一种后备电池单元放电测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及后备电池单元放电测试领域，具体公开一种后备电池放电单元测试装置及方法，测试终端发送放电开始指令至可编程逻辑器件，可编程逻辑器件将放电开始指令发送至后备电池单元转接板，后备电池单元转接板接收到放电开始指令后，控制后备电池单元的放电使能开启，后备电池单元开始放电，同时电压处理模块对后备电池单元的输出电压进行处理，处理后的后备电池单元输出电压高于电源供应器的输出电压，此时由后备电池单元给用电器件供电。本发明专利技术去除PSU支路上的过流保护芯片，整体供电结构由3级改为2级，故障点减少，且减少过流保护芯片数量，节约成本且减少layout难度，且BBU放电测试期间不会关闭PSU的供电支路，保障数据安全性。据安全性。据安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种后备电池单元放电测试装置及方法


[0001]本专利技术涉及后备电池单元放电测试领域，具体涉及一种后备电池放电单元测试装置及方法。

技术介绍

[0002]在存储系统中，BBU负责在AC掉电时短暂给系统提供电源，给系统足够的时间进行数据存盘，避免用户数据丢失。因此BBU及整个放电电路的健康状况，直接关系到用户数据的安全。BBU需要一种有效的放电测试方案，系统定期执行放电测试方案，用于检测及评估BBU的及整个放电电路的健康情况。
[0003]图1是当前4S3P BBU放电测试方案架构示意图，4S3P BBU解释为锂电电芯4串3并，单节电芯最高电压4.1V，所以BBU模块输出最高电压为16.4V。此供电架构需要8个MP5991，其中4个用于进电电源，2个用于CPU0和CPU0_DIMM，最后两个用于CPU1和CPU1_DIMM。此方案测试开始执行步骤：1、MCS向BBU模块EEPROM写入0x5354；2、MCS通过IIC下发BBU放电测试指令到CPLD；3、CPLD通过IO控制BBU控制放电使能开启；4、CPLD通过IO控制PSU支路EFUSE关闭。测试停止执行步骤：1、若测试异常，系统掉电，重启后MCS检查BBU模块EEPROM为0x5354，告警；2、测试正常，MCS通过IIC下发BBU放电测试停止指令到CPLD；3、CPLD通过IO控制PSU支路EFUSE开启；4、CPLD通过IO控制BBU控制放电使能关闭；5、MCS向BBU模块EEPROM写入0x5140。
[0004]该方案存在多个弊端：1）资源浪费，主板有三级供电、第一级和第二级存在冗余，且会增加故障点；2）进电入口处的4个MP5991需要并联放置在一起，且ORING上的MOS都需要放置在顶层。主板元器件密集，板卡面积紧张，layout难度很大； 3）4个MP5991并联均流效果不好，大电流负载下可能会造成某个芯片长时间超负载能力运行，严重情况会造成芯片损坏；4）BBU放电失败，节点会掉电，有一定可能导致用户数据丢失。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种后备电池单元放电测试装置及方法，去除PSU支路上的过流保护芯片，整体供电结构由3级改为2级，故障点减少使供电系统更为可靠，减少过流保护芯片数量，节约成本且减少layout难度，且BBU放电测试期间不会关闭PSU的供电支路，避免BBU故障时无法实现放电，保障数据安全性。
[0006]第一方面，本专利技术的技术方案提供一种后备电池单元放电测试装置，包括测试终端和测试执行部件，所述测试执行部件包括可编程逻辑器件、多个后备电池单元、后备电池单元转接板、电压处理模块、电源供应器和多个过流保护芯片；测试终端：输出端与可编程逻辑器件输入端连接，发送放电开始指令、放电停止指令至可编程逻辑器件；响应于后备电池单元放电预设时间后，检测后备电池单元放电电流，判断测试结果；可编程逻辑器件：输出端与后备电池单元转接板连接，将接收到放电开始指令或
放电停止指令传输至后备电池单元转接板；后备电池单元转接板：输出端分别与各个后备电池单元连接，响应于接收到放电开始指令，控制后备电池单元的放电使能开启，响应于接收到放电停止指令，控制后备电池单元的放电使能关闭；电压处理模块：输入端与各个后备电池单元的输出端连接，输出端与各个过流保护芯片输入端连接，对后备电池单元的输出电压进行处理，处理后的后备电池单元输出电压高于电源供应器的输出电压；电源供应器：输出端与各个过流保护芯片输入端连接，正常状态下给用电器件供电；过流保护芯片：输出端连接至相应供电设备，将电源供应器或后备电池单元提供的电源输出给用电器件。
[0007]在一个可选的实施方式中，电压处理模块包括降压芯片和电压反馈电路；电压反馈电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和电子开关；第一电阻的第一端与降压芯片的输出端连接，第二端一路与第二电阻的第一端连接，一路与降压芯片的反馈控制端连接；第二电阻的第二端接地；第三电阻的第一端与第一电阻的第二端连接，第三电阻的第二端经电子开关接地；电子开关的控制端与后备电池单元转接板的输出端连接；后备电池单元转接板响应于接收到放电开始指令，将电子开关开启，使降压芯片输出的电压高于电源供应器的输出电压，响应于接收到放电停止指令，将电子开关关闭。
