地，電源系統管理器408(圖4)限制超級電容電源模塊418的充電速度，以限制對電源 416的需求。接著，方法繼續在步驟502監測電源給伺服器系統提供電源的能力。圖6示出了超級電容補充式伺服器電源的示例方法600。方法步驟描述的順序並不旨在解釋為限定，任何數據個所述的方法步驟可以任何順序進行組合，從而實現方法，或替換的方法。在步驟602，接收將來自能量存儲設備的補充電源施加至電源總線的指令。例如， 基於電源系統管理器314判定電源310為伺服器設備302提供電源的能力不足，超級電容電源模塊316的模塊管制器318(圖幻接收施加補充電源的指令。 在步驟604，根據該指令，啟用調節電路並禁用隔離電路以將補充電源施加至電源總線。例如，根據該指令，模塊控制器210(圖2)啟用調節電路216並禁用隔離電路218以將補充電源施加至電源總線204。調節電路216可包括升壓調節器，用於響應於來自能量存儲設備206的電源的電壓電平降至低於電源總線的電壓電平，升高來自能量存儲設備的電源的電壓電平。隔離電路218可包括一個或多個轉換設備，其被脈衝調製信號驅動以將補充電源施加至電源總線。可選地，在步驟606，啟用隔離電路以降低對電源總線的需求。在一個實施例中，響應於能量存儲設備206在放電而啟動隔離電路。例如，響應於超級電容電源模塊202中的能量存儲設備206在放電，模塊控制器210啟用隔離電路218。在步驟608，啟用充電電路對能量存儲設備充電。例如，啟用充電電路214以對超級電容電源模塊202的能量存儲設備206充電。充電電路包括充電泵，用於將能量存儲設備206充電至高於電源總線204的電壓電平的電壓電平。充電電路214還可限制能量存儲設備206的充電速度，從而降低對電源總線的需求。圖7示出了示例設備700的各種元件，設備700作為參考圖1_6所述的伺服器，電子，和/或計算機設備中的任一類型來實現，以實現超級電容補充式伺服器電源的實施例。 在實施例中，設備700作為有線和/或無線設備，消費者設備，計算機設備，伺服器設備，可攜式計算機設備，用戶設備，通信設備，應用設備，電子設備，和/或設備的任何其它類型中的任何一種或其組合來實現。設備700還可以與操作設備的用戶(即，一個人)和/或公用設備相關，因此，設備描述了包括用戶，軟體，固件，和/或這些設備的組合的邏輯設備。設備700包括啟用設備數據704(例如，接收到的數據，正在接收的數據，為廣播安排的數據，數據的數據包等等)的有線和/或無線通信的通信設備702。設備數據704或其它設備內容包括設備的配置設置，存儲在設備上的媒介內容，和/或與設備的用戶相關的信息。存儲在設備700上的媒介內容包括任何類型的音頻，視頻，和/或圖像數據。設備700包括一個或多個數據輸入706，通過數據輸入706可以接收任何類型的數據，媒介內容， 和/或輸入，例如從任何內容和/或數據源接收到的用戶可選擇輸入，簡訊，音樂，電視媒介內容，錄音內容，和任何其它類型的音頻，視頻，和/或圖像數據。設備700還包括通信接口 708，作為串行和/或並行接口，無線接口，任何類型的網絡接口，數據機，以及任何其它類型的通信接口中的一種或多種來實現。通信接口 708 在設備700和通信網絡之間提供線路和通信連結，通過通信接口 708其它電子，計算機，以及通信設備與設備700通信數據。設備700包括一個或多個處理器710 (例如，微處理器，控制器，以及類似物中的任何一種)，處理各種計算機可執行指令，以控制設備700的操作和實現超級電容補充式伺服器電源的實施例。替換地或另外，設備700用結合通常在712識別的處理和控制電路實現的硬體，固件，或固定邏輯電路中的任何一種或組合來實現。雖然未示出，設備700包括在設備中連接各種元件的系統總線或數據傳輸系統。