TW201911703A - 備用供電設備及備用供電系統 - Google Patents

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Abstract

一種備用供電設備包括至少一個供電埠、至少一個電流偵測單元、電源供應單元及控制單元。至少一個供電埠，用於連接外部受電設備。至少一個電流偵測單元，與至少一個供電埠一一對應連接，用於偵測每個供電埠的電流，當偵測到電流超過第一預設值時，輸出第一偵測信號。電源供應單元，用於給所述外部設備提供備用電源。控制單元，用於在接收到所述第一偵測信號時，控制所述電源供應單元供電給對應的所述外部受電設備供電。當控制單元接收到多個所述第一偵測信號時，控制單元控制電源供應單元供電給對應多個所述外部受電設備。上述備用供電設備，通過偵測多個供電埠電流，將電流資訊回饋至控制單元，實現了同時對多台外部受電設備提供備用電源。

Description

備用供電設備及備用供電系統
本發明涉及備用供電領域，尤其涉及一種一對多備用供電設備及系統。
目前N:1備用電源系統：一台外部備用電源供應器對N台設備(例如交換機)提供備用電源，在正常情況下所有的設備的負載主要由其內部電源提供電力,備用電源處於接近空載狀態。若有其中一台設備的電源故障時，則備用電源可以立即對該設備供電。但是系統只提供一組備用電力給其中一台故障設備，對於多台設備電源同時故障之情況只能給優先順序最高的單一設備提供電源。
有鑑於此，有必要提供一種備用供電設備，以解決備用電源系統一次只能給一台故障設備供電的問題，還有必要提供一種備用供電系統。
本發明一實施方式提供的備用供電設備，包括： 至少一個供電埠，用於連接外部受電設備； 至少一個電流偵測單元，與所述至少一個供電埠一一對應連接，用於偵測每個供電埠的電流，當偵測到電流超過第一預設值時，輸出第一偵測信號； 電源供應單元，用於給所述外部設備提供備用電源；以及 控制單元，電連接於所述至少一個供電埠、所述至少一個電流偵測單元，用於在接收到所述第一偵測信號時，控制所述電源供應單元供電給對應的所述外部受電設備供電； 其中，當所述控制單元接收到多個所述第一偵測信號時，所述控制單元控制所述電源供應單元供電給對應多個所述外部受電設備。
優選地，所述電源供應單元包括電源資訊單元，電連接於所述控制單元，用於提供所述電源供應單元的功率。
優選地，所述控制單元包括： 至少一個供電埠管理單元，與所述至少一個供電埠一一對應連接，用於獲取所述外部受電設備的功率資訊及所述至少一個供電埠的優先順序資訊； 處理單元，電連接於所述所述至少一個供電埠管理單元，用於在接收到所述第一偵測信號時，控制所述電源供應單元供電給對應的所述外部受電設備供電； 功率計算單元，電連接於所述電源資訊單元及所述至少一個供電埠管理單元，用於根據所述電源供應單元的功率和所述外部受電設備的功率計算剩餘可用功率，確定是否能繼續給所述外部受電設備供電。
優選地，當所述控制單元接收到多個所述第一偵測信號時，所述控制單元控制所述電源供應單元優先給級別高的受電設備供電。
優選地，所述備用供電設備還包括： 至少一個電子開關，電連接於所述至少一個供電埠、所述供電埠管理單元及所述電源供應單元，當所述至少一個供電埠接入所述外部受電設備時，所述至少一個供電埠對應連接的電子開關導通； 當所述處理單元接收到一個或者多個電流偵測單元輸出的第一偵測信號時，所述供電埠管理單元控制其對應的電子開關保持導通，所述電源供應單元通過導通的電子開關給對應外部受電設備供電； 當所述功率計算單元判斷所述電源供應單元的剩餘功率不足以為下一台外部受電設備提供備用電源時，所述供電埠管理單元控制所述下一台外部受電設備對應的電子開關斷開。
優選地，所述至少一個電流偵測單元還用當偵測到對應供電埠的電流大於第二預設值時，輸出第二偵測信號至所述供電埠管理單元； 所述供電埠管理單元接收所述第二偵測信號時，控制對應的電子開關斷開； 當所述電子開關斷開的時間超過第一預設時間，所述供電埠管理單元控制所述電子開關導通，其中，所述第一預設值及第二預設值根據所述供電埠管理單元所獲取的外部受電設備的功率資訊設定。
優選地，所述至少一個電流偵測單元包括： 電流獲取單元，用於獲取供電埠的電流； 放大單元，電連接於所述電流獲取單元，用於放大所述電流； 第一比較單元，電連接於所述放大單元及所述處理單元，當電流大於所述第一預設值時，所述第一比較單元輸出所述第一偵測信號至所述控制單元；以及 第二比較單元，電連接於所述放大單元及所述控制單元，當電流大於所述第二預設值時，所述第二比較單元輸出所述第二偵測信號至所述控制單元。
