TWI625027B - 配電裝置及其操作方法 - Google Patents

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詹智強
林文祥
連晉
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台達電子工業股份有限公司
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Abstract

一種包含備援儲能功能之配電裝置,接收第一輸入電源且包括:輸出模組、轉換模組、儲能單元及管理單元。當第一輸入電源正常時,輸出模組輸出第一輸入電源,且管理單元控制轉換模組轉換第一輸入電源為第一電源對儲能單元充電;當第一輸入電源故障時,儲能單元輸出第二電源至轉換模組,且管理單元控制轉換模組轉換第二電源為第二輸入電源至轉換模組的第二輸出模組。

Description

配電裝置及其操作方法
本創作有關一種配電裝置及其操作方法,尤指一種包含備援儲能功能之配電裝置及其操作方法。
配電裝置(Power Distribution Unit)是一種具有多個電源插座的電源,可以為機架(frame)中的伺服(server)器和儲存系統提供電源。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所組成的資料中心(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,資料中心利用配電裝置分配每台電腦或伺服器所需的電力。
配電裝置分為簡易型(Dump)和智能型(Intelligent)兩種,單純提供電源分配給設備為簡易型配電裝置;現行的智能型配電裝置除了保持原有分配電源功能外,還可以透過遠端網路做電源監控量測,並利用遠端控制管理每一 個配電裝置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。
然現有配電裝置皆未有備援供電的設計,因此當輸入電源斷電時,無法持續供應配電裝置的後端負載運作所需電力。因此,如何設計出一種配電裝置及其操作方法,乃為本案創作人所欲行克服並加以解決的一大課題。
為了解決上述問題,本發明提供一種配電裝置,以克服習知技術的問題。因此,本發明配電裝置包括:第一輸出模組,接收第一輸入電源。第二輸出模組,連接第一輸出模組,且接收第一輸入電源。轉換模組,連接第一輸出模組與第二輸出模組,且接收第一輸入電源。儲能單元,連接轉換模組。管理單元,連接第一輸出模組、第二輸出模組、轉換模組及儲能單元之間。其中,當第一輸入電源正常時,第一輸出模組與第二輸出模組輸出第一輸入電源,且管理單元控制轉換模組轉換第一輸入電源為第一電源對儲能單元充電;當第一輸入電源故障時,儲能單元輸出第二電源至轉換模組,且管理單元控制轉換模組轉換第二電源為第二輸入電源至第二輸出模組輸出。
於一實施例中,其中轉換模組更包括:第一轉換單元,連接儲能單元,且接收第一輸入電源。第二轉換單元,連接儲能單元與第二輸出模組之間。其中,第一轉換單元轉換第一輸入電源為第一電源對儲能單元充電,且第二轉換單元轉換第二電源為第二輸入電源至第二輸出模組。
於一實施例中,其中第二轉換單元為直流-直流轉換器或直流-交流轉換器,當第二轉換單元為直流-直流轉換器且第一輸入電源故障時,第二轉換單元轉換第二電源為直流的第二輸入電源至第二輸出模組輸出;當第二轉換 單元為直流-交流轉換器且第一輸入電源故障時,第二轉換單元轉換第二電源為交流或調制交流的第二輸入電源至第二輸出模組輸出。
