СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТЬЮ ДЛЯ БЛОКА ПИТАНИЯ
METHOD OF CONTROLLING OUTPUT POWER FOR POWER SUPPLY UNIT

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу управления выходной мощностью и, в частности, относится к способу управления выходной мощностью для блоков питания.
Уровень техники
Блок питания из известного уровня техники подает питание на электронное устройство для приведения в действие электронного устройства, так что блок питания из известного уровня техники очень важен. Блок питания из известного уровня техники широко используется. Например, множество блоков питания из известного уровня техники расположены в большом центре обработки данных для подачи питания на множество серверов.
В настоящее время способ управления выходной мощностью множества блоков питания из известного уровня техники, соединенных друг с другом, для подачи питания на множество серверов таков, что общая потребляемая мощность серверов, поделенная на количество блоков питания из известного уровня техники, является действительной выходной мощностью каждого из блоков питания из известного уровня техники. Например, если присутствуют 5 серверов и 10 блоков питания из известного уровня техники, и при этом потребляемая мощность каждого из серверов составляет 500 ватт, то общая потребляемая мощность серверов составляет 2500 ватт (500 * 5 = 2500). Таким образом, каждый из блоков питания из известного уровня техники будет выдавать 250 ватт (2500 / 10 = 250). Хотя этот способ простой, существует проблема потери мощности, и это будет описано далее.
Действительная выходная мощность блока питания из известного уровня техники, поделенная на максимальную выходную мощность блока питания из известного уровня техники (то есть максимальную мощность, которую блок питания из известного уровня техники способен выдать), равна коэффициенту выходной мощности блока питания из известного уровня техники. Продолжая пример, упомянутый выше, если максимальная выходная мощность блока питания из известного уровня техники составляет 1000 ватт (то есть максимальная мощность, которую блок питания из известного уровня техники, упомянутый выше, способен выдать, составляет 1000 ватт), то при этом коэффициент выходной мощности блока питания из известного уровня техники составляет 25 % (250 / 1000 = 25 %).
Более того, эффективность преобразования мощности блока питания из известного уровня техники равна действительной выходной мощности блока питания из известного уровня техники, поделенной на мощность, потребляемую блоком питания из известного уровня техники. Чем выше эффективность преобразования мощности, тем лучше эффективность преобразования мощности. Более высокая эффективность преобразования мощности означает более низкое неэффективное потребление мощности. Например, если действительная выходная мощность блока питания из известного уровня техники составляет 900 ватт, тогда как мощность, потребляемая блоком питания из известного уровня техники, составляет 1000 ватт, то эффективность преобразования мощности блока питания из известного уровня техники равна 90 % (900 / 1000 = 90 %), так что неэффективное потребление мощности составляет 100 ватт (1000 - 900 = 100). В другом примере, если действительная выходная мощность блока питания из известного уровня техники составляет 950 ватт, тогда как мощность, потребляемая блоком питания из известного уровня техники, составляет 1000 ватт, то эффективность преобразования мощности блока питания из известного уровня техники равна 95 % (900 / 1000 = 95 %), так что неэффективное потребление мощности составляет 50 ватт (1000 - 950 = 50).
Блок питания из известного уровня техники, упомянутый выше, имеет разную эффективность преобразования мощности при разном коэффициенте выходной мощности. Продолжая пример, упомянутый выше, если коэффициент выходной мощности блока питания из известного уровня техники, упомянутого выше, составляет 25 % (или 20–30 %), 50 % (или 45–55 %) и 95 % (или 90–100 %), то эффективность преобразования мощности составляет 90 %, 95 % и 90 % соответственно. Очевидно, что блок питания из известного уровня техники, упомянутый выше, работающий при коэффициенте выходной мощности 50 % (или 45–55 %), имеющий эффективность преобразования мощности 95 %, является оптимальным. Однако в примере, упомянутом выше, используется простой способ равного разделения общей потребляемой мощности, при этом простой способ просто делает коэффициент выходной мощности каждого из блоков питания из известного уровня техники равным 25 %, причем эффективность преобразования мощности составляет только 90 %.
В документе US 20140157013 A1, опубликованном 5 июня 2014 г., раскрыт сервер управления питанием для центра обработки данных (DCEM), осуществляющий подачу питания в центр обработки данных. Сервер DCEM суммирует входную мощность переменного тока (AC) источника питания с общей мощностью переменного тока центра обработки данных, причем общая мощность переменного тока центра обработки данных представляет собой сумму мощностей переменного тока множества источников питания. Сервер DCEM суммирует выходную мощность постоянного тока (DC) источника питания с общей мощностью постоянного тока центра обработки данных и сообщает отношение общей мощности переменного тока к общей мощности постоянного тока в качестве эффективности преобразования мощности центра обработки данных. Сервер DCEM устанавливает предварительно заданный порог эффективности источника питания. Сервер DCEM определяет, что уровень эффективности мощности в данный момент ниже порога эффективности источника питания. Сервер DCEM, отвечающий за определение того, что уровень эффективности мощности в данный момент ниже порога эффективности источника питания, может регулировать источник питания.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для решения вышеупомянутых проблем цель настоящего изобретения заключается в предоставлении способа управления выходной мощностью для блоков питания.
Для достижения цели настоящего изобретения, упомянутой выше, способ управления выходной мощностью согласно настоящему изобретению применяют к множеству блоков питания и по меньшей мере одному электронному устройству. Блоки питания выполнены с возможностью подачи питания на электронное устройство. Способ управления выходной мощностью включает следующие этапы. Когда блоки питания находятся в рабочем интервале, если коэффициент выходной мощности блока питания в рабочем состоянии меньше, чем стандарт коэффициента выходной мощности, по меньшей мере один из блоков питания в рабочем состоянии выключают, так что коэффициент выходной мощности блока питания в рабочем состоянии повышается и приходит в соответствие со стандартом коэффициента выходной мощности (то есть выключают по меньшей мере один из блоков питания в рабочем состоянии для повышения коэффициента выходной мощности блока питания в рабочем состоянии для приведения в соответствие со стандартом коэффициента выходной мощности, если блоки питания находятся в рабочем интервале и коэффициент выходной мощности блока питания в рабочем состоянии меньше, чем стандарт коэффициента выходной мощности). Когда блоки питания находятся в рабочем интервале, если коэффициент выходной мощности блока питания в рабочем состоянии соответствует стандарту коэффициента выходной мощности, ограничение мощности блоков питания устанавливают на основании действительного потребления мощности электронного устройства (то есть ограничение мощности блоков питания устанавливают на основании действительного потребления мощности электронного устройства, если блоки питания находятся в рабочем интервале и коэффициент выходной мощности блока питания в рабочем состоянии соответствует стандарту коэффициента выходной мощности).