一種備用供電系統，包括備用供電設備和至少一個受電設備，其特徵在於： 所述備用供電設備包括： 至少一個供電埠，用於與所述至少一個外部受電設備一一對應連接； 至少一個電流偵測單元，與所述至少一個供電埠一一對應連接，用於偵測每個供電埠的電流，當偵測到電流超過第一預設值時，輸出第一偵測信號； 電源供應單元，用於給所述外部受電設備提供備用電源；以及 控制單元，電連接於所述至少一個供電埠管理單元、所述至少一個電流偵測單元，用於在接收到所述第一偵測信號時，控制所述電源供應單元供電給對應的所述外部受電設備； 其中，當接收到多個所述第一偵測信號時，所述控制單元控制所述電源供應單元供電給對應多個所述外部受電設備。
優選地，所述每個外部受電設備包括： 負載； 內部供電單元，電連接於所述負載，用於給所述負載供電； 接入埠，用於連接所述備用供電設備； 第一二極體，陽極電連接於所述接入埠，陰極電連接於所述負載； 第二二極體，陽極電連接於所述內部供電單元，陰極電連接於所述第一二極體的陰極；以及 資訊單元，電連接於所述接入埠，用於提供所述內部供電單元的功率。
優選地，所述內部供電單元的電壓高於所述電源供應單元的電壓，當所述內部供電單元正常供電時，所述第一二極體及所述第二二極體導通，所述負載主要由內部供電單元供電，所述備用供電設備為接近空載狀態；以及 當所述供電埠電流大於第一預設值時，所述第一二級管導通，第二二極體截止，所述電流偵測單元輸出第一偵測信號至所述控制單元，所述供電埠管理單元單元控制其對應的電子開關保持導通，控制其他電子開關斷開，所述電源供應單元通過導通的電子開關給對應外部受電設備供電。
優選地，所述電源供應單元包括電源資訊單元，電連接於所述控制單元，用於提供所述電源供應單元的功率。
優選地，所述控制單元包括： 至少一個供電埠管理單元，與所述至少一個供電埠一一對應連接，用於從所述資訊單元獲取所述外部受電設備的功率資訊及所述至少一個供電埠的優先順序資訊； 處理單元，電連接於所述所述至少一個供電埠管理單元，用於在接收到所述第一偵測信號時，控制所述電源供應單元供電給對應的所述外部受電設備供電； 功率計算單元，電連接於所述電源資訊單元及所述至少一個供電埠管理單元，用於根據所述電源供應單元的功率和所述外部受電設備的功率，確定是否能繼續給所述外部受電設備供電。
優選地，當所述供電埠管理單元接收到多個所述第一偵測信號時，所述控制單元控制所述電源優先給級別高的受電設備供電。
優選地，所述供電設備還包括： 至少一個電子開關，電連接於所述至少一個供電埠、所述供電埠管理單元及所述電源供應單元，當所述至少一個供電埠接入所述外部受電設備時，所述至少一個供電埠對應連接的電子開關導通；以及 當所述處理單元接收到一個或者多個電流偵測單元輸出的第一偵測信號時，所述供電埠管理單元控制其對應的電子開關保持導通，控制其他電子開關斷開，所述電源供應單元通過導通的電子開關給對應外部受電設備供電； 當所述功率計算單元判斷所述電源供應單元的剩餘功率不足以為下一台外部受電設備提供備用電源時，所述供電埠管理單元控制相應的電子開關斷開。
優選地，所述至少一個電流偵測單元還用於當偵測到對應供電埠的電流大於第二預設值時，輸出第二偵測信號至所述供電埠管理單元； 當所述控制單元還用於當接收到所述第二偵測信號時，控制對應的電子開關斷開；以及 當所述電子開關斷開的時間超過第一預設時間，所述處理單元控制所述電子開關導通，其中，所述第一預設值及第二預設值根據所述供電埠管理單元所獲取的外部受電設備的功率資訊設定。
優選地，所述電流偵測單元包括： 電流獲取單元，用於獲取供電埠的電流； 放大單元，電連接於所述電流獲取單元，用於放大所述電流； 第一比較單元，電連接於所述放大單元，當電流大於所述第一預設值時，所述第一比較單元輸出所述第一偵測信號至所述控制單元；以及 第二比較單元，電連接於所述放大單元，當電流大於所述第二預設值時，所述第二比較單元輸出所述第二偵測信號至所述控制單元。
相對于現有技術，本發明實施方式提供的備用供電設備及備用供電系統通過電流偵測單元偵測供電埠的電流，在電流大於第一預設值電流時，處理器控制電源供應單元供電給外部受電設備。當多個電流偵測單元偵測到供電埠的電流大於第一預設值時，處理器控制電源供應單元同時供電給多個外部受電設備，實現了一對多備用供電。控制單元還根據電源供應單元的剩餘功率和外部受電設備的功率，確定是否能繼續給所述外部受電設備供電，方便使用者使用和管理。
