CN1972071A - 不断电供电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种不断电供电系统，其与外部电源及负载连接，且包含：切换开关，连接于外部电源与负载间；电源供应模块，连接于外部电源与切换开关，用以接收、转换以及提供电力至负载；电池模块，连接于电源供应模块，用以储存或提供电力至电源供应模块；控制模块，连接于外部电源与电池模块，以借助外部电源或电池模块供电，且根据电源供应模块的使用状态以产生控制信号，从而自动控制切换开关切换，使电力经由电源供应模块或旁路提供至负载；以及显示面板，连接于控制模块，且借助控制模块供电以接收状态信号，从而显示系统的使用状态与信息。

Description

不断电供电系统

技术领域

本发明涉及一种不断电供电系统，更具体地涉及一种于电源供应模块热抽拔时显示面板可持续显示系统状态与信息的不断电供电系统。

背景技术

在电子及通信系统运作的过程中，接近不间断的电源输入为维持其正常运转的基本条件，然而现阶段的公用电力系统常受到输配线路断线及短路事故，造成电力出现压降或电力中断等异常状况，进而影响电力的供电品质，因此不断电供电系统已经被广泛地应用于客户端，以协助解决可能发生的输入电源异常问题。

请参阅图1，其为传统单机式不断电供电系统的结构示意图。如图1所示，该单机式不断电供电系统10(standalone uninterruptible power supply)主要由显示面板11、壳体12、电源供应模块13以及电池模块14所构成。其中，显示面板11设置于壳体12上，以显示不断电供电系统10的使用状态与信息。壳体12内可容设电源供应模块13以及电池模块14。电源供应模块13则为不断电供电系统10的主要部件，可由例如整流器、充电器、控制器、反向器、转换器以及切换开关等组件所构成。另外，电源供应模块13与电池模块14则固定地设置于壳体12内。

请参阅图2，其为图1所示单机式不断电供电系统的电路方框图，其中连接于电路方框间的实线代表电力线，虚线代表信号线。如图2所示，该不断电供电系统10可与外部电源21以及负载22连接，且主要包含显示面板11、壳体12、电源供应模块13、电池模块14以及切换开关15。其中，显示面板11设置于壳体12上，以用于显示不断电供电系统10的使用状态。电源供应模块13则包含控制器131，该控制器131与显示面板11相连接，以提供该不断电供电系统10的使用状态与信息至显示面板11以进行显示。电池模块14则与电源供应模块13相连接，用以储存能量。切换开关15则连接于外部电源21与负载22之间，于电源供应模块13或电池模块14需进行修护时，切换开关15可以用手动切换的方式导通，使外部电源21直接由旁路提供电源至负载22使用。

在一般的情形下，不断电供电系统10将外部电源21所提供的交流电，借助电源供应模块13的整流、滤波以及转换后，提供至负载22。同时，电源供应模块13对电池模块14充电，并供电至显示面板11，而电源供应模块13中的控制器131则提供状态信号至该显示面板11，以显示该不断电供电系统10的使用状态与信息。由于在电源供应模块13运作的同时，电源供应模块13会将电能储存于电池模块14中，因此当外部电源21中断或异常时，电源供应模块13内部的切换开关(未图标)将进行切换，以改由电池模块14输出电源，并经由电源供应模块13的转换后提供至负载22使用。此时，显示面板11所需要的电力仍旧可以通过电源供应模块13提供，而得以继续显示不断电供电系统10的使用状态与信息。

由于传统的单机式不断电供电系统10需利用手动的方式控制切换开关15切换至旁路，因此若电源供应模块13突然发生故障或需修护时，便无法自动控制切换开关15使外部电源21由旁路提供电源至负载22，因此造成单机式不断电供电系统10使用上的限制。另外，由于传统的不断电供电系统10的显示面板11经由电源供应模块13来提供电源以及由电源供应模块13内部的控制器131来提供状态信号至显示面板11显示，因此当电源供应模块13发生故障或需拔出修护的时候，显示面板11便无法借助电源供应模块13供电，使显示面板11的发光二极管LED或液晶显示器LCD等显示组件无法显示，也就无法观察到不断电供电系统10目前的使用状态以及重要信息，例如输入电压、输出电压、蓄电池状态或工作温度等。

因此，如何设计一种不断电供电系统，使其内部的电源供应模块于无法运作或被抽拔出壳体时，仍可以继续显示该不断电供电系统的使用状态与信息，实为目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种不断电供电系统，以解决传统的不断电供电系统于电源供应模块被抽拔出壳体或发生故障时，显示面板无法显示使用状态与信息的问题。

本发明的另一目的为提供一种不断电供电系统，其可以于电源供应模块被抽拔出壳体或发生故障时，自动切换至旁路，以持续提供电力至负载，而且可以使显示面板继续显示该不断电供电系统的使用状态与信息。

