CN106611995A - 具有主动电压调整的不断电电源供电方法及设备 - Google Patents

具有主动电压调整的不断电电源供电方法及设备 Download PDF

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Abstract

一种不断电设备，包含至少一电源供应器、至少一UPS装置，及一总线，电源供应器接收市电电压，并将市电电压进行电压转换以产生一电源电压，UPS装置产生一备援电压，总线输出电源电压与备援电压的其中之一到负载；其中，UPS装置根据电源电压的电平，判断电源电压是否异常，若异常，UPS装置提升备援电压的电平，至大于非异常时的电源电压，而输出一备援电流经由总线以供应负载，且UPS装置渐渐降低备援电压的电平并侦测备援电流的电平是否小于预设电流值，以判断电源电压是否仍然异常，该UPS装置直接主动决定是否供应备援电流，而不必根据来自电源供应器或是负载的外部状态信号来得知供电情况，可减化配线及通讯的复杂度。

Description

具有主动电压调整的不断电电源供电方法及设备
技术领域
本发明涉及一种用于紧急或备用电源的方法及设备，特别是涉及一种具有主动电压调整的不断电技术。
背景技术
近年来，随着信息产业的快速发展，数据机房设备例如个人计算机、通讯设备、工作站等对于供电的安全性、可靠性的要求也越来越高，不断电电源供应(Uninterruptible Power Supply)装置(以下简称UPS装置)随即成为给计算机或通讯设备等用电负载保持稳定供电所不可或缺的必要配备。
参阅图1，现有的直流不断电技术为：利用一直流型UPS装置11电连接一交流市电12、一电源供应器13及一负载100，以接收来自此三者的电源状态信号，一般而言，该直流型UPS装置11自带电池，并接收该直流电压来对自身电池充电，同时，根据所接收的该电源状态信号、或通过与该负载100，如服务器机柜系统，进行通讯来侦测供电状况。当得知该交流市电12的电压发生异常，例如突然断电或停电时，该直流型UPS装置11能切换至电池供电，将电池内所储存的能量经过变换产生一备援电压，以经由一直流总线14来供应该负载，避免因该交流市电的异常而造成数据损失，也可作为缓冲时间上的关机。
然而，一旦所述电源状态信号中断，或是与该负载100的通讯断线，该直流型UPS装置11即无法确实得知供电状况，可能造成该交流市电12掉电却没有将该备援电压供应至该负载100，或虽然该交流市电12正常却不断将该备援电力供应至该负载100导致其电池电力耗尽等，等同该直流型UPS装置11失效，而无法实际于该交流市电12异常时发挥不断电供电的效用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种解决所述问题的不断电电源供电方法。
本发明的不断电电源供电方法，由一个不断电设备执行，该不断电设备包括至少一个产生一个电源电压的电源供应器、至少一个产生一个备援电压的不断电电源供应(Uninterruptible Power Supply，UPS)装置，及一个电连接于该电源供应器、该UPS装置与一个负载的总线，该总线输出该电源电压与该备援电压的其中之一到该负载，该不断电电源供电方法包含一步骤(A)、一步骤(B)、一步骤(C)，及一步骤(D)。
该步骤(A)是该UPS装置根据该电源电压的电平，判断该电源电压是否异常。
该步骤(B)是若该步骤(A)的该电源电压是异常，则该UPS装置提升该备援电压的电平，至大于非异常时的该电源电压，而输出一个备援电流经由该总线以供应该负载。
该步骤(C)是该UPS装置渐渐降低该备援电压的电平。
该步骤(D)是该UPS装置侦测该备援电流的电平是否小于一个预设电流值，以判断该电源电压是否仍然异常。
进一步地，本发明的不断电电源供电方法，该步骤(A)包括
(A1)该UPS装置将该备援电压的电平设定于一个第一电平，且该第一电平小于非异常时的该电源电压的电平，及
(A2)该UPS装置判断该电源电压的电平，是否小于该备援电压的第一电平，以判断该电源电压是否异常。
进一步地，本发明的不断电电源供电方法，在该步骤(A2)中，当该UPS装置判断该电源电压的电平小于该第一电平，则判断该电源电压为异常，而进到步骤(B)，相反地，则回到步骤(A1)。
进一步地，本发明的不断电电源供电方法，该步骤(B)包括
(B1)该UPS装置将该备援电压，从该第一电平提升至一第二电平，该第二电平大于非异常时的该电源电压。