參見圖1所示，圖1為本發明備用供電設備一實施方式之模組示意圖。在本實施方式中，備用供電設備10a用於給外部受電設備20意外掉電時，提供電源給外部受電設備20。備用供電設備10包括電源供應單元104，用於給外部受電設備20提供備用電源。至少一個供電埠100，用於電連接外部受電設備20。每個供電埠100對應連接一個外部受電設備20，當其中一個外部受電設備20掉電時，備用供電設備10a通過對應的供電埠100給該外部受電設備20提供電源。當多個外部受電設備20同時掉電時，備用供電設備10a通過對應的供電埠100同時給多個外部受電設備20供電。至少一個電流偵測單元102，與至少一個供電埠100一一對應連接，用於偵測每個供電埠的電流。外部受電設備20掉電時，對應供電埠100電流變大，當電流偵測單元102偵測到供電埠電流超過第一預設值時，輸出第一偵測信號。控制單元103電連接於至少一個電流偵測單元102及電源供應單元104，用於在接收到偵測單元102輸出的第一偵測信號時，控制電源供應單元104供電給對應的外部受電設備20。當控制單元103接收到多個偵測單元輸出的第一偵測信號時，控制單元103控制電源104同時供電給多個外部受電設備20。
參見圖2，圖2所示為本發明備用供電設備10b另一實施方式之模組示意圖。圖2的備用供電設備10b是在圖1的備用供電設備10a的基礎上進行的改進。在本實施方式中，備用供電設備10b包括供電埠100a、100b及100c（僅以3組為例說明，並不以此為限）、電流偵測單元102a、102b及102c（僅以3組為例說明，並不以此為限）、控制單元103及電源供應單元104。備用供電設備10b的內部連接關係及工作原理與備用供電設備10a相似，在此不再詳述。
在本實施方式中，控制單元103包括有供電埠管理單元1031a-1031c、功率計算單元1033及處理單元1032，供電埠管理單元1031a-1031c與供電埠100a-100c一一對應電連接，，用於獲取與供電埠100對應連接的外部受電設備20a-20c的功率資訊及所述至少一個供電埠的優先順序資訊。處理單元1032電連接於供電埠管理單元1031a-1031c、第一比較單元1023。電源供應單元104包括電源資訊單元1041，電源資訊單元1041電連接於處理單元1032，用於提供電源供應單元104的功率。功率計算單元1033電連接於供電埠管理單元1031a-1031c，用於根據電源供應單元104的剩餘功率和外部受電設備20的功率計算剩餘功率，確定是否能繼續給下一個外部受電設備20供電。具體地，當所述供電供電埠100接入外部受電設備20時，所述處理單元依優先順序別順序輸出啟動信號給對應的供電埠管理單元1031a-1031c，供電埠管理單元1031a-1031c在收到啟動信號時根據剩餘可用功率是否足夠供給外部受電設備的功率的條件，決定是否能繼續給所述外部受電設備供電。
在本發明一實施方式中，供電埠管理單元1031a-1031c還用於獲取外部受電設備20a-20c的優先順序別資訊，當多台受電設備同時掉電時，處理單元1032控制電源供應單元104優先給級別高的受電設備供電。
在本實施方式中，電源資訊單元1041採用二進位編碼形式提供剩餘功率。例如，二進位111代表功率700W，二進位110代表功率600W，二進位101代表功率500W，以此類推，二進位001代表功率100W，二進位000代表功率0W。電源供應單元104的總功率為111（700W），當消耗200W功率，電源供應單元104的剩餘功率為101（500W），處理單元1032通過獲取二進位碼確定電源供應單元104的剩餘功率，從而確定是否能繼續給下一個外部受電設備20供電。
進一步地，在本實施方式中，備用供電設備20還包括電子開關101a、101b及101c。電子開關101a-101c與供電埠100a-100c一一對應連接，電子開關101a-101c還電連接於供電埠管理單元1031a-1031c及電源供應單元104。供電埠管理單元1031a-1031c還用於控制電子開關101a-101c的導通和斷開。當供電埠100a接入外部受電設備20時，電子開關102a導通，電源供應單元104連接至供電埠100a，此時供電埠100a處於待供電模式。當供電埠100a沒有接入外部受電設備20時，電子開關102a斷開。供電埠100b-100c的工作原理與供電埠100a相同，在此不再詳述。
