TWI433420B - 主動式電源管理架構及其管理方法 - Google Patents

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Description

主動式電源管理架構及其管理方法
本案係關於一種電源管理架構與方法，尤指一種應用於雲端運算之資料中心之主動式電源管理架構及其管理方法。
隨著電腦科技的進步與網際網路的快速發展，藉由網際網路提供的服務或功能也愈來愈多，因此，由多台電腦或伺服器(server)所組成的雲端運算之資料中心(data center)亦快速增加，資料中心為了在網際網路上提供更多的服務或功能，必需增加資料中心的電腦或伺服器的數目，而資料中心的電力供應、分配及管理等問題也隨之而來。為了解決資料中心的電力供應、分配及管理等問題，資料中心利用電源分配單元分配每台電腦或伺服器所需的電力，並利用遠端電源管理系統(remote power management system)管理每一個電源分配單元是否供電至所連接的電腦或伺服器，使資料中心整體的用電效率最佳化。
請參閱第一圖，其係為傳統資料中心之電源管理架構示意圖。如第一圖所示，傳統資料中心之電源管理架構1主要使遠端電源管理系統管理每一個電源分配單元12所連接的電腦或伺服器14是否運作。其中，資料中心的複數個電腦或伺服器14a~14d係堆疊設置於機櫃15中，且每一資料中心具備有複數個機櫃，藉此以形成多台電腦或伺服器14a~14d所組成的雲端運算之資料中心。如圖所示，每一電腦或伺服器14a~14d分別與對應之電源分配單元12a、12b電連接，然而，每一電源分配單元12不限於僅與單一台電腦或伺服器14a~14d相連接，舉例來說，電源分配單元12a上具有複數個插座，因此，其除了與對應的電腦或伺服器14a電連接外，更可同時連接複數台電腦或伺服器14b、14c。電源分配單元12的每一個插座可對應設置一個開關元件(未圖示)，因此藉由控制該等開關元件的導通與截止，可以實現對複數台電腦或伺服器14a~14d的電源管理、分配與控制。
第二圖係為傳統資料中心之電源管理及資訊傳遞架構示意圖。如第一圖與第二圖所示，每一電腦或伺服器14a~14d均分別具有中央處理器140及電源供應單元141，其中，電腦或伺服器14a之中央處理器140即為透過第一外部網路16a而與網路管理系統13相連接，網路管理系統13再透過第二外部網路16b而與遠端電源管理系統11相連接。另一方面，電源分配單元12a亦需透過相同的網路通道與遠端電源管理系統11連接並由遠端電源管理系統11進行遠端遙控。每一電源分配單元12則透過電纜18分別與對應的電腦或伺服器14a~14c中的電源供應單元141電連接，用以提供電力給電腦或伺服器14a~14c。
一般來說，電源供應單元141每間隔一段時間會自動檢測電腦或伺服器14對電源或能源使用狀況的資訊，例如電源分配單元12的每一個電源插座(outlet)目前的輸出電量、損耗功率或是目前有那些電源插座正在進行供電或停止供電、電源供應單元的輸入電壓、輸入電流、以及消耗功率等資料。其後，再由電腦或伺服器14透過第一外部網路16a將這些電源狀況資訊傳送至網路管理系統13，再由網路管理系統13將這些大量的電源狀況資訊透過第二外部網路16b傳送至遠端電源管理系統11，使遠端電源管理系統11每間隔一檢測時間就依據接收到的各個電腦或伺服器14對電源或能源使用狀況的資訊，進而再透過相同的網路通道遠端遙控對應控制電源分配單元12a、12b的運作，以實現遠端電源管理系統11管理整體電源之目的。
然而，每一電腦或伺服器14與電源分配單元12係透過相同的資料傳輸通道與遠端電源管理系統11連接與通訊，因此大量的資訊流將使該網路通道壅塞而影響資料傳輸速度。此外，當電腦或伺服器14處於正常運作狀態下，若第一外部網路16a或第二外部網路16b出現網路壅塞或是發生無法連線的狀況，遠端電源管理系統11即無法經由該網路通道獲得每一電腦或伺服器14a~14d之運作資訊且無法對電源分配單元12a、12b進行對應控管。再者，當遠端電源管理系統11無法經由該網路通道取得電腦或伺服器14之運作資訊時，則尚需進一步確認與檢測是否為網路無法連結或是電腦或伺服器14故障、損壞或當機，如此亦將增加電源管理之困擾。
