本技術涉及服務器電源，特別是涉及一種混合儲能bbu系統。
背景技術：
1、在企業級服務器、存儲系統以及各類數據處理設備中，為提升i/o性能通常會采用寫回緩存、raid緩存或易失性存儲介質對數據進行臨時緩存。在意外斷電、供電波動或電源故障等情況下，若緩存數據未能及時寫入非易失性介質（如硬盤、閃存等），將可能導致數據丟失、文件系統損壞乃至業務中斷。為此，行業內普遍在服務器或控制器側配置掉電保護單元（bbu，battery?backup?unit）作為后備供電裝置，以在主電失效時短時維持系統關鍵電源軌穩定，保障緩存數據完成落盤或完成必要的安全關機流程。
2、現有技術中的bbu方案多采用鋰電池作為單一儲能介質。鋰電池具有較高能量密度，能夠滿足將緩存數據完整寫入存儲介質所需的后備供電時長需求。然而，在主電掉電瞬間，系統負載往往會產生較大的瞬時峰值沖擊電流，鋰電池受其電化學特性限制，難以在健康工況下長期承受該類大倍率脈沖放電：其一，大電流沖擊會加速電極材料損耗和不可逆副反應，導致容量衰減加快、循環壽命顯著降低，從而增加運維更換頻率與成本；其二，鋰電池內阻在大電流條件下引起明顯壓降，bbu輸出電壓可能瞬間跌落并低于主板/控制器允許的最低工作閾值，進而觸發系統復位或掉電保護失敗，反而帶來數據丟失風險；其三，大電流放電伴隨焦耳熱快速累積，若散熱與熱管理不足，電池溫升明顯，存在熱失控等安全隱患。針對上述矛盾，業界雖可通過增加電芯并聯/堆疊數量、選用高倍率電池等方式提高瞬態放電能力，但通常會引入體積、成本、重量與熱設計復雜度上升等問題，難以在可靠性、壽命與成本之間取得兼顧。
3、因此，在服務器及存儲系統的掉電保護中，瞬時峰值沖擊電流較大、鋰電池難以同時兼顧高能量密度與高功率密度、以及bbu輸出電壓穩定性與安全可靠性難以保障，成為亟需解決的問題。
技術實現思路
1、本技術提供一種混合儲能bbu系統，旨在解決現有技術在服務器及存儲系統的掉電保護中，瞬時峰值沖擊電流較大、鋰電池難以同時兼顧高能量密度與高功率密度、以及bbu輸出電壓穩定性與安全可靠性難以保障的問題。
2、本技術提供一種混合儲能bbu系統，所述系統包括超級電容模組和鋰電池模組，以及電源切換電路；
3、所述電源切換電路包括電壓調節電路和反向電流阻斷電路；
4、所述電壓調節電路連接于所述超級電容模組與母線連接端之間，所述電壓調節電路用于將所述超級電容模組的端電壓調節至預設電壓，并將所述預設電壓輸出至所述母線連接端；
5、所述反向電流阻斷電路連接于所述鋰電池模組與所述母線連接端之間，所述反向電流阻斷電路用于阻斷所述母線連接端向所述鋰電池模組的反向電流，并在所述母線連接端電壓低于所述鋰電池模組的端電壓時允許所述鋰電池模組向所述母線連接端供電；
6、其中，所述預設電壓高于所述鋰電池模組的最高工作電壓，在所述電壓調節電路向所述母線連接端輸出所述預設電壓期間，所述鋰電池模組經所述反向電流阻斷電路不向所述母線連接端供電。
7、上述方案中，可選地，所述電壓調節電路為升降壓變換電路，所述升降壓變換電路具有輸入欠壓鎖定閾值；
8、當所述超級電容模組的端電壓低于所述輸入欠壓鎖定閾值時，所述升降壓變換電路停止向所述母線連接端輸出所述預設電壓。
9、上述方案中，可選地，所述反向電流阻斷電路包括理想二極管控制器，以及由所述理想二極管控制器驅動的功率mosfet；
10、所述功率mosfet串聯連接于所述鋰電池模組與所述母線連接端之間，所述理想二極管控制器基于所述功率mosfet兩端的電壓差控制所述功率mosfet導通或關斷。
11、上述方案中，可選地，所述系統還包括超級電容管理芯片，所述超級電容管理芯片與所述超級電容模組連接；