在本發明一實施方式中，供電埠100a-100c同時接入外部受電設備20a-20c，電子開關102a-102c導通，電源供應單元104連接至供電埠100a-100c，當外部受電設備20a-20c的內部電源正常供電時，供電埠100a-100c處於待供電模式，電源供應單元104為接近空載狀態。當其中任一個外部受電設備（例如外部受電設備20a）的內部電源不能正常供電時，供電埠100a的電流增大，當電流偵測單元102a偵測到供電埠100a的電流超過第一預設值時，輸出第一偵測信號至處理單元1033。此時供電埠管理單元1031a根據第一偵測信號，保持電子開關101a導通，電源供應單元104通過電子開關100a給外部受電設備20a供電，供電埠101a由待供電模式進入供電模式。當其中多個外部受電設備（例如外部受電設備20b及20c）的內部電源不能正常供電時，供電埠100b及100c的電流發生變化。當電流偵測單元102b偵測到供電埠100b的電流超過第一預設值時，輸出第一偵測信號至處理單元1032；當電流偵測單元102c偵測到供電埠100c的電流超過第一預設值時，輸出第一偵測信號至處理單元1032。此時供電埠處理單元1031b-1031c保持電子開關101b及101c導通，電源供應單元104通過電子開關101b及101c給外部受電設備20a及20b供電，從而實現了備用供電設備能同時給多台故障設備供電。
當功率計算單元1033判斷電源供應單元104的剩餘功率不足以為下一台外部受電設備提供備用電源時，供電埠處理單元控制該下一台外部受電設備對應的電子開關斷開，使相應供電埠處於關閉模式。舉例而言，電源供應單元104的總功率為700W，供電埠100a-100c分別接入外部受電設備20a-20c，電子開關101a-101c導通。外部受電設備20a的功率為500W，外部受電設備20b-20c的功率為300W。當外部受電設備20a掉電，電源供應單元104提供500W功率至外部受電設備20a，電源供應單元104的剩餘功率為200W，不足以為外部受電設備20b及20c提供備用電源，供電埠管理單元1031b-1031c控制電子開關101b及101c斷開，供電埠100b及100c處於關閉模式。當外部受電設備20a恢復供電時，電源供應單元104停止給外部受電設備20a供電，電源供應單元104的剩餘功率為由200W變為700W，足以為外部受電設備20a或外部受電設備20b或外部受電設備20c供電，供電埠管理單元1031b-1031c控制開關101b及101c導通。此時供電埠100a由供電模式轉為待供電模式，供電埠100b及100c由關閉模式轉為待供電模式。
在本實施方式中，電子開關100a-100c可為MOS管，MOS管的柵極電連接於控制單元103，控制單元103輸出控制信號至MOS柵極控制MOS管導通或者截止。 當電流偵測單元102a-102c中的一個，例如電流偵測單元102a偵測到供電埠100a的電流大於第二預算值時，輸出第二偵測信號至供電埠管理單元1031a，此時供電埠100a處於超載模式。當供電埠管理單元1031a接收到第二偵測信號時，控制電子開關101a斷開，使供電埠100a由超載模式轉為關閉模式，以避免受電設備20a內部電源正常工作的情況下，電源供應單元104供電給受電設備20a。當開關101a斷開的時間超過第一預設值時間時，供電埠管理單元1031a控制開關101a導通，使供電埠100a由關閉模式轉為待供電模式。同理地，當多個電流偵測單元，例如，電流偵測單元102b及102c偵測到供電埠100b及100c的電流大於第二預算值時，輸出第二偵測信號至供電埠管理單元1031b-1031c。當供電埠管理單元1031b-1031c接收到第二偵測信號時，供電埠管理單元1031b-1031c控制電子開關101b及101c斷開。在本實施方式中，第二預設值根據供電埠管理單元1031a-1031c獲取的外部受電設備20a-20c的功率來設定，為外部受電設備20a-20c的額定電流。當外部受電設備20a-20c中一台或多台（以外部受電設備20a為例說明）的內部電源正常工作時，且備用供電設備10b還供電給外部受電設備20a，此時外部受電設備20a的電流大於額定電流，即大於第二預設值，電流偵測單元102a輸出第二偵測信號至供電埠管理單元1031a。在本實施方式中，第一預設值及第二預設值根據供電埠管理單元所獲取的外部受電設備的功率資訊而設定。
