CN2638127Y - 具有热插拔电池模块的改良型不断电交换式电源供应装置 - Google Patents

Abstract

一种具有热插拔电池模块的改良型不断电交换式电源供应装置，通过电源供应电路的外部连接器与UPS电源供应电路的内部连接器相连接，当市电供给异常时，备用电池通过UPS电源供应电路的信号经由内部连接器提供至电源供应电路，以实时提供计算机电力避免使用中断，其中该备用电池安装于抽取式电池盒，由抽取式电池盒可并联多组以上的备用电池，以供长时间断电时使用。

Description

具有热插拔电池模块的改良型不断电交换式电源供应装置

技术领域

本实用新型系关于一种具有热插拔电池模块的改良型不断电交换式电源供应装置，是利用电源供应电路之外部连接器与UPS电源供应电路内部连接器相连接，UPS电源供应电路与电池系统可做分离，而UPS电源供应电路可做多组并联以增加UPS容量，当UPS电源供应电路发生故障时，其它UPS电源供应电路可继续工作而达到增加电源系统的可靠度。

当市电输入时，UPS电源供应电路通过UPS控制系统及电路管理系统激活AC侦测电路，当市电供应正常时，电池侦测传送一信号至充电电路以侦测备用电池以利充电，当充电完成时，充电电路则自动断电以避免备用电池饱和损伤备用电池；UPS控制系统及电池管理系统从AC侦测电路接收一信号，该AC侦测电路通过内部连接器与电源供应电路相连接以随时侦测市电供应是否供应正常，当市电供应异常时，UPS电源供应电路立即将备用电池的电源通过直流—直流(DC TO DC)升压电路将稳定电流经过内部连接器至电源供应电路，以利立即提供电源使计算机正常操作，并利用并联方式可接多组UPS电源供应电路，以提供长时间断电时使用。

背景技术

目前，电脑设备的普及使人们的生活变得越来越便捷，信息的传递也更迅速；然而，主要供应计算机设备电源的市电由于输电距离长、输电网络复杂，往往因一个小环节的差池，便足以造成供电异常，例如电压过低、过高、突波、噪声、波型失真和频率改变等，严重影响电源品质的稳定性；尤其是针对需要高稳定性的计算机设备，非预期性的供电异常将造成计算机设备的损坏、当机，甚至造成硬件故障，届时维修费将不可预期，硬件的故障尚可由维修、更换零件来解决，但是所储存的资料损失，往往是金钱所难以计量的。

所谓不断电系统(Uninterruptible Power System，以下简称UPS)已渐渐成为计算机设备时不可缺的标准配备，而目前市面上常用的不断电系统其组装方式一般可分为内建式与外接式，内建式的不断电系统虽然可固设在计算机机壳中，充分利用空间，却拆换不易，当提供不断电系统电力的电池故障时，必须拆开计算机机壳才能更换，十分不便；另外，外接式的不断电系统例如中华民国专利(公告编号483626号)所示的抽取式的不断电装置，可利于拆装、更换电池，但却需关机并且无法热插拔UPS电力及电池模块，使用者而言，无疑是雪上加霜。

所以，不论是内建式或外接式不断电统，当电池的电力故障须更换电池时，均只能切断计算机设备的电力供应以更换电池，待电池更新后才能重新激活计算机设备，此将大大影响供电的稳定性与品质。

由此可见，上述常用方式仍有诸多缺失，实非一良善之设计者，而亟待加以改良。本案申请人鉴于上述常用方式所衍生的各项缺点，乃亟思加以改良创新，经研究后终于成功研发完成本件一种具有热插拔电池模块的改良型不断电交换式电源供应装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有热插拔电池模块的改良型不断电交换式电源供应装置，可以连接器的方式并联多组UPS电源供应电路，以达长时间断电时计算机仍可以正常操作。

本实用新型的另一目的在于提供一种具有热插拔电池模块的改良型不断电交换式电源供应装置，可由抽取式电池盒并联一组以上的抽取式电池盒，以达长时间断电时计算机仍可以正常操作。

本实用新型的再一目的在于提供一种具有热插拔电池模块的改良型不断电交换式电源供应装置，使UPS电源供应电路可通过连接器的方式立即得知市电供应状况，以及时提供备用电池的电力。

本实用新型的又一目的在于提供一种具有热插拔电池模块的改良型不断电交换式电源供应装置，利用热插拔的电池在不关机情况下达到更换电池之目的。

本实用新型具有热插拔电池模块的改良型不断电交换式电源供应装置技术方案，是将UPS电源供给器通过连接器的方式将备用电池的电源提供至负载物使用，其中该备用电池可由抽换式电池盒并联的方式提供负载物的电源使用。