Более того, в одном варианте осуществления в способе управления выходной мощностью, упомянутом выше, стандарт коэффициента выходной мощности составляет 50 % или составляет от 45 % до 55 %.
Более того, в одном варианте осуществления способ управления выходной мощностью, упомянутый выше, дополнительно включает следующий этап. Когда блоки питания находятся в рабочем интервале, если коэффициент выходной мощности блока питания в рабочем состоянии больше, чем стандарт коэффициента выходной мощности, и если по меньшей мере один из блоков питания находится в состоянии покоя, и если включение блока питания в состоянии покоя для приведения коэффициента выходной мощности блока питания в рабочем состоянии в соответствие со стандартом коэффициента выходной мощности достижимо, блок питания в состоянии покоя включают, так что коэффициент выходной мощности блока питания в рабочем состоянии снижается и приходит в соответствие со стандартом коэффициента выходной мощности (то есть включают блок питания в состоянии покоя для снижения коэффициента выходной мощности блока питания в рабочем состоянии для приведения в соответствие со стандартом коэффициента выходной мощности, если блоки питания находятся в рабочем интервале, и коэффициент выходной мощности блока питания в рабочем состоянии больше, чем стандарт коэффициента выходной мощности, и по меньшей мере один из блоков питания находится в состоянии покоя, и включение блока питания в состоянии покоя для приведения коэффициента выходной мощности блока питания в рабочем состоянии в соответствие со стандартом коэффициента выходной мощности достижимо).
Более того, в одном варианте осуществления способ управления выходной мощностью, упомянутый выше, дополнительно включает следующий этап. Когда блоки питания находятся в рабочем интервале, если коэффициент выходной мощности блока питания в рабочем состоянии больше, чем стандарт коэффициента выходной мощности, и если по меньшей мере один из блоков питания находится в состоянии покоя, и если включение блока питания в состоянии покоя для приведения коэффициента выходной мощности блока питания в рабочем состоянии в соответствие со стандартом коэффициента выходной мощности недостижимо, все блоки питания включают, так что коэффициент выходной мощности блока питания в рабочем состоянии снижается, и ограничение мощности блоков питания устанавливают на основании действительного потребления мощности электронного устройства (то есть включают все блоки питания для снижения коэффициента выходной мощности блока питания в рабочем состоянии, и ограничение мощности блоков питания устанавливают на основании действительного потребления мощности электронного устройства, если блоки питания находятся в рабочем интервале, и коэффициент выходной мощности блока питания в рабочем состоянии больше, чем стандарт коэффициента выходной мощности, и по меньшей мере один из блоков питания находится в состоянии покоя, и включение блока питания в состоянии покоя для приведения коэффициента выходной мощности блока питания в рабочем состоянии в соответствие со стандартом коэффициента выходной мощности недостижимо).
Более того, в одном варианте осуществления способ управления выходной мощностью, упомянутый выше, дополнительно включает следующий этап. Когда блоки питания находятся в рабочем интервале, если коэффициент выходной мощности блока питания в рабочем состоянии больше, чем стандарт коэффициента выходной мощности, и если все блоки питания находятся в рабочем состоянии, ограничение мощности блоков питания устанавливают на основании действительного потребления мощности электронного устройства (то есть ограничение мощности блоков питания устанавливают на основании действительного потребления мощности электронного устройства, если блоки питания находятся в рабочем интервале, и коэффициент выходной мощности блока питания в рабочем состоянии больше, чем стандарт коэффициента выходной мощности, и все блоки питания находятся в рабочем состоянии).
Более того, в одном варианте осуществления способ управления выходной мощностью, упомянутый выше, дополнительно включает следующий этап. Когда все блоки питания запускают в первый раз для вхождения в интервал пуска, если коэффициент выходной мощности блока питания в рабочем состоянии меньше, чем стандарт коэффициента выходной мощности, во-первых, ограничение мощности блоков питания устанавливают на основании действительного потребления мощности электронного устройства, во-вторых, по меньшей мере один из блоков питания в рабочем состоянии выключают, так что коэффициент выходной мощности блока питания в рабочем состоянии повышается и приходит в соответствие со стандартом коэффициента выходной мощности, и затем блоки питания входят в рабочий интервал (то есть, во-первых, ограничение мощности блоков питания устанавливают на основании действительного потребления мощности электронного устройства, во-вторых, выключают по меньшей мере один из блоков питания в рабочем состоянии для повышения коэффициента выходной мощности блока питания в рабочем состоянии для приведения в соответствие со стандартом коэффициента выходной мощности, и затем блоки питания входят в рабочий интервал, если все блоки питания запускают в первый раз для вхождения в интервал пуска и коэффициент выходной мощности блока питания в рабочем состоянии меньше, чем стандарт коэффициента выходной мощности).
Более того, в одном варианте осуществления способ управления выходной мощностью, упомянутый выше, дополнительно включает следующий этап. Когда все блоки питания запускают в первый раз для вхождения в интервал пуска, если коэффициент выходной мощности блока питания в рабочем состоянии больше или соответствует стандарту коэффициента выходной мощности, во-первых, ограничение мощности блоков питания устанавливают на основании действительного потребления мощности электронного устройства, и, во-вторых, блоки питания входят в рабочий интервал (то есть, во-первых, ограничение мощности блоков питания устанавливают на основании действительного потребления мощности электронного устройства, и, во-вторых, блоки питания входят в рабочий интервал, если все блоки питания запускают в первый раз для вхождения в интервал пуска и коэффициент выходной мощности блока питания в рабочем состоянии больше или соответствует стандарту коэффициента выходной мощности).
