專利名稱：在為計算機供電的高可用冗余電源模式間選擇的方法、裝置的制作方法
技術領域：
本發明的領域是數據處理，或者更具體地，是用于選擇為計算機系統供 電的冗余電源模式的方法、裝置和產品。
背景技術：
1948年的EDVAC計算機系統的開發經常被引證為計算機時代的開始。 從那時起，計算機系統已經發展成為極其復雜的設備。如今的計算機比諸如 EDVAC的早期系統復雜得多。計算機系統典型地包括硬件和軟件的組合、應 用程序、操作系統、處理器、總線、存儲器、輸入/輸出設備等。隨著半導體 處理和計算機體系結構的前進推動計算機的性能越來越高，更加復雜的計算
機軟件已經發展為利用更高性能的硬件，如今得到比幾年前更加強大的計算 機系統。
如今的很多計算機系統要求高可用性。為了提供這種高可用性，經常以 各種冗余電源方案來配置為計算機系統供電的電源，其中一個或多個電源的 故障不會中斷計算機系統的操作。 一些電源方案在冗余的花費方面提供了比 其他更大的功率輸出。另外，電源的功率輸出可以隨AC輸出的電源的電壓 電平而變化-更高的AC輸出可以允許來自電源的更高輸出功率電平。因此， 為了向計算機系統以及冗余提供最大輸出功率，將有用的是，配置在提供較
大最大輸出功率的冗余電源方案中以較低AC輸出而操作的電源，并且配置 在提供具有較小最大輸出功率的較大冗余的冗余電源方案中以較高AC輸入 而操作的電源。
發明內容
公開了用于選擇向計算機系統供電的冗余電源模式的方法、裝置和程序 制品，包括由電壓監視模塊檢測電源的輸入電壓電平；由電壓監視模塊確 定電源的輸入電壓電平是否大于預定閾值；如果電源的輸入電壓電平大于預 定閾值，則由所述電壓監視模塊配置該電源為具有N個主要電源和N個冗余電源的N+N冗余電源模式，其中N是大于零的整數；以及如果電源的輸入 電壓電平不大于預定閾值，則由所述電壓監^L模塊配置該電源為具有N個主 要電源和M個冗余電源的N+M冗余電源模式，其中M是大于零的整數，并 且N大于M。
從附圖中所示的本發明的示例實施例的以下更具體的描述中，本發明的 前述和其他目標、特征和優點將變得明顯，附圖中相同的參考標記一般表示 本發明的示例實施例的相同部分。
圖1示出了用于選擇用于給包括以N+N冗余電源模式而配置的電源在內 的計算機系統供電的冗余電源模式的示例系統的功能性方框圖。
圖2示出了用于選擇用于給包括以N+N冗余電源模式而配置的電源在內 的計算機系統供電的冗余電源模式的另一示例系統的功能性方框圖。
圖3示出了根據本發明的實施例的用于選擇用于給計算機系統供電的冗 余電源模式的示例方法的流程圖。
圖4示出了根據本發明的實施例的用于選擇用于給計算機系統供電的冗 余電源模式的另 一 示例方法的流程圖。
圖5示出了根據本發明的實施例的用于選擇用于給計算機系統供電的冗 余電源模式的另 一 示例方法的流程圖。
具體實施例方式
參考附圖描述了根據本發明的用于選擇用于給計算機系統供電的冗余電 源模式的示例方法、裝置和產品，以圖l開始。圖l示出了用于選擇給包括 了以N+N冗余電源模式(134)而配置的電源在內的計算機系統供電的冗余 電源才莫式的示例系統的功能性方框圖。
冗余電源模式是向計算機系統提供冗余功率的多個電源的配置。存在一 些不同的冗余電源模式，每個都提供各種級別(level)的冗余和當在故障時 的最大功率輸出。 一個模式是N+N冗余電源模式，其中用N個冗余電源來 配置N個主要電源，例如兩個主要的和兩個冗余的。當由單獨的AC源來給 主要的和冗余的電源供電時，典型地使用N+N冗余電源才莫式。當一個AC源 故障時，N個電源也故障，而由非故障的AC源供電的N個電源被用于給計算機系統供電。例如，考慮向計算機系統供電的具有四個電源、即兩個主要
的和兩個冗余的的N+N配置。使用實用(utility) AC源給兩個主要的電源供 電，并且使用不間斷電源("UPS") AC源給兩個冗余的電源供電。當實用源 故障時，兩個主要的電源也故障，而仍然由UPS AC源供電的冗余電源繼續 為計算機系統供電。
另一冗余電源模式是N+M冗余模式，其中N大于M。在N+M模式中， 存在N個主要電源和M個冗余電源。盡管M典型地是l,但是其也可以是 小于N的任意其他數量的電源。當由單個AC源為所有的主要和冗余電源供 電時，典型地使用N+M冗余模式，并且在M個電源故障的情況下計算機系 統也可以繼續操作。例如，考慮向計算機系統供電的具有四個電源、即三個 主要電源和一個冗余電源的N+M配置。在此配置中，如果僅僅一個電源*丈障， 計算機系統可以繼續操作。