在本實施方式中，每個電流偵測單元（在此僅以電流偵測單元102a為例說明）包含電流獲取單元1021，電連接於供電埠100a，用於獲取供電埠100a的電流。放大單元1022，電連接於所述電流獲取單元1021，用於放大電流獲取單元1021獲取到的電流。第一比較單元1023，電連接於放大單元1022及處理單元1032，當電流大於第一預設值時，第一比較單元1023輸出第一偵測信號至供電埠管理單元1031a。第二比較單元1024，電連接於放大單元1022及處理單元1032，當電流大於所述第二預設值時，第二比較單元1024輸出第二偵測信號至對應的供電埠管理單元。
請參閱圖3，圖3為本發明備用供電設備一實施方式的電流與工作模式關係圖。在本實施方式中，當電流小於第一預設值時，供電埠100處於待供電模式，當電流大於第一預設值且小於第二預設值時，供電埠100處於供電模式，當電流大於第二預設值時，供電埠100處於關閉模式。
參閱圖4，為本發明備用供電設備一實施方式之模式轉換圖。在本實施方式中，初始狀態，當供電埠100接入外部受電設備20時，電子開關101導通，供電埠100處於待供電模式。當處理單元1032接收到第一偵測信號時且剩餘功率足夠為對應外部受電設備20供電時，對應電子開關101保持導通，供電埠100處於供電模式，當外部受電設備恢復供電時，對應供電埠100由供電模式轉為待供電模式。當處理單元1032接收到第一偵測信號時而剩餘功率不足夠為對應外部受電設備20供電時，對應電子開關斷開，對應供電埠100處於關閉模式直到剩餘功率足夠為對應外部受電設備20供電。當處理單元1032接收到第二偵測信號時，對應供電埠100處於超載模式，對應電子開關101斷開。當電子開關101斷開的時間超過第一預設值時間時，供電埠管理單元1031控制開關101導通，供電埠100由關閉模式轉為待供電模式。
請參閱圖5，圖5為本發明電流偵測單元的一實施方式之電路示意圖。在本實施方式中，電流獲取單元1021由電阻R0組成。放大單元1022包括電阻R1、電容C1、電容C2、電阻R2、電阻R3及放大器OP1。電阻R1，一端電連接於電流獲取單元1021。電容C1一端電連接於電阻R1的另一端，另一端接地。電容C2，一端電連接於所述電容C1的一端。電阻R2，一端電連接地，另一端電連接於電容C2的另一端。放大器OP1包括第一輸入端，第二輸入端及輸出端，第一輸入端電連接於電容C2的一端，第二輸入端電連接於電阻R2與電容C2的公共端。電阻R3，一端電連接於放大器OP1的第二輸入端，另一端電連接於放大器OP1的輸出端。
在本實施方式中，第一比較單元1023包括電阻R4、電阻R5、電阻Rp1、電阻Rp2、電阻Rp3、電阻Rp4、單刀四擲類比開關K1、第三電容C3、電容C4、電容C5及第一比較器CP1。電阻R4，一端電連接於放大單元1022。電阻R5的一端電連接於第一參考電壓VCC1，另一端電連接於電容C3的一端。電容C3的另一端電連接於地。電阻Rp1-Rp4的一端電連接於第一參考電壓VCC1。單刀四擲開關K1包括第一至第八端及控制端。其中，第一至第四端分別電連接於電阻Rp1-Rp4的另一端，第五至第八端電連接於電容C4的一端，電容C4的另一端電連接於電容C5的一端，控制端電連接於控制單元103。電容C5，一端電連接於與電阻R4與電容C4的公共端，另一端接地。比較器CP1，包括第一輸入端、第二輸入端及輸出端，第一輸入端電連接於電容C4的一端，第二輸入端電連接於電容C4與電容C5的公共端，輸出端電連接於控制單元103。在本實施方式中，控制單元103根據供電埠100說接入的外部受電設備的功率控制單刀四擲開關K1選擇接通電阻Rp1-Rp4中的一個電阻從而確定第一預設值。應當理解的是，在本實施方式中僅以單刀四擲開關K1為例說明，在本發明的其他實施方式中，可以選用其他形式的開關以實現切換連接不同的電阻。
在本實施方式中，第二比較單元1024包括電阻R6、電阻R7、電阻Rp5-Rp8單刀四擲類比開關K1、電容C6、電容C7、R11、電容C8及比較器CP2。電阻R7，一端電連接於放大單元1022。電阻R7的一端電連接於第一參考電壓VCC1，另一端電連接於電容C6的一端。電容C6的另一端電連接於地。電阻Rp5-Rp8的一端電連接於第二參考電壓VCC2。單刀四擲開關K2包括第一至第八端及控制端。其中，第一至第四端分別電連接於電阻Rp5-Rp8的另一端，第五至第八端電連接於電容C7的一端，電容C7的另一端電連接於電容C8的一端，控制端電連接於控制單元103。電容C8，一端電連接於與電阻R6與電容C6的公共端，另一端接地。比較器CP2，包括第一輸入端、第二輸入端及輸出端，第一輸入端電連接於電容C7的一端，第二輸入端電連接於電容C7與電容C8的公共端，輸出端電連接於控制單元103。在本實施方式中，控制單元103根據供電埠100所接入的外部受電設備的功率控制單刀四擲開關K2選擇接通電阻Rp5-Rp8中的一個電阻從而確定第二預設值。應當理解的是，在本實施方式中僅以單刀四擲開關K2為例說明，在本發明的其他實施方式中，可以選用其他形式的開關以實現切換連接不同的電阻。