Более того, в одном варианте осуществления в способе управления выходной мощностью, упомянутом выше, ограничение мощности блоков питания устанавливают на значение, которое больше, чем действительное потребление мощности электронного устройства (то есть ограничение мощности блоков питания устанавливают на значение, которое больше, чем действительное потребление мощности электронного устройства).
Более того, в одном варианте осуществления в способе управления выходной мощностью, упомянутом выше, ограничение мощности блоков питания устанавливают на значение, которое в 1,2 раза больше, чем действительное потребление мощности электронного устройства (то есть ограничение мощности блоков питания устанавливают на значение, которое в 1,2 раза больше, чем действительное потребление мощности электронного устройства).
Более того, в одном варианте осуществления в способе управления выходной мощностью, упомянутом выше, если по меньшей мере один из блоков питания находится в рабочем состоянии и по меньшей мере один из блоков питания находится в состоянии покоя, то блоки питания находятся в состоянии покоя поочередно для продления срока службы (то есть блоки питания выполнены с возможностью нахождения в состоянии покоя поочередно для продления срока службы, если по меньшей мере один из блоков питания находится в рабочем состоянии и по меньшей мере один из блоков питания находится в состоянии покоя).
Преимущество настоящего изобретения заключается в возможности управления блоком питания в рабочем состоянии, чтобы он работал с коэффициентом выходной мощности, имеющим оптимальную эффективность преобразования мощности, для снижения неэффективного потребления мощности для экономии энергии.
Пожалуйста, обратитесь к подробному описанию и фигурам настоящего изобретения, упомянутым ниже, для лучшего понимания технологии, способа и осуществления настоящего изобретения. Фигуры предоставлены исключительно для ссылки и описания, и настоящее изобретение не ограничено фигурами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На фиг. 1 показана структурная схема варианта осуществления, применимого к способу управления выходной мощностью согласно настоящему изобретению.
На фиг. 2 показана блок-схема варианта осуществления способа управления выходной мощностью согласно настоящему изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем раскрытии предоставлены многочисленные конкретные детали для обеспечения полного понимания вариантов осуществления настоящего изобретения. Специалисты в данной области техники обнаружат, впрочем, что настоящее изобретение может быть осуществлено на практике без одной или более конкретных деталей. В других случаях, хорошо известные детали не показаны или не описаны во избежание затруднения понимания аспектов настоящего изобретения. С техническим содержанием настоящего изобретения можно ознакомиться в следующем подробном описании и графических материалах:
На фиг. 1 показана структурная схема варианта осуществления, применимого к способу управления выходной мощностью согласно настоящему изобретению. Способ управления выходной мощностью настоящего изобретения применяют к множеству блоков 102 питания, множеству электронных устройств 104 (например, но без ограничения, серверов), детектору 106 мощности и контроллеру 108. Компоненты, упомянутые выше, электрически соединены друг с другом. Блоки 102 питания подают питание на электронное устройство 104. Детектор 106 мощности выявляет действительную выходную мощность каждого из блоков 102 питания, действительное потребление мощности каждого из электронных устройств 104, сумму действительных выходных мощностей блоков 102 питания и сумму действительных потреблений мощности электронных устройств 104, а затем уведомляет контроллер 108 о действительной выходной мощности каждого из блоков 102 питания, действительном потреблении мощности каждого из электронных устройств 104, сумме действительных выходных мощностей блоков 102 питания и сумме действительных потреблений мощности электронных устройств 104, так что контроллер 108 управляет блоками 102 питания, чтобы они работали (то есть находились в рабочем состоянии для подачи питания на электронные устройства 104) или не работали (то есть находились в состоянии покоя для прекращения подачи питания на электронные устройства 104).
Пользователь (не показан на фиг. 1) или устройство данных отправляют данные о максимальной выходной мощности блока 102 питания (то есть максимальной мощности, которую блок 102 питания способен выдать) в контроллер 108, так что контроллер 108 осведомлен о максимальной выходной мощности блока 102 питания. Контроллер 108 делит действительную выходную мощность блока 102 питания на максимальную выходную мощность блока 102 питания для получения коэффициента выходной мощности блока 102 питания. Например, максимальная выходная мощность блока 102 питания составляет 1500 ватт, действительная выходная мощность блока 102 питания составляет 1500 ватт, и тогда коэффициент выходной мощности блока 102 питания составляет 100 %. В другом примере максимальная выходная мощность блока 102 питания составляет 1500 ватт, действительная выходная мощность блока 102 питания составляет 750 ватт, и тогда коэффициент выходной мощности блока 102 питания составляет 50 %.
Эффективность преобразования мощности блока 102 питания равна действительной выходной мощности блока 102 питания, поделенной на мощность, потребляемую блоком 102 питания. Неэффективное потребление мощности блока 102 питания равно мощности, потребляемой блоком 102 питания, за вычетом действительной выходной мощности блока 102 питания. Блок 102 питания имеет разную эффективность преобразования мощности при разном коэффициенте выходной мощности, при этом разные марки блоков 102 питания также могут иметь разные результаты. Например, при коэффициенте выходной мощности 20 % (или 15–25 %), 50 % (или 45–55 %) и 100 % (или 95–100 %) эффективность преобразования мощности блока 102 питания марки «A» составляет 88 %, 92 % и 88 % соответственно, тогда как эффективность преобразования мощности блока 102 питания марки «B» составляет 90 %, 94 % и 91 % соответственно. Пользователь или устройство данных отправляют данные об эффективностях преобразования мощности в соответствии с коэффициентами выходной мощности блоков 102 питания в контроллер 108, так что контроллер 108 осведомлен об эффективностях преобразования мощности в соответствии с коэффициентами выходной мощности блоков 102 питания.