如上所述，當在故障時，不同的冗余電源方案還提供了不同的最大輸出 功率。例如，以N+N冗余電源模式配置的電源典型地提供比以N+M冗余電 源模式配置的相同電源更低的在故障下的功率。考慮，例如以N+N冗余電源 模式配置的四個電源。在故障時，僅僅兩個電源正在向計算機系統提供功率。 如果每個電源都能夠提供1000瓦特的功率，則由電源的配置所提供的最大功 率輸出是2000瓦特。考慮以N+M個冗余電源模式配置的相同的四個電源。 在故障時，三個電源正在向計算機系統提供功率。如果每個電源都能夠提供 1000瓦特的功率，則由電源的配置所提供的最大功率輸出是3000瓦特。
同樣考慮給電源的AC輸入可以是任何的電壓電平。典型的AC輸入電 壓電平例如包括低線(low-line) 110 VAC和高線220 VAC。電源的輸出功率 可能根據其AC輸入的電壓電平而變化。在AC輸入是220 VAC時，電源可 以例如能夠提供1450瓦特，但是當AC輸入是110 VAC時，僅能夠提供900 瓦特。
因此，為了向計算機系統提供更大的最大輸出功率以及冗余，當用低線 AC輸入而操作時可以以N+M冗余電源模式來配置電源，并且當用高線AC 輸入而操作時可以以N+N冗余電源模式來配置。N+M冗余電源模式提供了 比N+N冗余電源模式更少的冗余和故障容許量(tolerance)以及更大的最大 功率輸出。
圖1的系統包括由以N+N冗余電源模式(134)配置的幾個電源UOO、102、 104、 106)供電的計算機系統(132)。計算機系統(132)包括功率的 兩個單獨的輸入。在用于對構成計算機系統的模塊和設備進行功率分布的計 算機系統內部，這些輸入典型地被組合在一起，更具體地，被"OR"在一起。 具有兩個功率輸入的計算機系統的例子包括在刀片中心安裝的刀片服務器 (blade server )。本領域技術人員將認識到，在根據本發明的實施例的選擇冗 余電源模式的系統中有用的計算機可以可替換地僅具有一個功率輸入，該功 率輸入是圖l所示的單獨的輸入的電"OR"的組合。即，在連接到計算機系 統(132)之前，在圖的例子中的計算機系統(132)的功率輸入可以被組合 到單個輸入線中。
圖1的例子中的每個電源包括連接到AC輸入電壓源的一個輸入。典型 地，每個AC輸入電壓源是相同的電壓電平，例如都是220 VAC,而在一些 實施例中，AC輸入電壓源可以具有不同的電壓電平。通過每個電源中所包括 的轉換器(146 )，將AC輸入電壓源從AC電源轉換成DC電源(144 )。
圖1的例子中的每個電源還包括能夠被電連接的兩個輸出和輸出路徑。 盡管圖1的例子中的電源被描述為具有兩個不同的輸出，但本領域技術人員 將認識到，電源可以僅具有連接到兩個輸出路徑、即公共線(common line) 和孤立線(isolated line )的單個輸出。在圖1的例子中開關(136、 138、 140、 142)在閉合時電連接電源的輸出。這種開關可以被實現為JFET開關、 MOSFET開關、CMOS開關、BJT開關等。盡管為了清楚將圖l的例子中的 開關示為電源的一部分，但是本領域技術人員將認識到，在電連接電源的輸 出路徑中有用的這種開關可以被實現為與電源分離的并分開的。這種開關可
以例如被實現為計算機設備支架的底板的一部分。
每個電源的輸出之一是孤立線(124),并且每個電源的輸出之一是公共 線(128)。在圖1的例子中，開關(136、 138、 140、 142)斷開，并且孤立 線(124)將電流從電源運送到計算機系統，而如圖1中的虛線所示的公共線 (128)不將電流從電源運送到計算機系統。
圖1的例子中的電源(100、 102)的孤立線(124)的一半在孤立線連接 點(130)處被連接在一起。電源(104、 106)的孤立線(124)的另一半在 另一孤立線連接點(126)處被連接在一起。而且在圖1的例子中，電源(IOO、 102)的公共線(128)的一半在公共線連接點(132)處被連接在一起，并且 電源(104、 106)的公共線(128)的另一半在另一公共線連接點(132)處被連接在一起。公共線連接點(132)的每個電連接到孤立線連接點(130)。 僅當電源的輸出路徑被電連接時，每個公共線連接點運送電流。即，如對于 本領域技術人員將知道的，公共線連接點可以包括用于單向電流傳輸的二極 管，或者用于控制電流流動的其他硬件。
孤立線是連接到電源的其他輸出路徑的、用于向計算機系統提供功率的 電源的輸出路徑。在此說明書中孤立線被稱作"孤立"是因為當電源的輸出 路徑電斷開時， 一組電源的孤立線被連接到一個孤立線連接點，并且另一組 電源的孤立線被連接到另一孤立線連接點，這兩個孤立線連接點是電獨立的 或""5瓜立的"。即，當圖1中的開關斷開時，5^立線連接點(126、 130)彼此 不電連接，并且存在用于計算機系統(132)的兩個不同的、電獨立的功率輸 入。