(B2)该UPS装置维持该备援电压于该第二电平长达一个预定时间。
进一步地，本发明的不断电电源供电方法，在该步骤(D)中，当该UPS装置侦测该备援电流的电平小于该预设电流值，则判断该电源电压恢复成非异常，而返回步骤(A1)，相反地，则判断该电源电压仍然异常，而返回步骤(B1)。
进一步地，本发明的不断电电源供电方法，该步骤(C)包括
(C1)该UPS装置将该备援电压，从该第二电平降低至该第一电平。
进一步地，本发明的不断电电源供电方法，该步骤(C)还包括
(C2)该UPS装置维持该备援电压于该第一电平长达一个预设时间。
此外，本发明的另一目的在于提供一种不断电设备。
本发明的不断电设备，包含至少一个电源供应器、至少一个UPS装置，及一个总线。
该电源供应器接收一个市电电压，并将该市电电压进行电压转换以产生一个电源电压。
该UPS装置产生一个备援电压。
该总线电连接于该电源供应器、该UPS装置与一个负载，该总线输出该电源电压与该备援电压的其中之一到该负载。
其中，该UPS装置根据该电源电压的电平，判断该电源电压是否异常，若该电源电压异常，则该UPS装置提升该备援电压的电平，至大于非异常时的该电源电压，而输出一个备援电流经由该总线以供应该负载，并且该UPS装置渐渐降低该备援电压的电平，并侦测该备援电流的电平是否小于一个预设电流值，以判断该电源电压是否仍然异常。
进一步地，本发明的不断电设备，该UPS装置将该备援电压的电平设定于一个第一电平，且该第一电平小于非异常时的该电源电压的电平，并判断该电源电压的电平，是否小于该备援电压的第一电平，以判断该电源电压是否异常，
当该UPS装置判断该电源电压的电平小于该第一电平，则判断该电源电压为异常，该UPS装置将该备援电压从该第一电平提升至一个第二电平，且该第二电平大于非异常时的该电源电压，继而该第二电平降低至该第一电平，并侦测该备援电流的电平是否小于该预设电流值，
当该UPS装置侦测该备援电流的电平小于该预设电流值，则判断该电源电压恢复成非异常，该UPS装置将该备援电压设定于该第一电平，相反地，则判断该电源电压仍然异常，该UPS装置重复提升该第一电平至该第二电平。
本发明的有益效果在于：该UPS装置直接由该总线所输出的电源电压来得知是否发生异常，主动决定是否供应该备援电流，而不必根据来自该电源供应器或是该负载的外部状态信号来得知供电情况，可减化配线及通讯的复杂度。
附图说明
本发明的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：
图1是一示意图，说明现有的一不断电设备；
图2是一示意图，说明本发明不断电设备的一实施例；
图3是一流程图，说明本发明不断电电源供电方法的一实施例；
及
图4是一时序图，辅助图3说明该实施例，图中实线为电源供应
器的电源电压，虚线为UPS装置的备源电压。
具体实施方式
参阅图2，本发明不断电设备2的一实施例，包含一交流市电21、至少一电源供应器22、至少一不断电电源供应(UninterruptiblePower Supply)装置(以下简称UPS装置)23，及一总线24。在本实施例中，为方便说明，只绘示一个电源供应器及UPS装置，但不以此为限，其数目也可为多个，而应用于例如多个直流电源并联系统中。
该交流市电21产生一呈交流的市电电压。
该电源供应器22接收该市电电压，并将该市电电压进行交流至直流电压转换以产生一电源电压，且该电源电压为直流电压。
该UPS装置23产生一备援电压。在本实施例中，该UPS装置23为直流型UPS装置，且具有能供应该备援电压的电池，其中该备援电压为直流电压。
该总线24电连接于该电源供应器22、该UPS装置23与一负载200，该总线24输出该电源电压与该备援电压的其中之一到该负载200。其中，该负载200例如为服务器机柜系统。
参阅图3，本发明不断电设备执行一种不断电电源供电方法。以下详细说明不断电电源供电方法的各步骤。
首先，于步骤A中，该UPS装置23根据该电源电压的电平，判断该电源电压是否异常。详细而言，该步骤A包括以下子步骤。
步骤A1，该UPS装置23将该备援电压的电平设定于一第一电平，且该第一电平小于非异常时的该电源电压的电平。当该电源电压的电平非异常时，该电源电压的电平保持为定值，且此时该负载200是由该电源供应器22供电。
