CN113629697A - 电源控制系统 - Google Patents

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CN113629697A CN202010374355.2A CN202010374355A CN113629697A CN 113629697 A CN113629697 A CN 113629697A CN 202010374355 A CN202010374355 A CN 202010374355A CN 113629697 A CN113629697 A CN 113629697A
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李家昀
陈国荣
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Abstract

本申请实施方式提供一种电源控制系统，包括第一电源、第二电源、若干第一电源供应单元及若干第二电源供应单元。第一电源供应单元包括第一切换单元，第二电源供应单元包括第二切换单元。在第一电源断电时通过第一切换单元切换第二电源为第一电源供应单元供电，并在第二电源断电时通过第二切换单元切换第一电源为第二电源供应单元供电。由此，本申请实施方式提供的电源控制系统，解决了机柜在双电源供电时无法做到双输入平均使用的问题，提高了双电源应用时的电力使用度及效率，并且还可提高电力的输入稳定度。

Description

电源控制系统
技术领域
本申请涉及一种电源技术领域，尤其涉及一种电源控制系统。
背景技术
目前，电源供应单元(power supply unit，PSU)的部分产品有内建自动转换开关(automatic transfer switching，ATS)功能，并且支持双电源输入以互相作为断电备用。
现有技术中的做法会使其中一组交流电源输入的使用率过低，另一组的使用较高。然而，上述的做法将会对电力系统稳定度、维修保养或电费计价造成极大困扰，并且停电时瞬间的大功率切换至备用电路也将会对整体的供电稳定度造成非常大的风险。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种电源控制系统，本申请实施方式提供的电源控制系统，解决了机柜在双电源供电应用时无法做到双输入平均使用的问题，可以提高双电源应用时的电力使用度与使用效率，并且还可提高电力的输入稳定度。
本申请的实施方式提供一种电源控制系统，用于为用电设备进行供电，所述电源控制系统包括第一电源、第二电源、若干第一电源供应单元及若干第二电源供应单元；所述第一电源供应单元包括第一切换单元；所述第二电源供应单元包括第二切换单元；所述第一电源及所述第二电源通过所述第一切换单元均电连接于所述第一电源供应单元，所述第一电源及所述第二电源通过所述第二切换单元均电连接于所述第二电源供应单元；当所述第一电源及所述第二电源均正常供电时，所述第一切换单元用于将所述第一电源为每一所述第一电源供应单元供电，所述第二切换单元用于将所述第二电源为每一所述第二电源供应单元供电；当所述第一电源异常供电时，所述第一切换单元用于切换所述第二电源为每一所述第一电源供应单元供电；当所述第二电源异常供电时，所述第二切换单元用于切换所述第一电源为每一所述第二电源供应单元供电。
根据本申请的一些实施方式，所述第一电源供应单元包括输入端，所述第一切换单元电连接于所述第一电源供应单元的输入端与所述第一电源之间。
根据本申请的一些实施方式，所述第二电源供应单元包括输入端，所述第二切换单元电连接于所述第二电源供应单元的输入端与所述第二电源之间。
根据本申请的一些实施方式，所述第一切换单元包括第一切换元件，所述第一电源的第一输出端电连接于所述第一切换元件的第一端，所述第二电源的第一输出端电连接于所述第一切换元件的第二端，所述第一切换元件的第三端电连接于所述第一电源供应单元的输入端；当所述第一电源正常供电时，所述第一切换元件的第三端电连接于所述第一切换元件的第一端；当所述第一电源异常供电时，所述第一切换元件的第三端切换至所述第一切换元件的第二端。
