[发明专利]一种电源阵列健康管理系统

权利要求书

1.一种电源阵列健康管理系统，其特征在于包括一个主控制单元、多个数据采集板，以及差分通信总线，在电源阵列内各数据采集板分别与各电源、风机组合安装，主控制单元与各数据采集板通过差分通信总线连接；所述的数据采集板包括分控制器及其接口电路、电源状态检测电路、电源开关电路、电源在线调压电路、风机在线调速电路、风机检测电路和差分总线通信电路；所述的电源状态检测电路从电源采集输出电压、电流、工作温度这几个工作状态信号，将输出电流采样信号转换为电压信号，将工作温度转换为频率信号，将得到的电压、频率信号分别转换为数据，然后送到分控制器及其接口电路；所述的电源开关电路接收分控制器及接口电路输出的电压开关控制信号，将低电平的电压控制信号转换为高电平功率开关信号，实现对电源开关机控制；电源的开关机控制是控制其交流输入供电，也可以是控制电源的主控芯片的工作使能信号，来按主控制单元要求实现对各电源的开关机控制；所述的电源在线调压电路接收分控制器及接口电路的输出电压调节数据，通过数模转换器，将其转换为可变电平信号，以此作为电源输出电压调节的电压基准，从而实现输出电压在线调压；所述的风机检测电路从风机转速检测线采集转速信号，该信号是将风机转速转换为脉冲方波的频率，由风机检测电路中定时计数器检测脉冲方波，对单位时间脉冲进行计数，将频率转换为二进制数据，然后送到分控制器及其接口电路；在分控制器及接口电路内，按转速公式计算出风机实际转速；所述的风机在线调速电路根据分控制器及接口电路送来的调速命令占空比数据，转换为对应占空比的PWM控制信号，输入风机的转速调节线，实现风机转速调整；分控制器及接口电路通过差分总线通信电路与差分通信总线连接；所述的主控制单元包括主控制器及接口电路、差分总线通信电路和上级系统通信电路，主控制器及接口电路通过差分总线通信电路与差分通信总线连接，主控制器及接口电路通过上级系统通信电路与上级系统连接；主控制器对各数据采集板编址，精确定位该数据采集板所对应的电源和风机，对电源阵列划分区域，即对各电源和风机的地址归类，划分区域的方式可以是从上到下、从左到右、从内到外、从外到内方式，方便对电源阵列中的电源或风机进行分批次定位精确操作；

所述的主控制器及接口电路读取电源阵列状态数据，判断电源阵列各电源健康状态，具体如下：

a.工作正常：

定时统计记录电源阵列的各电源工作状态参数，以及工作正常的持续时间；

b.性能下降

统计记录当前时刻、位置、及异常电源工作状态参数；定位精确调节异常电源输出电压；并调节该电源相关风机的风速，以调整电源状态到可接受工作状态；同时上报异常电源位置及状态参数；

c.故障更换

统计记录当前时刻、位置、及故障电源工作状态参数；实现冗余切换备份电源，记录并上报备份电源位置及状态参数信息；

当电源切换数量超过备份电源数量时，上报警示信息；

d.外界工作环境变化

统计记录当前外界环境温度及负载电流变化信息；定位精确调节受其影响的电源输出电压；并调节该电源相关风机的风速，以调整电源状态到正常工作状态；上报外界环境温度及负载电流变化信息；

此外，记录电源阵列历史数据备查，以便分析电源阵列运行的健康状况及趋势，判断电源阵列的健康状况是否下降，从而实现电源阵列在线维护提供依据。

2.根据权利要求1所述的一种电源阵列健康管理系统，其特征在于所述的电源在线调压电路的另一种实现方式是，电源在线调压电路接收分控制器及接口电路的输出电压调节数据，控制串联在电源采样电路中的数字电位器的电阻值，从而实现电源输出电压调节，从而实现输出电压在线调压。

3.根据权利要求1所述的一种电源阵列健康管理系统，其特征在于所述的分控制器及接口电路的转速计算公式：风机转速＝测量值×600/分钟。