於一實施例中,其中第二轉換單元包括直流-直流轉換器及直流-交流轉換器,且透過管理單元設定第二轉換單元輸出的電源為直流、交流或調制交流的第二輸入電源;當第一輸入電源故障時,第二轉換單元依據管理單元的設定而轉換第二電源為直流、交流或調制交流的第二輸入電源至第二輸出模組輸出。
於一實施例中,其中第一轉換單元為雙向交流-直流轉換器,當第一輸入電源故障時,第一轉換單元轉換第二電源為交流的第三輸入電源至第一輸出模組輸出。
於一實施例中,其中配電模組更包括:第一開關,連接第一輸出模組與第一轉換單元,且接收第一輸入電源。第二開關,連接第二輸出模組與第二轉換單元之間。其中,當第一輸入電源正常時,第一開關導通且第二開關不導通,第一輸入電源由第一輸出模組與第二輸出模組輸出;當第一輸入電源故障時,第一開關不導通,以斷開第一輸出模組與第一輸入電源的連接,且第二開關導通,第二輸入電源通過第二開關至第二輸出模組輸出。
於一實施例中,其中第一輸出模組更包括:複數個第一輸出埠。第一控制單元,連接管理單元。複數個檢測單元,對應連接第一輸出埠與第一控制單元之間。複數個第一開關單元,對應連接第一輸出埠與第一控制單元之間。其中,檢測單元檢測第一輸出埠上的第一輸入電源的資訊,並透過第一控制單元轉換第一輸入電源的資訊為第一電源資訊,且輸出第一電源資訊至管理單元,管理單元依據第一電源資訊判斷導通或不導通第一開關單元。
於一實施例中,其中第二輸出模組更包括:複數個第二輸出埠。第二控制單元,連接管理單元。複數個檢測單元,對應連接第二輸出埠與第二 控制單元之間。複數個第二開關單元,對應連接第二輸出埠與第二控制單元之間。其中,檢測單元檢測第二輸出埠上的第一輸入電源的資訊,並透過第二控制單元轉換第一輸入電源的資訊為第二電源資訊,且輸出第二電源資訊至管理單元,管理單元依據第二電源資訊判斷導通或不導通第二開關單元。
於一實施例中,其中配電裝置更包括自訂單元,自訂單元連接管理單元,並設定第一輸入電源的一電源品質,管理單元依據電源品質判斷第一輸入電源正常或故障。
於一實施例中,其中自訂單元所設定的電源品質包括第一輸入電源的電壓值上下限、電流值上限、相位差、功率因數及頻率上下限。
於一實施例中,其中儲能單元輸出儲能資訊至管理單元,且當管理單元依據儲能資訊判斷儲能單元故障、溫度異常或電壓值異常時,管理單元控制關閉第一轉換單元與第二轉換單元。
於一實施例中,其中配電裝置更包括:殼體,容置第一輸出模組、第二輸出模組、轉換模組及管理單元。其中,殼體包括容置空間,容置空間容置儲能單元,且供儲能單元更換或擴充。
於一實施例中,其中於容置空間中的儲能單元為可插拔之儲能單元。
於一實施例中,其中配電裝置更包括傳輸單元,連接管理單元,且對外傳輸管理單元內的資訊或由外部監控管理單元。
為了解決上述問題,本發明提供一種配電裝置操作方法,以克服習知技術的問題。因此,本發明配電裝置依據第一輸入電源的狀態控制第一輸出模組與第二輸出模組的輸出,操作方法包括:(a)當配電裝置檢測到第一輸入電源正常時,配電裝置的第一輸出模組與第二輸出模組輸出第一輸入電源。(b)配電裝置轉換第一輸入電源為第一電源對儲能單元充電。(c)當配電裝置檢測到 第一輸入電源故障時,配電裝置控制第一輸出模組不輸出第一輸入電源。(d)於步驟(c)之後,配電裝置轉換儲能單元的第二電源為第二輸入電源至第二輸出模組輸出。
於一實施例中,其中步驟(d)更包括:(d1)當第一輸入電源故障時,儲能單元透過第二轉換單元將第二電源轉換為直流的第二輸入電源至第二輸出模組輸出;或當第一輸入電源故障時,儲能單元透過第二轉換單元將第二電源轉換為交流或調制交流的第二輸入電源至第二輸出模組輸出。
