TWI460965B - 隔離式備援電力控制系統 - Google Patents

Description

隔離式備援電力控制系統

本發明係有關一種隔離式備援電力控制系統，特別是指應用於不斷電設備系統，使用集成服務路由器控制複數個獨立設置之電力供應裝置與一備援電力供應裝置進行斷路或導通狀態切換。

按，電腦或其它電子設備運作的過程中，不間斷之電源輸入為維持其正常運轉之基本條件；惟，現今公用電力系統(市電)常受到輸配線路斷線及異常事故發生，往往造成電力出現異常跳電或電力中斷等狀況，進而影響電力的供電品質，也間接影響到電腦或其它電子設備無法維持正常運作。因此，不斷電式電力供應裝置(Uninterruptible Power Supply；簡稱UPS)已經被廣泛的應用，例如工作站伺服器或個人電腦設備，乃配置有不斷電式電力供應裝置，可在主電源(如市電)發生斷電狀況時，即由不斷電式電力供應裝置對工作站伺服器或個人電腦設備繼續提供電力，以藉此避免工作站伺服器或個人電腦設備因受到不預期的突然斷電狀況而導致重要資料的流失。

於不斷電設備系統中，為了避免已配置不斷電式 電力供應裝置發生異常狀況，習知不斷電系統備援方式是於每一不斷電式電力供應裝置另連接有一不斷電式電力供應裝置以作為電力的備援；如此一來，若令不斷電式電力供應裝置配置數量為N，於每一不斷電式電力供應裝置另連接有一不斷電式電力供應裝置以作為電力的備援，則所需不斷電式電力供應裝置總配置數量必須為2N，即造成所需成本及所需設置空間的增加。

鑒於上述之缺點，本發明之一範疇在於提供一種隔離式備援電力控制系統，解決習知不斷電系統備援方案，須於每一不斷電式電力供應裝置另連接有一不斷電式電力供應裝置以作為電力的備援，所造成所需成本及所需設置空間的增加。

根據本發明所揭露之一隔離式備援電力控制系統，應用於不斷電設備系統，其包括有一備援電力供應裝置、複數個電力供應裝置及至少一集成服務路由器。

該等電力供應裝置係各別獨立設置並分別與備援電力供應裝置連接，而每一電力供應裝置分別設有一電源自動切換開關，電源自動切換開關包含有一第 一接點及一第二接點，第一接點係設於備援電力供應裝置與電力供應裝置所連接之迴路之間，第二接點係設於其電力供應裝置所設之迴路；集成服務路由器用以作為該等電力供應裝置之供電異常偵測及用以作為該等電源自動切換開關之控制，且集成服務路由器係與該等電力供應裝置連接及該等電源自動切換開關連接。

本發明之隔離式備援電力控制系統，當集成服務路由器偵測到其中一電力供應裝置發生異常時，由集成服務路由器控制發生異常電力供應裝置之電源自動切換開關切換到第一接點，令發生異常電力供應裝置與該備援電力供應裝置導通，由備援電力供應裝置傳輸電力至發生異常電力供應裝置迴路，以維持電力不中斷；再由集成服務路由器控制未發生異常電力供應裝置之電源自動切換開關切換到第二接點，令未發生異常電力供應裝置與該備援電力供應裝置未導通，避免備援電力供應裝置發生過載情況。

如此，本發明之隔離式備援電力控制系統不論配置多少電力供應裝置，只須設置一組備援電力供應裝置，用以作為發生異常電力供應裝置之電力供給，避免所需成本及所需設置空間的增加。

為使 貴審查員方便簡捷瞭解本發明之其他特徵內容與優點及其所達成之功效能夠更為顯現，茲將本發明配合附圖，詳細敘述本發明之特徵以及優點，以下之各實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請先參閱第1圖所示，本發明係揭露一種隔離式備援電力控制系統，用以應用於不斷電設備系統，其包括有一備援電力供應裝置1、複數個電力供應裝置2、3、4、5及至少一或一個以上之集成服務路由器6。

