摘要
本文详细引见了 公司 用于放开计算名目放开机架第3版(OCPV3)备用电池单元(BBU)架的 配件 和软件。其关键性能是树立BBU模块之间的 通讯 ，并经过为此类运行精心打造的图形用户界面(GUI)向用户出现可读数据和 信息 。
引言
备用电池架是OCP ORV3架构和数据 中心 运行中 电源 治理系统的关键性能，关于不连续电源(UPS)来说尤为关键。这些架子经过精心设计，专门用于寄存和治理备用电池，是确保关键设备在停电和电压动摇状况下稳如泰山运转的关键保证。
在当今技术高度兴旺的时代，牢靠备用电源系统的关键性显而易见。数据中心、电信枢纽和主机机房的稳如泰山性对公司经营至关关键，因此弱小的备用电源系统必无法少。在这种背景下，备用电池架作为这些系统的基础，在各行各业施展着关键作用。这些架子是高效寄存BBU的基础枢纽，有助于优化关键电力储藏的可用性，其关键作用是容纳和治理多达六个BBU模块，每个模块都精准对齐以容纳与电源转换器配对的 锂离子电池 。这些架子的结构经过悉心设计，奇妙地将空间应用效率和可访问性融为一体，令保养上班愈加方便，改换操作也愈加繁难。
电池备用架的一大好处在于能够集中治理和组织BBU模块库存。一个规范的寄存系统无利于对BBU模块启动跟踪、标志和保养，从而缩小误放或混杂的危险，这关于关键状况尤其关键。此外，这个集中化的寄存系统还为电池肥壮监测提供了超大便利，愈加便于活期启动审核、测试和改换操作。
BBU架有多种尺寸和性能，可满足不同行业和机构的共性化需求。局部架子驳回模块化设计，提供了灵敏性，可顺应未联络力需求的开展。同时，这些架子上装有集成监控系统，可实时提 供电 池形态信息。此外，电压水平、温度、模块优惠和残余 容量等详细信息也了如指掌，繁难启动预防性保养，并确保电池在关键时辰随时可以提供电力。
BBU架概述
依据OCP对ORV3新架构的定义，放开机架电源架构由集中式可裁减电源架和BBU架组成，BBU架经过公共母线将电力调配给有效载荷设备（IT设备）。此规范对适宜放入放开机架的BBU架做出了定义。BBU架将蕴含六个BBU模块，具有5+1冗余才干，为机架内的一切有效载荷提供直流电源。当交换电源断电时，BBU架可 以在指定的备用时限内继续提供备用电源，功率最高可达电源架的最大额外值。BBU架的备用时期使机架可以在不同电源之间切换而不影响IT设备运转，并且运行程序可以在电源断电前安保转移或封锁。
图1. OCP ORV3架构中的BBU架性能1。
架 微控制器 固件
BBU运行中经常使用MAX32625作为架微控制器，这是一款超低功耗®Cortex®-M4 微控制器，在运行中需担任多个环节。
经过Modbus®协议与主机通讯
经过Modbus协议与模块通讯
处置模块的活期充电
系统控制形式
经过Modbus协议与主机通讯
在图2中，架微控制器施展的关键作用是充任专业Modbus主机，经过持重的 接口 与主机树立无缝通讯，关键性能是不遗余力地实时从泛滥模块搜集数据。随后将所采集的数据传送到主机，用于填充灵活GUI运行程序，从而提供更直观的图形展现。当从主机接纳到通讯时，架微控制器充任“门卫”，东倒西歪地验证每条信息的有效性和完整性。微控制器确认信息的实在性满足要求后，会应用坚持 寄存器 中存储的信息量极速地拟定答案。这个精心设计的照应蕴含主机所需的答案，答案以结构化的形式出现。
图2. (a)模块到架的通讯示用意，(b)架到PC的通讯方框图。
但是，当传入的信息遭到意外污染时，架微控制器不会出现缺点,而是会迅速承当起有效通讯者的角色，依据Modbus协议以失误信息启动照应。此失误通知会向主机收回意外警报，以便后者采取适当的纠正措施。
实质上，架微控制器的关键性体如今其所表演的多方面角色上——它既是数据管道，又是数据完整性守护者，还是照应式信息提供者。一切这些都有助于在Modbus驱动的交互畛域构建弱小而牢靠的通讯框架。
经过Modbus协议与模块通讯
在图2中，架微控制器的关键作用愈发清晰，它在Modbus客户端和Modbus主机的角色之间无缝转换，协调复杂而高效的通讯生态系统。当与许多BBU模块交互时，架微控制器表演Modbus客户端的角色，动员并保养与每个惟一模块的对话。这些BBU模块充任Modbus主机，始终经常使用 最新 信息降级其坚持寄存器。在同步上班时，架微控制器还以循环形式遍历BBU模块环境，活期捕捉来自每个模块的遥测数据。这些蕴含有用洞察的数据被小心肠存储在微控制器的存储器中，以便在主机提出疑问时可以随时做出回答。
不过，架微控制器的用途不只限于BBU系统内的客户端-主机交互，还可以转换为Modbus主机，依据恳求将搜集的数据传送到主机，在主机和泛滥BBU模块之间架起关键桥梁。与此同时，它继续施展Modbus客户端的作用，治理与BBU模块的交互，并确保信息是最新且准确的。
实质上，架微控制用具有多性能性和顺应性，能够灵敏地充任客户端和主机，促成主机与BBU模块之间的交互。这种相互咨询标明它有才干维持稳如泰山的通讯结构，从而提高整个系统的效率和牢靠性。