如同孤立線一樣，公共線也是連接到電源的其他輸出路徑的、用于向計 算機系統提供功率的電源的輸出路徑。在此說明書中公共線被稱作"公共" 是因為當電連接電源的輸出路徑時， 一組電源的公共線被連接到公共線連接 點，并且另一組電源的公共線被連接到另一公共線連接點，這兩個公共線連 接點(148、 150)電連接離開電源的所有輸出路徑，孤立線和公共線創建了 從電源到計算機系統的共享的或"公共的"功率路徑。即，當圖1的開閉合 合時，公共線連接點(148、 150)彼此電連接并電連接到孤立線連接點，并 且計算機系統(132)的兩個功率輸入每個共享來自所有電源的功率。
圖1的每個電源還包括電壓監視模塊(108、 110、 112、 114)。電壓監視 模塊是用于在此例子中通過斷開和閉合開關(136、 138、 140、 142)來監視 電源的輸入電壓電平并控制在電源的輸出路徑之間的電連接的硬件和軟件的 集合。為了清楚，將圖1的電壓監朝L模塊示為電源的一部分。然而，本領域 中的讀者將認識到，在根據本發明的實施例的選擇用于向計算機系統供電的 冗余電源模式的系統中有用的這種電壓監視模塊還可以被實現為與電源物理 地分離的獨立的設備。
圖1的系統一般操作用于通過由電壓監視模塊(108、 110、 112、 114) 才全測電源(100、 102、 104、 106)的輸入電壓電平(116、 118、 120、 122) 來選擇冗余電源模式。如上所述，AC輸入電壓電平可以在電壓電平方面變化。 由于AC輸入電壓電平典型地是諸如220VAC或110 VAC的低線或高線，因 此在本說明書中的輸入電壓電平一般被稱作高線或低線。然而，這是為了清楚，而不是限制，本領域技術的讀者將立即認識到，在選擇用于為計算機系
統供電的冗余電源模式的系統中有用的AC輸入電壓電平可以是任何的電壓 電平。可以通過包括例如實用AC源或者不間斷電源("UPS" ) AC源的輸入 源來提供這種AC輸入電壓。
圖1的系統一般還操作用于通過由電壓監視模塊(108、 110、 112、 114) 確定電源的輸入電壓電平(116、 118、 120、 122)是否大于預定閾值來選擇 冗余電源模式。即，電壓監視模塊確定輸入電壓電平是高線還是低線。電壓 監視模塊可以通過使用當輸入電壓超過(cross)閾值時提供信號的電壓檢測 器電路、通過利用內置伏特計測量電壓電平并將所測量的電壓電平與已知閾 值電壓電平比較、或者用對本領域技術人員將知道的其他方式，來確定輸入 電壓電平是否大于預定闊值。
如果電源的輸入電壓電平大于預定閾值，則電壓監視模塊可以配置用于 具有N個主要電源和N個冗余電源的N+N冗余電源沖莫式、即N+N冗余電源 才莫式的電源。如上所述，圖1的例子中的四個電源(100、 102、 104、 106) 被配置用于N+N冗余電源才莫式(134)。電壓監^L模塊可以通過斷開電源的開 關、從而電斷開電源的輸出路徑來配置用于N+N冗余電源模式的電源。在圖 1的例子中，電源(100、 102)可以是主要的電源，并且電源(104、 106) 是冗余電源。
考慮由UPS提供AC輸入(116)和AC輸入(120),而由實用功率源提 供AC輸入(118)和AC輸入(122)。如果僅實用功率源故障，則電源(102) 和電源(106)將停止向計算機系統(132)提供功率。剩余的電源(100、 104) 將繼續向計算機系統(132)的兩個單獨的輸入提供平穩的功率而不中斷。
如上所述，電源的最大輸出功率可以隨其AC輸入的電壓電平而變化。 當由于AC輸入電壓電平的變化、而從一個冗余電源模式改變到另一個時， 基于第一 AC輸入電壓電平的過流保護界限在具有另一 AC輸入電壓電平的 第二冗余電源模式中可能不是有效的。過流是用安培測量的、電源的輸出電 流超過額定輸出容量的情況。在這個意義上，來自電源的輸出電流可能太高， 過流是由于超載、短路或者設備故障。無保護的過流情況將導致電源的導體 中的以及可能在系統其它組件中的過多的或者危險的溫度升高。電源包含針 對過流跳閘點(trip point)而操作的過流保護電路。該過流跳閘點是要從電源 輸出的電流的最大量的可變設置。過流保護電路追蹤電源的輸出電流并將其與過流跳閘點相比較。如果輸出電流超過過流跳閘點，則過流電路切斷(shut down)電源。
電源當從一個冗余供應模式改變到另 一模式時，可以根據電源的輸入電 壓電平和輸出功率容量來調整過流保護界限，即過流跳閘點。可以利用典型 地被存儲在電可擦除可編程只讀存儲器("EEPROM")中的數據結構來配置 圖1的例子中的每個電源，該數據結構將輸入電壓電平與最大輸出功率相關 聯。電壓監視模塊或電源中的其他硬件和軟件的集合可以基于與電源的當前 AC輸入電壓電平和電源的先前過流跳閘點相關聯的最大功率輸出來計算新 的過流跳閘。可替換地，可以利用將電壓輸入與過流跳閘點相關聯的數據結 構來配置電源，并且電源可以通過在數據結構中尋找與電源的當前AC輸入 電壓電平相關聯的過流跳閘點來調整過流保護界限。