備援電力供應裝置1係可為不斷電式電力供應裝置(Uninterruptible Power Supply；簡稱UPS)。

本發明試舉一實施方式，預設該等電力供應裝置2、3、4、5共為四組，其實際電力供應裝置之配置數量可依照使用者之負載配置數量作增減。該等電力供應裝置2、3、4、5係各別為獨立迴路並各別獨立設置，且該等電力供應裝置2、3、4、5係分別與備援電力供應裝置1連接，每一電力供應裝置2、3、4、5分別設有一電源自動切換開關(Automatic Transfer Switches；簡稱ATS)21、31、41、51，每一電源自動切換開關21、31、41、51其包含有一第一接點211、311、41 1、511及一第二接點212、312、412、512，而第一接點211、311、411、511係設於備援電力供應裝置1與電力供應裝置2、3、4、5所連接之迴路之間，而第二接點212、312、412、512係設於其電力供應裝置2、3、4、5所設之迴路。所述該等電力供應裝置2、3、4、5係可為不斷電式電力供應裝置(Uninterruptible Power Supply；簡稱UPS)。

集成服務路由器(Isolation system redundancy；簡稱ISR)6用以作為該等電力供應裝置2、3、4、5之供電異常偵測及用以作為該等電源自動切換開關21、31、41、51之控制，且集成服務路由器6係與該等電力供應裝置2、3、4、5連接及該等電源自動切換開關21、31、41、51連接。

本發明試舉一實施方式，所述集成服務路由器6用以偵測該等電力供應裝置2、3、4、5內部所設之跳脫開關狀態來取得一控制訊號，即該等電力供應裝置2、3、4、5其內部跳脫開關為正常狀態時，則無控制訊號產生(如：控制訊號為0)；其次，當該等電力供應裝置2、3、4、5其內部跳脫開關為跳脫狀態時，則可產生一控制訊號(如：控制訊號為1)。藉此，當一電力供應裝置2發生供電異常時， 發生異常電力供應裝置2其跳脫開關則為跳脫狀態，由集成服務路由器6偵測到發生異常電力供應裝置2其跳脫開關產生一控制訊號，再由集成服務路由器6發送一開關控制訊號至電源自動切換開關21，以對電源自動切換開關21進行控制。

本發明之隔離式備援電力控制系統主要技術特徵在於：將各別獨立設置(例如：每一電力供應裝置2、3、4、5可分別設置於不同機房)之電力供應裝置2、3、4、5分別與一備援電力供應裝置1保持電性連接。即當該等電力供應裝置2、3、4、5皆處於正常工作狀態時，每一電力供應裝置2、3、4、5所設之電源自動切換開關21、31、41、51係保持切換到第一接點211、311、411、511，令該等電力供應裝置2、3、4、5係與備援電力供應裝置1保持在導通狀態，如此一來，可使備援電力供應裝置1以不間斷方式(無切換時間差)，即時提供電力給發生異常之電力供應裝置。其次，當集成服務路由器6偵測到其中一電力供應裝置2發生異常時，由集成服務路由器6控制發生異常電力供應裝置2之電源自動切換開關21切換到第一接點211，令發生異常電力供應裝置2可與備援電力供應裝置1導通，由備援電力供應裝置1供給電力 至發生異常電力供應裝置2迴路，以維持電力不中斷；由集成服務路由器6控制其它未發生異常電力供應裝置3、4、5之電源自動切換開關31、41、51切換到第二接點312、412、512，令未發生異常電力供應裝置3、4、5與備援電力供應裝置1未導通(斷路)(如第2圖所示)，避免備援電力供應裝置1發生過載情況。

請參閱第2圖所示，所述集成服務路由器6係可連接有一電力監控模組7，由電力監控模組7用以監控集成服務路由器6之操作。當電力監控模組7發送一控制命令或當電力監控模組7與集成服務路由器6發生斷訊時，即可令集成服務路由器6啟動；當電力監控模組7停止發送控制命令或當電力監控模組7與集成服務路由器6訊號連線回覆時，即可令集成服務路由器6回覆待機偵測模式。所述電力監控模組7可為一監控軟硬體(如：Supervisory Control And Data Acquisition；簡稱SCADA)。

請參閱第3圖所示，本發明之隔離式備援電力控制系統，集成服務路由器6可設置至少一個或一個以上，當集成服務路由器6設置一個以上時，可將該等集成服務路由器6以並聯方式連接，而每一集成服務路由器6係為獨立工作並分別與該等電力供應裝置 2、3、4、5及該等電源自動切換開關21、31、41、51連接，即當其中一集成服務路由器6移除或其中一集成服務路由器6停止工作於維修時，另一集成服務路由器6仍可繼續作為該等電力供應裝置2、3、4、5之供電異常偵測及用以作為該等電源自動切換開關21、31、41、51之控制。

