CN203368071U - 热插拔式不断电模组及其系统 - Google Patents

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Abstract

一种热插拔式不断电模组及其系统，系统包括多个热插拔式不断电模组（HSUPS），以及多个传统的电源供应器。热插拔式不断电模组包括电池模组及控制器模组。传统的电源供应器与外部的交流（AC）电源连接，并可将该交流电压转换成直流（DC）电压，以将电力提供给电子系统，并/或可在需要时对热插拔式不断电模组充电。在传统的电源供应器和/或外部的交流电源不存在的情况下，电池模组可保持电子系统供电所需的能量。控制器模组可控制给电池模组充电/放电，切换热插拔式不断电模组，或是待机。控制器模组能检测任何故障情况。当外部的交流电源中断，并且当所有的传统电源供应器从系统中移除时，热插拔式不断电模组提供电力给电子系统。

Description

热插拔式不断电模组及其系统
技术领域
本实用新型是关于一种不断电模组，并且，更特别地，是有关于一种热插拔式不断电模组。
本实用新型还涉及一种使用该种热插拔式不断电模组的系统。
背景技术
传统的电脑伺服器的动力来源为外接交流（AC）电源。当交流（AC）电源因为某种可能的理由而断电或电源供应不足时，电脑伺服器的运作可能受到影响，并导致不预期的系统停机或服务中断。一种避免断电的解决方法为，使用一种外接式不断电电源装置（UPS）。使用UPS的缺点包括了，需要额外用以安装UPS的外部空间，安装或维修期间需要中断电脑伺服器，以及因为UPS所需的电力和电压转换而导致能量效率的减少。
发明内容
针对上述缺点，本实用新型目的在于提供一种热插拔式不断电模组（HSUPS）以及一种使用该种热插拔式不断电模组（HSUPS）的系统，能连续提供电力供给，可以在需要时给电子系统连续供电。
本实用新型的主要技术方案是：
一种热插拔式不断电模组（HSUPS），包括电池模组以及控制器模组。
该电池模组与该控制器模组电性连接，并可提供该电子系统运行所需的能量；
该控制器模组与该电子系统和该电池模组电性连接，能控制该电池模组的充电和放电动作；
该控制器模组能检测并控制该电池模组的电力；以及
该控制器模组具有电力中断检测能力。
较佳地，所述电池模组包括可再充电式电池，例如锂离子电池。
一种使用热插拔式不断电模组的系统，其主要包括多个热插拔式不断电模组，以及多个传统的电源供应单元，其中：
所述各传统的电源供应单元中的至少一个与一个电子系统和一个外部的交流电源电性连接，并将该外部的交流电源的交流电压转换成直流电压并将电力提供给该电子系统；
所述各热插拔式不断电模组中的至少一个包括一个能够提供该电子系统运行所需的能量的电池模组以及一个能控制该电池模组的充电和放电动作、能检测并控制该电池模组的电力、并能检测电力中断的控制器模组；
该控制器模组与该电子系统和该电池模组电性连接。
其中，所述各传统的电源供应单元种的至少一个的直流电压被转换而可直接给该电池模组充电。
其中，该电池模组包括可再充电式电池。
其中，任何热插拔式不断电模组的安装或移除，该电子系统的运行并不受影响。
其中，任何传统的电源供应单元的安装或移除，该电子系统的运行并不受影响。
其中，该控制器模组检测并检查所述各传统的电源供应单元中的每一个以及所述各热插拔式不断电模组中的每一个的热插拔状态。
其中，该充电和放电享相同的双向介面汇流排。
应用上，传统的电源供应器与外部的交流（AC）电源连接，并可将该交流电压转换成直流（DC）电压，以能够将电力提供给该电子系统，并/或可在需要时对热插拔式不断电模组充电。在传统的电源供应器和/或外部的交流电源不存在的情况下，热插拔式不断电模组的电池模组可保持该电子系统供电所需的能量。热插拔式不断电模组的控制器模组可控制热插拔式不断电模组的运行。它能够决定热插拔式不断电模组是否将要给电池模组充电或放电，将要切换热插拔式不断电模组，或是待机。控制器模组有能力能够接收信号，以能够检测外部的交流电源损失，任何传统的电源供应器的缺少，以及传统的电源供应器的故障。控制器模组可契合放电功能，以能够在需要时给电子系统充电。控制器模组亦可调节并控制电池模组充电所需的电压准位或电子系统放电和供电所需的电压准位。该充电和放电介面双向进行，亦表示该充电和放电的电力传输经过相同的介面和频道。热插拔式不断电模组有能力能够安装、移除和维修，而不致中断并影响电子系统、任何其他连接的热插拔式不断电模组，或任何连接的传统电源供应器。