除此之外，若資料中心的其中一台電腦或伺服器14發生故障、損壞或當機時，由於傳統的電源管理架構1並未提供定址定位功能，其遠端電源管理系統11僅能就現況資訊判斷有某一電腦或伺服器14未回傳資料，而無法確認究竟是哪一台電腦或伺服器14發生問題及其正確的位置。當欲對故障、損壞或當機的電腦或伺服器14進行維修或重新開機時，則需要由工作人員前往資料中心所在地，逐一檢視所有機櫃15中的多台電腦或伺服器14，以找出故障、損壞或當機的電腦或伺服器14而進行維修或重新開機。由於每一資料中心的電腦或伺服器14眾多，傳統的電源管理架構又無法提供定址定位功能且無法主動地對電腦或伺服器14重新開機，如此一來，不僅造成維修與管理作業上的困擾，更浪費許多的檢測與維修時間與成本。
本案之目的在於提供一種主動式電源管理架構及其管理方法，藉由電源線通訊技術及利用可雙向通訊的傳輸電纜，俾將電子設備之電源供應單元的電源資訊透過傳輸電纜與電源分配單元所架構之傳輸路徑而傳遞至遠端電源管理系統之資料庫，使遠端電源管理系統可依據該資訊進行分析與判斷，並主動對電源分配單元下達指令，以進行電源分配單元及其所對應連接之電源供應單元之電源管理，進而達到無需透過外部網路即可直接取得每一電源供應單元之電源資訊，且可直接、即時地對電源分配單元及電源供應單元下達指令，俾使整體電源管理更有效率、且整體資訊傳遞途徑更穩定、資訊清晰及可有效降低維修成本之目的。
本案之另一目的為提供一種主動式電源管理架構及其管理方法，其可提供定址定位功能並且可以主動地對電子設備重新開機，藉此可增進電源管理作業的便利性以及降低電源管理作業的時間與成本。
為達上述目的，本案之一較廣義實施態樣為提供一種主動式電源管理架構，其包含：一遠端電源管理系統，具有一資料庫；至少一電源分配單元，與該遠端電源管理系統經由一內部網路相通訊；以及複數個電子設備，每一該電子設備包括一電源供應單元；複數個傳輸電纜，分別與該至少一電源分配單元以及該複數個電子設備之複數個電源供應單元連接，以架構於將該至少一電源分配單元輸出之電力傳輸至該複數個電源供應單元。其中，該複數個電源供應單元之一或多組資訊係以符合一電源線通訊 (Power Line Communication)協定方式透過該複數個傳輸電纜由該複數個電源供應單元傳輸至該至少一電源分配單元，該至少一電源分配單元並將該一或多組資訊傳輸至該遠端電源管理系統之該資料庫，俾由該遠端電源管理系統主動對該至少一電源分配單元下達一指令，以控制該至少一電源分配單元與該複數個電源供應單元之運作。
為達上述目的，本案之另一較廣義實施態樣為提供一種主動式電源管理方法，包含步驟：(a)提供一遠端電源管理系統、至少一電源分配單元、複數個電子設備以及複數個傳輸電纜，其中，該至少一電源分配單元係透過該複數個傳輸電纜與該複數個電子設備之複數個電源供應單元電連接；(b)將該複數個電源供應單元之一或多組資訊以符合一電源線通訊 (Power Line Communication)協定方式透過該複數個傳輸電纜由該複數個電源供應單元傳輸至該至少一電源分配單元；(c)該至少一電源分配單元將該一或多組資訊經由一內部網路傳輸至該遠端電源管理系統之一資料庫中；(d)該遠端電源管理系統依據該一或多組資訊主動對該至少一電源分配單元下達一指令；以及(e)該至少一電源分配單元因應該指令對該複數個電子設備之該複數個電源供應單元進行電源控制與效能管理。
為達上述目的，本案之另一較廣義實施態樣為提供一種主動式電源管理架構，包含：一遠端電源管理系統，具有一資料庫；複數個電源分配單元；至少一區域電源管理單元，透過一內部網路與該遠端電源管理系統連結，且與該複數個電源分配單元連接，以進行區域性電源管理與控制；複數個電子設備，每一該電子設備包括一電源供應單元；以及複數個傳輸電纜，分別與該複數個電源分配單元以及該複數個電子設備之複數個電源供應單元連接，以架構於將該複數個電源分配單元輸出之電力傳輸至該複數個電源供應單元。其中，該複數個電源供應單元之一或多組資訊係以符合一電源線通訊 (Power Line Communication)協定方式透過該複數個傳輸電纜由該複數個電源供應單元傳輸至該複數個電源分配單元，該複數個電源分配單元並將該一或多組資訊藉由該至少一區域電源管理單元傳輸至該遠端電源管理系統之該資料庫，俾由該遠端電源管理系統主動對該複數個電源分配單元下達一指令，以控制該複數個電源分配單元與該複數個電源供應單元之運作。
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖式在本質上係當作說明之用，而非用以限制本案。