考慮例如，當以高線、220VAC輸入而操作時在10VDC處可以提供1450 瓦特最大輸出功率、或者當以^f氐線、110 VAC輸入而4喿作時在10 VDC處可 以提供900瓦特最大輸出功率的電源。如果利用例如等于在IO VDC處以安 培("安，，)的最大電流輸出的過流保護界限即過流跳閘點來配置電源，則以 低線輸入時過流跳閘點是90安，而以高線輸入時過流跳閘點是145安。當從 具有高線輸入的N+N冗余電源模式改變到具有低線輸入的N+M冗余電源模 式時，然后電源可以將其過流保護界限從145安調整到90安。
除了以冗余電源模式來配置之外，也可以以主從關系來配置圖1的例子 中的電源。為了使能這種主從關系，圖1的例子中的電源(100、 102、 104、 106)被連接到主電源信號線(318)。主電源信號線(318)可以被實現為用 于運送波段外信號的任何通信鏈接，比如交互集成電路(Inter-Integrated) ("I2C")總線、系統管理總線(System Management Bus ) ( "SMBus")、智能 平臺管理總線(Intelligent Platform Management Bus) ( "IPMB")等。
主電源信號線(318)運送表示主電源的輸入電壓電平的信號。主電源典 型地是首先安裝的并向計算機系統提供功率的電源。當首先連接到AC輸入 源時，電源的電壓監視模塊確定在表示主電源的輸入電壓電平的主功率信號 線上是否存在任何信號。如果不存在這種信號，則沒有其他電源已經設置了 主電源信號線，并且當前沒有其他電源擔當主電源。在通過主電源信號線4企 測到沒有主電源后，電源將主電源信號線設置為表示電源的輸入電壓電平。 這樣做使得電源變為主電源，并且在主電源之后安裝的任何其他電源變為從電源。
考慮電源(100)首先被安裝到系統中作為例子。而且為了說明而假設
AC輸入(116)是低線輸入，110V。在通過主電源信號線(318)檢測到沒 有主電源后，電源(100)將主電源信號線設置為表示電源的輸入電壓電平。 在此情況下，主電源信號線可以被設置為邏輯低，以將主電源(100)的輸入 電平表示為低線輸入電平。當連接到主電源信號線時，所有其他電源(102、 104、 106)是從電源。
當處于主從關系時，可以以各種方式來配置在根據本發明的實施例的在 選擇用于為計算機系統供電的冗余電源模式時有用的電源。在 一 個配置中，
如果從電源(slave power supply)的輸入電壓電平與主電源輸入電壓電平不 匹配，則從電源被禁能。在另一個配置中，如果主電源的輸入電壓電平是在 預定閾值以下的低線輸入，則所有從電源將動作好像它們也具有低線電壓輸 入一樣，而不管其實際輸入如何。
在第一配置中，當由從電源(102、 104、 106)通過主電源信號線(318) 檢測到主電源(100)的輸入電壓電平(116)時，每個從電源確定從電源的 輸入電壓電平是否與主電源的輸入電壓電平相匹配。如果從電源的輸入電壓 電平與主電源的輸入電壓電平不匹配，則從電源禁能其自身。
在第二配置中，如果主電源的輸入電壓電平不大于預定閾值，即輸入電 壓是低線電壓，則當由從電源通過主電源信號線檢測到主電源的輸入電壓電 平時，每個從電源設置其輸入電壓電平以與主電源的輸入電壓電平相匹配。 即，即使從電源不具有低線輸入電壓，從電源也動作為好像它們具有低線輸 入電壓一樣，并且被配置用于N+M冗余電源模式。
構成圖1所示的示例系統的電源、電壓監視模塊、轉換器、開關、計算 機系統和其他設備的布置是用于說明而非用于限制。如對于本領域技術人員 將會知道的，根據本發明的各個實施例的有用的系統可以包括圖1中未示出 的另外的電源、開關、監視模塊、計算機系統、服務器、路由器和其他設備。 除了圖1中圖示的那些之外，可以在各種硬件平臺上實現本發明的各種實施 例。
如上所述，除了以如圖1的例子中的N+N冗余電源才莫式(134)來配置 以夕卜，根據本發明的實施例，可以以N+M冗余電源模式來配置在選擇用于為 計算機系統供電的冗余電源模式的系統中有用的電源，以在故障時提供更大
13的最大輸出功率。因此，圖2示出了用于選擇為包括了以N+M冗余電源模式 (200 )配置的電源在內的計算機系統供電的冗余電源模式的另 一示例系統的 功能方框圖。圖2的系統與圖l的系統類似，也包括幾個電源(100、 102、 104、 106)、開關(136、 138、 140、 142)、電壓監魂^莫塊(108、 110、 112、 114)以及計算機系統(132)。
然而，圖2的系統與圖1不同在于以N+M冗余電源纟莫式(200)來配置 圖2的系統中的示例電源，其中M小于N。在圖2的系統中，例如，電源(100、 102、 104)可以是主要電源，并且電源(106)可以是冗余電源(106)。在此 情況下，如果電源的任何一個故障，則剩余的三個電源向計算機系統(132) 的兩個輸入提供平穩的功率。如上所述，N+M冗余電源模式還以低線電壓電 平提供了比N+N冗余電源模式更大的最大輸出功率。
