一种BBU充电电路、控制方法、存储系统技术方案

技术编号:36534356 阅读:18 留言:0更新日期:2023-02-01 16:18
本发明专利技术提供了一种BBU充电电路、控制方法、存储系统,包括:左桥臂MOS管单元、右桥臂MOS管单元、储能单元,所述储能单元连接所述左桥臂MOS管单元与所述右桥臂MOS管单元之间,所述左桥臂MOS管单元的输入端连接电源,所述右桥臂MOS管单元的输出端所述BBU的输入端;所述储能单元包括第一电感L1和第二电感L2,所述第一电感L1和所述第二电感L2随所述左桥臂MOS管单元和所述右桥臂MOS管单元的导通或关断,实现所述第一电感L1和所述第二电感L2交替充电和放电;将流经所述第一电感L1的电流和流经所述第二电感L2的电流进行叠加,作为BBU充电电流,为所述BBU进行充电。所述BBU进行充电。所述BBU进行充电。

【技术实现步骤摘要】
一种BBU充电电路、控制方法、存储系统


[0001]本专利技术涉及计算机领域,并且更具体地涉及一种BBU充电电路、控制方法、存储系统。

技术介绍

[0002]当前业界存储系统通常采用PSU+BBU主备冗余供电,当机房市电掉电,存储系统实时监测到PSU供电异常,可无缝切换到备用电池BBU供电。BBU 提供持续的供电能力,确保存储系统控制器写缓存中的数据,完整而安全的写入非易失性介质,如HDD、SSD等,避免数据丢失。
[0003]为保证数据存储的业务连续性,BBU需具备较长的循环寿命和可靠性能要求,当前研究发现,充电电流纹波会造成很高的电池温度上升,并且随之影响电池的循环寿命以及整体性能,如果纹波过大,电压纹波瞬时谷值低于蓄电池的单体开路电压时,会导致蓄电池放电,蓄电池会以纹波频率充放电循环,加速蓄电池的老化,影响蓄电池的健康状态和使用寿命。
[0004]当前,存储系统一般采用PSU作为输入,经由开关电源拓扑电路,对 BBU进行充电,由于开关电源拓扑电路存在功率开关,周期性地对储能电感进行充放电,因此存在和开关周期相对应的纹波,随着BBU充电次数的增加,BBU的循环寿命和可靠性能会受到严重影响。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题,本专利技术实施例提供了一种BBU充电电路、控制方法、存储系统,以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
[0006]本专利技术实施例的第一方面,提供了一种BBU充电电路,包括:左桥臂 MOS管单元、右桥臂MOS管单元、储能单元,所述储能单元连接所述左桥臂MOS管单元与所述右桥臂MOS管单元之间,所述左桥臂MOS管单元的输入端连接电源,所述右桥臂MOS管单元的输出端所述BBU的输入端;
[0007]所述左桥臂MOS管单元和所述右桥臂MOS管单元由PWM信号控制导通或关断,其中所述信号由PWM控制器发出;
[0008]所述储能单元包括第一电感L1和第二电感L2,所述第一电感L1的输入端和所述第二电感L2的输入端连接所述左桥臂MOS管单元的输出端,所述第一电感L1的输出端和所述第二电感L2的输出端连接所述右桥臂MOS 管单元的输出端,所述第一电感L1和所述第二电感L2随所述左桥臂MOS 管单元和所述右桥臂MOS管单元的导通或关断,实现所述第一电感L1和所述第二电感L2交替充电和放电;
[0009]将流经所述第一电感L1的电流和流经所述第二电感L2的电流进行叠加,作为BBU充电电流,为所述BBU进行充电。
[0010]可选地,还包括:滤波单元,所述滤波单元包括第一电容C1与第二电容C2,用于对所述充电电路中的电流进行滤波处理;其中,
[0011]所述第一电容C1的一端连接所述电源的输入端,另一端接地;
[0012]所述第二电容C2的一端连接所述右桥臂MOS管单元的输出端,另一端连接所述二极管单元的正极。
[0013]可选地,还包括二极管单元,所述二极管单元包括:第一二极管D1与第二二极管D2,用于对流过所述储能单元的电流进行续流;
[0014]所述左桥臂MOS管单元包括:第一MOS管Q1、第二MOS管Q2;
[0015]所述第一二极管D1的正极连接所述第二电容C2的一端,负极连接所述第一MOS管Q1的源极;
[0016]所述第二二极管D2的正极连接所述第二电容C2的一端,负极连接所述第二MOS管Q2的源极。
[0017]可选地,所述右桥臂MOS管单元包括:第三MOS管Q3;
[0018]由所述PWM控制器输出相应的信号控制所述第一MOS管Q1与所述第二MOS管Q2及所述第三MOS管Q3的导通与关断,使其导通或关断形成不同的充电回路;
[0019]所述第一MOS管Q1的漏极连接电源,源极连接所述储能单元的输入端与第一二极管单元的负极,栅极连接所述PWM控制器的信号输出端;
[0020]所述第二MOS管Q2的漏极连接电源,源极连接所述储能单元的输入端与第二二极管单元的负极,栅极连接所述PWM控制器的信号输出端;
[0021]所述第三MOS管Q3的漏极连接所述BBU的输入端,源极连接所述储能单元的输出端,栅极连接所述PWM控制器的信号输出端。
[0022]可选地,所述左桥臂MOS管单元还包括第四MOS管Q4,所述右桥臂 MOS管单元还包括第五MOS管Q5、第六MOS管Q6、第七MOS管Q7,所述储能单元还包括第三电感L3,所述二极管单元还包括第三二极管D3与第四二极管D4;