請參閱第三圖，其係為本案較佳實施例之主動式電源管理及資訊傳遞架構示意圖。本案之主動式電源管理架構2包括遠端電源管理系統21、至少一電源分配單元22、複數個傳輸電纜28及複數個電子設備24，然而為便於說明，於第三圖中係以一電源分配單元22、一傳輸電纜28及一電子設備24與遠端電源管理系統21之間的電源傳輸、管理方式為例進行說明，但不以此為限。於本實施例中，遠端電源管理系統21主要用以管理與控制複數個電子設備24之電源供應；而電源分配單元22可與遠端電源管理系統21經由一內部網路27相通訊。複數個傳輸電纜28分別與電源分配單元22以及複數個電子設備24之複數個電源供應單元241連接，以架構於將電源分配單元22輸出之電力傳輸至複數個電源供應單元241與進行雙向通訊。電源分配單元22上係具有複數個電源插座，用以供複數個電子設備24透過複數個傳輸電纜28而插接於電源分配單元22上，藉此以使電源分配單元22可與複數個電子設備24電連接，並可接收遠端電源管理系統21所下達之指令，進而控制及分配複數個電子設備24之電力輸送。
於一些實施例中，電子設備24係可為電腦或伺服器，但不以此為限，且每一電子設備24中均具有中央處理器240及電源供應單元241。中央處理器240係用以控制電子設備24之運作及處理資訊，電源供應單元241則透過傳輸電纜28而與電源分配單元22電連接，用以提供電子設備24運作所需之電力。此外，中央處理器240與電源供應單元241之間亦可利用內部通訊線路(未圖示)進行通訊。電子設備24之中央處理器240係可透過第一外部網路26a而與網路管理系統23相連接與通訊，且網路管理系統23可再透過第二外部網路26b而與遠端電源管理系統21相連接與通訊。藉此，遠端電源管理系統21可透過第一外部網路26a及第二外部網路26b所建構的外部資料傳輸通道，以取得電子設備24中電源供應單元241之電源相關資訊，例如：電源供應單元241目前的輸入電量、損耗功率等電源相關資訊，並可依據該電源資訊而對複數個電源分配單元22下達一指令，以對該複數個電源分配單元22進行電源控管。
根據本案之構想，遠端電源管理系統21除了可以透過前述之外部資料傳輸通道與電子設備24通訊外，遠端電源管理系統21亦可主動地藉由內部網路27、電源分配單元22以及傳輸電纜28所架構之內部資料傳輸通道取得電子設備24中電源供應單元241的電源資訊。其中，複數個電源供應單元241之一或多組電源資訊係以符合一電源線通訊 (Power Line Communication)協定方式透過複數個傳輸電纜28由複數個電源供應單元241傳輸至電源分配單元22，該電源分配單元22並將該一或多組電源資訊傳輸至遠端電源管理系統21之210資料庫，俾由遠端電源管理系統21經由內部資料傳輸通道主動對電源分配單元22下達一指令，以控制電源分配單元22與複數個電源供應單元241之運作。
舉例來說，電源分配單元22及電源供應單元241係可透過特定協定，以主動或是手動監測之方式，使得電源分配單元22可於每間隔一段時間檢測電子設備24之電源供應單元241的即時電源資訊。當遠端電源管理系統21取得電源分配單元22經由內部網路27傳輸之該資訊後，則會將該資訊與資料庫210中之參數進行比對與分析，並進一步做出判斷及回應，其後再直接對電源分配單元22下達指令，以使電源分配單元22可依據該指令而對複數個電子設備24進行電源控管以達到效能管理的目的。如此一來，遠端電源管理系統21則可藉由內部網路27、電源分配單元22及傳輸電纜28所建構之內部資料傳輸通道，迅速而有效率地取得每一電子設備24即時的電源資訊並且藉由該內部資料傳輸通道對電源分配單元22與複數個電源供應單元241進行電源管理與控制。由於本案之主動式電源管理架構2可以利用不同的資料傳輸通道進行資料傳輸，因此可不受外部網路傳輸時間、傳輸量之限制，更具有取得資訊方式較為便利、穩定性高等優點。此外，遠端電源管理系統21可於電子設備24之電源供應單元241最初安裝時透過內部或外部資料傳輸通道取得電源供應單元241之識別碼並記錄於其資料庫210中，因此遠端電源管理系統21可依據該識別碼實現對電子設備24之定位功能。此外，遠端電源管理系統21可主動依據該資訊及/或一控制策略來進一步調整電力分配或是電源控管等作業，使得整體電源管理效率及穩定性更為提升，並可有效降低電源管理之成本。
請同時參閱第三圖及第四圖，本案之主動式電源管理方式可包括下列步驟：首先，如步驟S31所述，先提供遠端電源管理系統21、至少一電源分配單元22、複數個電子設備24以及複數個傳輸電纜28，其中該至少一電源分配單元22係透過複數個傳輸電纜28與複數個電子設備24之複數個電源供應單元241電連接。接著，如步驟S32所示，該至少一電源分配單元22可於每間隔一段時間，主動檢測複數個電子設備24之複數個電源供應單元241的一些電源資訊，例如電子設備24之網路位址、電源供應單元241目前的輸入電量、損耗功率等資訊，並將這些資訊透過複數個傳輸纜線28而自複數個電子設備24之複數個電源供應單元241傳輸到該至少一電源分配單元22中。