如果圖2的系統中的示例電源的輸入電壓電平不大于預定閾值，則電源 的電壓監4見模塊配置用于具有N個主要電源和M個冗余電源的N + M冗余電 源模式的電源。圖2的例子中的電壓監視模塊可以通過閉合電源的開關、由 此電連接電源的輸出路徑來配置用于N+M冗余電源;漠式的電源。如圖2的例 子所示，每個電源具有閉合的開關(136、 138、 140、 142)，并且電源的輸出 路徑即公共線(128)和孤立線(124)被電連接。圖2的例子中的每個輸出 路徑將電流從電源運送到計算機系統(132)。
為了進一步說明，圖3示出了圖示根據本發明的實施例的用于選擇為計 算機系統供電的冗余電源模式的示例方法的流程圖。圖3的方法包括為計算 機系統(圖3中未示出)供電的幾個電源(330、 320)。圖3的例子中的每個 電源具有輸入電壓和輸出，輸出被連接到至少兩個輸出路徑，該兩個輸出路 徑能夠被電連接。每個電源的一個輸出路徑是孤立線，并且每個電源的另一 輸出路徑是公共線。第 一組電源的孤立線在孤立線連接點處^皮連接在一起， 而第二組電源的孤立線在另 一孤立線連接點處被連接在一起。第 一組電源的 公共線在公共線連接點處被連接在一起，而第二組電源的公共線在另一公共 線連接點處被連接在一起。每個公共線連接點被電連接到孤立線連接點，并 且每個公共線連接點僅在電源的輸出路徑被電連接時運送電流。
圖3的方法還包括通過電壓監視模塊(300)來檢測(302)電源(330) 的輸入電壓電平(304 )。電壓監視模塊(300 )可以用包括例如通過使用諸如 伏特計的電壓傳感電路、或者如對本領域技術人員將知道的硬件和軟件的其他集合的各種方式來檢測電源的輸入電壓電平(305 )。
圖3的方法還包括通過電壓監視模塊(300)來確定(308)電源(330) 的輸入電壓電平(304)是否大于預定閾值(306)。如上所述，電壓監視模塊 (300)可以通過使用當輸入電壓超過閾值時提供信號的電壓檢測器電路、通 過利用內置伏特計來測量電壓電平并將所測量的電壓電平與已知闞值電壓電 平相比較、或者對本領域技術人員將知道的其他方式來確定輸入電壓電平是 否大于預定閾值。
如果電源的輸入電壓電平大于預定閾值，則圖3的方法繼續，由電壓監 視模塊(300)配置(310)用于具有N個主要電源和N個冗余電源的N+N 電源模式的電源(330)。配置(310)用于N+N冗余電源模式的電源可以通 過斷開開關、電斷開電源的輸出路徑來實現。
如果電源的輸入電壓電平不大于預定閾值，則圖3的方法繼續，由電壓 監視模塊(300 )配置(312 )用于具有N個主要電源和M個冗余電源的N+M 冗余電源模式的電源(330 )，其中N大于M。配置(312)用于N+M冗余電 源模式的電源可以通過閉合開關、電連接電源的輸出路徑來實現。
如上所述，在本發明的一些實施例中，除了以冗余電源模式來配置之夕卜， 還可以以主從關系來配置電源。因此，為了進一步說明，圖3的方法還包括 由電源(330)通過主電源信號線(318)來檢測(314)沒有主電源，其中主 電源信號線(318)表示主電源的輸入電壓電平。電源可以通過在表示主電源 的輸入電壓電平的主電源線上沒有發現信號來^r測沒有電源通過主電源信號 線。考慮具有三個狀態即低阻抗邏輯"0"(低)、低阻抗邏輯"1"(高)和允 許設備共享信號線的高阻抗狀態的主電源信號線作為例子。當主電源信號線 被設置為邏輯低時，主電源信號線表示主電源的低線輸入電壓電平。當主電 源信號線被設置為邏輯高時，主電源信號線表示主電源的高線輸入電壓電平。 當主電源處于其高阻抗狀態時，主電源信號線表示還沒有建立主電源。盡管 為了清楚在此僅描述了三個狀態，但是本領域技術的讀者將認識到，可以使 用任何數量的狀態。
圖3的方法還包括通過電源(330)設置(316)主電源信號線(318)以 表示電源(330)的輸入電壓電平(304)，由此電源(330 )變為主電源(330 ), 所有其他的電源(320)變為從電源(320)。設置主電源信號線可以通過如果 電源的輸入電壓電平是低線輸入電平則將該線設置為邏輯高或者如果電源的輸入電壓電平是高線輸入電平則將該線設置為邏輯低來實現。
在由從電源(320)通過主電源信號線(318) 4企測到主電源(330)的輸 入電壓電平(304)后，圖3的方法繼續，對從電源(320)的每個確定從電 源(320)的輸入電壓電平(324)是否與主電源的輸入電壓電平(304)相匹 配。從電源可以通過根據主電源信號線而將主電源的電壓電平標識為高線或 低線并確定它們的輸入電壓電平是否相同，來確定它們的輸入電壓電平是否 與主電源的輸入電壓電平相匹配。
