TWI523377B - 不斷電裝置及其電源供應方法 - Google Patents

Description

不斷電裝置及其電源供應方法

本發明係有關於一種電源供應裝置及其電源供應方法，特別是一種不斷電裝置及其電源供應方法。

不斷電系統(uninterrupted power supply，簡稱為UPS)被使用在多種電源管理之應用，以對負載裝置提供不斷電之電源，例如，對欲操作在當主電源斷電時之負載裝置提供電源。

一般來說，不斷電系統包含(或是連接到)主電源及備用電源；當主電源斷電時，備用電源可以對負載裝置供電。

通常來說，主電源是交流電源，例如從電力公司所供給的電源；備用電源則通常包含一或多個電池，以提供直流電源。

請參考第一圖，其係為習知不斷電系統之應用方塊圖。電力分配單元(power distribution unit，簡稱為PDU)106包含複數之插槽108；至少一電力供應單元(power supply unit，簡稱為PSU)110電性連接至電力分配單元106並安插配置於插槽108內；電力分配單元106電性連接至不斷電單元104及負載裝置112；交流電源裝置102電性連接至不斷電單元104。

如第一圖所示之先前技術具有下列缺點：

1.需要使用兩個機櫃(不斷電單元104使用一個，電力分配單元106及安插配置於插槽108內之電力供應單元110使用另一個)，因此顯得浪費空間。

2.當更換不斷電單元104時，需要停機。

3.需額外的配線佈置，因此材料成本與人工成本較高，組裝效率較低。

後來，遂有將不斷電單元104及電力供應單元110結合的產品。請參考第二圖，其係為習知不斷電系統之另一應用方塊圖。電力分配單元106包含複數之插槽108；至少一電力供應及不斷電單元114電性連接至電力分配單元106並安插配置於插槽108內；電力分配單元106電性連接至交流電源裝置102及負載裝置112。

第二圖所示之先前技術中，雖然只需要使用一個機櫃(電力分配單元106，與安插配置於插槽108內的電力供應及不斷電單元114共用一個機櫃)，但其效能卻不好；因為受限於電力供應及不斷電單元114的不斷電部份的輸出功率而無法提昇電力供應及不斷電單元114的整體功率；另外，電力供應及不斷電單元114已將電力供應部分與不斷電部分之功能做結合，因而無法彈性變更不斷電部份之需求功率；再者，當電力供應及不斷電單元114的電力供應部份或是不斷電部份損壞時，亦需要停機並且更換整個電力供應及不斷電單元114。

為改善上述習知技術之缺點，本發明之目的在於提供一種不斷電 裝置及其電源供應方法，藉以改善不斷電系統的效能，並減少機櫃以節省空間。

為達成本發明之上述目的，本發明之不斷電裝置係應用於交流電源裝置及負載裝置，不斷電裝置包含：電力分配單元，電性連接至交流電源裝置及負載裝置，電力分配單元包含複數之插槽；電力供應單元，電性連接至電力分配單元並安插配置於插槽內；及不斷電單元，電性連接至電力分配單元並安插配置於插槽內。

為達成本發明之上述目的，本發明之不斷電裝置之電源供應方法係應用於交流電源裝置及負載裝置，不斷電裝置之電源供應方法包含下列步驟：交流電源裝置傳送交流電源至電力分配單元，其中電力分配單元電性連接至負載裝置，且電力分配單元包含複數之插槽；提供電力供應單元，其中電力供應單元電性連接至電力分配單元並安插配置於插槽內；提供不斷電單元，其中不斷電單元電性連接至電力分配單元並安插配置於插槽內；電力分配單元接收交流電源後，電力分配單元經由插槽傳送交流電源至電力供應單元；電力供應單元接收交流電源後，電力供應單元轉換交流電源成為直流電源；電力供應單元轉換交流電源成為直流電源後，電力供應單元經由插槽傳送直流電源至電力分配單元；及電力分配單元接收直流電源後，電力分配單元經由插槽傳送直流電源至不斷電單元。

本發明之優點與功效在於：

1.線路簡單。

2.只需要一個機櫃，因此節省空間。

3.不需額外的配線佈置，因此材料成本與人工成本較低，組裝效率較高。

4.可依照需求調整電力供應單元及不斷電單元的數量。

5.如果其中一個不斷電單元損壞，只需更換損壞的不斷電單元，且不斷電裝置不需要停機。

6.可彈性變更不斷電單元的需求功率。

102‧‧‧交流電源裝置

104‧‧‧不斷電單元

106‧‧‧電力分配單元

108‧‧‧插槽

110‧‧‧電力供應單元

112‧‧‧負載裝置

114‧‧‧電力供應及不斷電單元

116‧‧‧交流電源

118‧‧‧直流電源

120‧‧‧不斷電裝置

122‧‧‧機櫃

S102~S114‧‧‧步驟

S202~S216‧‧‧步驟

第一圖為習知不斷電系統之應用方塊圖。

第二圖為習知不斷電系統之另一應用方塊圖。

第三圖為本發明之不斷電裝置方塊圖。

第四圖為本發明之不斷電裝置之應用示意圖。

第五圖為本發明之不斷電裝置之一實施例方塊圖。

第六圖為本發明之不斷電裝置之電源供應方法之一實施例流程圖。

第七圖為本發明之不斷電裝置之電源供應方法之另一實施例流程圖。

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，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非用以限制本案。