步骤A2，该UPS装置23判断该电源电压的电平，是否小于该备援电压的第一电平，以判断该电源电压是否异常；当该UPS装置23判断该电源电压的电平小于该第一电平，则判断该电源电压为异常，而进到步骤B，相反地，则回到步骤A1。
接着，于步骤B中，若该步骤A的该电源电压是异常，则该UPS装置23提升该备援电压的电平，至大于非异常时的该电源电压，而输出一备援电流经由该总线24以供应该负载200。且该步骤B包括以下子步骤。
步骤B1，该UPS装置23将该备援电压，从该第一电平提升至一第二电平，该第二电平大于非异常时的该电源电压，且于此时输出该备援电流至该负载200，也就是说，该负载200改由该UPS装置23供电。值得一提的是，该UPS装置23提高该备援电压至高于非异常时该电源电压的电平，如此不仅提升供电至该负载的稳定性，且能更接近中心电平(该电源电压的标称值)，以提升供电的余裕。
步骤B2，该UPS装置23维持该备援电压于该第二电平长达一预定时间，以持续供应该备援电流至该负载200。
接着，于步骤C中，该UPS装置23渐渐降低该备援电压的电平。详细来说，该步骤C包括以下子步骤。
步骤C1，该UPS装置23将该备援电压，从该第二电平降低至该第一电平。
步骤C2，该UPS装置23维持该备援电压于该第一电平长达一预设时间。
接着，于步骤D中，该UPS装置23侦测该备援电流的电平是否小于一预设电流值，以判断该电源电压是否仍然异常。当该UPS装置23侦测该备援电流的电平小于该预设电流值，则判断该电源电压恢复成非异常，而返回步骤A1，也就是说，该UPS装置23恢复设定该备援电压于该第一电平，此时该负载200即回到由该电源供应器22供电。相反地，则判断该电源电压仍然异常，而返回步骤B1，也就是说，该UPS装置23再将该备援电压从该第一电平提升至该第二电平，并重复B1之后的步骤。
参阅图4，对于本发明不断电电源供电方法，以下再举实例说明，在此例中，该非异常时的电源电压的电平例如为12.5伏特，该备援电压的该第一电平例如为12.25伏特，该第二电平例如为12.6伏特，且该备援电流的预设电流值为1安培。
正常状态时，该交流市电21供应该市电电压至该电源供应器22，而该总线24输出12.5伏特的电源电压至该负载200；此时该UPS装置23设定该备援电压于该第一电平12.25伏特，由于此时负载200由该电源供应器22供电，因此该UPS装置23输出的备援电流<1安培。
于时间1时，该交流市电21断电，而无法供应市电电压至该电源供应器22，而停止继续产生该电源电压，经由该总线24输出的电源电压开始下降，该UPS装置23侦测到该总线24的电压低于12.25伏特时，即判断该电源电压发生异常，立即接手供电，将该备援电压从12.25伏特调高到该第二电平12.6伏特。
于时间2时，该UPS装置23维持该备援电压于第二电平，而供电该预定时间后，将该备援电压从12.6伏特渐渐降低至12.25伏特，且下降期间时即侦测该备援电流是否小于该预设电流值1安培。
于时间3时，该UPS装置23所输出的该备援电压下降至12.25伏特，并处于12.25伏特长达该预设时间，在此时间内仍侦测该备援电流是否小于1安培。
于时间4时，若于时间3经过该预设时间后，该备援电流仍大于1安培，代表该市电电压未恢复，也就是说，该电源电压尚未恢复成非异常，该UPS装置23重复将该备援电压提升至到12.6伏特。
于时间5时，该UPS装置23判断该市电电压未恢复前，上述时间2、3、4无限次循环。
于时间6时，该市电电压开始恢复，该电源电压开始上升到12.5伏特，此时该UPS装置23渐渐降低该备援电压(同时间2说明)。
于时间7时，该电源供应器22产生该电源电压的电平回到12.5伏特，该负载200改由该电源供应器22供电，此时该UPS装置23侦测所输出的该备援电流小于1安培，即判断该电源电压恢复成非异常，再度将该备援电压设定至12.25伏特。
综上说明可知，本发明不断电电源供电方法具有的优点如下。
第一，该UPS装置23直接由该总线24所输出的电源电压来得知是否发生异常，主动决定是否供应该备援电流，而不必根据来自该电源供应器22或是该负载200的外部状态信号来得知供电情况，可减化服务器机柜系统配线及通讯的复杂度。
第二，该UPS装置23供电时，会提高该备援电压至高于非异常时该电源电压的电平而接近其中心电平，更能提升供电的稳定性及余裕，所以确实能达成本发明的目的。
以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。