請參閱圖6，圖6為本發明備用供電系統一實施方式之結構示意圖。在本實施方式中，備用供電系統1包括備用供電設備10b及外部受電設備20。備用供電設備10b用於給外部受電設備20意外掉電時，提供電源給外部受電設備20。在本實施方式中，備用供電設備10b與圖3所示的備用供電設備10b的工作原理及內部連接關係相同，在此不再詳述。
在本發明一實施方式中，外部受電設備20包括負載201、內部供電單元202、接入埠203、二極體D1、二極體D2及資訊單元204。內部供電單元203電連接於負載201，用於給負載201供電。接入埠203，用於連接備用供電設備20b，當內部供電單元203掉電或故障時，備用供電設備20b給外部受電設備20供電。二極體D1，陽極電連接於接入埠203，陰極電連接於負載201。二極體D2，陽極電連接於內部供電單元202，陰極電連接於二極體D1的陰極。當內部供電單元202正常工作，且接入備用供電設備20b時，由於內部供電單元的電壓V1高於備用供電設備20b提供的電壓V2，二極體D1及二極體D2同時導通，負載201主要由內部供電單元202提供電力，備用供電設備20b處於待供電模式，為接近空載狀態。當內部供電單元202掉電或故障時，二級管D1導通，二極體D2截止，電源供應單元104供電給負載201。當多台外部受電設備20的內部供電單元202同時掉電或故障時，備用供電設備10b同時供電給多個外部受電設備20。
資訊單元204電連接於接入埠203，用於提供外部受電設備20的功率計優先順序資訊。在本實施方式中，資訊單元204採用二進位編碼形式提供功率及優先順序資訊。例如二進位11代表功率300W，二進位10代表功率200W，二進位01代表功率100W。於處理單元1032設置二進位11對應的外部受電設備20優先順序別最高，二進位01對應的外部受電設備20的優先順序別最低。當多台受電設備同時掉電時，處理單元1032控制電源供應單元104優先給級別高的受電設備供電。
參閱圖7及圖1，圖7為本發明備用供電系統一實施方式之效果示意圖。在本實施方式中，當外部受電設備20掉電時，電源供應單元104供電給外部受電設備20，直至剩餘功率不足以給下一台外部受電設備20供電。舉例而言，電源供應單元104的初始功率為700W（111），當功率為300W（11）的外部受電設備20掉電時，電源供應單元104消耗300W功率，剩餘功率為400W（100）。當功率為100W（01）的外部受電設備20也掉電時，電源供應單元104再次消耗100W功率，剩餘功率為300W（011）。當功率為300W（11）的外部受電設備20也掉電時，電源供應單元104再次消耗功率300W，剩餘功率為0W，電源供應單元104不能再為外部受電設備20供電。
參閱圖8及圖1，圖8為本發明備用供電系統另一實施方式之效果示意圖。在本實施方式中，當掉電的外部受電設備20的內部供電單元2023恢復供電時，電源供應單元104功率恢復。舉例而言，當前電源供應單元104的剩餘功率為0W（000），表示電源供應單元104的所有功率已經提供給掉電的外部受電設備20。當功率為300W（11）的外部受電設備20的內部供電單元202也恢復供電時，電源供應單元104的剩餘功率為300W（011）。當功率為100W（01）的外部受電設備20的內部供電單元202也恢復供電時，電源供應單元104的剩餘功率為100W（100）。當另一台功率為300W（11）的外部受電設備20的內部供電單元202也恢復供電時，電源供應單元104的剩餘功率為700W（111）。
相對于現有技術，本發明實施方式提供的備用供電設備10及備用供電系統1，通過電流偵測單元102偵測供電埠100的電流，在電流大於第一預設值電流時，處理單元1032控制電源供應單元104供電給外部受電設備20。當多個電流偵測單元102偵測到供電埠100的電流大於第一預設值時，控制單元103控制電源供應單元104同時供電給多個外部受電設備，實現了一對多備用供電。控制單元103還根據電源供應單元104的剩餘功率和外部受電設備20的功率，確定是否能繼續給所述外部受電設備20供電，方便使用者使用和管理。
本技術領域的普通技術人員應當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍之內，對以上實施方式所作的適當改變和變化都落在本發明要求保護的範圍之內。