根据本申请的一些实施方式，所述第一切换单元包括第二切换元件，所述第一电源的第二输出端电连接于所述第二切换元件的第一端，所述第二电源的第二输出端电连接于所述第二切换元件的第二端，所述第二切换元件的第三端电连接于所述第一电源供应单元的输入端；当所述第一电源正常供电时，所述第二切换元件的第三端电连接于所述第二切换元件的第一端；当所述第一电源异常供电时，所述第二切换元件的第三端切换至所述第二切换元件的第二端。
根据本申请的一些实施方式，所述第二切换单元包括第三切换元件，所述第二电源的第一输出端电连接于所述第三切换元件的第一端，所述第一电源的第一输出端电连接于所述第三切换元件的第二端，所述第三切换元件的第三端电连接于所述第二电源供应单元的输入端；当所述第二电源正常供电时，所述第三切换元件的第三端电连接于所述第三切换元件的第一端；当所述第二电源异常供电时，所述第三切换元件的第三端切换至所述第三切换元件的第二端。
根据本申请的一些实施方式，所述第二切换单元包括第四切换元件，所述第二电源的第二输出端电连接于所述第四切换元件的第一端，所述第一电源的第二输出端电连接于所述第四切换元件的第二端，所述第四切换元件的第三端电连接于所述第二电源供应单元的输入端；当所述第二电源正常供电时，所述第四切换元件的第三端电连接于所述第四切换元件的第一端，当所述第二电源异常供电时，所述第四切换元件的第三端电连接于所述第四切换元件的第二端。
根据本申请的一些实施方式，所述第一电源供应单元还包括第一控制单元，所述第一控制单元电连接于所述第一切换单元，以用于控制所述第一切换单元在所述第一电源异常供电时切换所述第二电源为所述第一电源供应单元供电。
根据本申请的一些实施方式，所述第二电源供应单元还包括第二控制单元，所述第二控制单元电连接于所述第二切换单元，以用于控制所述第二切换单元在所述第二电源异常供电时切换所述第一电源为所述第二电源供应单元供电。
根据本申请的一些实施方式，所述第一切换单元及所述第二切换单元均为自动切换开关。
本申请实施方式提供的电源控制系统，在第一电源断电时通过第一切换单元切换第二电源为第一电源供应单元供电，并在第二电源断电时通过第二切换单元切换第一电源为第二电源供应单元供电。由此，本申请实施方式提供的电源控制系统，解决了机柜在双电源供电时无法做到双输入平均使用的问题，提高了双电源应用时的电力使用度及效率，并且还可提高电力的输入稳定度。
附图说明
图1为根据本申请电源控制系统的较佳实施方式的方框图。
图2为图1中电源控制系统的较佳实施方式的示意图。
图3为图1中电源控制系统的另一实施方式的示意图。
主要元件符号说明
电源控制系统 100
用电设备 200
第一电源 10
第二电源 20
第一电源供应单元 30
第一切换单元 32
电源输入端 34
第一控制单元 36
第二电源供应单元 40
第二切换单元 42
电源输入端 44
第二控制单元 46
第一切换元件 a1
第二切换元件 a2
第三切换元件 b1
第四切换元件 b2
如下具体实施方式将结合上述附图进一步详细说明本申请。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都是属于本申请保护的范围。
请参阅图1，本申请的一实施方式提供一种电源控制系统100。所述电源控制系统100电连接于用电设备200，所述电源控制系统100用于为用电设备200供电。本申请实施方式中，所述用电设备200可以是服务器，在其他较佳实施方式中，所述用电设备200亦可以是其他的负载设备。
请参阅图2，本申请的一实施方式中，所述电源控制系统100包括第一电源10、第二电源20、若干第一电源供电单元(power supply unit，PSU)30及若干第二电源供电单元40。本申请实施方式中，所述第一电源供应单元30的数量及所述第二电源供电单元40的数量均以3个为例，在其他实施方式中，所述第一电源供应单元30的数量及所述第二电源供电单元40的数量可以大于3个，可以根据实际需要进行调整。