[0023]所述第四MOS管Q4的漏极连接电源,源极连接所述储能单元的输入端与所述第三二极管D3的负极,栅极连接所述PWM控制器的信号输出端;
[0024]所述第五MOS管Q5的漏极连接恒压单元的负极与所述第三电感L3的输出端,源极接地,栅极连接所述PWM控制器的信号输出端;
[0025]所述第六MOS管Q6的漏极连接所述第三MOS管Q3的源极与所述第二电感L2的输出端,源极接地,栅极连接所述PWM控制器的信号输出端;
[0026]所述第七MOS管Q7的漏极连接所述第四二极管D4的正极,源极连接所述恒压单元的正极,栅极连接所述PWM控制器的信号输出端;
[0027]所述第三电感L3的输入端连接所述第四MOS管Q4的源极与所述第三二极管D3的负极;输出端连接所述第五MOS管Q5的漏极与所述恒压单元的负极;
[0028]所述第三二极管D3的负极连接所述第四MOS管Q4的源极与所述第三电感L3的输入端,正极连接所述第二电容C2的一端;
[0029]所述第四二极管D4的负极连接所述右桥臂MOS单元的输出端,正极连接所述第三电感L3的输入端,正极连接所述第七MOS管Q7的漏极。
[0030]可选地,所述恒压单元包括一个恒定的电压源,用于给所述BBU充电电路提供一个所述恒定的电压源;
[0031]所述恒压单元的正极连接所述第七MOS管Q7的源极,负极连接所述第五MOS管Q5的
漏极与所述第三电感L3的输出端。
[0032]可选地,所述PWM控制器发出高电平信号控制所述左桥臂MOS管单元与右桥臂MOS管单元导通,低电平信号控制关断。
[0033]可选地,所述第二电容C2用于存储电能。
[0034]本专利技术实施例第二方面,提供了一种BBU充电电路控制方法,所述方法应用于本专利技术实施例第一方面所述的为BBU进行充电的BBU充电电路,所述方法包括:
[0035]实时检测所述BBU输出端的输出电压,当所述输出电压大于所述电源电压时,切换升压模式的BBU充电回路为BBU进行充电。
[0036]本专利技术实施例第三方面,提供了一种存储系统,所述存储系统使用本专利技术第二方面所述控制方法对实施例第一方面的BBU充电电路对BBU进行充电。
[0037]本专利技术实施例提供的BBU充电电路包括:左桥臂MOS管单元、右桥臂 MOS管单元、储能单元,其中储能单元连接左桥臂MOS管单元与右桥臂 MOS管单元之间,左桥臂MOS管单元的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种BBU充电电路,其特征在于,包括:左桥臂MOS管单元、右桥臂MOS管单元、储能单元,所述储能单元连接所述左桥臂MOS管单元与所述右桥臂MOS管单元之间,所述左桥臂MOS管单元的输入端连接电源,所述右桥臂MOS管单元的输出端所述BBU的输入端;所述左桥臂MOS管单元和所述右桥臂MOS管单元由PWM信号控制导通或关断,其中所述信号由PWM控制器发出;所述储能单元包括第一电感L1和第二电感L2,所述第一电感L1的输入端和所述第二电感L2的输入端连接所述左桥臂MOS管单元的输出端,所述第一电感L1的输出端和所述第二电感L2的输出端连接所述右桥臂MOS管单元的输出端,所述第一电感L1和所述第二电感L2随所述左桥臂MOS管单元和所述右桥臂MOS管单元的导通或关断,实现所述第一电感L1和所述第二电感L2交替充电和放电;将流经所述第一电感L1的电流和流经所述第二电感L2的电流进行叠加,作为BBU充电电流,为所述BBU进行充电。2.根据权利要求1所述的BBU充电电路,其特征在于,还包括:滤波单元,所述滤波单元包括第一电容C1与第二电容C2,用于对所述充电电路中的电流进行滤波处理;其中,所述第一电容C1的一端连接所述电源的输入端,另一端接地;所述第二电容C2的一端连接所述右桥臂MOS管单元的输出端,另一端连接所述二极管单元的正极。3.根据权利要求2所述的BBU充电电路,其特征在于,还包括二极管单元,所述二极管单元包括:第一二极管D1与第二二极管D2,用于对流过所述储能单元的电流进行续流;所述左桥臂MOS管单元包括:第一MOS管Q1、第二MOS管Q2;所述第一二极管D1的正极连接所述第二电容C2的一端,负极连接所述第一MOS管Q1的源极;所述第二二极管D2的正极连接所述第二电容C2的一端,负极连接所述第二MOS管Q2的源极。4.根据权利要求3所述的BBU充电电路,其特征在于,所述右桥臂MOS管单元包括:第三MOS管Q3;由所述PWM控制器输出相应的信号控制所述第一MOS管Q1与所述第二MOS管Q2及所述第三MOS管Q3的导通与关断,使其导通或关断形成不同的充电回路;所述第一MOS管Q1的漏极连接电源,源极连接所述储能单元的输入端与第一二极管单元的负极,栅极连接所述PWM控制器的信号输出端;所述第二MOS管Q2的漏极连接电源,源极连接所述储能单元的输入端与第二二极管单元的负极,栅极连接所述PWM控制器的信号输出端;所述第三MOS管Q3的漏极连接所述BBU的输入端,源极连接所述储能单元的输出端...

【专利技术属性】
技术研发人员:张凯
申请(专利权)人:苏州浪潮智能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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