Примем блок 102 питания марки «A», упомянутый выше, в качестве примера: если сумма действительных потреблений мощности электронных устройств 104 составляет 15000 ватт (то есть потребление составляет 15000 ватт), и выбран коэффициент выходной мощности 100 % (то есть эффективность преобразования мощности 88 %), то общая мощность, потребляемая блоками 102 питания, должна составлять 17045,45 ватта (15000 / 0,88 приблизительно равно 17045,45), а неэффективное потребление мощности равно 2045,45 ватта (17045,45 - 15000 = 2045,45). Однако, если выбран коэффициент выходной мощности 50 % (то есть эффективность преобразования мощности 92 %), то общая мощность, потребляемая блоками 102 питания, должна составлять 16304,35 ватта (15000 / 0,92 приблизительно равно 16304,35), а неэффективное потребление мощности равно 1304,35 ватта (16304,35 - 15000 = 1304,35). Разница между двумя случаями, упомянутыми выше, составляет 741,1 ватта (2045,45 - 1304,35 = 741,1). То есть неэффективное потребление мощности при коэффициенте выходной мощности 50 % может сэкономить 741,1 ватта. В этом примере потребление электроэнергии может сэкономить приблизительно 6492,03 единицы за один год (произведение 741,1 на 365 и на 24, поделенное на 1000, равно 6492,03).
В другом примере примем блок 102 питания марки «A», упомянутый выше, в качестве примера: если сумма действительных потреблений мощности электронных устройств 104 составляет 3000 ватт (то есть потребление составляет 3000 ватт), и выбран коэффициент выходной мощности 20 % (то есть эффективность преобразования мощности 88 %), то общая мощность, потребляемая блоками 102 питания, должна составлять 3409,09 ватта (3000 / 0,88 приблизительно равно 3409,09), а неэффективное потребление мощности равно 409,09 ватта (3409,09 - 3000 = 409,09). Однако, если выбран коэффициент выходной мощности 50 % (то есть эффективность преобразования мощности 92 %), то общая мощность, потребляемая блоками 102 питания, должна составлять 3260,87 ватта (3000 / 0,92 приблизительно равно 3260,87), а неэффективное потребление мощности равно 260,87 ватта (3260,87 - 3000 = 260,87). Разница между двумя случаями, упомянутыми выше, составляет 148,22 ватта (409,09 - 260,87 = 148,22). То есть неэффективное потребление мощности при коэффициенте выходной мощности 50 % может сэкономить 148,22 ватта. В этом примере потребление электроэнергии может сэкономить приблизительно 1298,41 единиц за один год (произведение 148,22 на 365 и на 24, поделенное на 1000, равно 1298,41).
Примем блок 102 питания марки «B», упомянутый выше, в качестве примера: если сумма действительных потреблений мощности электронных устройств 104 составляет 15000 ватт (то есть потребление составляет 15000 ватт), и выбран коэффициент выходной мощности 100 % (то есть эффективность преобразования мощности 91 %), то общая мощность, потребляемая блоками 102 питания, должна составлять 16483,52 ватта (15000 / 0,91 приблизительно равно 16483,52), а неэффективное потребление мощности равно 1483,52 ватта (16483,52 - 15000 = 1483,52). Однако, если выбран коэффициент выходной мощности 50 % (то есть эффективность преобразования мощности 94 %), то общая мощность, потребляемая блоками 102 питания, должна составлять 15957,45 ватта (15000 / 0,94 приблизительно равно 15957,45), а неэффективное потребление мощности равно 957,45 ватта (15957,45 - 15000 = 957,45). Разница между двумя случаями, упомянутыми выше, составляет 526,07 ватта (1483,52 - 957,45 = 526,07). То есть неэффективное потребление мощности при коэффициенте выходной мощности 50 % может сэкономить 526,07 ватта. В этом примере потребление электроэнергии может сэкономить приблизительно 4608,37 единиц за один год (произведение 526,07 на 365 и на 24, поделенное на 1000, равно 4608,37).
В другом примере примем блок 102 питания марки «B», упомянутый выше, в качестве примера: если сумма действительных потреблений мощности электронных устройств 104 составляет 3000 ватт (то есть потребление составляет 3000 ватт), и выбран коэффициент выходной мощности 20 % (то есть эффективность преобразования мощности 90 %), то общая мощность, потребляемая блоками 102 питания, должна составлять 3333,33 ватта (3000 / 0,9 приблизительно равно 3333,33), а неэффективное потребление мощности равно 333,33 ватта (3333,33 - 3000 = 333,33). Однако, если выбран коэффициент выходной мощности 50 % (то есть эффективность преобразования мощности 94 %), то общая мощность, потребляемая блоками 102 питания, должна составлять 3191,49 ватта (3000 / 0,94 приблизительно равно 3191,49), а неэффективное потребление мощности равно 191,49 ватта (3191,49 - 3000 = 191,49). Разница между двумя случаями, упомянутыми выше, составляет 141,84 ватта (333,33 - 191,49 = 141,84). То есть неэффективное потребление мощности при коэффициенте выходной мощности 50 % может сэкономить 141,84 ватта. В этом примере потребление электроэнергии может сэкономить приблизительно 1242,52 единиц за один год (произведение 141,84 на 365 и на 24, поделенное на 1000, равно 1242,52).
Из примеров, упомянутых выше, если выбран коэффициент выходной мощности, имеющий более высокую эффективность преобразования мощности, то неэффективное потребление мощности можно снизить еще больше.
На фиг. 2 показана блок-схема варианта осуществления способа управления выходной мощностью согласно настоящему изобретению. Пожалуйста, обратитесь также к фиг. 1. Способ управления выходной мощностью согласно настоящему изобретению включает следующие этапы.
S02: Все блоки 102 питания запускают в первый раз для вхождения в интервал пуска. Затем способ управления выходной мощностью переходит на этап S04.