1‧‧‧備用供電系統
10a、10b‧‧‧備用供電設備
100、100a-100c‧‧‧供電埠
101、101a-101c‧‧‧電子開關
102、102a-102c‧‧‧偵測單元
103‧‧‧控制單元
1031‧‧‧供電埠管理單元
1032‧‧‧處理器
104‧‧‧電源供應單元
1041‧‧‧電源資訊單元
20、20a-20c‧‧‧受電設備
201‧‧‧負載
202‧‧‧內部供電單元
203‧‧‧接入埠
204‧‧‧資訊單元
D1-D2‧‧‧二極體
R0-R11‧‧‧電阻
C1-C9‧‧‧電容
OP1‧‧‧放大器
CP1-CP2‧‧‧比較器
圖1為本發明備用供電設備一實施方式之模組示意圖。
圖2為本發明備用供電設備另一實施方式之模組示意圖。
圖3為本發明備用供電設備一實施方式之電流與工作模式關係圖。
圖4為本發明備用供電設備一實施方式之模式轉換圖。
圖5為本發明電流偵測單元的一實施方式之電路示意圖。
圖6為本發明備用供電系統一實施方式之結構示意圖。
圖7為本發明備用供電系統一實施方式之效果示意圖。
圖8為本發明備用供電系統另一實施方式之效果示意圖。
無

Claims (16)

  1. 一種備用供電設備，其特徵在於，包括： 至少一個供電埠，用於連接外部受電設備； 至少一個電流偵測單元，與所述至少一個供電埠一一對應連接，用於偵測每個供電埠的電流，當偵測到電流超過第一預設值時，輸出第一偵測信號； 電源供應單元，用於給所述外部設備提供備用電源；以及 控制單元，電連接於所述至少一個供電埠、所述至少一個電流偵測單元，用於在接收到所述第一偵測信號時，控制所述電源供應單元供電給對應的所述外部受電設備； 其中，當所述控制單元接收到多個所述第一偵測信號時，所述控制單元控制所述電源供應單元同時供電給對應多個所述外部受電設備。
  2. 如權利要求1所述的備用供電設備，其特徵在於， 所述電源供應單元包括電源資訊單元，電連接於所述控制單元，用於提供所述電源供應單元的功率。
  3. 如權利要求2所述的備用供電設備，其特徵在於，所述控制單元包括： 至少一個供電埠管理單元，與所述至少一個供電埠一一對應連接，用於獲取所述外部受電設備的功率資訊及所述至少一個供電埠的優先順序資訊； 處理單元，電連接於所述所述至少一個供電埠管理單元，用於在接收到所述第一偵測信號時，控制所述電源供應單元供電給對應的所述外部受電設備供電； 功率計算單元，電連接於所述電源資訊單元及所述至少一個供電埠管理單元，用於根據所述電源供應單元的功率和所述外部受電設備的功率計算剩餘可用功率，確定是否能繼續給所述外部受電設備供電。
  4. 如權利要求3所述的備用供電設備，其特徵在於，當所述控制單元接收到多個所述第一偵測信號時，所述控制單元控制所述電源供應單元優先給級別高的受電設備供電。
  5. 如權利要求3所述的備用供電設備，其特徵在於，還包括： 至少一個電子開關，電連接於所述至少一個供電埠、所述供電埠管理單元及所述電源供應單元，當所述至少一個供電埠接入所述外部受電設備時，所述至少一個供電埠對應連接的電子開關導通； 當所述處理單元接收到一個或者多個電流偵測單元輸出的第一偵測信號時，所述供電埠管理單元控制其對應的電子開關保持導通，所述電源供應單元通過導通的電子開關給對應外部受電設備供電； 當所述功率計算單元判斷所述電源供應單元的剩餘功率不足以為下一台外部受電設備提供備用電源時，所述供電埠管理單元控制所述下一台外部受電設備對應的電子開關斷開。
  6. 如權利要求5所述的備用供電設備，其特徵在於，所述至少一個電流偵測單元還用當偵測到對應供電埠的電流大於第二預設值時，輸出第二偵測信號至所述供電埠管理單元； 當所述供電埠管理單元接收所述第二偵測信號時，控制對應的電子開關斷開； 當所述電子開關斷開的時間超過第一預設時間，所述供電埠管理單元控制所述電子開關導通，其中，所述第一預設值及第二預設值根據所述供電埠管理單元所獲取的外部受電設備的功率資訊設定。
  7. 如權利要求6所述的備用供電設備，其特徵在於，所述至少一個電流偵測單元包括： 電流獲取單元，用於獲取供電埠的電流； 放大單元，電連接於所述電流獲取單元，用於放大所述電流； 第一比較單元，電連接於所述放大單元及所述處理單元，當電流大於所述第一預設值時，所述第一比較單元輸出所述第一偵測信號至所述控制單元；以及 第二比較單元，電連接於所述放大單元及所述控制單元，當電流大於所述第二預設值時，所述第二比較單元輸出所述第二偵測信號至所述控制單元。