较佳地，所述热插拔式不断电模组能够与多个热插拔式不断电模组共同工作，以能够提升电池模组的能量，并能够提供备用。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的热插拔式不断电模组及其系统，当外部电源中断或故障时，或当传统的电源供应器故障或缺少时，热插拔式不断电模组连续供电给电子系统。热插拔式不断电模组支持热插拔功能，将可容许热插拔式不断电模组的安装、移除和维修，而不致影响任何其他连接的热插拔式不断电模组、传统电源供应器或电子系统的运行。
附图说明
图1为本实用新型的使用热插拔式不断电模组的系统的一种较佳实施例的方块图。
图2为图1所示的系统中的热插拔式不断电模组的控制和动作的流程图。
图3为本实用新型的热插拔式不断电模组的充电模式的流程图。
图4为本实用新型的热插拔式不断电模组的放电模式的流程图。
具体实施方式
首先参考图1，根据本实用新型的较佳实施例，一种利用热插拔式不断电模组的系统10包括多个热插拔式不断电模组（HSUPS）11和11a，以及多个传统的电源供应单元14和14a。热插拔式不断电模组11和11a，以及传统的电源供应单元14和14a电性连接在一起。
至少一个热插拔式不断电模组11和11a，以及至少一个传统的电源供应单元14和14a系与一个电子系统15（例如主机板，电脑装置，等等）电性连接。传统的电源供应单元14和14a分别连接至一个外部的交流（AC）电源20，并可将交流电压转换成直流电压，以能够将电力提供给电子系统15，并且当需要的时候，可将充电的电能提供给热插拔式不断电模组11和11a。
每一个热插拔式不断电模组11和11a具有一个电池模组12以及一个控制器模组13。电池模组12较佳地包括可再充电式电池，例如锂离子电池。控制器模组较佳地包含电子电路，以能够控制电池模组的充电和放电作用。
控制器模组13包括电子电路以及积体电路元件，而有能力能够决定热插拔式不断电模组11是否将要给电池模组12充电，将要给电池模组12放电，将要切换热插拔式不断电模组11，或是待机。控制器模组13有能力能够接收来自传统的电源供应单元14和14a的信号，以能够检测外部的交流电源20损失，传统的电源供应单元14和14a的缺少或故障。借助该能力，控制器模组13可契合放电功能来运转电子系统15，以能够防止系统10运转的中断。控制器模组12亦可调节并控制电池模组12充电所需的电压准位或电子系统15放电所需的电压准位。多个热插拔式不断电模组11和11a可被安装于相同的系统10之中，以能够增加电池充电能力，并能够提供硬件备份。多个传统的电源供应单元14和14a亦可被安装于系统10之中，以能够提供硬件备份，并/或增加电子系统15的电力输出能力。至少热插拔式不断电模组11中的一个或至少传统的电源供应单元中的一个必须被安装于系统10之中，以能够保持系统运转。
参考图1和图2，图2显示控制器模组13的流程图以能够决定它的动作模式。实施时，控制器模组13开始时检测电子系统连接的开/关信号。当电子系统关闭时，热插拔式不断电模组将被关闭，并且所有的输出、充电或放电动作被暂停。当电子系统开启时，热插拔式不断电模组首先将进入待机模式，并开始决定它是否将要进入充电，放电，或者维持待机模式。放电模式的契合为最高优先程序，其表示放电能够如需要地立刻契合，以能够保证电子系统10的不断电供应。欲契合放电模式需要满足至少以下三个条件之中的一个条件：1）所有传统的电源供应模组14和14a已经失去来自外部的交流电源20所输入的交流电力；2）所有传统的电源供应模组14和14a已经从系统10之中移除；3）所有传统的电源供应模组14和14a已经无法提供适当的输出给电子系统15。当热插拔式不断电模组11和11a并未放电而且电池模组12所储存的能量准位低于临界值时，例如85%，控制器模组将决定开始充电模式。
参考图1、图2和图3，图3显示热插拔式不断电模组11和11a在充电模式中的动作流程图。控制器模组13确认传统的电源供应模组14和14a所供应的直流电压已经高于临界值，例如11.4V。控制器模组13控制该电路绕过降压转换器，并使得升压转换器能够升高传统的电源供应模组14和14a的供应电压，以能够容许电池模组12的充电。控制器模组13监控电池模组12的充电状态。并且当电池模组12充满电力或已经达到储存能量准位临界值时，控制器模组13将暂停充电。
参考图1、图2和图4，图4显示热插拔式不断电模组11和11a在放电模式中的动作流程图。控制器模组13控制该电路绕过升压转换器，并使得降压转换器能够将电池模组12之中所储存的能量转换成直流电压。该直流电压能够提供电力给电子系统15。当电池模组12之中所储存的所有能量用尽时，或当任一传统的电源供应模组14和14a已经恢复外部的交流电源20的电力并能够提供适当的输出电力至电子系统15时，该放电动作将会暂停。当热插拔式不断电模组因为传统的电源供应模组14和14a故障而开始放电时，借助传统的电源供应模组14和14a的取代和恢复电力亦能够暂停放电功能。