为实现上述目的，本发明的一个广泛实施的方案为提供一种不断电供电系统，其与一外部电源及一负载连接，该不断电供电系统包含：切换开关，连接于外部电源以及负载间；电源供应模块，连接于外部电源以及切换开关，用以接收、转换电力以及经由切换开关提供转换后的电力至负载；电池模块，连接于电源供应模块，用以储存电力或提供电力至电源供应模块；控制模块，连接于外部电源与电池模块，以借助外部电源与电池模块的其中之一供电，且根据电源供应模块的使用状态以产生一控制信号，从而自动控制切换开关切换，使电力经由电源供应模块或一旁路的其中之一路径提供至负载；以及显示面板，连接于该控制模块且借助该控制模块供电，用以接收该控制模块所传送的一状态信号，以显示该不断电供电系统的使用状态与信息。

根据本发明的不断电供电系统，可以于电源供应模块被抽拔出壳体或发生故障时，控制切换开关自动切换至旁路，以持续对负载供电，并可持续显示该不断电供电系统的使用状态或信息。

附图说明

图1为传统单机式不断电供电系统的结构示意图。

图2为图1所示单机式不断电供电系统的电路方框图。

图3为本发明较佳实施例的单机式不断电供电系统的结构示意图。

图4为图3所示单机式不断电供电系统的较佳实施例的电路方框图。

其中，附图标记说明如下：

10：不断电供电系统    11：显示面板

12：壳体              13：电源供应模块

14：电池模块          15：切换开关

131：控制器           21：外部电源

22：负载              30：不断电供电系统

31：显示面板          32：壳体

33：电源供应模块    34：电池模块

35：控制模块        36：切换开关

37：旁路            41：外部电源

42：负载

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在下面的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图标记在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。

请参阅图3，其为本发明较佳实施例的单机式不断电供电系统的结构示意图。如图3所示，该不断电供电系统30主要由显示面板31、壳体32、电源供应模块33、电池模块34、控制模块35以及切换开关(未标示于图3中)所构成。其中，显示面板31设置于壳体32上，以显示不断电供电系统30的使用状态与信息。该显示面板31可以是可拆式面板或嵌于壳体32的面板。壳体32可容收电源供应模块33以及电池模块34，使模块化的电源供应模块33以及电池模块34可以热插拔(hot swappable)于壳体32内。壳体32的内部还设置控制模块35，该控制模块35与外部电源41以及电池模块34连接，可由外部电源41与电池模块34的其中之一提供所需电源，并将电源提供至显示面板31以及切换开关(未标示于图3)。电源供应模块33为不断电供电系统30的主要部件，可由例如整流器、充电器、控制器、反向器、转换器以及切换开关等所构成。电池模块34由一个或多个可充电电池(未标示)所组成。电源供应模块33与电池模块34可以在系统运作时，进行抽换的动作而不必对系统关机。

请参阅图4，其为图3所示单机式不断电供电系统的较佳实施例的电路方框图，其中连接于电路方框间的实线代表电力线，虚线代表信号线。如图4所示，本发明的不断电供电系统30连接于外部电源41与负载42之间，其主要包含显示面板31、壳体32、电源供应模块33、电池模块34、控制模块35以及切换开关36。其中，电源供应模块33与外部电源41以及切换开关36连接，以用于接收外部电源41所提供的电源，并将该电源整流、滤波与转换后经切换开关36提供至负载42。另一方面，电源供应模块33也与电池模块34连接，以对电池模块34充电并储存能量，而电池模块34也可于外部电源41异常或中断时提供电力至电源供应模块33，以借助电源供应模块33的升压与转换后经切换开关36将电力提供至负载42。

请再参阅图4，切换开关36连接于外部电源41与负载42之间，且与电源供应模块33以及控制模块35连接，该切换开关36可根据控制模块35的控制而自动切换供电路径，使电力经由电源供应模块33或旁路(bypass)37的其中之一路径供电至负载42。控制模块35分别与外部电源41以及电池模块34连接，可借助外部电源41与电池模块34的其中之一提供所需电源。另外，控制模块35也与显示面板31以及切换开关36连接，可进一步对显示面板31与切换开关36供电。

另一方面，控制模块35可接收例如电源供应模块33以及电池模块34等所提供的状态信号以提供至显示面板31进行显示，且控制模块35将根据电源供应模块33的使用状态，例如发生故障或被抽拔出壳体32，而产生一控制信号，以控制切换开关36切换，从而使电力经由旁路37或电源供应模块33的其中之一路径而提供至负载42。显示面板31与控制模块35连接，可借助控制模块35所提供的电力与状态信号而持续显示不断电供电系统30的使用状态与信息。