請參考第三圖，其係為本發明之不斷電裝置方塊圖。不斷電裝置120係應用於交流電源裝置102及負載裝置112；不斷電裝置120包含電力分配單元106、至少一電力供應單元110及至少一不斷電單元104；電力分配單元106包含複數之插槽108。

電力分配單元106電性連接至交流電源裝置102及負載裝置112；電力供應單元110電性連接至電力分配單元106並安插配置於插槽108內；不斷電單元104電性連接至電力分配單元106並安插配置於插槽108內。

在一具體之實施例，不斷電裝置120包含複數之電力供應單元110及複數之不斷電單元104；不斷電單元104係為可插拔式；電力供應單元110係為可插拔式；不斷電裝置120係安置於機櫃122內。

當交流電源裝置102可用時，對不斷電單元104充電的路徑如下：交流電源裝置102傳送交流電源116至電力分配單元106。

電力分配單元106接收交流電源116後，電力分配單元106經由插槽108傳送交流電源116至電力供應單元110。

電力供應單元110接收交流電源116後，電力供應單元110轉換交流電源116成為直流電源118。

電力供應單元110轉換交流電源116成為直流電源118後，電力供應單元110經由插槽108傳送直流電源118至電力分配單元106。

電力分配單元106接收直流電源118後，電力分配單元106經由插槽108傳送直流電源118至不斷電單元104，以對不斷電單元104充電。

當交流電源裝置102可用時，對負載裝置112供電的路徑如下：交流電源裝置102傳送交流電源116至電力分配單元106。

電力分配單元106接收交流電源116後，電力分配單元106經由插槽108傳送交流電源116至電力供應單元110。

電力供應單元110接收交流電源116後，電力供應單元110轉換交流電源116成為直流電源118。

電力供應單元110轉換交流電源116成為直流電源118後，電力供應單元110經由插槽108傳送直流電源118至電力分配單元106。

電力分配單元106接收直流電源118後，電力分配單元106傳送直流電源118至負載裝置112，以對負載裝置112供電。

當交流電源裝置102不可用時，不斷電單元104係經由插槽108及電力分配單元106對負載裝置112供電。

請參考第四圖，其係為本發明之不斷電裝置之應用示意圖；不斷電單元104及電力供應單元110業已安插配置於上述插槽108內。

請參考第五圖，其係為本發明之不斷電裝置之一實施例方塊圖；不斷電裝置120包含四個電力供應單元110及三個不斷電單元104；第四圖及第五圖僅為本發明之實施例，電力供應單元110及不斷電單元104可視實際需求進行配置，並不需要一對一的對應，因而具有彈性變更需求功率的優點。

本發明之不斷電裝置120中，不斷電單元104及電力供應單元110各自獨立且皆安插配置於插槽108內以電性連接至電力分配單元106；當交流電源裝置102可用時，由電力供應單元110提供低壓 直流電給負載裝置112；當交流電源裝置102不可用時，則由不斷電單元104對負載裝置112供電。

請參考第六圖，其係為本發明之不斷電裝置之電源供應方法之一實施例流程圖。本發明之不斷電裝置之電源供應方法係應用於交流電源裝置及負載裝置；不斷電裝置之電源供應方法可包含下列步驟：

S102：交流電源裝置傳送交流電源至電力分配單元。

電力分配單元電性連接至負載裝置，且電力分配單元包含複數之插槽。

S104：提供電力供應單元。

電力供應單元電性連接至電力分配單元並安插配置於插槽內。在一具體之實施例，可提供複數之電力供應單元；電力供應單元係為可插拔式。

S106：提供不斷電單元。

不斷電單元電性連接至電力分配單元並安插配置於插槽內。在一具體之實施例，可提供複數之不斷電單元；不斷電單元係為可插拔式。

電力分配單元、安插配置於插槽內之電力供應單元及安插配置於插槽內之不斷電單元係共同安置於機櫃內。

S108：電力分配單元接收交流電源後，電力分配單元經由插槽傳送交流電源至電力供應單元。

S110：電力供應單元接收交流電源後，電力供應單元轉換交流電源成為直流電源。

S112：電力供應單元轉換交流電源成為直流電源後，電力供應單元經由插槽傳送直流電源至電力分配單元。

S114：電力分配單元接收直流電源後，電力分配單元經由插槽傳送直流電源至不斷電單元，以對不斷電單元充電。

請參考第七圖，其係為本發明之不斷電裝置之電源供應方法之另一實施例流程圖。本發明之不斷電裝置之電源供應方法係應用於交流電源裝置及負載裝置；不斷電裝置之電源供應方法包含下列步驟：