本实用新型具有热插拔电池模块的改良型不断电交换式电源供应装置，具有如下优点：

一、本实用新型可藉由连接器的方式将UPS电源供应电路与电源供应电路相连接，并利用AC侦测及充电电路以得知市电供应异常时，立即提供备用电池的电力。

二、本实用新型可由连接器的方式，使电源供应电路与一组以上的UPS电源供应电路相连接，以达到长时间断电时，仍可使计算机操作正常。

三、本实用新型可由并联的方式，使UPS电源供应电路并联一组以上的备用电池，并通过抽取式电池盒的电源线，以串联/并联方式延长用电时间。

四、本实用新型利用并联的方式，可不必关机即可达到UPS电源供应电路及抽取式电池盒的取出/安装。

附图说明

图1为本实用新型的电源供应电路方块图；

图2为本实用新型的UPS电源供应电路方块图；

图3为本实用新型的抽取式电池盒示意图；

图4为本实用新型的第一种实施例图；

图5为本实用新型的第二种实施例图；

图6为本实用新型的电池升压电路图；

图7为本实用新型的AC侦测电路图；

图8为本实用新型的控制电路图；

图9为本实用新型的充电电路图；以及

图10为本实用新型的直流—直流(DC TO DC)升压电路图。

具体实施方式

请参阅以下有关本实用新型一较佳实施例的详细说明及其附图，进一步了解本实用新型的技术内容及其目的功效。

请参考图1所示，为一种具有热插拔电池模块的改良型不断电交换式电源供应装置，其中该电源供应电路B至少包含：

一稳压电路81，至少包含一整流电路82，用以接收电源并将电源滤波后转换成直流电输出；

一直流—直流(DC-DC)转换电路84；

一外部电源83；

一备用电源85；以及

一外部连接器11，该外部连接器11分别将电源信号、负载信号、计算机电源开关信号及继电器开关信号相连接，并与后述UPS电源供应电路A的内部连接器1相连接，使UPS电源供应电路A通过内部连接器11得知市电供应情形，以利当市电供应异常时，立即提供电源至计算机，使计算机操作正常。

请参考图2所示，为一种具有热插拔电池模块的改良型不断电交换式电源供应装置，其中该UPS电源供应电路A至少包含：

一内部连接器1，与电源供应电路B的外部连接器11相连接；

一AC侦测电路及充电电路2，通过外部连接器11可侦测市电供应是否正常及控制是否对备用电池7充电；

一电池侦测5，用以侦测备用电池7的电力是否充足，当备用电池7充满电量时，便关闭AC侦测及充电电路2的充电电路；

一备用电池7，安装于抽取式电池盒7A内(参见图3)，通过AC侦测及充电电路2对备用电池7充电；

一监控信号6，用以显示控制信号；

一直流—直流升压电路3，通过内部连接器1与电源供应电路B的外部连接器11相连接，当市电供应异常时，立即提供电源至稳压电路81，使稳压电路81正常运作；

一UPS控制系统及电路管理系统4，用来控制电源供应电路B、UPS电源供应电路A及抽换式电池盒7A的信号；

当市电输入时，UPS电源供应电路A通过UPS控制系统及电路管理系统4激活AC侦测及充电电路2，当市电供应正常时，电池侦测5传送一信号至AC侦测及充电电路2以侦测备用电池7以利充电，当充电完成时，AC侦测及充电电路2则自动切断充电电路的功能以避免备用电池7饱和而损伤备用电池7；UPS控制系统及电池管理系统4传送一信号至AC侦测电路及充电电路2，该AC侦测及充电电路2通过内部连接器1与电源供应电路B的外部连接器11相连接，以随时侦测市电供应是否供应正常，当市电供应异常时，UPS电源供应电路A立即将备用电池7的电源通过直流—直流升压电路3将稳定电流经过内部连接器1至电源供应电路B，立即提供电源使计算机正常操作。

请参考图3所示，为本实用新型所使用的抽取式电池盒，前述备用电池7放置在一抽换式电池盒7A内，该抽换式电池盒7A与UPS电源供应电路A相连接，并通过UPS电源供应电路A的UPS控制系统及电池管理系统4信号提供计算机电源。又该抽换式电池盒7A可加装一显示灯，该显示灯可为发光二极管(LED)，用以提供电力状态，或在抽换式电池盒7A加装一手握把以及两侧滑槽，以方便其进行热插拔时容易定位及顺利取出/安装，且该抽换式电池盒7A具有正负极端子，可以与另一个抽换式电池盒7A并联相连接，以达到长时间断电时，计算机仍可以正常操作。

请参考图4及图5所示，为一种具有热插拔电池模块的改良型不断电交换式电源供应装置的实施方式，其中计算机9之电源供应电路B由外部连接器11与一组或一组以上UPS电源供应电路A的内部连接器1相连接，以并联之方式连接以达到长时间断电时仍可正常操作，另，可不必关机之热插拔方式取出/安装另一组UPS电源供应电路A，使计算机9可以在不必关机的情况更换备用电池7。