如果從電源(320)的輸入電壓電平(324)與主電源的輸入電壓電平(304) 不匹配，則圖3的方法繼續，禁能(328)從電源。禁能從電源可以通過電斷 開由電源內的AC到DC轉換器提供的DC電源與電源的輸出路徑來實現。如 果從電源(320)的輸入電壓電平(324)與主電源的輸入電壓電平(304)不 匹配，則圖3的方法繼續，將相同冗余電源模式中的從電源配置(332)為主 電源(330)-如果輸入是高線輸入，則斷開開關，電斷開電源的輸出路徑， 如果輸入是低線輸入，則閉合開關，電連接電源的輸出路徑。
為了進一步說明，圖4示出了圖示根據本發明的實施例的用于選4奪為計 算機系統供電的冗余電源模式的進一步示例方法的流程圖。圖4的方法與圖 3的方法類似，都包括電壓監視模塊(300)的檢測電源(330)的輸入電壓
如萊電源的輸入電壓電平大于預定閾值，則配置(310)用于具有N個主要 電源和N個冗余電源的N+N冗余電源模式的電源(330);以及如果電源的 輸入電壓電平不大于預定閾值，則配置用于具有N個主要電源和M個冗余電 源的N+M冗余電源模式的電源，其中N大于M。
如果電源(330)的輸入電壓電平(304)不大于預定閾值(306),則與 圖3的方法類似，圖4的方法包括由電源(302)通過主電源信號線(318) 來檢測沒有主電源，并且由主電源(330)設置(404)主電源信號線(318) 以表示電源(330)的輸入電壓電平(304),由此電源變為主電源(330 )，所 有其他的電源變為從電源(320)。
然而，在由從電源(320)通過主電源信號線(318)檢測(322)主電源 (330)的輸入電壓電平(304)時，圖4的方法與圖3的方法不同之處在于， 圖4的方法包括設置(406)每個從電源(320)的輸入電壓電平(304)以與 主電源(330 )的輸入電壓電平(304)相匹配。即，如果主電源(330 )的輸入電壓電平(304)是低線輸入電壓電平、在預定閾值之下的電壓電平，則所 有從電源將動作為好像它們也由低線輸入電壓供電一樣。具體地，所有從電 源將被配置用于N+M冗余電源模式。
為了進一步說明，圖5示出了圖示根據本發明的實施例的用于選"^為計 算機系統供電的冗余電源模式的進一步示例方法的流程圖。圖5的方法與圖 3的方法類似，都包括電壓監視模塊(300)的4企測電源(330)的輸入電壓
如果電源的輸入電壓電平大于預定閾值，則配置(310)用于具有N個主要 電源和N個冗余電源的N+N冗余電源模式的電源(330);以及如果電源的 輸入電壓電平不大于預定閾值，則配置用于具有N個主要電源和M個冗余電 源的N+M冗余電源模式的電源，其中N大于M。
然而，圖5的方法與圖3的方法的不同之處在于，圖5的方法包括在電 源的操作期間由電壓監視模塊(300 )監視(502 )電源的輸入電壓電平(304 )。 電壓監視模塊(300)可以通過使用電壓傳感器、當輸入電壓超過特定閾值時 提供信號的電壓檢測器電路、或者如對本領域技術人員將知道的其他電壓測 量設備來監視電源的輸入電壓電平(304)。
圖5的方法還包括由電壓監視模塊(300 )檢測(504 )輸入電壓電平(304 ) 的變化(506),其中輸入電壓電平的變化(506)表示超過預定閾值的輸入電 壓電平(304)。檢測變化可以利用當輸入電壓電平超過特定閾值時提供信號 的上述電壓^r測器電路來實現。
響應于^r測輸入電壓電平的變化，圖5的方法繼續，確定(508 )輸入電 壓電平的變化(506)是否是功率線干擾("PLD")事件。PLD事件是由電源 的輸入功率中的干擾所引起的事件。PLD事件的例子包括
下跌(sag),電壓電平的短時期下落；
浪涌(surge),持續短達百萬分之一秒并從幾百伏特變化為幾千伏特 的電壓電平的短期增加或尖鋒；
噪聲，正常電壓電平的連續失真；
瞬時斷路，從幾分之一秒持續到長達幾分鐘的功率的短暫損耗；
功率損耗(outage),功率的中斷；
以及如對本領域技術人員將知道的其他情況。
如果僅知道了 PLD事件，而非輸入AC源的電壓電平的實際長期變化，不希望電源在操作期間從一個冗余電源模式改變到另一個模式。此外，如果
已經知道了 PLD事件，則典型地需要由電源所采取的具體動作來保護電源及 其供電的設備。
如果輸入電壓電平的變化(506)是PLD事件，則圖5的方法繼續，標 識(510)取決于PLD事件(512)的類型而采取的動作(514)并采取(516) 所標識的動作(510)。不同的PLD事件類型需要不同的動作來保護計算機系 統、電源和由電源供電的其他設備。例如，考慮浪涌的PLD事件。為了保護 計算機系統、電源和由電源供電的其他設備，電源可以標識諸如限制輸出電 流的動作，并可以采取所標識的動作。