於一實施例中,其中步驟(d)更包括:(d2)當第一輸入電源故障時,第二轉換單元依據配電裝置的管理單元的設定而轉換第二電源為直流、交流或調制交流的第二輸入電源至第二輸出模組輸出。
於一實施例中,其中於步驟(c)之後更包括:(c1)當第一輸入電源故障時,配電裝置透過第一轉換單元轉換第二電源為交流的第三輸入電源至第一輸出模組輸出。
於一實施例中,其中當配電裝置依據儲能資訊判斷儲能單元故障、溫度異常或電壓值異常時,配電裝置控制關閉第一轉換單元與第二轉換單元。
於一實施例中,其中配電裝置透過自訂單元設定第一輸入電源的電源品質,且管理單元依據電源品質判斷第一輸入電源正常或故障;電源品質包括第一輸入電源的電壓值上下限、電流值上限、相位差、功率因數及頻率上下限。
為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效,請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖,相信本發明之目的、特徵與特點,當可由此得一深入且具體之瞭解,然而所附圖式僅提供參考與說明用, 並非用來對本發明加以限制者。
100‧‧‧配電裝置
110‧‧‧殼體
120‧‧‧容置空間
121‧‧‧卡固件
10‧‧‧輸出模組
11‧‧‧第一輸出模組
11A~11D‧‧‧第一輸出埠
12‧‧‧第二輸出模組
12A~12D‧‧‧第二輸出埠
13A‧‧‧第一檢測單元
13B‧‧‧第二檢測單元
14A‧‧‧第一開關單元
14B‧‧‧第二開關單元
15A‧‧‧第一控制單元
15B‧‧‧第二控制單元
20‧‧‧轉換模組
21‧‧‧第一轉換單元
22‧‧‧第二轉換單元
30‧‧‧儲能單元
40‧‧‧管理單元
50‧‧‧自訂單元
60‧‧‧傳輸單元
SW1‧‧‧第一開關
SW2‧‧‧第二開關
Pin1‧‧‧第一輸入電源
Pin2、Pin2(DC)、P in2(AC)、P in2(MAC)‧‧‧第二輸入電源
P1‧‧‧第一電源
P2‧‧‧第二電源
Sc1‧‧‧第一控制訊號
Sc2‧‧‧第二控制訊號
Sc3‧‧‧第三控制訊號
Sc4‧‧‧第四控制訊號
S1‧‧‧第一警示訊號
S2‧‧‧第二警示訊號
Ss1‧‧‧第一電源資訊
Ss2‧‧‧第二電源資訊
Sb‧‧‧儲能資訊
Rc‧‧‧自訂範圍
Qp‧‧‧電源品質
T1‧‧‧第一閥值
T2‧‧‧第二閥值
T3‧‧‧第三閥值
Vp‧‧‧預定電壓值
(S100)~(S500)‧‧‧步驟
圖1為本發明配電裝置之電路架構示意圖;圖2為本發明配電裝置之電路方塊示意圖;圖3為本發明第二轉換單元輸出第二輸入電源波形示意圖;圖4為本發明配電裝置之控制架構示意圖;圖5為本發明輸出模組之電路方塊示意圖;圖6為本發明配電裝置之外觀結構示意圖;圖7為本發明配電裝置操作方法之流程圖;圖8為本發明儲能單元充電流程圖;圖9為本發明儲能單元放電流程圖。
