备用电源供电时间检测装置制造方法及图纸

提供了备用电源供电时间检测装置，包括开关、控制器，所述开关的输入端耦合到外部电源，所述开关的输出端耦合到负载，响应于所述控制器的控制信号而导通或切断所述外部电源到所述负载的供电；所述开关的输出端还耦合到备用电源，所述开关导通时，所述外部电源还向所述备用电源充电；所述备用电源耦合到所述负载；所述控制器还耦合到所述备用电源的输出端，以获取于所述备用电源的输出电压；所述控制器还包括计时器，用于记录获取所述备用电源的输出电压的时刻；所述控制器根据所述时刻与所述备用电源的输出电压计算所述备用电源的供电时间。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及存储设备，更具体地，涉及对存储设备的备用电源供电时间的在线检测。
技术介绍
计算机外围设备通过各种接口连接到计算机。大多数情况下计算机接口不仅在计算机和外围设备之间提供数据通道，还将计算机的电力提供给外围设备。因而，在计算机断电的情况下，连接到该计算机的外围设备也将失去电力供应。中国专利文献CN101710252B中公开了避免意外断电时存储设备的缓冲存储器中的数据丢失的方案。其中，在存储设备中提供备用电源，当发生意外断电时，由备用电源向存储设备提供临时的电能，用于将缓冲存储器(Cache)中的数据转存到闪存中。在美国专利文献US8031551B2公开了用电容作为存储设备的备用电源的方案，并在运行时检测电容的性能，在检测到电容容量过低时，对电容进行充电。中国专利文献CN102831920B中公开了在计算机断电后，利用计算机中的电容性组件存储的电力来为存储设备供电的方案。参看图1，示出了现有技术中的技术方案，包括主机100以及同主机100相耦合的存储设备110。主机100包括电源102，用于向主机中的各个电子部件及连接到主机100的存储设备110提供电力。在主机100的电源、主板等电子部件中，还包括诸如电容104的储能元件。在主机100的储能元件可以有一个或多个，这里为了清楚地目的，而展示为电容104。电容104耦合在电源102的输出端和地之间。存储设备110的供电电路从主机中接收电力，并供给负载180。在存储设备110中，负载180可以是闪存存储器和/或存储器控制电路。存储设备110的供电电路包括电容112、二极管114、N沟道MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)116以及控制电路118。二极管114的阳极耦合到电源102的输出端，二极管114的阴极耦合到电容112的一端，并通过电压转换器130耦合到负载180。电容112的另一端耦合到地。电容112作为存储设备110的备用电源，用于通过电压转换器130向存储设备110的负载180提供应急电力。二极管114、电容112以及电压转换器130形成了向负载180供电的供电通路123。N沟道MOSFET 116的源极耦合到电源102的输出端，N沟道MOSFET 116的漏极耦合到负载180，用于向负载180提供电力。控制电路118耦合到N沟道MOSFET 116的栅极，用于控制N沟道MOSFET 116的闭合或断开。N沟道MOSFET 116作为一开关而工作，并形成了向负载180供电的供电通路121。例如，N沟道MOSFET 116的源极作为开关的输入端，而N沟道MOSFET 116的漏极作为开关的输出端，而N沟道MOSFET 116的栅极作为控制端用于控制开关的闭合与断开。控制电路118基于电源102的输出电压，而对N沟道MOSFET 116的闭合或断开进行控制。在电源102正常工作时，其输出电压大于或等于预定电压。控制电路118检测电源102的输出电压，在所检测的输出电压大于或等于预定电压时，控制电路118向N沟道MOSFET 116输出控制信号，以使N沟道MOSFET 116闭合。在此情况下，来自主机100的电源102的电力通过N沟道MOSFET 116被施加给负载180。在掉电时，由于电容104的存在，电源102输出的电压逐渐下降。当电源102的输出电压下降到预定电压之下时，其意味着主机100掉电，电源102将无法继续有效地为存储设备110提供电力。控制电路118基于对电源102的输出电压小于预定电压的检测，向N沟道MOSFET 116输出控制信号，以断开N沟道MOSFET 116。虽然此时电源102的输出电压小于预定电压，但其能够使得二极管114导通，从而存储在电容104中的电力可经由电压转换器130通过供电通路123被提供给负载180。而此时，电容112也向负载180提供电力。电压转换器130可用于稳定供电通路123上的电压。
技术实现思路
