一种固态硬盘掉电保护方法及装置与流程

本发明涉及一种固态硬盘掉电保护方法及装置。

背景技术：

掉电保护技术上指在正常供电电源掉电时，迅速用备用电源为存储设备供电，以保证在一段时间内存储设备的数据不会丢失，当主电源回复供电时，又自动切换为主电源供电。

对于固态硬盘来说，需要掉电保护的数据往往是写入数据，对数据具有高可靠性要求的系统在主电源异常掉电后，需要使用不间断电源(Uninterruptible Power Supply，检测UPS)继续为系统供电。例如，主电源异常掉电后由备用电源为内存控制器及非易失性内存供电，从而避免内存数据丢失。

在现有技术中，中国专利申请号201010180476.X发明公开了一种固态硬盘掉电保护方法及装置，该方法包括：检测到固态硬盘掉电，并由工作电源切换到预先设置的储能装置为固态硬盘供电；在储能装置为固态硬盘供电期间，将固态硬盘正在读写的数据保存到硬盘；检测到工作电源恢复供电，并由储能装置切换到工作电源为固态硬盘供电。

中国专利申请号200910091174.2发明公开了另一种固态硬盘掉电保护方法、装置及系统，包括：获取第一超级电容模块的自行放电时间；当所述自行放电时间小于预设值时，发送第二超级电容放电至充放电电路以接通第二超级模块放电回路，由第二超级电容模块为固态硬盘供电。

现有技术均采用超级电容作为备用电源的储能设备，但是没有对固态硬盘正常关机和异常掉电进行区分，这就导致每次开关机都会对超级电容进行充放电，这样会大大缩短超级电容的使用寿命；另外，对于固态硬盘掉电保护，要求的时间只要足够将固态硬盘缓存中的数据写入flash中即可，所以掉电保护的时间应该可调，以节省电力资源，同时也可以延长超级电容的寿命。

技术实现要素：

本发明提供一种固态硬盘掉电保护方法及装置，用以解决现有技术对超级电容多次反复充放电而严重影响超级电容寿命的问题。

本发明提供一种固态硬盘掉电保护方法，包括：

检测到固态硬盘的主电源电压低于设定阈值电压时，由主电源切换到第二电源为固态硬盘供电，经过设定的供电时间后，切断第二电源给固态硬盘供电。

检测到第二电源电压低于设定阈值电压时，切换至备用电源为固态硬盘供电，经过设定的供电时间后，切断备用电源给固态硬盘供电。

在第二电源和备用电源为固态硬盘供电期间，将固态硬盘正在读写的数据保存到flash中；

检测到主电源电源恢复供电，由第二电源、备用电源切换至主电源为固态硬盘供电。

本发明还提供一种固态硬盘掉电保护装置，包括：

电源监控模块，用于检测固态硬盘的主电源和第二电源是否掉电；

切换模块，用于在电源监控模块检测到主电源掉电后，由主电源切换至第二电源为固态硬盘供电，若电源检测模块检测到第二电源的电压低于设定阈值电压值时，由第二电源切换到备用电源为固态硬盘供电，经过设定的供电时间后，切断固态硬盘的供电。在电源监控模块检测到工作电源恢复供电时，由第二电源、备用电源切换到主电源为固态硬盘供电。

借助于本法实施例的上述技术方案，当主电源异常掉电后，通过使用备用电源对固态硬盘进行供电，解决了现有技术中无法对主电源是正常关机还是异常掉电进行区分的问题。在正常关机时，无需打开备用电源进行供电，保护了备用电源的寿命。

附图:

图1是本发明实施例的固态硬盘掉电保护方法的详细处理流程图；

图2是本法实施例的固态硬盘掉电保护装置的结构示意图；

图3是本发明实施例的固态硬盘掉电保护装置的具体结构示意图；

图4是本发明实施例的备用电源示意图。

具体实施：

本发明提供了一种固态硬盘掉电保护方法及装置，以下结合附图以及实施例，对本发明的技术方案进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明。

根据本发明的实施例，提供了一种固态硬盘掉电保护方法，图1是本发明实施例的固态硬盘掉电数据保护方法的详细处理流程图，如图1所示，根据本发明实施例的固态硬盘掉电保护方法包括如下处理步骤：

步骤101，电源监控模块同时检测主电源和第二电源的电压；

步骤102，固态硬盘的工作电压是否低于设定的阈值电压。如果主电源电压高于设定的阈值电压，则执行步骤103，否则执行步骤105。

步骤103，主电源工作电压正常，电源监控模块输出主电源正常开关导通信号。并且，电源监控模块输出第二电源开关导通信号和备用电源开关导通信号为关闭状态，关断第二电源和备用电源的输出通路。执行步骤104。

步骤104，主电源电压正常，由主电源给固态硬盘供电。

步骤105，电源监控模块检测第二电源的电压是否低于设定的阈值电压。如果第二电源的电压高于设定的阈值电压，则执行步骤106，否则执行步骤109。

步骤106，主电源电压低于设定的阈值电压，第二电源的电压高于设定的阈值电压，电源监控模块输出第二电源正常开关导通信号。并且，电源监控模块输出主电源开关导通信号和备用电源开关导通信号为关闭状态，关断备用电源的输出通路，同时防止第二电源的电流倒灌入主电源和备用电源。执行步骤107。