如果輸入電壓電平(304)的變化(506)不是PLD事件，則圖5的方法 通過利用與在輸入電壓電平變化之前的電源的冗余電源模式不同的另一冗余 電源模式來配置(518)電源。以此方式，取決于電源的當前輸入電壓電平， 在電源的操作期間可以動態地配置電源用于各種冗余電源模式。當電源的輸 入電壓電平從高線變化位低線或相反時，動態地配置電源從N+N冗余電源模 式到N+M冗余電源模式或相反。
考慮到上述說明，讀者將認識到，根據本發明的實施例的選擇用于向計 算機系統供電的冗余電源4莫式的優點包括:
自動配置電源，以根據電源的輸入電壓電平提供所需量的功率輸出和 冗余。
提供電源間的主從關系的自動配置，該配置控制其中配置了電源的冗 余電源模式。
以及如對本領域技術人員將知道的其他優點。
在用于選擇為計算機系統供電的冗余電源模式的全功能計算機系統的上 下文中主要描述了本發明的示例實施例。然而，本領域技術人員將認識到， 本發明還可以被具體化在通過數據處理系統來使用的、在信號承載介質上所 布置的計算機程序制品中。這種信號承載介質可以是傳輸介質或用于機器可 讀信息的可記錄介質，包括磁介質、光介質或其他適合的介質。可記錄介質 的例子包括硬盤驅動器中的磁盤或磁碟、用于光驅動器的緊致盤、磁帶、以 及其他如對本領域技術人員將知道的。傳輸介質的例子包括用于諸如例如以 太網TM的用于語音通信和數字數據通信網絡的電話網絡和與因特網協議和 環球網通信的網絡、以及諸如例如根據IEEE802.il規則的家族來實現的網絡的無線傳輸介質。本領域技術人員將立即認識到，具有適合的編程部件的任 何計算機系統將能夠執行如具體化在程序制品中的本發明的方法的步驟。本 領域技術人員將立即認識到，盡管本說明書中所描述的一些示例實施例適合 于在計算機硬件上所安裝并執行的軟件，然而，被實現為固件或硬件的可替 換實施例也在本發明的范圍內。
從前述描述將理解，不脫離本發明的真正主旨，可以在本發明的各種實 施例中做出修改和變化。本說明書中的描述僅僅用于示例，而不應被解釋為 限制作用。本發明的范圍僅由以下權利要求的語言所限制。
權利要求
1. 一種選擇為計算機系統供電的冗余電源模式的方法，所述計算機系統由多個電源來供電，每個電源具有輸入電壓和輸出，所述輸出被連接到至少兩個輸出路徑，所述兩個輸出路徑能夠被電連接，每個電源的一個輸出路徑包括孤立線，并且每個電源的另一輸出路徑包括公共線，第一組電源的孤立線在孤立線連接點處被連接在一起，第二組電源的孤立線在另一孤立線連接點處被連接在一起，第一組電源的公共線在公共線連接點處被連接在一起，第二組電源的公共線在另一公共線連接點處被連接在一起，每個公共線連接點被電連接到孤立線連接點，每個公共線連接點僅當電源的輸出路徑被電連接時運送電流，所述方法包括由電壓監視模塊檢測電源的輸入電壓電平；由所述電壓監視模塊確定電源的輸入電壓電平是否大于預定閾值；如果所述電源的輸入電壓電平大于預定閾值，則由所述電壓監視模塊配置該電源為具有N個主要電源和N個冗余電源的N+N冗余電源模式，其中N是大于零的整數；以及如果所述電源的輸入電壓電平不大于預定閾值，則由所述電壓監視模塊配置該電源為具有N個主要電源和M個冗余電源的N+M冗余電源模式，其中M是大于零的整數，并且N大于M。
2. 如權利要求l所述的方法，還包括由所述電源通過主電源信號線檢測沒有主電源，其中所述主電源信號線 表示主電源的輸入電壓電平；由所述電源設置所述主電源信號線以表示所述電源的輸入電壓電平，由 此所述電源變為主電源，所有其他電源變為從電源；當由所述從電源通過所述主電源信號線檢測到主電源的輸入電壓電平 時，對于每個所述從電源確定所述從電源的輸入電壓電平是否與所述主電源 的輸入電壓電平相匹配；以及如果所述從電源的輸入電壓電平與所述主電源的輸入電壓電平不匹配， 則禁能所述從電源。
3. 如權利要求1所述的方法，還包括 如果所述電源的輸入電壓電平不大于預定閾值，貝寸由所述電源通過主電源信號線檢測沒有主電源，其中所述主電源信號線表示主電源的輸入電壓電平；由所述電源設置所述主電源信號線以表示所述電源的輸入電壓電平，由 此所述電源變為主電源，并且所有其他電源變為從電源；以及當由所述從電源通過所述主電源信號線檢測所述主電源的輸入電壓電平相匹配。
4. 如權利要求1所述的方法，還包括在所述電源的操作期間由所述電壓監視模塊監視所述電源的輸入電壓電平；由所述電壓監視模塊檢測輸入電壓電平的變化，所述輸入電壓電平的變 化表示所述輸入電壓電平超過預定閾值；響應于檢測到所述輸入電壓電平的變化，確定所述輸入電壓電平的變化 是否是功率線干擾("PLD")事件；如果所述輸入電壓電平的變化是PLD事件，則 標識取決于PLD事件的類型而要采取的動作； 采取所標識的動作；以及 如果所述輸入電壓電平的變化不是PLD事件，則用與在所述輸入電壓電 平變化之前的電源的冗余電源模式不同的另 一冗余電源模式來配置電源。
5. 如權利要求l所述的方法，其中由所述電壓監視模塊配置該電源為具 有N個主要電源和N個冗余電源的N+N冗余電源才莫式還包括取決于所述電源的輸入電壓電平和輸出功率容量來調整過流保護界限；以及電斷開所述電源的輸出路徑。