S04: Определяют, является ли коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии меньше, чем стандарт коэффициента выходной мощности. Если коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии меньше, чем стандарт коэффициента выходной мощности, то способ управления выходной мощностью переходит на этап S06. Если коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии не меньше (то есть больше или соответствует), чем стандарт коэффициента выходной мощности, то способ управления выходной мощностью переходит на этап S10. Более того, пользователь или устройство данных отправляют стандарт коэффициента выходной мощности в контроллер 108, так что контроллер 108 осведомлен о стандарте коэффициента выходной мощности.
S06: Ограничение мощности блоков 102 питания устанавливают на основании действительного потребления мощности электронного устройства 104. Затем способ управления выходной мощностью переходит на этап S08.
S08: По меньшей мере один из блоков 102 питания в рабочем состоянии выключают, так что коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии повышается и приходит в соответствие со стандартом коэффициента выходной мощности. Затем способ управления выходной мощностью переходит на этап S12.
S10: Ограничение мощности блоков 102 питания устанавливают на основании действительного потребления мощности электронного устройства 104. Затем способ управления выходной мощностью переходит на этап S12.
S12: Блоки 102 питания входят в рабочий интервал. Затем способ управления выходной мощностью переходит на этап S14.
S14: Определяют, является ли коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии меньше, больше или соответствует стандарту коэффициента выходной мощности. Если коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии меньше, чем стандарт коэффициента выходной мощности, то способ управления выходной мощностью переходит на этап S16. Если коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии соответствует стандарту коэффициента выходной мощности, то способ управления выходной мощностью переходит на этап S26. Если коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии больше, чем стандарт коэффициента выходной мощности, то способ управления выходной мощностью переходит на этап S18.
S16: По меньшей мере один из блоков 102 питания в рабочем состоянии выключают, так что коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии повышается и приходит в соответствие со стандартом коэффициента выходной мощности. Затем способ управления выходной мощностью переходит на этап S26.
S18: Определяют, находится ли по меньшей мере один из блоков 102 питания в состоянии покоя. Если по меньшей мере один из блоков 102 питания находится в состоянии покоя, то способ управления выходной мощностью переходит на этап S20. Если нахождение по меньшей мере одного из блоков 102 питания в состоянии покоя не истинно (то есть все блоки 102 питания находятся в рабочем состоянии), то способ управления выходной мощностью переходит на этап S26.
S20: Определяют, достижимо ли включение блока 102 питания в состоянии покоя для приведения коэффициента выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии в соответствие со стандартом коэффициента выходной мощности. Если включение блока 102 питания в состоянии покоя для приведения коэффициента выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии в соответствие со стандартом коэффициента выходной мощности достижимо, то способ управления выходной мощностью переходит на этап S22. Если включение блока 102 питания в состоянии покоя для приведения коэффициента выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии в соответствие со стандартом коэффициента выходной мощности недостижимо (то есть невозможно достичь, привести в соответствие или приблизить каким-либо образом), то способ управления выходной мощностью переходит на этап S24.
S22: Блок 102 питания в состоянии покоя включают, так что коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии снижается и приходит в соответствие со стандартом коэффициента выходной мощности. Затем способ управления выходной мощностью переходит на этап S26.
S24: Все блоки 102 питания включают, так что коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии снижается. Затем способ управления выходной мощностью переходит на этап S26.
S26: Ограничение мощности блоков 102 питания устанавливают на основании действительного потребления мощности электронного устройства 104. Затем способ управления выходной мощностью возвращается на этап S14.
Содержимое, упомянутое выше, также может быть описано далее:
Когда все блоки 102 питания запускают в первый раз для вхождения в интервал пуска, если коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии меньше, чем стандарт коэффициента выходной мощности (сравниваемые с помощью контроллера 108), во-первых, ограничение мощности блоков 102 питания устанавливают с помощью контроллера 108 на основании действительного потребления мощности электронного устройства 104, во-вторых, по меньшей мере один из блоков 102 питания в рабочем состоянии выключают с помощью контроллера 108, так что коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии повышается и приходит в соответствие со стандартом коэффициента выходной мощности (сравниваемые с помощью контроллера 108), и затем блоки 102 питания входят в рабочий интервал.
Цель установки ограничения мощности блоков 102 питания с помощью контроллера 108 на основании действительного потребления мощности электронного устройства 104 заключается в предотвращении превышения ограничения мощности действительным потреблением мощности электронным устройством 104, так что ограничение мощности блоков 102 питания устанавливают с помощью контроллера 108, и оно больше, чем действительное потребление мощности электронного устройства 104. Например, ограничение мощности блоков 102 питания устанавливают с помощью контроллера 108, и оно в 1,2 раза больше, чем действительное потребление мощности электронного устройства 104.
Например, если предположить, что максимальная выходная мощность блока 102 питания составляет 1500 ватт, стандарт коэффициента выходной мощности установлен на 50 % (или 45–55 %) (то есть стандарт коэффициента выходной мощности 50 % (или 45–55 %) имеет оптимальную эффективность преобразования мощности), и присутствуют 10 блоков 102 питания, то, когда все блоки 102 питания запускают в первый раз для вхождения в интервал пуска, детектор 106 мощности выявляет сумму действительных потреблений мощности электронных устройств 104. Например, сумма действительных потреблений мощности составляет 5000 ватт. При этом каждый из блоков 102 питания будет отвечать за выход 500 ватт (5000 / 10 = 500) по результатам расчетов, так что коэффициент выходной мощности составляет 33,33 % (500 / 1500 приблизительно равно 33,33 %), что меньше, чем стандарт коэффициента выходной мощности 50 % (или 45–55 %). Затем, во-первых, контроллер 108 устанавливает ограничение мощности блоков 102 питания на 6000 ватт (если предположить, что ограничение мощности устанавливают на значение, которое в 1,2 раза больше, чем сумма действительных потреблений мощности электронных устройств 104). Во-вторых, контроллер 108 вычисляет, что необходимо включить 7 электронных устройств 104 (1500 * 50 % = 750, 5000 / 750 приблизительно равно 6,67, так что выбирают целое число 7, которое является целым числом, ближайшим к 6,67) и необходимо выключить 3 электронных устройства 104 для соответствия стандарту коэффициента выходной мощности (или максимального приближения к нему). При этом каждый из блоков 102 питания будет отвечать за выход приблизительно 714,29 ватта (5000 / 7 приблизительно равно 714,29), так что коэффициент выходной мощности составляет 47,62 % (714,29 / 1500 приблизительно равно 47,62 %), что соответствует стандарту коэффициента выходной мощности 45–55 % или близко к стандарту коэффициента выходной мощности 50 %. Включение 7 электронных устройств 104 приведет к тому, что сумма максимальных выходных мощностей составляет 10500 ватт (1500 * 7 = 10500). Затем блоки 102 питания входят в рабочий интервал.