Claims (10)

1.一种不断电电源供电方法，由一个不断电设备执行，该不断电设备包括至少一个产生一个电源电压的电源供应器、至少一个产生一个备援电压的UPS装置，及一个电连接于该电源供应器、该UPS装置与一个负载的总线，该总线输出该电源电压与该备援电压的其中之一到该负载，其特征在于：该不断电电源供电方法包含：
(A)该UPS装置根据该电源电压的电平，判断该电源电压是否异常；
(B)若该步骤(A)的该电源电压是异常，则该UPS装置提升该备援电压的电平，至大于非异常时的该电源电压，而输出一个备援电流经由该总线以供应该负载；
(C)该UPS装置渐渐降低该备援电压的电平；及
(D)该UPS装置侦测该备援电流的电平是否小于一个预设电流值，以判断该电源电压是否仍然异常。
2.根据权利要求1所述的不断电电源供电方法，其特征在于：该步骤(A)包括
(A1)该UPS装置将该备援电压的电平设定于一个第一电平，且该第一电平小于非异常时的该电源电压的电平，及
(A2)该UPS装置判断该电源电压的电平，是否小于该备援电压的第一电平，以判断该电源电压是否异常。
3.根据权利要求2所述的不断电电源供电方法，其特征在于：在该步骤(A2)中，当该UPS装置判断该电源电压的电平小于该第一电平，则判断该电源电压为异常，而进到步骤(B)，相反地，则回到步骤(A1)。
4.根据权利要求2所述的不断电电源供电方法，其特征在于：该步骤(B)包括
(B1)该UPS装置将该备援电压，从该第一电平提升至一第二电平，该第二电平大于非异常时的该电源电压。
5.根据权利要求4所述的不断电电源供电方法，其特征在于：该步骤(B)还包括
(B2)该UPS装置维持该备援电压于该第二电平长达一个预定时间。
6.根据权利要求4所述的不断电电源供电方法，其特征在于：在该步骤(D)中，当该UPS装置侦测该备援电流的电平小于该预设电流值，则判断该电源电压恢复成非异常，而返回步骤(A1)，相反地，则判断该电源电压仍然异常，而返回步骤(B1)。
7.根据权利要求4所述的不断电电源供电方法，其特征在于：该步骤(C)包括
(C1)该UPS装置将该备援电压，从该第二电平降低至该第一电平。
8.根据权利要求7所述的不断电电源供电方法，其特征在于：该步骤(C)还包括
(C2)该UPS装置维持该备援电压于该第一电平长达一个预设时间。
9.一种不断电设备，其特征在于：包含：
至少一个电源供应器，接收一个市电电压，并将该市电电压进行电压转换以产生一个电源电压；
至少一个UPS装置，产生一个备援电压；及
一个总线，电连接于该电源供应器、该UPS装置与一个负载，该总线输出该电源电压与该备援电压的其中之一到该负载，
其中，该UPS装置根据该电源电压的电平，判断该电源电压是否异常，若该电源电压异常，则该UPS装置提升该备援电压的电平，至大于非异常时的该电源电压，而输出一个备援电流经由该总线以供应该负载，并且该UPS装置渐渐降低该备援电压的电平，并侦测该备援电流的电平是否小于一个预设电流值，以判断该电源电压是否仍然异常。
10.根据权利要求9所述的不断电设备，其特征在于：该UPS装置将该备援电压的电平设定于一个第一电平，且该第一电平小于非异常时的该电源电压的电平，并判断该电源电压的电平，是否小于该备援电压的第一电平，以判断该电源电压是否异常，
当该UPS装置判断该电源电压的电平小于该第一电平，则判断该电源电压为异常，该UPS装置将该备援电压从该第一电平提升至一个第二电平，且该第二电平大于非异常时的该电源电压，继而该第二电平降低至该第一电平，并侦测该备援电流的电平是否小于该预设电流值，
当该UPS装置侦测该备援电流的电平小于该预设电流值，则判断该电源电压恢复成非异常，该UPS装置将该备援电压设定于该第一电平，相反地，则判断该电源电压仍然异常，该UPS装置重复提升该第一电平至该第二电平。
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