於此步驟中，該複數個電源供應單元241之一或多組電源資訊係以符合一電源線通訊 (Power Line Communication)協定方式透過該複數個傳輸電纜28由複數個電源供應單元241傳輸至該至少一電源分配單元22。其後，再如步驟S33所示，該至少一電源分配單元22將該一或多組電源資訊直接透過一內部網路27傳輸至遠端電源管理系統21的資料庫210中。當遠端電源管理系統21藉由內部資料傳輸通道取得複數個電子設備24之電源資訊後，則可如步驟S34所示，遠端電源管理系統21依據該一或多組電源資訊與資料庫210中之參數進行比對與分析，進而做出判斷及回應，並據此主動對該至少一電源分配單元22下達一指令，以控制電源分配單元的22運作。最後，如步驟S35所示，當該至少一電源分配單元22接獲遠端電源管理系統21之指令後，則可因應該指令對複數個電子設備24之複數個電源供應單元241進行對應之電源控制與效能管理。
於一些實施例中，電源分配單元22包括內部網路通訊裝置220，用於使電源分配單元22與遠端電源管理系統21相通訊，且可包括有線網路通訊介面或是無線網路通訊介面。內部網路通訊裝置220係可架構於實現電源分配單元22與電源供應單元241間之電源線通訊技術。
透過內部網路27搭配電源分配單元22與傳輸電纜28之雙向通訊方式，使得每一電子設備24於運作時，即可透過電源分配單元22而主動傳輸其狀況資訊及電源資訊，且具備可對每單一插座獨立進行電力掌控(開或關)之能力，並可使遠端電源管理系統21可即時有效地遠端監控、管理每一電源分配單元22及其所對應連結之電子設備24之電源供應單元241。若其中一電子設備24發生運作異常之情形，例如當機，導致其所傳送之資訊異常或有誤時，遠端電源管理系統21更可依據其所接獲之異常資訊，與資料庫210中的參數或控制策略進行分析與比對，且於評估後對電源分配單元22下達一指令，進而可針對該異常之電子設備24進行電力重置之措施，即可由電源分配單元22對該異常之電子設備24進行重新啟動電源之程序。如此一來，即便在眾多的電子設備24中有任何一異常或故障的情況產生，亦不需要額外的工作人員親臨資料中心，並在眾多的機櫃及電子設備24中尋找發生異常或故障的電子設備，不僅可改善過去需要耗費人工進行故障檢測之繁複程序，更可依據不同的尖峰時段與負載量、或是依據不同需求，來調配每一電源分配單元22及其所對應之電子設備24之輪番電力供應，使得遠端電源管理系統21之整體電源管理更有效率，且可大幅節省管理及電力供應成本，更可達到節能減碳之功能。此外，當進行重新啟動電源之程序後電子設備24仍無法恢復正常運作時，藉由資料庫210中記錄之電源供應單元241的識別碼可快速判斷出該電子設備24於資料中心之正確放置位置，可使維修人員快速進行維修或更換等程序。
請參閱第五圖並配合第三圖，其中第五圖係為本案另一較佳實施例之主動式電源管理架構示意圖。第五圖與第三圖不同之處在於第五圖之主動式電源管理架構4除了包含遠端電源管理系統41、複數個電源分配單元42a~42i、複數個電子設備外，更包含至少一個區域電源管理單元45a~45c(local power management units)，相似地，複數個電源分配單元42a~42i、複數個區域電源管理單元45a~45c及遠端電源管理系統41之間亦可藉由內部資料傳輸通道相互傳遞資料。複數個電源供應單元441a~449a、複數個電源分配單元42a~42i、複數個區域電源管理單元45a~45c及遠端電源管理系統41間之資料傳輸與電源管理控制方式與第三圖所示實施例相似，於此不再贅述。
於本實施例中，每一電源供應單元441a~449a均設置於對應之電子設備(未圖示)中，舉例來說，電源分配單元42a係與對應之電子設備之電源供應單元441a、441b、441c電連接，意即於該電源分配單元42a之電源插座上，至少插接了三組電子設備，且其係分別對應具有電源供應單元441a、441b、441c，相同地，其餘電源分配單元42b~42i亦分別與對應之電源供應單元442a~449a電連接。而每一電源分配單元42a~42i更與其對應之區域電源管理單元45a~45c對應連接，於本實施例中，遠端電源管理系統41係管理三個對應的區域電源管理單元45a~45c，且在第一區域電源管理單元45a中對應連接三個電源分配單元42a~42c，第二區域電源管理單元45b中對應連接三個電源分配單元42d~42f，第三區域電源管理單元45c中對應連接三個電源分配單元42g~42i，並可以此類推，其所對應管理之區域電源管理單元、電源分配單元及電源供應單元之設置方式及數量係可依照實際施作情形而任施變化，並不以此為限。