Claims (9)

1.一种热插拔式不断电模组，与一个电子系统连接并能够提供该电子系统运行所需的能量，其特征在于，包括：
一个能够提供该电子系统运行所需的能量的电池模组以及一个能控制该电池模组的充电和放电动作、能检测并控制该电池模组的电力、并能检测电力中断的控制器模组；
该控制器模组与该电子系统和该电池模组电性连接。
2.如权利要求1所述的热插拔式不断电模组，其特征在于：该电池模组包括可再充电式电池。
3.一种使用热插拔式不断电模组的系统，其特征在于，包括：
多个热插拔式不断电模组，以及多个传统的电源供应单元，其中：
所述各传统的电源供应单元中的至少一个与一个电子系统和一个外部的交流电源电性连接，并将该外部的交流电源的交流电压转换成直流电压并将电力提供给该电子系统；
所述各热插拔式不断电模组中的至少一个包括一个能够提供该电子系统运行所需的能量的电池模组以及一个能控制该电池模组的充电和放电动作、能检测并控制该电池模组的电力、并能检测电力中断的控制器模组；
该控制器模组与该电子系统和该电池模组电性连接。
4.如权利要求3所述的使用热插拔式不断电模组的系统，其特征在于：所述各传统的电源供应单元中的至少一个与该电池模组电性连接并且其直流电压能被转换而直接给该电池模组充电。
5.如权利要求3所述的使用热插拔式不断电模组的系统，其特征在于：该电池模组包括可再充电式电池。
6.如权利要求4所述的使用热插拔式不断电模组的系统，其特征在于：安装或移除任何一个所述热插拔式不断电模组时，该电子系统均保持连续供电并不影响其运行。
7.如权利要求4所述的使用热插拔式不断电模组的系统，其特征在于：安装或移除任何一个所述传统的电源供应单元时，该电子系统均保持连续供电并不影响其运行。
8.如权利要求4所述的使用热插拔式不断电模组的系统，其特征在于：该控制器模组与所述各传统的电源供应单元连接并检测每一个的热插拔状态，以及，该控制器模组与所述各热插拔式不断电模组连接并检测每一个的热插拔状态。
9.如权利要求4所述的使用热插拔式不断电模组的系统，其特征在于：该电池模组与所述传统的电源供应单元之间电性连接有双向介面汇流排并且该充电和放电共享所述双向介面汇流排。
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