12、所述超級電容管理芯片用于采集所述超級電容模組中各超級電容單體的單體電壓，并根據所采集的單體電壓對所述各超級電容單體執行均衡控制，且輸出所述單體電壓和/或所述超級電容模組的荷電狀態soc和/或老化參數。
13、上述方案中，可選地，所述系統還包括電池管理芯片，所述電池管理芯片與所述鋰電池模組連接；
14、所述電池管理芯片用于監測所述鋰電池模組的電壓和/或電流，并在滿足預設閾值條件時對所述鋰電池模組執行過壓保護、欠壓保護和/或過流保護；
15、所述電池管理芯片還用于基于阻抗跟蹤算法估算并輸出所述鋰電池模組的荷電狀態soc和/或健康狀態soh。
16、上述方案中，可選地，所述系統還包括微控制單元mcu，所述超級電容管理芯片和所述電池管理芯片分別通過smbus與所述mcu通信，所述mcu用于接收所述超級電容管理芯片上報的參數和所述電池管理芯片上報的參數。
17、上述方案中，可選地，所述系統還包括鋰電池充電電路和超級電容充電電路；
18、所述鋰電池充電電路與所述鋰電池模組連接，所述鋰電池充電電路用于對所述鋰電池模組執行恒流恒壓充電；
19、所述超級電容充電電路與所述超級電容模組連接，所述超級電容充電電路用于對所述超級電容模組充電；其中，所述超級電容充電電路為升降壓充電電路。
20、上述方案中，可選地，所述mcu與所述鋰電池充電電路和/或所述超級電容充電電路連接，所述mcu用于控制所述鋰電池充電電路與所述超級電容充電電路的使能狀態和/或充電參數。
21、上述方案中，可選地，所述mcu被配置為：周期性獲取所述超級電容模組的老化參數以及所述鋰電池模組的健康狀態soh，并基于預設權重模型對所述老化參數與所述soh進行加權計算，得到系統綜合健康指數。
22、上述方案中，可選地，所述mcu被配置為：在檢測到主供電恢復后，按照預設優先級控制所述超級電容充電電路對所述超級電容模組充電，并在滿足預設條件后控制所述鋰電池充電電路對所述鋰電池模組充電；
23、所述預設條件包括以下至少一項：所述超級電容模組端電壓達到預設閾值、所述超級電容模組的荷電狀態soc達到預設閾值、所述超級電容模組的充電時長達到預設充電時長；
24、所述mcu還被配置為：在系統空閑狀態下觸發對所述鋰電池模組的維護性校準循環，以及基于所述系統綜合健康指數生成多級告警信息并上報至主機管理控制器bmc。
25、相比現有技術，本技術至少具有以下有益效果：
26、本技術基于對現有技術問題的進一步分析和研究，認識到現有技術在服務器及存儲系統的掉電保護中，瞬時峰值沖擊電流較大、鋰電池難以同時兼顧高能量密度與高功率密度、以及bbu輸出電壓穩定性與安全可靠性難以保障的，通過電壓調節電路將超級電容模組端電壓調節為輸出至母線連接端的預設電壓，且該預設電壓被設定為高于鋰電池模組的最高工作電壓，因此在電壓調節電路處于輸出狀態時，母線連接端電壓始終高于鋰電池模組端電壓，結合反向電流阻斷電路“阻斷母線連接端向鋰電池模組的反向電流、并僅在母線連接端電壓低于鋰電池模組端電壓時才允許鋰電池向母線連接端供電”的約束，可得出鋰電池模組在該期間不會向母線連接端放電，掉電初期由超級電容模組經電壓調節電路對母線連接端供電并維持母線電壓在預設電壓附近；當超級電容側供電能力下降導致母線連接端電壓降低并低于鋰電池模組端電壓時，反向電流阻斷電路自動滿足“允許供電”的電壓條件，鋰電池模組再向母線連接端供電以延續后備供電過程，同時反向電流阻斷電路對反灌電流的阻斷避免母線側能量回灌至鋰電池側。在本技術中，鋰電池模組不再直接承擔主供電中斷瞬間的峰值沖擊電流，而是由超級電容模組優先承擔該瞬態功率需求，并在后續階段由鋰電池接力供電，從而在滿足后備供電連續性的同時，降低鋰電池在沖擊工況下的電壓跌落與大電流應力，進而針對背景技術中“掉電瞬間峰值沖擊導致鋰電池壽命衰減、母線電壓下陷引發掉電保護失敗及可靠性風險”等問題提供直接的結構性改進路徑。