請參閱第六圖並配合第五圖，其係為第五圖所示之主動式電源管理架構及資訊傳遞示意圖。以本實施例為例，該電源管理系統4包含有第一區域電源管理單元45a、第二區域電源管理單元45b及第三區域電源管理單元45c。又該電源分配單元更可區分為第一族群之電源分配單元43a、第二族群之電源分配單元43b及第三族群之電源分配單元43c。該第一族群之電源分配單元42a、42b、42c係群聚在一起且直接與第一區域電源管理單元45a聯繫，且可由第一區域電源管理單元45a進行區城性的管理及控制，由於第一區域電源管理單元45a具有專屬且單一之IP位址且所有該電源分配單元42a、42b、42c由具有專屬且單一之IP位址而形成一第一族群裝置，第一族群裝置中之該電源分配單元42a、42b、42c藉由專屬且單一之該IP位址經由第一區域電源管理單元45a與遠端電源管理系統41傳遞資料。同樣地，該第二族群之電源分配單元43b亦群聚在一起，並與該第二區域電源管理單元43b聯繫以使所有該電源分配單元42d、42e、42f具有專屬且單一之IP位址而形成一第二族群裝置。第三族群之實施態樣亦同，故不再贅述。
該第一區域電源管理單元45a、第二區域電源管理單元45b及第三區域電源管理單元45c更可透過該內部網路47，例如可為但不限為一網際網路通訊協定，而直接與該遠端電源管理系統41聯繫。該遠端電源管理系統41之網路介面傳送/接收通訊資料、指令或訊息至/由第一區域電源管理單元45a、第二區域電源管理單元45b及第三區域電源管理單元45c時，僅需要每一區域電源管理單元43a、43b、43c各自具有單一IP位址之IP通訊協定進行運作，而每一電源分配單元42a~42i不需要具有IP位址即可運作。如此，第一區域電源管理單元45a、第二區域電源管理單元45b及第三區域電源管理單元45c亦可用於與傳統的電源分配單元進行通訊。
以及，每一個電源分配單元42a~42i包含有一個或多個電源插座以及檢測器，每一電源插座係對應插設一電子設備，且該電子設備具有一電源供應單元441a~449a，而該檢測器係用以指示電源插座的即時電壓及流經每一電源插座的電流，藉此以檢測每一電源供應單元441a~449a所耗用之電壓及電流資訊。又每一個電源分配單元42a~42i可傳送每一個電源插座的運作資料與耗電資訊至其所對應之區域電源管理單元45a、45b、45c。該第一區域電源管理單元45a係為單一即時允用該第一族群裝置之資源，而該第一族群裝置則包含大範圍的電源裝置，像是第一族群之電源分配單元、電源供應器、電池機架、檢測器及人性管理介面(Human Management Interface, HMI)等。同樣地，該第二區域電源管理單元45b係為單一即時允用該第二族群裝置之資源，而該第三區域電源管理單元45c係為單一即時允用該第三族群裝置之資源。
於一些本實施例中，第一區域之複數個電源分配單元45a~45c可以是但不限為不具無線網路連線功能之電源分配單元，且可藉由有線的通訊介面與第一區域電源管理單元45a的內部通訊介面(internal communication interface)連接，例如電子工業聯盟(Electronic Industries Alliance, EIA)之串列式通訊介面(RS-232、RS-499、RS-423、RS-485)、控制器區域網路(Controller Area Network, CAN-bus)、火線1394(FireWire, IEEE 1394)、藍芽(Bluetooth)、光纖通道介面(Fibre Channel)、無限寬頻(Infiniband)或乙太網路(Ethernet)。
換言之，主動式電源管理架構4可藉由第一~第三區域電源管理單元45a~45c控制電源分配單元42a~42i運作，且與第一~第三區域電源管理單元45a~45c彼此之間更可以點對點的方式傳遞其他電源分配單元所對應連接之耗電設備之狀況資訊，例如，電源分配單元、電源供應單元(PSU)、電池架(battery rack)、檢測器(sensor)以及使用者管理介面(Human Management interface)之狀況資訊，進而可使遠端電源管理系統41可以實現區域性的電源管理方式，並可更有效率的管控、彙整不同區域之間的電力供應及電源控制。
於本實施例中，運作時，遠端電源管理系統41會傳送對應的設定檔至每一個區域電源管理單元45a~45c，使每一個區域電源管理單元45a~45c可依據各自的設定檔中記錄的管理策略或/及原則自行即時地控制所連接之複數個電源分配單元42a~42i的運作。換言之，主動式電源管理架構4可藉由每一個區域電源管理單元45a~45c的控制器(未圖示)控制網路介面(Ethernet)及非網路介面，例如RS-232，之電源分配單元運作，以實現區城性地管理及控制之運作方式。