本申请实施方式中，所述若干第一电源供电单元30的数量与所述若干第二电源供电单元40的数量相同。这些第一电源供电单元30均可电连接所述第一电源10及第二电源20，这些第二电源供电单元40亦可电连接所述第一电源10及第二电源20。可以理解，所述若干第一电源供电单元30可作为本技术方案中的第一供电区块，所述若干第二电源供电单元40可作为本技术方案中的第二供电区块。也即，所述第一供电区块以及所述第二供电区块可以用来为所述用电设备200提供电能。
可以理解，本申请实施方式中的所述第一电源10及所述第二电源20均可以是交流电源或是直流电源。
本申请实施方式中，每一所述第一电源供应单元30均可包括第一切换单元32(请参见图3所示)每一所述第二电源供应单元40包括第二切换单元42(请参见图3所示)。
具体地，所述第一电源10及所述第二电源10可以通过所述第一切换单元32均电连接于所述第一电源供应单元30。所述第一电源10及所述第二电源20可以通过所述第二切换单元42均电连接于所述第二电源供应单元40。
由此，当所述第一电源10以及所述第二电源20均为正常供电时，所述第一切换单元32可用于将所述第一电源10为每一所述第一电源供应单元供电，所述第二切换单元用于将所述第二电源为每一所述第二电源供应单元供电。也即，在一般供电情况中，所述第一电源10被设置为这三组第一电源供应单元30供电，所述第二电源20被设置为这三组第二电源供应单元40供电。可见，在正常供电状态时，所述第一电源10为电源供应系统的供电率为50％，所述第二电源20为电源供应系统的供电率亦为50％，即可达到供电平衡的效果。
当所述第一电源10出现异常供电时，也即所述第一电源10断电时，所述第一切换单元32将切换所述第二电源20为每一所述第一电源供应单元30供电。此时，所述第二电源20将为这六组电源供应单元供电，即此时的所述第二电源20的供电率为100％。
当所述第二电源20出现异常供电时，也即所述第二电源20断电时，所述第二切换单元42将切换所述第一电源10为每一所述第二电源供应单元40供电。此时，所述第一电源10将为这六组电源供应单元供电，即此时的所述第一电源10的供电率为100％。
可以理解，本申请实施方式中的所述第一切换单元32及所述第二切换单元42均可以为自动转换开关(automatic transfer switching，ATS)。
请参阅图3，所述第一电源供应单元30包括电源输入端34，所述第一切换单元32电连接于所述电源输入端34与所述第一电源10及所述第二电源20之间。所述第二电源供应单元40包括电源输入端44，所述第二切换单元42电连接于所述电源输入端44与所述第一电源10及所述第二电源20之间。
本申请实施方式中，所述第一切换单元32包括第一切换元件a1及第二切换元件a2。
具体地，所述第一电源10的第一输出端L1电连接于所述第一切换元件a1的第一端a11，所述第二电源20的第一输出端L2电连接于所述第一切换元件a1的第二端a12，所述第一切换元件a1的第三端a13电连接于所述第一电源供应单元30的电源输入端34。
进一步，所述第一电源10的第二输出端N1电连接于所述第二切换元件a2的第一端a11，所述第二电源20的第二输出端N2电连接于所述第二切换元件a2的第二端a22，所述第二切换元件a2的第三端a23电连接于所述第一电源供应单元30的电源输入端34。
本申请实施方式中，所述第二切换单元42包括第三切换元件b1及第四切换元件b2。
具体地，所述第二电源20的第一输出端L2电连接于所述第三切换元件b1的第一端b11，所述第一电源10的第一输出端L1电连接于所述第三切换元件b1的第二端b12，所述第三切换元件b1的第三端b13电连接于所述第二电源供应单元40的电源输入端44。
