[发明专利]用于电池备用系统的O型环场效应晶体管控制方法及系统

说明书

本公开的各种实施例提供了高效能电池备用(BBU)系统及方法，用于通过BBU系统的微控制器单元(MCU)及O型环场效应晶体管系统来管理BBU系统。在一些实施例中，使用服务器系统的基板管理控制器(BMC)来控制BBU系统的MCU及O型环场效应晶体管系统，使得BBU系统可以在没有电池放电器的情况下在多种操作模式下操作。BBU系统的操作模式包括但不限于电池恒流充电方式、电池恒压充电方式、电池放电模式或电池容量校正模式。

技术领域

本公开有关于一种服务器系统。

背景技术

现今的服务器(server farm)或数据中心通常运用大量的服务器，以处理各式各样应用服务的处理需求。每一个服务器处理各种操作需要一定水平的功率消耗。部分操作属于“关键任务”(mission critical)，而这些“关键任务”的中断可能对于这些操作相关的使用者造成显著安全漏洞或收入损失。

然而，数据中心的AC电源中断是无法预料的。在一些例子中，电源中断造成突然的强制关机和/或可能造成数据损失。数据中心通常具有备用电源(例如，存储在电池的能量)用以支持在AC电源中断期间的功率消耗。如果数据中心在发生输入电源中断之前，维持一定的备用电源水平，则可以防止突然关机。然而，改善备用电源的效率及可靠度仍然是一个挑战。

发明内容

根据本公开的各种实施例的系统及方法提供了一种高效能的电池备用(BatteryBackup，BBU)系统以及通过BBU系统的微控制器单元(MCU)和O型环场效应晶体管(ORingFET)系统来管理BBU系统的上述问题的解决方案。更精确地说，本公开的各种实施例提供了使用服务器系统的基板管理控制器(Baseboard Management Controller，BMC)来控制MCU和O型环场效应晶体管系统的系统和方法，使得BBU系统可以在没有电池放电器的情况下在多种操作模式下操作。BBU系统的操作模式包括但不限于电池恒流充电方式(constant-current-charging mode)、电池恒压充电方式(constant-voltage-charging mode)、电池放电模式或电池容量校正模式。

在一些实施例中，O型环场效应晶体管系统具有二个O型环场效应晶体管，其具有背对背(back-to-back)的O型环场效应晶体管拓扑结构。该二个O型环场效应晶体管的栅极连接在一起，并进一步耦接到误差放大器的输出端。MCU连接到误差放大器的参考电压输入端。通过管理误差放大器的参考电压，MCU可调整误差放大器的输出电压，并因此通过设定该二个O型环场效应晶体管的栅极电压来控制该O型环场效应晶体管系统的工作特性。举例而言，MCU可以通过在误差放大器上设定相对应的参考电压，来控制两个O型环场效应晶体管工作在欧姆区或饱和区。

在一些实施例中，BMC通过通信界面连接到BBU系统的MCU，并可以通过向MCU发送命令来管理MCU。一旦接收到来自BMC的命令后，MCU可控制O型环场效应晶体管系统的工作特性，并进一步设定该命令相对应的BBU系统的操作模式。

在一些实施例中，BMC耦接到服务器系统的电源供应单元(Power Supply Unit，PSU)。响应于接收到来自PSU的电源故障信号，BMC可产生放电使能命令(discharging-enable command)，以使能(enable)BBU系统向服务器系统的DC总线输出端进行放电。电源故障信号可指示PSU或PSU的AC电源出现故障。

在一些实施例中，BMC监控PSU或PSU的AC电源的状态消息。响应于判定PSU或AC电源发生故障，BMC产生放电使能命令，使BBU系统进入电池放电模式，以向服务器系统的主要DC总线进行放电。在一些实施例中，一旦接收到放电使能命令，BBU系统的MCU可为O型环场效应晶体管系统设定栅极电压，使得O型环场效应晶体管系统工作在饱和区。