再請參閱第七圖，其係為第六圖中第一區域電源管理單元之方塊圖。即如第七圖所示，該第一區域電源管理單元45a包含網路通訊匯流排451、內部通訊匯流排452、控制器453、隨機存取記憶體454及儲存裝置455。該網路通訊匯流排451係用以透過內部網路47連接至遠端電源管理系統41。而該內部通訊匯流排451則組配用以與第一族群之電源分配單元43a通訊。在實際應用時，該內部通訊匯流排452可包含有各式的通訊介面，即如USB介面、RS-232介面、RS-499介面、RS-423介面、RS-422介面、RS-485介面、控制器區域網路CAN介面、IEEE 1394介面、藍芽介面、光纖通道(Fibre Channel)介面、無線寬頻(Infiniband)介面，或乙太網路介面。該控制器453係連接至隨機存取記憶體454、網路通訊匯流排451、儲存裝置455，以及內部通訊匯流排452，用以搜集、分析、聚計及/或統合電源消耗資訊，進而減少遠端電源管理系統41之管理工作負載或消減該遠端電源管理系統41之處理程序負載。再者，控制器453可傳送指令至第一族群之電源分配單元43a，用以依據存放於儲存裝置455內之操作方針設定檔來調定該電源分配單元43a之電源消耗。儲存裝置455係組配用以存放該操作方針設定檔，而該操作方針設定檔則揭示該等電源分配單元43a之設定組合，並係透過內部網路47由該遠端電源管理系統41下載至該第一區域電源管理單元45a。值得注意的是，該網路通訊匯流排451則可以乙太網路介面施行之。又儲存裝置455可儲存該等電源分配單元43a之操作資料或電源消耗資訊。該隨機存取記憶體454則係組配用以供給控制器453一緩衝空間，並暫時存取控制器453於運作時所需之計算資料。
再者，第一區域電源管理單元45a更可包含有一外部顯示器457，用以顯示該等電源分配單元43a之操作資料或電源消耗資訊。而在實際應用時，外部顯示器457則可為一發光二極體或液晶顯示器面板。又，儲存裝置455更包含一內容轉換程式456，用以將接收自該等電源分配單元43a之資料轉換為適用之IP資料封包，進而透過該內部網路47傳送至該遠端電源管理系統41。
綜上所述，本案之主動式電源管理架構中的遠端電源管理系統主要透過內部網路搭配電源分配單元以及傳輸電纜所架構之雙向傳輸路徑以及電源線通訊技術，以取得電源分配單元及其所對應之電子設備中電源供應單元的電源資訊，並可對該資訊進行比對與分析，做出判斷及回應，再直接對電源分配單元下達指令，以使電源分配單元可依據該指令而對複數個電子設備進行電源控管。此外，更可藉由不同區域電源管理單元，實現網狀式的連結，即使是傳統的電源分配單元，亦可藉由區域電源管理單元達成。因此，遠端電源管理系統可藉由內部網路通訊及傳輸電纜之內部傳輸方式，迅速而有效率的取得每一電子設備即時的電源資訊，且不受外部網路傳輸時間、傳輸量之限制。且當其內部網路通訊方式為無線通訊方式時，更可使得放置電子設備及電源分配單元的機櫃之放置處不受網路線的佈線限制可以任意移動，使設計者易於增加或減少電源分配單元的數目，不會造成變更困難或變更成本昂貴。
更甚者，本案之主動式遠端電源管理系統更具有取得資訊方式較為便利、穩定性高等優點，且可依據每一電子設備設置之位置而進行簡易定址，使得其電源管理之資訊更為清晰。除此之外，遠端電源管理系統可主動依據透過內部網路通訊方式取得之電源資訊來進一步調整區域電力分配或是電源控管等作業，使得整體電源管理效率及穩定性更為提升，並可有效降低整體電源管理之成本。
本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
1‧‧‧傳統電源管理架構
11‧‧‧遠端電源管理系統
12、12a、12b‧‧‧電源分配單元
13‧‧‧網路管理系統
14、14a~14c‧‧‧電腦或伺服器
140‧‧‧中央處理器
141‧‧‧電源供應單元
15‧‧‧機櫃
16a‧‧‧第一外部網路
16b‧‧‧第二外部網路
18‧‧‧電纜
2‧‧‧主動式電源管理架構
21‧‧‧遠端電源管理系統
210‧‧‧資料庫
22‧‧‧電源分配單元
220‧‧‧內部網路通訊裝置
23‧‧‧網路管理系統
24‧‧‧電子設備
240‧‧‧中央處理器
241‧‧‧電源供應單元
26a‧‧‧第一外部網路
26b‧‧‧第二外部網路
27‧‧‧內部網路
28‧‧‧傳輸電纜
4‧‧‧主動式電源管理架構
41‧‧‧遠端電源管理系統
42a~42i‧‧‧電源分配單元
43a~43c‧‧‧第一~第三族群
441a~449a‧‧‧電源供應單元