6. 如權利要求l所述的方法，其中由所述電壓監視模塊配置該電源為具 有N個主要電源和M個冗余電源的N+M冗余電源才莫式還包括，其中N大于 M:取決于所述電源的輸入電壓和輸出功率容量來調整過流保護界限；以及 電連接所述電源的輸出路徑。
7. —種用于選擇為計算機系統供電的冗余電源模式的裝置，所述計算機 系統由多個電源來供電，每個電源具有輸入電壓和輸出，所述輸出被連接到至少兩個輸出路徑，所述兩個輸出路徑能夠被電連接，每個電源的一個輸出 路徑包括孤立線，并且每個電源的另一輸出路徑包括公共線，第一組電源的 孑瓜立線在孤立線連接點處被連接在一起，第二組電源的 瓜立線在另 一;瓜立線 連接點處被連接在一起，第 一組電源的公共線在公共線連接點處被連接在一 起，第二組電源的公共線在另一公共線連接點處被連接在一起，每個公共線 連接點被電連接到孤立線連接點，每個公共線連接點僅當電源的輸出路徑被 電連接時運送電流，所述裝置包括計算機處理器、可操作地耦接到所述計算 機處理器的計算機存儲器，所述計算機存儲器在其中布置計算機程序指令，所述計算機程序指令能夠由電壓監視模塊檢測電源的輸入電壓電平；由所述電壓監視模塊確定所述電源的輸入電壓電平是否大于預定閾值； 如果所述電源的輸入電壓電平大于預定閾值，則由所述電壓監視模塊配置該電源為具有N個主要電源和N個冗余電源的N+N冗余電源;溪式，其中N是大于零的整數；以及如果所述電源的輸入電壓電平不大于預定閾值，則由所述電壓監視模塊配置該電源為具有N個主要電源和M個冗余電源的N+M冗余電源模式，其中N大于M。
8. 如權利要求7所述的裝置，還包括能夠進行以下的計算機程序指令 由所述電源通過主電源信號線檢測沒有主電源，其中所述主電源信號線表示主電源的輸入電壓電平；由所述電源設置所述主電源信號線以表示所述電源的輸入電壓電平，由 此所述電源變為主電源，所有其他電源變為從電源；當由所述從電源通過所述主電源信號線檢測到所述主電源的輸入電壓電 平時，對于每個從電源確定所述從電源的輸入電壓電平是否與所述主電源的車lr入電壓電平相匹配；以及如果所述從電源的輸入電壓電平與所述主電源的輸入電壓電平不匹配， 則禁能所述從電源。
9. 如權利要求7所述的裝置，還包括能夠進行以下的計算機程序指令 如果所述電源的輸入電壓電平不大于預定閾值，貝'h由所述電源通過主電源信號線^r測沒有主電源，其中所述主電源信號線 表示主電源的輸入電壓電平；由所述電源設置所述主電源信號線以表示所述電源的輸入電壓電平，由此所述電源變為主電源，并且所有其他電源變為從電源；以及當由所述從電源通過所述主電源信號線檢測所述主電源的輸入電壓電平相匹配。
10. 如權利要求7所述的裝置，還包括能夠進行以下的計算機程序指令 在所述電源的操作期間由所述電壓監視模塊監視所述電源的輸入電壓電平；由所述電壓監視模塊檢測輸入電壓電平的變化，所述輸入電壓電平的變化表示所述輸入電壓電平超過預定閾值;響應于檢測到所述輸入電壓電平的變化，確定所述輸入電壓電平的變化 是否是功率線干擾("PLD")事件；如果所述輸入電壓電平的變化是PLD事件，貝'J: 標識取決于PLD事件的類型而要采取的動作； 釆取所標識的動作；以及 如果所述輸入電壓電平的變化不是PLD事件，則用與在所述輸入電壓電 平變化之前的電源的冗余電源模式不同的另 一冗余電源模式來配置電源。
11. 如權利要求7所述的裝置，其中由所述電壓監視模塊配置該電源為 具有N個主要電源和N個冗余電源的N+N冗余電源才莫式還包括取決于所述電源的輸入電壓電平和輸出功率容量來調整過流保護界限；以及電斷開所述電源的輸出路徑。
12. 如權利要求7所述的裝置，其中由所述電壓監視模塊配置該電源為 具有N個主要電源和M個冗余電源的N+M冗余電源模式還包括，其中N大 于M:取決于所述電源的輸入電壓電平和輸出功率容量來調整過流保護界限；以及電連接所述電源的輸出路徑。
全文摘要
公開了用于選擇向計算機系統供電的冗余電源模式的方法、裝置和程序制品，包括由電壓監視模塊檢測電源的輸入電壓電平；由電壓監視模塊確定電源的輸入電壓電平是否大于預定閾值；如果電源的輸入電壓電平大于預定閾值，則由所述電壓監視模塊配置該電源為具有N個主要電源和N個冗余電源的N+N冗余電源模式，其中N是大于零的整數；以及如果電源的輸入電壓電平不大于預定閾值，則由所述電壓監視模塊配置該電源為具有N個主要電源和M個冗余電源的N+M冗余電源模式，其中M是大于零的整數，并且N大于M。
文檔編號G06F1/26GK101458553SQ20081017683
公開日2009年6月17日 申請日期2008年11月25日 優先權日2007年12月13日
發明者尼古拉斯·J·格倫德勒 申請人:國際商業機器公司