为保证可靠性，需要在存储设备工作期间检测备用电源的工作状态。并且在检测备用电源时，会令备用电源放电，此时电源的冗余度由正常工作时的2余度降为单电源供电，因为要确保检测备用电源的操作尽量安全可靠，对存储设备上正在处理的任务的影响尽量小。以及希望在存储设备有限的空间内，以有限的能量消耗(发热量)完成高精度的测量。根据本技术的第一方面，提供了根据本技术第一方面的第一供电时间检测装置，包括开关、控制器，所述开关的输入端耦合到外部电源，所述开关的输出端耦合到负载，响应于所述控制器的控制信号而导通或切断所述外部电源到所述负载的供电；所述开关的输出端还耦合到备用电源，所述开关导通时，所述外部电源还向所述备用电源充电；所述备用电源耦合到所述负载；所述控制器还耦合到所述备用电源的输出端，以获取于所述备用电源的输出电压；所述控制器还包括计时器，用于记录获取所述备用电源的输出电压的时刻；所述控制器根据所述时刻与所述备用电源的输出电压计算所述备用电源的供电时间。根据本技术的第一方面的第一供电时间检测装置，提供了根据本技术第一方面的第二供电时间检测装置，还包括电压检测器，所述电压检测器耦合到所述备用电源的输出端，所述控制器通过所述电压检测器获取所述备用电源的输出电压。根据本技术的第一方面的第一或第二供电时间检测装置，提供了根据本技术第一方面的第三供电时间检测装置，所述控制器根据公式计算所述备用电源的供电时间，其中U0是所述备用电源充满电时的输出电压，UT是满足负载需求的所述备用电源的最小输出电压，U1是所述控制器获取到的所述备用电源的输出电压，而T1是从切断所述开关到获取所述备用电源的输出电压的时间间隔。根据本技术的第一方面的第一供电时间检测装置，提供了根据本技术第一方面的第四供电时间检测装置，其中所述控制器在第一时刻获取所述备用电源的输出电压U1，并通过计时器获取从切断所述开关到第一时刻的时间间隔t1；所述控制器在第二时刻获取所述备用电源的输出电压U2，并通过计时器获取从第一时刻到第二时刻的时间间隔t2；所述控制器根据公式计算所述备用电源的供电时间，其中UT是满足负载需求的所述备用电源的最小输出电压。根据本技术的第二方面，提供了根据本技术第二方面的第一供电时间检测装置，包括开关、控制器、电压检测器，所述开关的输入端耦合到外部电源，所述开关的输出端耦合到负载，响应于所述控制器的控制信号而导通或切断所述外部电源到所述负载的供电；所述开关的输出端还耦合到备用电源，所述开关导通时，所述外部电源还向所述备用电源充电；所述备用电源耦合到所述负载；所述电压检测器耦合到所述备用电源的输出端，若所述备用电源的输出电压小于阈值，所 述电压检测器向所述控制器输出指示信号；所述控制器还包括计时器，用于记录从切断所述开关到收到所述指示信号的时间间隔；所述控制器根据所述时间间隔计算所述备用电源的供电时间。根据本技术的第二方面的第一供电时间检测装置，提供了根据本技术第二方面的第二供电时间检测装置，其中所述阈值指示了所述备用电源的剩余能量与充满电时的能量的预定关系，从而根据所述时间间隔与所述预定关系计算所述备用电源的供电时间。根据本技术的第二方面的第一或第二供电时间检测装置，提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种供电时间检测装置，包括开关、控制器，所述开关的输入端耦合到外部电源，所述开关的输出端耦合到负载，响应于所述控制器的控制信号而导通或切断所述外部电源到所述负载的供电；所述开关的输出端还耦合到备用电源，所述开关导通时，所述外部电源还向所述备用电源充电；所述备用电源耦合到所述负载；所述控制器还耦合到所述备用电源的输出端，以获取于所述备用电源的输出电压；所述控制器还包括计时器，用于记录获取所述备用电源的输出电压的时刻；所述控制器根据所述时刻与所述备用电源的输出电压计算所述备用电源的供电时间。

【技术特征摘要】
1.一种供电时间检测装置，包括开关、控制器，所述开关的输入端耦合到外部电源，所述开关的输出端耦合到负载，响应于所述控制器的控制信号而导通或切断所述外部电源到所述负载的供电；所述开关的输出端还耦合到备用电源，所述开关导通时，所述外部电源还向所述备用电源充电；所述备用电源耦合到所述负载；所述控制器还耦合到所述备用电源的输出端，以获取于所述备用电源的输出电压；所述控制器还包括计时器，用于记录获取所述备用电源的输出电压的时刻；所述控制器根据所述时刻与所述备用电源的输出电压计算所述备用电源的供电时间。2.根据权利要求1所述的供电时间检测装置，还包括电压检测器，所述电压检测器耦合到所述备用电源的输出端，所述控制器通过所述电压检测器获取所述备用电源的输出电压。3.根据权利要求1或2所述的供电时间检测装置，所述控制器根据公式计算所述备用电源的供电时间，其中U0是所述备用电源充满电时的输出电压，UT是满足负载需求的所述备用电源的最小输出电压，U1是所述控制器获取到的所述备用电源的输出电压，而T1是从切断所述开关到获取所述备用电源的输出电压的时间间隔。4.根据权利要求1所述的供电时间检测装置，其中所述控制器在第一时刻获取所述备用电源的输出电压U1，并通过计时器获取从切断所述开关到第一时刻的时间间隔t1；所述控制器在第二时刻获取所述备用电源的输出电压U2，并通过计时器获取从第一时刻到第二时刻的时间间隔t2；所述控制器根据公式计算所述备用电源的供电时间，其中UT是满足负载需求的所述备用电源的最小输出电压。5.一种供电时间检测装置，包括开关、控制器、电压检测器，所述开关的输入端耦合到外部电源，所述开关的输出端耦合到负载，响应于所述控制器的控 制信号而导通或切断所述外部电源到所述负载的供电；所述开关的输出端还耦合到备用电源，所述开关导通时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：武明伟，倪勇，
申请(专利权)人：北京忆恒创源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11