S202：交流電源裝置傳送交流電源至電力分配單元。

電力分配單元電性連接至負載裝置，且電力分配單元包含複數之插槽。

S204：提供電力供應單元。

電力供應單元電性連接至電力分配單元並安插配置於插槽內。在一具體之實施例，可提供複數之電力供應單元；電力供應單元係為可插拔式。

S206：提供不斷電單元。

不斷電單元電性連接至電力分配單元並安插配置於插槽內。在一具體之實施例，可提供複數之不斷電單元；不斷電單元係為可插拔式。

電力分配單元、安插配置於插槽內之電力供應單元及安插配置於插槽內之不斷電單元係共同安置於機櫃內。

S208：電力分配單元接收交流電源後，電力分配單元經由插槽傳送交流電源至電力供應單元。

S210：電力供應單元接收交流電源後，電力供應單元轉換交流電源成為直流電源。

S212：電力供應單元轉換交流電源成為直流電源後，電力供應單元經由插槽傳送直流電源至電力分配單元。

S216：電力分配單元接收直流電源後，電力分配單元傳送直流電源至負載裝置，以對負載裝置供電。

此外，當交流電源裝置不可用時，不斷電單元係經由插槽及電力分配單元對負載裝置供電。

本發明之不斷電裝置120及其電源供應方法的至少具有下列優點：

1.線路簡單。

2.只需要一個機櫃，因此節省空間。

3.不需額外的配線佈置，因此材料成本與人工成本較低，組裝效率較高。

4.可依照需求調整電力供應單元110及不斷電單元104的數量。

5.如果其中一個不斷電單元104損壞，只需更換損壞的不斷電單元104，且不斷電裝置120不需要停機。

6.可彈性變更需求功率。

綜上所述，當知本發明已具有產業利用性、新穎性與進步性，又本發明之構造亦未曾見於同類產品及公開使用，完全符合發明專利申請要件，爰依專利法提出申請。

102‧‧‧交流電源裝置

104‧‧‧不斷電單元

106‧‧‧電力分配單元

108‧‧‧插槽

110‧‧‧電力供應單元

112‧‧‧負載裝置

116‧‧‧交流電源

118‧‧‧直流電源

120‧‧‧不斷電裝置

122‧‧‧機櫃

Claims (6)

1. 一種不斷電裝置，係應用於一交流電源裝置及一負載裝置，該不斷電裝置包含：一電力分配單元，電性連接至該交流電源裝置及該負載裝置，該電力分配單元包含複數個插槽；一電力供應單元，電性連接至該電力分配單元並為可插拔式地安插配置於該複數個插槽內；及一不斷電單元，電性連接至該電力分配單元並為可插拔式地安插配置於該複數個插槽內，其中該交流電源裝置傳送一交流電源至該電力分配單元，該電力分配單元經由安插配置該電力供應單元之該插槽傳送該交流電源至該電力供應單元；該電力供應單元轉換該交流電源成為一直流電源；該電力供應單元經由安插配置該電力供應單元之該插槽傳送該直流電源至該電力分配單元；該電力分配單元經由安插配置該不斷電單元之該插槽傳送該直流電源至該不斷電單元。
2. 如申請專利範圍第1項所述之不斷電裝置，其中該電力分配單元傳送該直流電源至該負載裝置。
3. 如申請專利範圍第1項所述之不斷電裝置，其中當該交流電源裝置不可用時，該不斷電單元係經由該插槽及該電力分配單元對該負載裝置供電。
4. 一種不斷電裝置之電源供應方法，係應用於一交流電源裝置及一負載裝置，該不斷電裝置之電源供應方法包含下列步驟： a.該交流電源裝置傳送一交流電源至一電力分配單元，其中該電力分配單元電性連接至該負載裝置，且該電力分配單元包含複數之插槽；b.提供一電力供應單元，其中該電力供應單元電性連接至該電力分配單元並為可插拔式地安插配置於該插槽內；c.提供一不斷電單元，其中該不斷電單元電性連接至該電力分配單元並為可插拔式地安插配置於該插槽內；d.該電力分配單元經由安插配置該電力供應單元之該插槽傳送該交流電源至該電力供應單元；e.該電力供應單元轉換該交流電源成為一直流電源；f.該電力供應單元經由安插配置該電力供應單元之該插槽傳送該直流電源至該電力分配單元；及g.該電力分配單元經由安插配置該不斷電單元之該插槽傳送該直流電源至該不斷電單元。
5. 如申請專利範圍第4項所述之不斷電裝置之電源供應方法，更包含下列步驟：h.該電力分配單元接收該直流電源後，該電力分配單元傳送該直流電源至該負載裝置。
6. 如申請專利範圍第4項所述之不斷電裝置之電源供應方法，其中當該交流電源裝置不可用時，該不斷電單元係經由該插槽及該電力分配單元對該負載裝置供電。