  8. 一種備用供電系統，包括備用供電設備和至少一個受電設備，其特徵在於： 所述備用供電設備包括： 至少一個供電埠，用於與所述至少一個外部受電設備一一對應連接； 至少一個電流偵測單元，與所述至少一個供電埠一一對應連接，用於偵測每個供電埠的電流，當偵測到電流超過第一預設值時，輸出第一偵測信號； 電源供應單元，用於給所述外部受電設備提供備用電源；以及 控制單元，電連接於所述至少一個供電埠管理單元、所述至少一個電流偵測單元，用於在接收到所述第一偵測信號時，控制所述電源供應單元供電給對應的所述外部受電設備； 其中，當接收到多個所述第一偵測信號時，所述控制單元控制所述電源供應單元供電給對應多個所述外部受電設備。
  9. 如權利要求8所述的備用供電系統，其特徵在於，所述每個外部受電設備包括： 負載； 內部供電單元，電連接於所述負載，用於給所述負載供電； 接入埠，用於連接所述備用供電設備； 第一二極體，陽極電連接於所述接入埠，陰極電連接於所述負載； 第二二極體，陽極電連接於所述內部供電單元，陰極電連接於所述第一二極體的陰極；以及 資訊單元，電連接於所述接入埠，用於提供所述內部供電單元的功率。
  10. 如權利要求9所述的備用供電系統，其特徵在於， 所述內部供電單元的電壓高於所述電源供應單元的電壓，當所述內部供電單元正常供電時，所述第一二極體及所述第二二極體導通，所述負載主要由內部供電單元供電，所述備用供電設備為接近空載狀態；以及 當所述供電埠電流大於第一預設值時，所述第一二級管導通，第二二極體截止，所述電流偵測單元輸出第一偵測信號至所述控制單元，所述供電埠管理單元單元控制其對應的電子開關保持導通，控制其他電子開關斷開，所述電源供應單元通過導通的電子開關給對應外部受電設備供電。
  11. 如權利要求8所述的備用供電系統，其特徵在於，所述電源供應單元包括電源資訊單元，電連接於所述控制單元，用於提供所述電源供應單元的功率。
  12. 如權利要求11所述的備用供電系統，其特徵在於，所述控制單元包括： 至少一個供電埠管理單元，與所述至少一個供電埠一一對應連接，用於從所述資訊單元獲取所述外部受電設備的功率資訊及所述至少一個供電埠的優先順序資訊； 處理單元，電連接於所述所述至少一個供電埠管理單元，用於在接收到所述第一偵測信號時，控制所述電源供應單元供電給對應的所述外部受電設備供電； 功率計算單元，電連接於所述電源資訊單元及所述至少一個供電埠管理單元，用於根據所述電源供應單元的功率和所述外部受電設備的功率，確定是否能繼續給所述外部受電設備供電。
  13. 如權利要求12所述的備用供電系統，其特徵在於，當所述供電埠管理單元接收到多個所述第一偵測信號時，所述控制單元控制所述電源優先給級別高的受電設備供電。
  14. 如權利要求8所述的備用供電系統，其特徵在於，所述供電設備還包括： 至少一個電子開關，電連接於所述至少一個供電埠、所述供電埠管理單元及所述電源供應單元，當所述至少一個供電埠接入所述外部受電設備時，所述至少一個供電埠對應連接的電子開關導通；以及 當所述處理單元接收到一個或者多個電流偵測單元輸出的第一偵測信號時，所述供電埠管理單元控制其對應的電子開關保持導通，控制其他電子開關斷開，所述電源供應單元通過導通的電子開關給對應外部受電設備供電； 當所述功率計算單元判斷所述電源供應單元的剩餘功率不足以為下一台外部受電設備提供備用電源時，所述供電埠管理單元控制相應的電子開關斷開。
  15. 如權利要求14所述的備用供電系統，所述至少一個電流偵測單元還用於當偵測到對應供電埠的電流大於第二預設值時，輸出第二偵測信號至所述供電埠管理單元； 當所述控制單元還用於當接收到所述第二偵測信號時，控制對應的電子開關斷開；以及 當所述電子開關斷開的時間超過第一預設時間，所述處理單元控制所述電子開關導通，其中，所述第一預設值及第二預設值根據所述供電埠管理單元所獲取的外部受電設備的功率資訊設定。
  16. 如權利要求15所述的備用供電系統，其特徵在於，所述電流偵測單元包括： 電流獲取單元，用於獲取供電埠的電流； 放大單元，電連接於所述電流獲取單元，用於放大所述電流； 第一比較單元，電連接於所述放大單元，當電流大於所述第一預設值時，所述第一比較單元輸出所述第一偵測信號至所述控制單元；以及 第二比較單元，電連接於所述放大單元，當電流大於所述第二預設值時，所述第二比較單元輸出所述第二偵測信號至所述控制單元。
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