茲有關本發明之技術內容及詳細說明,配合圖式說明如下:請參閱圖1為本發明配電裝置之電路架構示意圖。配電裝置100包括輸出模組10、轉換模組20、儲能單元30及管理單元40。輸出模組10接收第一輸入電源Pin1,且對外連接複數個負載(圖未示)。轉換模組20連接輸出模組10與儲能單元30,且轉換第一輸入電源Pin1為第一電源P1,並以第一電源P1對儲能單元30充電。儲能單元30輸出第二電源P2至轉換模組20,且轉換模組20轉換第二電源P2為第二輸入電源Pin2與第三輸入電源Pin3,並供應第二輸入電源Pin2與第三輸入電源Pin3至輸出模組10。管理單元40連接於輸出模組10、轉換模組20及儲能單元30之間,且判斷第一輸入電源Pin1是否正常,以控制輸出模組10輸出 第一輸入電源Pin1、或輸出第二輸入電源Pin2與第三輸入電源Pin3。並且管理單元40更判斷儲能單元30的狀態,以控制轉換模組20是否轉換第一輸入電源Pin1為第一電源P1、轉換第二電源P2為第二輸入電源Pin2及轉換第二電源P2為第三輸入電源Pin3。
更進一步而言,輸出模組10包括第一輸出模組11與第二輸出模組12,當管理單元40判斷第一輸入電源Pin1正常時,第一輸出模組11與第二輸出模組12輸出第一輸入電源Pin1,且管理單元40控制轉換模組20轉換第一輸入電源Pin1為第一電源P1對儲能單元30充電。當管理單元40判斷第一輸入電源Pin1故障時,管理單元40控制轉換模組20轉換第二電源P2為第二輸入電源Pin2與第三輸入電源Pin3,並由第一輸出模組11輸出第三輸入電源Pin3,且由第二輸出模組12輸出第二輸入電源Pin2。有關管理單元40依據儲能單元30的狀態而對應控制轉換模組20的方式,將於後文有進一步說明。值得一提,輸出模組10與轉換模組20接收的電源可為三相輸入電源或單相輸入電源,且輸出模組10所輸出的電源為單相電源,但不以此為限。換言之,輸出模組10所輸出的電源也可為三相電源。。
請參閱圖2為本發明配電裝置之電路方塊示意圖。復配合參閱圖1,轉換模組20包括第一轉換單元21與第二轉換單元22,第一轉換單元21連接儲能單元30,且轉換第一輸入電源Pin1為第一電源P1對儲能單元30充電,並轉換儲能單元30輸出的第二電源P2為第三輸入電源Pin3至第一輸出模組11輸出。第二轉換單元22連接儲能單元30與第二輸出模組12之間,且轉換第二電源P2為第二輸入電源Pin2至第二輸出模組12輸出。當第一輸入電源Pin1正常時,第一轉換單元21轉換第一輸入電源Pin1為第一電源P1對儲能單元30充電。且當第一輸入電源Pin1故障時,第一轉換單元21轉換儲能單元30輸出的第二電源P2為第三輸入電源Pin3至第一輸出模組11輸出,且第二轉換單元22轉換第二電源P2為第二輸入電源Pin2至第二輸出模組12輸出。
更進一步而言,第一轉換單元21為雙向交流-直流轉換器,因此,當第一輸入電源Pin1正常時,第一轉換單元21將交流的第一輸入電源Pin1轉換為直流的第一電源P1對儲能單元30充電。且當第一輸入電源Pin1故障時,第一轉換單元21將儲能單元30輸出直流的第二電源P2轉換為交流的第三輸入電源Pin3至第一輸出模組11輸出。
請參閱圖2,復配合參閱圖1。於本實施例中,第二轉換單元22有兩種實施方式。其中之一實施方式為第二轉換單元22為直流-直流轉換器或直流-交流轉換器,當第二轉換單元22為直流-直流轉換器且第一輸入電源Pin1故障時,第二轉換單元22轉換直流的第二電源P2為直流的第二輸入電源Pin2至第二輸出模組12輸出。當第二轉換單元22為直流-交流轉換器且第一輸入電源Pin1故障時,第二轉換單元22轉換第二電源P2為交流或調制交流的第二輸入電源Pin2至第二輸出模組12輸出。