步骤107，主电源电压异常，第二电源电压正常，由第二电源给固态硬盘供电；执行步骤108。

步骤108，延时设定时间T1后，自动关断第二电源给固态硬盘供电，以节省电能。

步骤109，主电源电压和第二电源电压同时都低于设定的阈值电压，电源监控模块输出备用电源开关导通信号。并且，电源监控模块输出主电源开关导通信号和第二电源开关导通信号为关闭状态，关断第二电源的输出通路，同时防止备用电源的电流倒灌入主电源和第二电源，执行步骤110。

步骤110，主电源和第二电源电压异常，由备用电源给固态硬盘供电；执行步骤111。

步骤111，延时设定时间T2后，自动关断第二电源给固态硬盘供电，以节省电能。

本发明实施例中，第二电源为符合ATX电源规范2.1版本及更新版本的Standby电源。

本发明实施例中，延时设定时间T1和T2的总和可调。较佳地，2s<T1+T2<10s。

根据本发明的实施例，还提供了一种固态硬盘掉电保护装置，图2是本法实施例的固态硬盘掉电保护装置的结构示意图。如图2所示，本发明实施例的固态硬盘掉电保护装置包括：电源监控模块20、切换模块21和延时关断模块22，以下对固态硬盘掉电保护装置中的各个模块进行详细说明。

具体地，电源监控模块20用于检测主电源和第二电源的电压是否低于预先设定的阈值电压；

在实际应用中，电源监控模块20需要判断主电源和第二电源的电压是否低于预先设定的能使固态硬盘正常工作的阈值电压；如果检测到主电源和第二电源的电压低于预先设定的电压，则确定固态硬盘异常掉电；如果主电源电压低于预先设定的阈值电压，第二电源的电压高于预先设定电压，则确定固态硬盘正常关机，备用电源无需进行掉电保护；如果检测到主电源的电压高于预先设置的阈值电压，则确定主电源恢复供电。

电源监控模块20进一步用于发送主电源开关导通、第二电源开关导通信号和备用电源开关导通信号给切换模块21。

切换模块21用于在电源监控模块20检测到主电源异常掉电，由主电源切换到备用电源为固态硬盘供电；在电源监控模块20检测到主电源恢复供电时，由备用电源切换到主电源为固态硬盘供电。

延时关断模块22用于在主电源异常掉电后，由第二电源和备用电源为固态硬盘供电在预先设置的时间后自动关断，节省第二电源和备用电源的电能。

下面结合图3对上述的掉电保护装置进行详细说明，图3是本发明实施例的固态硬盘掉电保护装置的具体结构示意图，如图3所示：

固态硬盘掉电保护装置将预先设定一个固态硬盘能够正常工作的主电源阈值电压和第二电源阈值电压，主电源电压和第二电源电压同时受到电源监控模块的监视，电源监控模块输出主电源正常开关导通信号、主电源异常，第二电源正常开关导通信号和第二电源异常导通信号。当主电源电压高于预先设定的阈值电压时，电源监控模块发送主电源正常开关导通信号，打开主电源防倒灌装置，同时，发送主电源异常，第二电源正常开关导通信号和第二电源异常导通信号，关闭第二电源开关装置、第二电源防倒灌装置、备用电源开关装置和备用电源防倒灌装置，由主电源给固态硬盘供电，同时防止主电源的电流倒灌入第二电源和备用电源。

当主电源正常掉电时，电源监控模块将检测到主电源的电压低于预先设定的电压阈值，第二电源的电源电压高于预先设定的电压阈值，电源监控模块发送主电源异常，第二电源正常开关导通信号，打开第二电源开关装置、第二电源防倒灌装置，同时，发送主电源正常开关导通信号和第二电源正常开关导通信号，关闭主电源防倒灌装置、备用电源开关装置和备用电源防倒灌装置，由第二电源给固态硬盘供电，同时防止第二电源的电流倒灌入主电源和备用电源。正常掉电时，备用电源的电能处于静态，备用电源不消耗任何的电能。

当主电源异常掉电时，电源监控模块将检测到主电源的电压低于预先设定的电压阈值，第二电源的电源电压低于预先设定的电压阈值，电源监控模块发送第二电源异常开关导通信号，打开备用电源开关装置、备用电源防倒灌装置，同时，发送主电源正常开关导通信号和主电源异常，第二电源正常开关导通信号，关闭主电源防倒灌装置、第二电源开关装置和第二电源防倒灌装置，由备用电源给固态硬盘供电，同时防止备用电源的电流倒灌入主电源和第二电源。

当主电源恢复时，电源监控模块检测到主电源电压高于预先设定的阈值电压，电源监控模块发送主电源正常开关导通信号，打开主电源防倒灌装置，同时，发送主电源异常，第二电源正常开关导通信号和第二电源异常导通信号，关闭第二电源开关装置、第二电源防倒灌装置、备用电源开关装置和备用电源防倒灌装置，由主电源给固态硬盘供电，同时防止主电源的电流倒灌入第二电源和备用电源。

主电源恢复时，备用电源检测模块检测备用电源的电压是否高于阈值电压Vth，如果高于阈值电压Vth，则不发出告警；如果低于阈值电压Vth，则发出备用电源低压告警。

图4所示为本发明实施例的备用电源示意图，为锂电池B1和超级电容C1并联。静态时，锂电池B1给超级电容C1充电，直至超级电容C1充满电；备用电源放电时，超级电容C1以大电流给负载放电，超级电容C1能够瞬间输出大电流。备用电源为内阻很小的电池，较佳地，电池内阻小于50毫欧。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案实现简单，成本更加低廉，节能效果明显。借助于本发明的技术方案，在固态硬盘异常掉电时，正在读写的数据不会丢失。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了更详细的说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。