进一步，所述第二电源20的第二输出端N2电连接于所述第四切换元件b2的第一端b21，所述第一电源10的第二输出端N1电连接于所述第四切换元件b2的第二端b22，所述第四切换元件b2的第三端b23电连接于所述第二电源供应单元40的电源输入端44。
可以理解，本申请实施方式中的第一切换元件a1及所述第二切换元件a2均可以是继电器。本申请实施方式中的第三切换元件b1及所述第四切换元件b2亦可以是继电器。
本申请的实施方式中，所述第一电源供应单元30还包括第一控制单元38，所述第二电源供应单元40还包括第二控制单元46。
可以理解，本申请实施方式中的所述第一控制单元36及所述第二控制单元46均可为微控制单元(micro control unit，MCU)。
本申请的实施方式中，所述第一控制单元36电连接于所述第一切换单元32，以用于控制所述第一切换单元32在所述第一电源10断电时切换所述第二电源20为所述第一电源供应单元30供电。所述第二控制单元46电连接于所述第二切换单元42，以用于控制所述第二切换单元42在所述第二电源20断电时切换所述第一电源10为所述第二电源供应单元40供电。
需要说明的是，图中仅示出了一个第一电源供应单元30及一个第二电源供应单元40的电路连接图，其余的第一电源供应单元30的电路结构以及连接关系与图中示出的第一电源供应单元30相同，其余的第二电源供应单元40的电路结构以及连接关系与图中示出的第一电源供应单元40相同，故在此不再赘述。
下面将以图3示出的电路图为例对本申请电源控制系统的发明原理进行说明。
使用时，当所述第一电源10及所述第二电源20均正常供电时，所述第一切换元件a1的第三端a13电连接于所述第一切换元件a1的第一端a11。所述第二切换元件a2的第三端a23电连接于所述第二切换元件a2的第一端a21。所述第三切换元件b1的第三端b13电连接于所述第三切换元件b1的第一端b11，所述第四切换元件b2的第三端b23电连接于所述第四切换元件b2的第一端b21。也即，此时，所述第一电源10将用于为这三组第一电源供应单元30提供电能，所述第二电源20将用于为这三组第二电源供应单元40提供电能。可见，所述第一电源10的供电率为50％，所述第二电源20的供电率亦为50％。由此，可以解决机柜在双电源供电时无法做到双输入平均使用的问题，提高了双电源应用时的电力使用度及效率。
若所述第一电源10出现断电的情况时，所述第一控制单元36控制所述第一切换元件a1的第三端a13切换至所述第一切换元件a1的第二端a12，所述第一控制单元36控制所述第二切换元件a2的第三端a23切换至所述第二切换元件a2的第二端a22。此时，所述第二电源20将开始为所述第一电源供应单元30供电。即这些第一电源供应单元30及第二电源供应单元40均由所述第二电源20来提供电能。
若所述第二电源20出现断电的情况时，所述第二控制单元46将控制所述第三切换元件b1的第三端b13切换至所述第三切换元件a2的第二端a22，所述第二控制单元46亦将控制所述第四切换元件b2的第三端b23切换至所述第四切换元件b2的第二端b22。此时，所述第一电源10将开始为所述第二电源供应单元40供电。即这些第一电源供应单元30及第二电源供应单元40均由所述第一电源10来提供电能。
由此，本申请实施方式提供的电源控制系统100，在所述第一电源10断电时通过第一切换单元32切换第二电源20为第一电源供应单元30供电，并在第二电源20断电时通过第二切换单元42切换第一电源10为第二电源供应单元40供电。由此，本申请实施方式提供的电源控制系统，解决了机柜在双电源供电时无法做到双输入平均使用的问题，提高了双电源应用时的电力使用度及效率，并且还可提高电力的输入稳定度。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本申请，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本申请要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种电源控制系统，用于为用电设备进行供电，其特征在于，所述电源控制系统包括第一电源、第二电源、若干第一电源供应单元及若干第二电源供应单元；