Когда все блоки 102 питания запускают в первый раз для вхождения в интервал пуска, если коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии больше или соответствует стандарту коэффициента выходной мощности (сравниваемые с помощью контроллера 108), во-первых, ограничение мощности блоков 102 питания устанавливают с помощью контроллера 108 на основании действительного потребления мощности электронного устройства 104, и, во-вторых, блоки 102 питания входят в рабочий интервал. В другом варианте осуществления настоящего изобретения, когда все блоки 102 питания запускают в первый раз для вхождения в интервал пуска, если коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии больше или соответствует стандарту коэффициента выходной мощности (сравниваемые с помощью контроллера 108), детектор 106 мощности выявляет, и контроллер 108 вычисляет, коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии до тех пор, пока коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии не станет меньше, чем стандарт коэффициента выходной мощности.
Например, если предположить, что максимальная выходная мощность блока 102 питания составляет 1500 ватт, стандарт коэффициента выходной мощности установлен на 50 % (или 45–55 %) (то есть стандарт коэффициента выходной мощности 50 % (или 45–55 %) имеет оптимальную эффективность преобразования мощности), и присутствуют 10 блоков 102 питания, то, когда все блоки 102 питания запускают в первый раз для вхождения в интервал пуска, детектор 106 мощности выявляет сумму действительных потреблений мощности электронных устройств 104. Например, сумма действительных потреблений мощности составляет 10000 ватт. При этом каждый из блоков 102 питания будет отвечать за выход 1000 ватт (10000 / 10 = 1000) по результатам расчетов, так что коэффициент выходной мощности составляет 66,67 % (1000 / 1500 приблизительно равно 66,67 %), что больше, чем стандарт коэффициента выходной мощности 50 % (или 45–55 %). Затем, во-первых, контроллер 108 устанавливает ограничение мощности блоков 102 питания на 12000 ватт (если предположить, что ограничение мощности устанавливают на значение, которое в 1,2 раза больше, чем сумма действительных потреблений мощности электронных устройств 104). Во-вторых, контроллер 108 вычисляет, что необходимо включить 10 электронных устройств 104 (1500 * 50 % = 750, 10000 / 750 приблизительно равно 13,33, что превышает 10, так что выбирают включение всех 10 электронных устройств 104). Включение 10 электронных устройств 104 приведет к тому, что сумма максимальных выходных мощностей составляет 15000 ватт (1500 * 10 = 15000). Затем блоки 102 питания входят в рабочий интервал. Или же, детектор 106 мощности продолжает выявлять сумму действительных потреблений мощности электронных устройств 104, и контроллер 108 продолжает вычислять коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии, до тех пор, пока коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии не станет меньше, чем стандарт коэффициента выходной мощности (50 % или 45–55 %), чтобы перейти на этап S06, упомянутый выше.
После того как блоки 102 питания заканчивают интервал пуска, блоки 102 питания входят в рабочий интервал. Когда блоки 102 питания находятся в рабочем интервале, сумма действительных потреблений мощности электронных устройств 104 будет непрерывно изменяться (например, некоторые электронные устройства 104 будут включены, выключены, сильно нагружены или слабо нагружены), так что детектор 106 мощности продолжает выявлять выходную мощность блока 102 питания и сумму действительных потреблений мощности электронных устройств 104, и контроллер 108 продолжает вычислять коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии, и контроллер 108 продолжает сравнивать коэффициент выходной мощности блока 102 питания со стандартом коэффициента выходной мощности блока 102 питания.
Когда блоки 102 питания находятся в рабочем интервале, если коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии меньше, чем стандарт коэффициента выходной мощности (сравниваемые с помощью контроллера 108), по меньшей мере один из блоков 102 питания в рабочем состоянии выключают с помощью контроллера 108, так что коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии повышается и приходит в соответствие со стандартом коэффициента выходной мощности. Когда блоки 102 питания находятся в рабочем интервале, если коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии соответствует стандарту коэффициента выходной мощности (сравниваемые с помощью контроллера 108), ограничение мощности блоков 102 питания устанавливают с помощью контроллера 108 на основании действительного потребления мощности электронного устройства 104.
Например, если предположить, что максимальная выходная мощность блока 102 питания составляет 1500 ватт, стандарт коэффициента выходной мощности установлен на 50 % (или 45–55 %) (то есть стандарт коэффициента выходной мощности 50 % (или 45–55 %) имеет оптимальную эффективность преобразования мощности), и присутствуют 10 блоков 102 питания, то, когда блоки 102 питания находятся в рабочем интервале, детектор 106 мощности выявляет сумму действительных потреблений мощности электронных устройств 104. Например, сумма действительных потреблений мощности составляет 4500 ватт, и 7 блоков 102 питания находятся в рабочем состоянии. При этом каждый из блоков 102 питания будет отвечать за выход 642,86 ватта (4500 / 7 приблизительно равно 642,86) по результатам расчетов, так что коэффициент выходной мощности составляет 42,86 % (642,86 / 1500 приблизительно равно 42,86 %), что меньше, чем стандарт коэффициента выходной мощности 50 % (или 45–55 %). Затем контроллер 108 вычисляет, что включение только 6 (1500 * 50 % = 750, 4500 / 750 = 6) блоков 102 питания может соответствовать стандарту коэффициента выходной мощности (то есть выключение одного из 7 блоков 102 питания, находящихся изначально в рабочем состоянии). Включение 6 электронных устройств 104 приведет к тому, что сумма максимальных выходных мощностей составляет 9000 ватт (1500 * 6 = 9000). Затем контроллер 108 устанавливает ограничение мощности блоков 102 питания на 5400 ватт (если предположить, что ограничение мощности устанавливают на значение, которое в 1,2 раза больше, чем сумма действительных потреблений мощности электронных устройств 104). При этом каждый из блоков 102 питания будет отвечать за выход 750 ватт (4500 / 6 = 750), так что коэффициент выходной мощности составляет 50 % (750 / 1500 = 50 %), что соответствует стандарту коэффициента выходной мощности 50 % или 45–55 %. Наконец, блоки 102 питания возвращаются на этап S14, упомянутый выше.