45a~45c‧‧‧第一~第三區域電源管理單元
451‧‧‧網路通訊匯流排
452‧‧‧內部通訊匯流排
453‧‧‧控制器
454‧‧‧隨機存取記憶體
455‧‧‧儲存裝置
456‧‧‧內容轉換程式
457‧‧‧顯示器
46a‧‧‧第一外部網路
47‧‧‧內部網路
S31~S35‧‧‧主動式電源管理方法之步驟
第一圖：係為傳統資料中心之電源管理架構示意圖。
第二圖：係為傳統資料中心之電源管理及資訊傳遞架構示意圖。
第三圖：係為本案較佳實施例之主動式電源管理及資訊傳遞架構示意圖。
第四圖：係為本案較佳實施例之主動式電源管理方式流程圖。
第五圖：係為本案另一較佳實施例之主動式電源管理架構示意圖。
第六圖：係為第五圖所示之主動式電源管理架構及資訊傳遞示意圖。
第七圖：係為第六圖中第一區域電源管理單元之方塊圖。
2‧‧‧主動式電源管理架構
21‧‧‧遠端電源管理系統
210‧‧‧資料庫
22‧‧‧電源分配單元
220‧‧‧內部網路通訊裝置
23‧‧‧網路管理系統
24‧‧‧電子設備
240‧‧‧中央處理器
241‧‧‧電源供應單元
26a‧‧‧第一外部網路
26b‧‧‧第二外部網路
27‧‧‧內部網路
28‧‧‧傳輸電纜

Claims (20)

  1. 一種主動式電源管理架構，包含：
      一遠端電源管理系統，具有一資料庫；
      至少一電源分配單元，與該遠端電源管理系統經由一內部網路相通訊； 
      複數個電子設備，每一該電子設備包括一電源供應單元；以及

      複數個傳輸電纜，分別與該至少一電源分配單元以及該複數個電子設備之複數個電源供應單元連接，以架構於將該至少一電源分配單元輸出之電力傳輸至該複數個電源供應單元；
      其中，該複數個電源供應單元之一或多組資訊係以符合一電源線通訊 (Power Line Communication)協定方式透過該複數個傳輸電纜由該複數個電源供應單元傳輸至該至少一電源分配單元，該至少一電源分配單元並將該一或多組資訊傳輸至該遠端電源管理系統之該資料庫，俾由該遠端電源管理系統主動對該至少一電源分配單元下達一指令，以控制該至少一電源分配單元與該複數個電源供應單元之運作。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之主動式電源管理架構，其中該複數個傳輸電纜係為雙向通訊之傳輸電纜。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之主動式電源管理架構，其中該電源分配單元具有複數個電源插座，供該複數個電子設備透過該複數個傳輸電纜插接於該電源分配單元上，以使該電源分配單元與該複數個電子設備電連接。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之主動式電源管理架構，其中該一或多組資訊係為該複數個電子設備之網路位址、該複數個電源供應單元的輸入電壓、識別碼、輸入電流以及消耗功率資料至少其中之一。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之主動式電源管理架構，其中該遠端電源管理系統係依據該識別碼實現對電子設備之定位功能。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之主動式電源管理架構，其更具有一網路管理系統，該網路管理系統係透過一第一外部網路與該複數個電子設備相連接與通訊。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之主動式電源管理架構，其中該網路管理系統係透過一第二外部網路與該遠端電源管理系統相連接與通訊。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之主動式電源管理架構，其包括複數個區域電源管理單元以及複數個電源分配單元，藉由該內部網路使該遠端電源管理系統、該複數個電源分配單元以及該複數個區域電源管理單元彼此構成網狀的連結式網路以彼此通訊，俾使該遠端電源管理系統主動控制複數個區域之該複數個電源分配單元運作。
  9. 一種主動式電源管理方法，包含步驟：
      (a)提供一遠端電源管理系統、至少一電源分配單元、複數個電子設備以及複數個傳輸電纜，其中，該至少一電源分配單元係透過該複數個傳輸電纜與該複數個電子設備之複數個電源供應單元電連接；
      (b)將該複數個電源供應單元之一或多組資訊以符合一電源線通訊 (Power Line Communication)協定方式透過該複數個傳輸電纜由該複數個電源供應單元傳輸至該至少一電源分配單元；