所述第一电源供应单元包括第一切换单元；
所述第二电源供应单元包括第二切换单元；
所述第一电源及所述第二电源通过所述第一切换单元均电连接于所述第一电源供应单元，所述第一电源及所述第二电源通过所述第二切换单元均电连接于所述第二电源供应单元；
当所述第一电源及所述第二电源均正常供电时，所述第一切换单元用于将所述第一电源为每一所述第一电源供应单元供电，所述第二切换单元用于将所述第二电源为每一所述第二电源供应单元供电；当所述第一电源异常供电时，所述第一切换单元用于切换所述第二电源为每一所述第一电源供应单元供电；当所述第二电源异常供电时，所述第二切换单元用于切换所述第一电源为每一所述第二电源供应单元供电。
2.如权利要求1所述的电源控制系统，其特征在于，所述第一电源供应单元包括电源输入端，所述第一切换单元电连接于所述第一电源供应单元的电源输入端与所述第一电源之间。
3.如权利要求1所述的电源控制系统，其特征在于，所述第二电源供应单元包括电源输入端，所述第二切换单元电连接于所述第二电源供应单元的电源输入端与所述第二电源之间。
4.如权利要求2所述的电源控制系统，其特征在于，所述第一切换单元包括第一切换元件，所述第一电源的第一输出端电连接于所述第一切换元件的第一端，所述第二电源的第一输出端电连接于所述第一切换元件的第二端，所述第一切换元件的第三端电连接于所述第一电源供应单元的电源输入端；当所述第一电源正常供电时，所述第一切换元件的第三端电连接于所述第一切换元件的第一端；当所述第一电源异常供电时，所述第一切换元件的第三端切换至所述第一切换元件的第二端。
5.如权利要求4所述的电源控制系统，其特征在于，所述第一切换单元包括第二切换元件，所述第一电源的第二输出端电连接于所述第二切换元件的第一端，所述第二电源的第二输出端电连接于所述第二切换元件的第二端，所述第二切换元件的第三端电连接于所述第一电源供应单元的电源输入端；当所述第一电源正常供电时，所述第二切换元件的第三端电连接于所述第二切换元件的第一端；当所述第一电源异常供电时，所述第二切换元件的第三端切换至所述第二切换元件的第二端。
6.如权利要求3所述的电源控制系统，其特征在于，所述第二切换单元包括第三切换元件，所述第二电源的第一输出端电连接于所述第三切换元件的第一端，所述第一电源的第一输出端电连接于所述第三切换元件的第二端，所述第三切换元件的第三端电连接于所述第二电源供应单元的电源输入端；当所述第二电源正常供电时，所述第三切换元件的第三端电连接于所述第三切换元件的第一端；当所述第二电源异常供电时，所述第三切换元件的第三端切换至所述第三切换元件的第二端。
7.如权利要求6所述的电源控制系统，其特征在于，所述第二切换单元包括第四切换元件，所述第二电源的第二输出端电连接于所述第四切换元件的第一端，所述第一电源的第二输出端电连接于所述第四切换元件的第二端，所述第四切换元件的第三端电连接于所述第二电源供应单元的电源输入端；当所述第二电源正常供电时，所述第四切换元件的第三端电连接于所述第四切换元件的第一端；当所述第二电源异常供电时，所述第四切换元件的第三端电连接于所述第四切换元件的第二端。
8.如权利要求1所述的电源控制系统，其特征在于，所述第一电源供应单元还包括第一控制单元，所述第一控制单元电连接于所述第一切换单元，以用于控制所述第一切换单元在所述第一电源异常供电时切换所述第二电源为所述第一电源供应单元供电。
9.如权利要求1所述的电源控制系统，其特征在于，所述第二电源供应单元还包括第二控制单元，所述第二控制单元电连接于所述第二切换单元，以用于控制所述第二切换单元在所述第二电源异常供电时切换所述第一电源为所述第二电源供应单元供电。
10.如权利要求1所述的电源控制系统，其特征在于，所述第一切换单元及所述第二切换单元均为自动切换开关。
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