处置模块的活期充电
依据OCP要求，BBU模块必定活期充电，由于电池包在待机时会漏电。BBU模块每10天只能充电一次性，因此架微控制器必定监控和治理哪些BBU模块须要充电。架微控制器经过Modbus协议命令来确定哪些BBU模块须要活期充电，而后启动相应的活期充电操作。OCP确立的规范选择了系统架构中BBU模块的基本需求。这些模块是系统的关键组成局部，必定活期充电，由于电池包在待机时期会出现 电流 走漏。换句话说，活期充电是坚持最佳性能和运转牢靠性的必要操作。
系统控制形式
最后，OCP倡导参与用户控制项来笼罩BBU模块操作。经过Modbus，用户可以调整单个BBU的运转状况，以确定其能否须要充电或放电。
BBU架图形用户界面(GUI)
BBU模块GUI分为若干局部，担任向用户提供关键信息，上方将详细引见详细局部和性能。参见图3。
模块运转形态批示灯
模块外部温度读数
模块缺点批示表
风扇转速批示（单位：rpm）
电源转换器目的信息
电芯信息（电压和温度）
图 3. BBU 模块。
模块运转形态批示灯
GUI上至少有4个 LED批示灯 ：
蓝色表示BBU模块处于充电上班形式
第一个琥珀色LED表示BBU模块处于放电形式，并为数据中心的背板提供备用电源
第二个琥珀色LED表示BBU模块处于寿命末期(EOL)，须要改换
白色LED批示BBU模块出现缺点
模块外部温度读数
除了BBU运转形态外，模块的外部温度也会显示在GUI中。电池堆和电源板内至少搁置了九个 温度传感器 。LTC2991向主提供数字温度读数；而BMS6948提供电池堆的 模拟 温度读数。
模块缺点批示表
GUI的缺点表形容了模块运转时期触发的不同类型缺点。模块故 障如下：
过压包全(OVP)
过流包全(OCP)
过温包全(OTP)
过放电包全/过充电包全
风扇关停
电源转换器目的
GUI是一项关键资源，可在模块运转时，为电池堆和背板提供关键运转目的。这些目的范围很广，涵盖了输入、输入电压以及电流等关键数据。模块运转和GUI之间的这种灵活交互让用户得以完整实时地了解系统性能和动力灵活。
电芯信息
GUI会显示电池堆电芯电压和温度水平。这些数据关于确定电池堆的肥壮形态(SOH)和充电形态(SOC)至关关键。
地址选择器
架系统控制
架系统 参数
架缺点和均流
图4. BBU模块摘要GUI。
地址选择器
用户可以经过战略性地准确选择BBU槽地址来顺利访问指定的BBU模块。这种战略调配并不是随机的；这是为了防止Modbus通讯抵触而采取的预防措施，经过预约义一组BBU架槽地址来成功。
架系统控制
赋予用户修正BBU操作的权限，让用户可以指令特定BBU模块在运转时期充电或放电。选择强迫放电形式会造成升压电压从48 V升高到51 V，从而无利于背板供电，同时让数据中心内的电源单元(PSU)坚持运转而不受搅扰。这种纤细的控制可确保BBU性能与大型基础设备的无缝运转之间坚持杰出平衡。
架缺点和均流
摘要表中会显示在六个BBU模块上 检测 到的任何缺点并通知用户，可以迅速定位BBU架中任何缺点。此外，在BBU模块并行或冗余操作时期，均流总线批示器显示当背板负载为最大值时，总线电压为7 V，当峰值负载操作有效时，总线电压为10.5 V。
总结
BBU架是成功牢靠 电源治理 系统的关键组件。这些架子牢牢地相互衔接，为备用电池系统创立了一个稳如泰山的环境，是高效治理的外围枢纽。这样就能成功无缝运转，坚持关键系统不连续，防止遭到断电和电压动摇影响。BBU架为数据中心、电信 网络 和任何须要UPS的环境提供关键包全，其关键使命是确保经营的延续性，提高牢靠性，并坚持电源基础设备持重运转。本系列的下一篇文章将引见如何为BBU辅佐电路选择适宜的组件，其中的规范和倡导将有助于为关键设备选择失当的供电器件，并缩小 设计不规范疑问。
参考电路
David Sun。 “1.1版放开计算名目放开机架V3 BBU架”。放开计算名目，2022年9月。
作者
Chrisan Cruz
Christian Cruz是ADI菲律宾公司的初级运行开发 工程师 。他领有菲律宾马尼拉西方大学的 电子 工程学士学位。他在模拟和数字设计、固件设计和 电力电子 畛域领有超越12年的工程阅历，包括电源治理开发以及-和DC-DC电源转换。他于2020年参与ADI公司，目前担任允许基于云的计算和系统通讯运行的电源治理需求。
Marvin Neil Cabueñas
Marvin Neil Solis Cabueñas毕业于菲律宾马尼拉德拉萨大学，获电子工程学士学位。在2021年参与ADI之前，Marvin曾在Azeus systems菲律宾公司担任系统工程师，而后在chnistock菲律宾公司担任 网络工程师 （2014年至2017年），并在2017年至2020年担任诺基亚技术中心菲律宾公司的研发工程师。他在不同畛域领有超越9年的上班阅历，如 嵌入式系统 编程 、 数字信号 处置、 仿真 建模等。目前担任初级固件工程师，担任ADI电源事业部的不同名目。目前正在攻读菲律宾大学电气工程硕士学位。