系統總線包括不同總線結構中的任何一種或組合，例如採用各種總線結構中的任何一種的寄存器總線或寄存器控制器，外圍總線， 通用串行總線，和/或處理器或本地總線。設備700還包括計算機可讀存儲媒介714，例如一個或多個寄存器元件，計算機可讀存儲媒介714的示例包括隨機存儲器(random access memory (RAM))，非易失性存儲器 (例如，只讀存儲器(read only memory (ROM)，快閃記憶體，電可編程只讀存儲器(EPROM)，電擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)等中的任何一種或多種)，以及磁碟存儲設備。磁碟存儲設備作為任何類型的磁或光存儲設備，例如硬磁碟驅動，可記錄和/或可重寫光碟(compact disc (CD))，任何類型的數字多功能光碟(digital versatile disc (DVD))，以及類似物來實現。設備700還包括海量存儲媒介設備716。計算機可讀媒介存儲714提供數據存儲機制，以存儲設備數據704，以及各種設備應用718和任何其它類型的與設備700的操作方面相關的信息和/或數據。例如，作業系統720保持為具有計算機可讀存儲媒介714的計算機應用，並在處理器710上執行。設備應用718包括設備管理器，作為控制應用，軟體應用，信號處理和控制模塊，特定設備本地的編碼，用於特定設備的硬體抽象層等中的任何一種或組合來實現。設備718還包括任何系統元件或模塊，被實現為超級電容補充式伺服器電源的實施例。在這個示例中，例如當設備700作為伺服器設備來實現時，設備應用718包括接口應用722和電源系統管理器724。接口應用722和電源系統管理器7M所示為軟體模塊和/ 或計算機應用。替換地或另外，接口應用722和/或電源系統管理器7M作為硬體，軟體， 固件，或它們的任何組合來實現。設備700還包括產生和提供音頻數據給音頻系統730和/或產生和提供顯示數據給顯示系統732的音頻和/或視頻呈現系統728。音頻系統730和/或顯示系統732包括處理，顯示，和/或其它描述音頻，顯示，以及圖像數據的任何裝置。來自裝置700的顯示數據和音頻信號通過射頻(radio frequency (RF))連結，S-視頻連結，壓縮視頻連結，元件視頻連結，數據視頻接口(digital video interface (DVI))，模擬音頻線路，或其它相似的通信連結與音頻設備和/或顯示設備通信。在一個實施例中，音頻系統730和/或顯示系統 732作為設備700的外部元件來實現。替換地，音頻系統730和/或顯示系統732作為示例設備700的集成元件來實現。
雖然超級電容補充式伺服器電源的實施例以特徵和/或方法所特定的語言進行描述，應該了解，所附權利要求的主題並不限定於所述的特定的特徵和/或方法。相反，特定的特徵和方法揭示了超級電容補充式伺服器電源的示例實現。
權利要求
1.一種伺服器系統G00)，其特徵在於，包括 一個或多個伺服器設備(404)；被配置為所述一個或多個伺服器設備提供電源的一個或多個電源G16)； 被配置為所述一個或多個伺服器設備提供補充電源的一個或多個超級電容電源模塊 (418)；電源系統管理器008)，被配置用來監測所述一個或多個電源為所述一個或多個伺服器設備提供所述電源的能力； 判定為所述一個或多個伺服器設備提供所述電源的能力不足；以及使用所述超級電容電源模塊中的一個或多個為所述一個或多個伺服器設備提供所述補充電源，以緩解所述電源不足。
2.如權利要求1所述的伺服器系統，其特徵在於，所述電源系統管理器還被配置用來 判定為所述一個或多個伺服器設備提供所述電源的能力充足；以及停止使用所述超級電容電源模塊中的一個或多個，以使所述一個或多個超級電容電源模塊進行充電。