值得注意的事，所述集成服務路由器6具有儲能(電力)裝置。於平時使用時，集成服務路由器6可連接至市電或機房電力，由市電或機房電力供給電力給集成服務路由器6，而同時集成服務路由器6可將部份電力儲存至儲能裝置；當市電或機房電力無法正常傳輸電力給集成服務路由器6時，集成服務路由器6可由內部之儲能裝置供給電力，讓集成服務路由器6仍可維持正常運作，而不受外部斷電影響。另外，所述集成服務路由器6可利用有線或無線通訊系統與電力監控模組7連接，使得監控人員透過電力監控模組7可於遠端對集成服務路由器6進行控制。

綜上所述，本發明隔離式備援電力控制系統係將複數個電力供應裝置2、3、4、5只須與一備援電力供應裝置1連接，透過每一個電力供應裝置2、3、4、5分別設有電源自動切換開關21、31、41、51，而利用集成服務路由器6作為該等電力 供應裝置2、3、4、5之供電異常偵測及用以作為該等電源自動切換開關21、31、41、51之控制，達到隔離式備援電力控制系統不論配置多少電力供應裝置2、3、4、5，只須設置一備援電力供應裝置1，用以作為發生異常電力供應裝置2、3、4、5之電力供給，避免所需成本及所需設置空間的增加。

惟，上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，該實施例並非用以限制本發明，而凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

1‧‧‧備援電力供應裝置

2~5‧‧‧電力供應裝置

21、31、41、51‧‧‧電源自動切換開關

211、311、411、511‧‧‧第一接點

212、312、412、512‧‧‧第二接點

6‧‧‧集成服務路由器

7‧‧‧電力監控模組

第1圖係為本發明之隔離式備援電力控制系統第一架構實施例示意圖。

第2圖係為本發明之隔離式備援電力控制系統第二架構實施例示意圖。

第3圖係為本發明之隔離式備援電力控制系統第三架構實施例示意圖。

1‧‧‧備援電力供應裝置

2~5‧‧‧電力供應裝置

21、31、41、51‧‧‧電源自動切換開關

211、311、411、511‧‧‧第一接點

212、312、412、512‧‧‧第二接點

6‧‧‧集成服務路由器

Claims (6)

1. 一種隔離式備援電力控制系統，尤指應用於不斷電設備系統，系包括有：一備援電力供應裝置；複數個電力供應裝置，係分別與該備援電力供應裝置連接，每一電力供應裝置分別設有一電源自動切換開關，該電源自動切換開關包含有一第一接點及一第二接點，該第一接點係設於該備援電力供應裝置與該電力供應裝置所連接之迴路之間，該第二接點係設於該電力供應裝置所設之迴路；至少一集成服務路由器，用以作為該等電力供應裝置之供電異常偵測及用以作為該等電源自動切換開關之控制，該集成服務路由器係與該等電力供應裝置連接及該等電源自動切換開關連接；當該等電力供應裝置於正常工作時，每一電力供應裝置之電源自動切換開關係保持切換到第一接點，使該等電力供應裝置與該備援電力供應裝置保持導通狀態；當集成服務路由器偵測到其中一電力供應裝置發生異常時，由集成服務路由器控制發生異常電力供應裝置之電源自動切換開關切換到第一接點，令發生異常電力供應裝置與該備援電力供應裝置保持導通狀態，再由集成服務路由器控制未發生異常電力供應裝置之電源自動切換開關切換到第二接點，令未發生異常電力供應裝置與該備援電力供應裝置未導通狀態。
2. 如請求項1所述之隔離式備援電力控制系統，其中該集成服務路由器係可連接有一電力監控模組，由電力監控模組用以監控集成服務路由器之操作。
3. 如請求項2所述之隔離式備援電力控制系統，其中該集成服務路由器可利有線通訊系統與該電力監控模組連接。
4. 如請求項2所述之隔離式備援電力控制系統，其中該集成服務路由器可利無線通訊系統與該電力監控模組連接。
5. 如請求項1所述之隔離式備援電力控制系統，其中該集成服務路由器可設置一個以上，該等集成服務路由器以並聯方式連接，每一集成服務路由器係為獨立工作並分別與該等電力供應裝置及該等電源自動切換開關連接。
6. 如請求項1所述之隔離式備援電力控制系統，其中該集成服務路由器具有儲能裝置。