Когда блоки 102 питания находятся в рабочем интервале, если коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии больше, чем стандарт коэффициента выходной мощности (сравниваемые с помощью контроллера 108), и если контроллер 108 осведомлен, что по меньшей мере один из блоков 102 питания находится в состоянии покоя, и если контроллер 108 вычисляет, что включение блока питания в состоянии покоя для приведения коэффициента выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии в соответствие со стандартом коэффициента выходной мощности достижимо, контроллер 108 включает блок 102 питания в состоянии покоя, так что коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии снижается и приходит в соответствие со стандартом коэффициента выходной мощности.
Например, если предположить, что максимальная выходная мощность блока 102 питания составляет 1500 ватт, стандарт коэффициента выходной мощности установлен на 50 % (или 45–55 %) (то есть стандарт коэффициента выходной мощности 50 % (или 45–55 %) имеет оптимальную эффективность преобразования мощности), и присутствуют 10 блоков 102 питания, то, когда блоки 102 питания находятся в рабочем интервале, детектор 106 мощности выявляет сумму действительных потреблений мощности электронных устройств 104. Например, сумма действительных потреблений мощности составляет 6000 ватт, и 7 блоков 102 питания находятся в рабочем состоянии (то есть 3 блока 102 питания находятся в состоянии покоя). При этом каждый из блоков 102 питания будет отвечать за выход 857,14 ватта (6000 / 7 приблизительно равно 857,14) по результатам расчетов, так что коэффициент выходной мощности составляет 57,14 % (857,14 / 1500 приблизительно равно 57,14 %), что больше, чем стандарт коэффициента выходной мощности 50 % (или 45–55 %). Затем контроллер 108 вычисляет, что включение 8 (1500 * 50 % = 750, 6000 / 750 = 8) блоков 102 питания может соответствовать стандарту коэффициента выходной мощности (то есть контроллер 108 должен включить один из 3 блоков 102 питания, находящихся изначально в состоянии покоя). При этом каждый из блоков 102 питания будет отвечать за выход 750 ватт (6000 / 8 = 750), так что коэффициент выходной мощности составляет 50 % (750 / 1500 = 50 %), что соответствует стандарту коэффициента выходной мощности 50 % или 45–55 %. Включение 8 электронных устройств 104 приведет к тому, что сумма максимальных выходных мощностей составляет 12000 ватт (1500 * 8 = 12000). Затем контроллер 108 устанавливает ограничение мощности блоков 102 питания на 7200 ватт (если предположить, что ограничение мощности устанавливают на значение, которое в 1,2 раза больше, чем сумма действительных потреблений мощности электронных устройств 104). Наконец, блоки 102 питания возвращаются на этап S14, упомянутый выше.
Когда блоки 102 питания находятся в рабочем интервале, если коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии больше, чем стандарт коэффициента выходной мощности (сравниваемые с помощью контроллера 108), и если контроллер 108 осведомлен, что по меньшей мере один из блоков 102 питания находится в состоянии покоя, и если контроллер 108 вычисляет, что включение блока 102 питания в состоянии покоя для приведения коэффициента выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии в соответствие со стандартом коэффициента выходной мощности недостижимо (то есть невозможно достичь, привести в соответствие или приблизить каким-либо образом), все блоки 102 питания включают, так что коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии снижается, и ограничение мощности блоков 102 питания устанавливают с помощью контроллера 108 на основании действительного потребления мощности электронного устройства 104.
Например, если предположить, что максимальная выходная мощность блока 102 питания составляет 1500 ватт, стандарт коэффициента выходной мощности установлен на 50 % (или 45–55 %) (то есть стандарт коэффициента выходной мощности 50 % (или 45–55 %) имеет оптимальную эффективность преобразования мощности), и присутствуют 10 блоков 102 питания, то, когда блоки 102 питания находятся в рабочем интервале, детектор 106 мощности выявляет сумму действительных потреблений мощности электронных устройств 104. Например, сумма действительных потреблений мощности составляет 10000 ватт, и 7 блоков 102 питания находятся в рабочем состоянии (то есть 3 блока 102 питания находятся в состоянии покоя). При этом каждый из блоков 102 питания будет отвечать за выход 1428,57 ватта (10000 / 7 приблизительно равно 1428,57) по результатам расчетов, так что коэффициент выходной мощности составляет 95,23 % (1428,57 / 1500 приблизительно равно 57,14 %), что больше, чем стандарт коэффициента выходной мощности 50 % (или 45–55 %). Затем контроллер 108 вычисляет, что необходимо включить 10 блоков 102 питания (1500 * 50 % = 750, 10000 / 750 приблизительно равно 13,33, что превышает 10, так что необходимо включить все блоки 102 питания). Каждый из блоков 102 питания будет отвечать за выход 1000 ватт (10000 / 10 = 1000), так что коэффициент выходной мощности составляет 66,67 % (1000 / 1500 приблизительно равно 66,67 %), что ниже, чем изначальные 95,23 %. Включение 10 электронных устройств 104 приведет к тому, что сумма максимальных выходных мощностей составляет 15000 ватт (1500 * 10 = 15000). Затем контроллер 108 устанавливает ограничение мощности блоков 102 питания на 12000 ватт (если предположить, что ограничение мощности устанавливают на значение, которое в 1,2 раза больше, чем сумма действительных потреблений мощности электронных устройств 104). Наконец, блоки 102 питания возвращаются на этап S14, упомянутый выше.