3.如權利要求2所述的伺服器系統，其特徵在於，所述電源系統管理器還被配置用來限制所述一個或多個超級電容電源模塊的充電速度，以限制對所述一個或多個電源的需求。
4.如權利要求1所述的伺服器系統，其特徵在於，所述電源不足包括電源幹擾、一個或多個所述電源的故障、或供給所述電源中的一個或多個的上遊電源丟失的至少其中一種。
5.如權利要求1所述的伺服器系統，其特徵在於，所述電源不足包括由所述伺服器設備中的一個或多個的增加的負載引起的對所述電源中的一個或多個的提高的需求；以及所述電源系統管理器還被配置用來使用所述超級電容電源模塊中的一個或多個以降低對所述電源中的一個或多個的需求。
6.如權利要求1所述的伺服器系統，其特徵在於，所述一個或多個電源提供所述電源的能力與對所述電源中的一個或多個的需求、用於所述電源中的一個或多個的上遊電源的狀態、或所述電源中的一個或多個的狀態的至少其中一種相關。
7.如權利要求1所述的伺服器系統，其特徵在於，所述一個或多個伺服器分別包括各自的電源系統管理器，其中所述電源系統管理器中的一個被配置為主電源系統管理器以控制其它電源系統管理器；以及所述主電源系統管理器被配置為通過將扼殺指令傳送給所述其它電源系統管理器中的一個或多個來扼殺所述各自的伺服器設備中的一個或多個，從而緩解所述電源不足。
8.一種超級電容電源模塊002)，其特徵在於，包括 被配置作為能量存儲設備O06)的超級電容設備O08)；被配置從電源總線(204)對所述能量存儲設備充電的充電電路014)； 被配置用來調節來自所述能量存儲設備的電力，從而為與所述電源總線相連的設備提供補充電源的調節電路016)；被配置使所述調節電路與所述電源總線相隔離的隔離電路018)；以及模塊控制器 (210)，被配置用來:接收將補充電源施加至所述電源總線的指令，所述指令接收自監測所述電源總線給所述設備供電的能力的電源系統元件；以及啟用所述調節電路並禁用所述隔離電路，從而將所述補充電源施加至所述電源總線。
9.如權利要求8所述的超級電容電源模塊，其特徵在於，所述隔離電路包括一個或多個轉換設備，其被脈衝調製信號。驅動以將所述補充電源施加至所述電源總線。
10.如權利要求8所述的超級電容電源模塊，其特徵在於，所述模塊控制器還被配置為響應於所述能量存儲設備在放電，啟用所述隔離電路以降低對所述電源總線的需求。
11.如權利要求8所述的超級電容電源模塊，其特徵在於，所述充電電路包括充電泵， 其被配置用來對所述能量存儲設備充電至高於所述電源總線的電壓電平的電壓電平。
12.如權利要求8所述的超級電容電源模塊，其特徵在於，所述充電電路還被配置用來限制所述能量存儲設備的充電速度，以降低對所述電源總線的需求。
13.如權利要求8所述的超級電容電源模塊，其特徵在於，所述調節電路包括升壓調節器，其被配置用來響應於來自所述能量存儲設備的所述電源的電壓電平降至低於所述電源總線的電壓電平，升高所述能量存儲設備的所述電源的所述電壓電平。
14.如權利要求8所述的超級電容電源模塊，其特徵在於，所述超級電容設備被組織成被配置作為一個或多個能量存儲設備的一個或多個離散矩陣。
全文摘要
描述了超級電容補充式伺服器電源。在實施例中，電源系統管理器被實現為監測一個或多個電源為伺服器系統提供電源的能力。電源系統管理器可判定電源提供電源的能力不足，然後使用一個或多個超級電容電源模塊為伺服器系統提供補充電源，以緩解電源不足。
文檔編號G06F1/26GK102279643SQ20111016215
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月7日 優先權日2010年6月8日
發明者A·J·文策爾, C·L·貝拉迪, D·G·柯斯特洛, S·L·哈裡斯, S·T·西頓 申請人:微軟公司