      (c)該至少一電源分配單元將該一或多組資訊經由一內部網路傳輸至該遠端電源管理系統之一資料庫中；
      (d)該遠端電源管理系統依據該一或多組資訊主動對該至少一電源分配單元下達一指令；以及
      (e)該至少一電源分配單元因應該指令對該複數個電子設備之該複數個電源供應單元進行電源控制與管理。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之主動式電源管理方法，其中該複數個傳輸電纜係為雙向通訊之傳輸電纜。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之主動式電源管理方法，其中該電源分配單元具有複數個電源插座，供該複數個電子設備透過複數個傳輸電纜插接於該電源分配單元上，以使該電源分配單元與該複數個電子設備電連接。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之主動式電源管理方法，其中該一或多組資訊係為該電子設備之網路位址、該複數個電源供應單元的輸入電壓、識別碼、輸入電流以及消耗功率資料至少其中之一。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之主動式電源管理方法，其中步驟（a）更包含步驟：提供複數個區域電源管理單元以及複數個電源分配單元，藉由該內部網路使該遠端電源管理系統、該複數個電源分配單元以及該複數個區域電源管理單元彼此構成網狀的連結式網路以彼此通訊，且使該遠端電源管理系統主動控制該複數個區域之該複數個電源分配單元運作。
  14. 一種主動式電源管理架構，包含：
      一遠端電源管理系統，具有一資料庫；
      複數個電源分配單元；至少一區域電源管理單元，透過一內部網路與該遠端電源管理系統連結，且與該複數個電源分配單元連接，以進行區域性電源管理與控制；
      複數個電子設備，每一該電子設備包括一電源供應單元；以及
      複數個傳輸電纜，分別與該複數個電源分配單元以及該複數個電子設備之複數個電源供應單元連接，以架構於將該複數個電源分配單元輸出之電力傳輸至該複數個電源供應單元；
      其中，該複數個電源供應單元之一或多組資訊係以符合一電源線通訊 (Power Line Communication)協定方式透過該複數個傳輸電纜由該複數個電源供應單元傳輸至該複數個電源分配單元，該複數個電源分配單元並將該一或多組資訊藉由該至少一區域電源管理單元傳輸至該遠端電源管理系統之該資料庫，俾由該遠端電源管理系統主動對該複數個電源分配單元下達一指令，以控制該複數個電源分配單元與該複數個電源供應單元之運作。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之主動式電源管理架構，其中該電源分配單元具有複數個電源插座，供該複數個電子設備透過該複數個傳輸電纜插接於該電源分配單元上，以使該電源分配單元與該複數個電子設備電連接。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之主動式電源管理架構，其中該一或多組資訊係為該複數個電子設備之網路位址、該複數個電源供應單元的輸入電壓、識別碼、輸入電流以及消耗功率資料至少其中之一。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之主動式電源管理架構，其中該遠端電源管理系統係依據該識別碼實現對電子設備之定位功能。
  18. 如申請專利範圍第14項所述之主動式電源管理架構，其更具有一網路管理系統，該網路管理系統係透過一第一外部網路與該複數個電子設備相連接與通訊。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之主動式電源管理架構，其中該網路管理系統係透過一第二外部網路與該遠端電源管理系統相連接與通訊。
  20. 如申請專利範圍第14項所述之主動式電源管理架構，其中該區域電源管理單元包含：一網路通訊匯流排、一內部通訊匯流排、一控制器、一隨機存取記憶體及一儲存裝置，其中該區域電源管理單元透過該內部網路連接至該遠端電源管理系統，且透過該內部通訊匯流排與該複數個傳輸電纜連接至該複數個電源分配單元，運作時，該區域電源管理單元依據各自的一設定檔中記錄的管理策略或/及原則自行即時地控制所連接之該複數個電源分配單元的運作。
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