Когда блоки 102 питания находятся в рабочем интервале, если коэффициент выходной мощности блока 102 питания в рабочем состоянии больше, чем стандарт коэффициента выходной мощности (сравниваемые с помощью контроллера 108), и если контроллер 108 осведомлен, что все блоки 102 питания находятся в рабочем состоянии, ограничение мощности блоков 102 питания устанавливают с помощью контроллера 108 на основании действительного потребления мощности электронного устройства 104.
Например, если предположить, что максимальная выходная мощность блока 102 питания составляет 1500 ватт, стандарт коэффициента выходной мощности установлен на 50 % (или 45–55 %) (то есть стандарт коэффициента выходной мощности 50 % (или 45–55 %) имеет оптимальную эффективность преобразования мощности), и присутствуют 10 блоков 102 питания, то, когда блоки 102 питания находятся в рабочем интервале, детектор 106 мощности выявляет сумму действительных потреблений мощности электронных устройств 104. Например, сумма действительных потреблений мощности составляет 10000 ватт, и 10 блоков 102 питания находятся в рабочем состоянии (то есть все блоки 102 питания находятся в рабочем состоянии). При этом каждый из блоков 102 питания будет отвечать за выход 1000 ватт (10000 / 10 = 1000) по результатам расчетов, так что коэффициент выходной мощности составляет 66,67 % (1000 / 1500 приблизительно равно 66,67 %), что больше, чем стандарт коэффициента выходной мощности 50 % (или 45–55 %). Затем контроллер 108 устанавливает ограничение мощности блоков 102 питания на 12000 ватт (если предположить, что ограничение мощности устанавливают на значение, которое в 1,2 раза больше, чем сумма действительных потреблений мощности электронных устройств 104). Наконец, блоки 102 питания возвращаются на этап S14, упомянутый выше.
Из примеров, упомянутых выше, настоящее изобретение определяет количество включенных блоков 102 питания на основании максимальной выходной мощности блока 102 питания, стандарта коэффициента выходной мощности блока 102 питания и суммы действительных потреблений мощности электронных устройств 104. То есть рассчитанный результат = сумма действительных потреблений мощности электронных устройств 104 / (максимальная выходная мощность блока 102 питания * стандарт коэффициента выходной мощности блока 102 питания), причем количество включенных блоков 102 питания равно рассчитанному результату, обязательно приведенному к целому числу, и если рассчитанный результат больше, чем действительное количество блоков 102 питания, то количество включенных блоков 102 питания равно действительному количеству блоков 102 питания.
Стандарт коэффициента выходной мощности составляет, например, но без ограничения, 50 % или от 45 % до 55 %. Когда стандарт коэффициента выходной мощности составляет 50 %, коэффициент выходной мощности, соответствующий стандарту коэффициента выходной мощности, упомянутому выше, означает, что коэффициент выходной мощности равен стандарту коэффициента выходной мощности 50 %. Когда стандарт коэффициента выходной мощности составляет от 45 % до 55 %, коэффициент выходной мощности меньше, чем стандарт коэффициента выходной мощности, упомянутый выше, означает, что коэффициент выходной мощности меньше, чем нижний предел стандарта коэффициента выходной мощности, то есть меньше 45 %; коэффициент выходной мощности, соответствующий стандарту коэффициента выходной мощности, упомянутому выше, означает, что коэффициент выходной мощности составляет от 45 % до 55 %; коэффициент выходной мощности больше, чем стандарт коэффициента выходной мощности, упомянутый выше, означает, что коэффициент выходной мощности больше, чем верхний предел стандарта коэффициента выходной мощности, то есть больше 55 %.
Если по меньшей мере один из блоков 102 питания находится в рабочем состоянии и по меньшей мере один из блоков 102 питания находится в состоянии покоя, то блоки 102 питания находятся в состоянии покоя поочередно для продления срока службы блока 102 питания.
Преимущество настоящего изобретения заключается в возможности управления блоком 102 питания в рабочем состоянии, чтобы он работал с коэффициентом выходной мощности, имеющим оптимальную эффективность преобразования мощности, для снижения неэффективного потребления мощности для экономии энергии. Например, настоящее изобретение использует программное обеспечение для отслеживания коэффициента выходной мощности блока 102 питания в любой момент времени для динамического управления блоками 102 питания (то есть включения или выключения блоков 102 питания) для поддержания коэффициента выходной мощности таким, чтобы он был коэффициентом выходной мощности (в примерах, упомянутых выше, – 50 % или от 45 % до 55 %), имеющим оптимальную эффективность преобразования мощности.
В независимости от того, является сумма действительных потреблений мощности электронных устройств 104 слабой нагрузкой, средней нагрузкой или сильной нагрузкой, настоящее изобретение стремится поддерживать коэффициент выходной мощности таким, чтобы он был коэффициентом выходной мощности, имеющим оптимальную эффективность преобразования мощности. Настоящее изобретение динамически регулирует ограничение мощности блоков 102 питания на основании суммы действительных потреблений мощности электронных устройств 104. Настоящее изобретение использует программное обеспечение для вычисления того, является ли достаточным ограничение мощности в любой момент времени для предотвращения проблемы отключения системы из-за того, что выходных мощностей блоков 102 питания недостаточно, когда запускают один или более вычислительных узлов.
Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты его осуществления, следует понимать, что изобретение не ограничено их деталями. В приведенном выше описании были предложены различные замены и модификации, и специалисты в данной области техники смогут предложить другие замены и модификации. Таким образом, все такие замены и модификации подпадают под объем правовой охраны изобретения, определенный прилагаемой формулой изобретения.