[0008]在一个可选的实施方式中，测试终端的输出端还与后备电池单元转接板的输入端连接，发送放电开始指令、放电停止指令至后备电池单元转接板；后备电池单元转接板响应于首先接收到可编程逻辑器件发送的放电开启指令，同时控制后备电池单元的放电使能和电子开关开启；响应于首先接收到测试终端发送的放电开启指令，控制电子开关开启，在接收到可编程逻辑器件发送的放电开启指令时，再控制后备电池单元的放电使能开启；后备电池单元转接板响应于首先接收到可编程逻辑器件发送的放电停止指令，同时控制后备电池单元的放电使能和电子开关关闭；响应于首先接收到测试终端发送的放电停止指令，控制电子开关关闭，在接收到可编程逻辑器件发送的放电开启指令时，再控制后备电池单元的放电使能关闭。
[0009]在一个可选的实施方式中，后备电池单元为4串3并的后备电池单元，相应的配置6个过流保护芯片；用电器件包括后备电池单元所在设备内的第一CPU、第一CPU的内存条、第二CPU、第二CPU的内存条、其他板卡；一个过流保护芯片与第一CPU连接，一个过流保护芯片与第一CPU的内存条连接，一个过流保护芯片与第二CPU连接，一个过流保护芯片与第二CPU的内存条连接，剩余两个过流保护芯片用于其他板卡。
[0010]在一个可选的实施方式中，该装置还包括两个防倒灌电路；电源供应器经其中一个防倒灌电路与各个过流保护芯片连接；电压处理模块经另一个防倒灌电路与各个过流保护芯片连接。
[0011]在一个可选的实施方式中，测试终端采用微型计算机。
[0012]在一个可选的实施方式中，可编程逻辑器件采用复杂可编程逻辑器件，后备电池单元转接板采用微控制单元，过流保护芯片采用MP5991型号芯片。
[0013]第二方面，本专利技术的技术方案提供一种后备电池单元放电测试方法，由测试终端执行，包括以下步骤：判断是否需要进行后备电池单元放电测试；响应于需要进行后备电池单元放电测试，发出放电开始指令，使后备电池单元进行放电；响应于后备电池单元放电预设时间后，读取后备电池单元的放电电流；判断后备电池单元的放电电流是否小于预设电流值；若否，则测试成功，发出放电停止指令，使后备电池单元停止放电；若是，则测试失败，发出失败告警，并发出放电停止指令，使后备电池单元停止放电。
[0014]第三方面，本专利技术的技术方案提供一种后备电池单元放电测试方法，由测试执行部件执行，包括以下步骤：可编程逻辑器件接收测试终端发送的放电开始指令，并将放电开始指令发送至后备电池单元转接板；后备电池单元转接板响应于接收到放电开始指令，控制后备电池单元的放电使能开启，使后备电池单元进行放电；电压处理模块对后备电池单元的输出电压进行处理，处理后的后备电池单元输出电压高于电源供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种后备电池单元放电测试装置，其特征在于，包括测试终端和测试执行部件，所述测试执行部件包括可编程逻辑器件、多个后备电池单元、后备电池单元转接板、电压处理模块、电源供应器和多个过流保护芯片；测试终端：输出端与可编程逻辑器件输入端连接，发送放电开始指令、放电停止指令至可编程逻辑器件；响应于后备电池单元放电预设时间后，检测后备电池单元放电电流，判断测试结果；可编程逻辑器件：输出端与后备电池单元转接板连接，将接收到放电开始指令或放电停止指令传输至后备电池单元转接板；后备电池单元转接板：输出端分别与各个后备电池单元连接，响应于接收到放电开始指令，控制后备电池单元的放电使能开启，响应于接收到放电停止指令，控制后备电池单元的放电使能关闭；电压处理模块：输入端与各个后备电池单元的输出端连接，输出端与各个过流保护芯片输入端连接，对后备电池单元的输出电压进行处理，处理后的后备电池单元输出电压高于电源供应器的输出电压；电源供应器：输出端与各个过流保护芯片输入端连接，正常状态下给用电器件供电；过流保护芯片：输出端连接至相应供电设备，将电源供应器或后备电池单元提供的电源输出给用电器件。2.根据权利要求1所述的后备电池单元放电测试装置，其特征在于，电压处理模块包括降压芯片和电压反馈电路；电压反馈电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和电子开关；第一电阻的第一端与降压芯片的输出端连接，第二端一路与第二电阻的第一端连接，一路与降压芯片的反馈控制端连接；第二电阻的第二端接地；第三电阻的第一端与第一电阻的第二端连接，第三电阻的第二端经电子开关接地；电子开关的控制端与后备电池单元转接板的输出端连接；后备电池单元转接板响应于接收到放电开始指令，将电子开关开启，使降压芯片输出的电压高于电源供应器的输出电压，响应于接收到放电停止指令，将电子开关关闭。3.根据权利要求2所述的后备电池单元放电测试装置，其特征在于，测试终端的输出端还与后备电池单元转接板的输入端连接，发送放电开始指令、放电停止指令至后备电池单元转接板；后备电池单元转接板响应于首先接收到可编程逻辑器件发送的放电开启指令，同时控制后备电池单元的放电使能和电子开关开启；响应于首先接收到测试终端发送的放电开启指令，控制电子开关开启，在接收到可编程逻辑器件发送的放电开启指令时，再控制后备电池单元的放电使能开启；后备电池单元转接板响应于首先接收到可编程逻辑器件发送的放电停止指令，同时控制后备电池单元的放电使能和电子开关关闭；响应于首先接收到测试终端发送的放电停止指令，控制电子开关关闭，在接收到可编程逻辑器件发送的放电开启指令时，再控制后备电池单元的放电使能关闭。4.根据权利要求1、2或3所述的后备电池单元放电测试装置，其特征在于，后备电池单元为4串3并的后备电池单元，相应的配置6个过流保护芯片；用电器件包括后备电池单元所
在设备内的第一CPU、第一CPU的内存条、第二CPU、第二CPU的内存条、其他板卡；一个过流保...

【专利技术属性】
技术研发人员：史庆鹏，
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：