在一般的情形下，不断电供电系统30将外部电源41所提供的交流电，借助电源供应模块33的整流、滤波以及转换后，经切换开关36而提供至负载42。同时，电源供应模块33对电池模块34充电。另外，由于控制模块35与外部电源41连接，因此外部电源41可以对控制模块35供电，并经由控制模块35提供状态信号至显示面板31，使显示面板31可以接收控制模块35所提供的状态信号，以显示该不断电供电系统30的使用状态与信息。

另一方面，由于在电源供应模块33运作的同时，电源供应模块33会将电能储存于电池模块34中，因此当外部电源41中断或异常时，电源供应模块33内部的切换开关(未标示)将进行切换，以改由电池模块34供电，并经由电源供应模块33升压与转换后经切换开关36将电力提供至负载42。此时，显示面板31所需要的电力仍旧可以借助电池模块34经控制模块35而提供，且可以持续接收控制模块35所传送的状态信号，使其可以继续显示不断电供电系统30的使用状态与信息。

另外，当使用者将电源供应模块33从不断电供电系统30的壳体32抽拔出来维修或替换时，控制模块35会相应地发出一控制信号以自动地将切换开关36切换至旁路37，此时不断电供电系统30借助旁路37将从外部电源41接收的电力直接提供至负载42。由于不断电供电系统30的控制模块35仍与外部电源41连接，外部电源41可直接提供电力至控制模块35，并经控制模块35提供至显示面板31以及切换开关36，因此显示面板31仍然可通过控制模块35接收到足够的电力以及状态信号与信息，而可以继续显示不断电供电系统30的使用状态与信息，例如输入电压、输出电压以及系统工作温度等信息。

综上所述，本发明的单机式不断电供电系统30主要将控制模块35独立于电源供应模块33外，因此可以于电源供应模块33被抽拔出壳体32或发生故障时，控制切换开关36自动切换至旁路37，以持续对负载42供电。另一方面，显示面板31也与控制模块35电连接，而控制模块35可以由外部电源41与电池模块34的其中之一供电，因此于电源供应模块33被抽拔出壳体32或发生故障时，便可持续显示该不断电供电系统30的使用状态或信息，提高应用的弹性。

本领域技术人员经过思考可对本发明进行一些修饰，然而其皆不脱离权利要求书所要保护的范围。

Claims (10)

1.一种不断电供电系统，其与一外部电源及一负载连接，该不断电供电系统包含：

一切换开关，其连接于该外部电源以及该负载间；

一电源供应模块，连接于该外部电源以及该切换开关，用以接收、转换电力以及经由该切换开关提供转换后的电力至该负载；

一电池模块，连接于该电源供应模块，用以储存电力或提供电力至该电源供应模块；

一控制模块，连接于该外部电源与该电池模块，以借助该外部电源与该电池模块的其中之一供电，且根据该电源供应模块的使用状态以产生一控制信号，从而自动控制该切换开关切换，使电力经由该电源供应模块或一旁路的其中之一路径提供至该负载；以及

一显示面板，连接于该控制模块且借助该控制模块供电，用以接收该控制模块所传送的一状态信号，以显示该不断电供电系统的使用状态与信息。

2.根据权利要求1所述的不断电供电系统，其中于该外部电源正常供电时，该电源供应模块将该外部电源所提供的电力转换后，经由该切换开关提供至该负载。

3.根据权利要求2所述的不断电供电系统，其中于该外部电源正常供电时，该电源供应模块对该电池模块充电。

4.根据权利要求3所述的不断电供电系统，其中于该外部电源正常供电时，该控制模块由该外部电源供电，并提供电力至该显示面板。

5.根据权利要求1所述的不断电供电系统，其中于该外部电源中断或异常时，该电池模块输出电力至该电源供应模块。

6.根据权利要求5所述的不断电供电系统，其中于该外部电源中断或异常时，该控制模块由该电池模块供电，并提供电力至该显示面板。

7.根据权利要求1所述的不断电供电系统，其中该控制模块连接于该切换开关。

8.根据权利要求7所述的不断电供电系统，其中该电源供应模块与该电池模块热插拔于该不断电供电系统。

9.根据权利要求8所述的不断电供电系统，其中当该电源供应模块被抽拔出该不断电供电系统或发生故障时，该控制模块相应地产生该控制信号，以控制该切换开关自动切换，使该外部电源所提供的电力经由该旁路以及该切换开关提供至该负载。

10.根据权利要求9所述的不断电供电系统，其中当该电源供应模块被抽拔出该不断电供电系统或发生故障时，该控制模块由该外部电源供电，并提供电力至该显示面板与该切换开关。

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