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摘要:本发明涉及电源冗余设计技术领域,具体地说,涉及一种支持电源冗余的CPU电源系统。其包括:时间维度冗余单元采用动态调度算法和智能自动切换方法定期管理切换两路电源模块;空间维度冗余单元通过在物理空间上分布两路电源模块,用于分布式部署和管理两路电源模块;负载管理单元使用智能负载分配算法优化分配电源模块间的负载均衡;虚拟可视化控制单元用于监控和管理两路电源模块的状态,通过虚拟可视化界面实时展示两路电源模块数据以及手动控制操作。该支持电源冗余的CPU电源系统通过在时间和空间维度上的电源冗余设计,利用动态调度算法、智能自动切换方法和智能负载分配算法,定期管理切换两路电源模块,提供电源冗余保障。
主权项:1.一种支持电源冗余的CPU电源系统,其特征在于,包括:时间维度冗余单元(1),所述时间维度冗余单元(1)采用动态调度算法和智能自动切换方法定期管理切换两路电源模块;空间维度冗余单元(2),所述空间维度冗余单元(2)通过在物理空间上分布两路电源模块,用于分布式部署和管理两路电源模块;负载管理单元(3),所述负载管理单元(3)使用智能负载分配算法优化分配两路电源模块间的负载均衡;虚拟可视化控制单元(4),所述虚拟可视化控制单元(4)用于监控和管理两路电源模块的状态,通过虚拟可视化界面实时展示两路电源模块数据以及手动对时间和空间维度电源进行切换和调整负载分配操作;所述时间维度冗余单元(1)包括轮换调度模块和自动切换模块;其中,所述轮换调度模块使用动态调度算法和时间管理机制,根据负载需求和电源 模块时刻的健康状况,制定两路电源模块的轮换计划; 其中,所述自动切换模块根据轮换调度模块制定的计划,使用切换控制逻辑和冗余保障机制自动切换两路电源模块;所述动态调度算法和时间管理机制用于确定两路电源模块轮换顺序和时间,并生成两路电源模块轮换计划,具体步骤如下:S1.1.1、采集电源模块的初始健康状况、时刻各电源模块的温度、电压 、电流、初始工作时间和初始休息时间以及当前负载需求; S1.1.2、应用动态调度算法和时间管理机制优化目标函数,确定两路电源模块轮换顺序和时间;S1.1.3、根据优化求解结果,生成两路电源模块轮换计划;其中,所述S1.1.3中两路电源模块轮换计划包括:每个电源模块在指定时间段内的工作时间段、休息时间段、切换时间点和在不同时间段内,两路电源模块的负载分配;所述S1.1.2中动态调度算法和时间管理机制优化目标函数,确定两路电源模块轮换顺序和时间,具体方法如下:S1.2.1、计算每个电源模块的当前健康状况以及负载需求;S1.2.2、计算每个电源模块的累计工作时间和累计休息时间; ; ;其中,为第个电源模块在时间的累计工作时间;为第个电源模块在时间的累计休息时间;为第个电源模块在时间的开关状态,表示电源模块在 时间处于工作开状态;表示电源模块在时间处于工作关状态; S1.2.3、根据健康状况以及输出功率,建立目标函数; ;其中,为总运行成本,优化目标是使该成本最小化,为第个电源模块的初始健 康状况,为第个负载在时间的输出功率,为第个电源模块在时间的健康状 况; S1.2.4、使用梯度下降法设置参数,优化目标函数,更新各电源模块的工作时间和休息时间,确定两路电源模块轮换顺序和时间;所述S1.2.1中计算每个电源模块的当前健康状况以及负载需求,具体方法如下: ; ; ;其中,为第个电源模块在时间的健康状况;为第个电源模块的初始健康 状况;为第个电源模块在时间的输出功率;为第个电源模块在时间的环境 温度;为健康状况下降的速率函数,表示功率和温度对健康状况的影响; 为在时间的总负载需求;为第个负载在时间的输出功率; 所述S1.2.4中使用梯度下降法设置参数,优化目标函数,更新各电源模块的工作时间和休息时间,确定两路电源模块轮换顺序和时间,具体步骤如下:S1.2.4.1、初始化各电源模块的工作时间和休息时间,设置梯度下降法的初始参数,设定初始工作时间和初始休息时间,设定学习率,初始化优化目标函数的参数;S1.2.4.2、计算目标函数相对于每个参数的梯度: 对每个时间点,计算目标函数的导数: ;使用链式法则,具体计算导数: ; ;S1.2.4.3、使用梯度下降法更新每个时间点的参数: ;S1.2.4.4、根据更新后的参数,计算每个电源模块的工作时间和休息时间: ; ;S1.2.4.5、在每次迭代中,重复计算梯度、更新参数,并更新工作和休息时间,检查目标 函数是否收敛或迭代次数是否达到上限; S1.2.4.6、解析最终的值,确定每个电源模块在每个时间点的开关状态,生成详细的轮换计划,包括每个模块的工作时间、休息时间和切换时间点。
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