另有关前述的电池升压电路图、AC侦测电路图、控制电路图、充电电路图以及直流—直流升压电路图等，请分别参照图6至图10，唯该图式显示一可行的电路方案，并非唯一设计。

上列详细说明是针对本实用新型之一可行实施例的具体说明，惟该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中，综上所述，本案不但在技术思想上确属创新，应已充分符合新颖性及进步性的法定实用新型专利要件，故依法提出申请。

Claims (9)

1.一种具有热插拔电池模块的改良型不断电交换式电源供应装置，其特征在于至少包含：

一电源供应电路，至少包含一外部连接器，当外部电源供应异常时，通过外部连接器与内部连接器相连接，使内部连接器的备用电池电力可为电脑使用的电源；

一UPS电源供应电路，至少包含一内部连接器，当外部电源供应异常时，通过外部连接器与内部连接器相连接，使内部连接器的备用电池电力为电脑使用的电源，其中一端与备用电池相连接；以及

一抽换式电池盒，包含一备用电池，将备用电池安装至该抽换式电池盒内，用以提供电路及电脑的电源；

将电源供应电路通过外部连接器与UPS电源供应电路的内部连接器相连接，当市电经由电源供应电路提供计算机电源使用，当市电供应异常时，通过内部连接器将UPS电源供应器的备用电池电源实时提供至计算机使用，使计算机仍可操作正常。

2.按权利要求1所述具有热插拔电池模块的改良型不断电交换式电源供应装置，其特征在于其中该电源供应电路至少包含：

一稳压电路，至少包含一整流电路，用以接收电源并将电源滤波后转换成直流电输出；

一直流—直流转换电路；

一备用电源；

一计算机电源开关；以及

一外部连接器，该外部连接器分别将电源信号、负载信号、计算机电源开关信号及继电器开关信号相连接，并与内部连接器相连接，使UPS电源供应器通过内部连接器得知市电供应情形，当市电供应异常时，立即提供电源至计算机，使计算机操作正常。

3.按权利要求1所述具有热插拔电池模块的改良型不断电交换式电源供应装置，其特征在于其中该UPS电源供应电路至少包含：

一内部连接器，与电源供应电路的外部连接器相连接；

一AC侦测电路及充电电路，通过外部连接器可侦测市电供应是否正常及控制是否对备用电池充电；

一电池侦测，用以侦测备用电池的电力是否充足，当备用电池充满电量时，便关闭充电电路；

一备用电池，安装于抽取式电池盒内，通过充电电路对备用电池充电；

一监控信号；

一直流—直流升压电路，通过内部连接器与电源供应电路相连接，当市电供应异常时，立即提供电源至稳压电路，使稳压电路正常运作；

一UPS控制系统及电路管理系统，用来控制电源供应电路、UPS电源供应电路及抽换式电池盒的信号；

当市电输入时，UPS电源供应电路通过UPS控制系统及电路管理系统激活AC侦测电路，当市电供应正常时，电池侦测传送一信号至充电电路以侦测备用电池以利充电，当充电完成时，充电电路则自动断电以避免备用电池饱和以损伤备用电池；UPS控制系统及电池管理系统传送一信号至AC侦测电路，该AC侦测电路通过内部连接器与电源供应电路相连接以随时侦测市电供应是否供应正常，当市电供应异常时，UPS电源供应电路立即将备用电池的电源通过直流—直流升压电路将稳定电流经过内部连接器至电源供应电路，以利立即提供电源使计算机正常操作。

4.按权利要求1所述具有热插拔电池模块的改良型不断电交换式电源供应装置，其特征在于：其中该抽换式电池盒将备用电池放置该抽换式电池盒内，该抽换式电池盒与UPS电源供应电路相连接，并通过UPS电源供应电路的UPS控制系统及电池管理系统信号提供计算机电源。

5.按权利要求1所述具有热插拔电池模块的改良型不断电交换式电源供应装置，其特征在于：其中该抽换式电池盒可以并联的方式累加于计算机上，以提供长时间断电时电脑所需的电力。

6.按权利要求1所述具有热插拔电池模块的改良型不断电交换式电源供应装置，其特征在于：其中该抽换式电池盒可加装一显示灯，用以提供电力状态，其中该显示灯可为发光二极管(LED)。

7.按权利要求1所述具有热插拔电池模块的改良型不断电交换式电源供应装置，其特征在于：其中该抽换式电池盒可安装一手握把，以方便在热插拔时取出/安装。

8.按权利要求1所述具有热插拔电池模块的改良型不断电交换式电源供应装置，其特征在于：其中该抽换式电池盒的两侧可设有一滑槽，以方便在热插拔时容易定位及顺利取出/安装。

9.按权利要求1所述具有热插拔电池模块的改良型不断电交换式电源供应装置，其特征在于：其中该抽换式电池盒具有正负极端子，可以与另一个抽换式电池盒并联相连接，以达到长时间断电时，计算机仍可以正常操作。

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