另一種實施方式為第二轉換單元22包括直流-直流轉換器及直流-交流轉換器,且透過管理單元40設定第二轉換單元22輸出的電源為直流、交流或調制交流的第二輸入電源Pin2。更具體而言,當使用者透過管理單元40設定第二輸出模組12輸出的電源須為直流電源時,第二轉換單元22中的直流-直流轉換器轉換直流的第二電源P2為直流的第二輸入電源Pin2至第二輸出模組12輸出。當使用者透過管理單元40設定第二輸出模組12輸出的電源須為交流電源或調制交流電源時,第二轉換單元22中的直流-交流轉換器轉換直流的第二電源P2為交流或調制交流的第二輸入電源Pin2至第二輸出模組12輸出。當第一輸入電源Pin1故障時,第二轉換單元22依據管理單元40所設定第二轉換單元22須轉換的電源種類而轉換第二電源P2為直流、交流或調制交流的第二輸入電源Pin2至第二輸出模組12輸出。
因此,第二轉換單元22透過上述兩種實施方式,使用者可依負載(圖未示)所需電源的類型,選擇直流-直流轉換器、直流-交流轉換器或直流-直流轉換器與直流-交流轉換器為第二轉換單元22,以利彈性且靈活的配置負載(圖未示)與配電裝置100的連接。值得一提,於本實施例中,第一轉換單元21與第二轉換單元22的運作可由管理單元40分別輸出第一控制訊號Sc1控制第一轉換單元21,且輸出第二控制訊號Sc2控制控制第二轉換單元22;或由第一轉換單元21與第二轉換單元22內部的控制器(圖未示)控制。例如,但不限於,管理單元40偵測到第一輸入電源Pin1時,輸出第一控制訊號Sc1控制第一轉換單元21將第一輸入電源Pin1轉換為第一電源P1;或第一轉換單元21內部控制器偵測到第一輸入電源Pin1時,自行將第一輸入電源Pin1轉換為第一電源P1。
復參閱圖2,並配合參閱圖1。配電裝置100更包括自訂單元50,自訂單元50連接管理單元40,並設定第一輸入電源Pin1的電源品質Qp。自訂單元50可供使用者依需求,而作客製化設定電源品質Qp,電源品質Qp須符合配電裝置100出廠時的原廠設定之範圍內。若使用者未於自訂單元50設定電源品質Qp時,電源品質Qp為原廠設定範圍。若使用者有設定電源品質Qp時,電源品質Qp以使用者設定為主,但仍需符合原廠設定範圍內。自訂單元50所設定的電源品質Qp包括第一輸入電源Pin1的電壓值上下限、電流值上限、相位差、功率因數及頻率上下限。自訂單元50輸出電源品質至管理單元40,且管理單元40依據自訂單元50設定的電源品質Qp判斷第一輸入電源Pin1是否正常。當管理單元40判斷第一輸入電源Pin1的電壓、電流、相位、功率因數及頻率皆符合電源品質Qp時,第一輸出模組11與第二輸出模組12輸出第一輸入電源Pin1,且第一轉換單元21轉換第一輸入電源Pin1為第一電源P1對儲能單元30充電。且當管理單元40判斷第一輸入電源Pin1的電壓、電流、相位、功率因數或頻率不符合電源品質Qp時, 第一轉換單元21轉換第二電源P2為第三輸入電源Pin3至第一輸出模組11輸出,且第二轉換單元22轉換第二電源P2為第二輸入電源Pin2至第二輸出模組12輸出。
更具體而言,當使用者未透過自訂單元50設定的電源品質Qp時,原廠設定的電源品質Qp例如,但不限於,電壓為交流110V±10%以內、電流上限為15A、相位差於10%以內、功率因數0.7以上以及頻率為60Hz±10%以內。因此當管理單元40判斷第一輸入電源Pin1的電壓、電流、相位、功率因數及頻率皆符合上述範圍時,第一輸出模組11與第二輸出模組12輸出第一輸入電源Pin1,且第一轉換單元21轉換第一輸入電源Pin1為第一電源P1對儲能單元30充電。管理單元40判斷第一輸入電源Pin1的電壓、電流、相位、功率因數或頻率有不符合上述範圍時(例如:第一輸入電源Pin1的電壓為交流60V),第一輸出模組11與第二輸出模組12不再輸出第一輸入電源Pin1,且改為輸出由儲能單元30轉換的第二輸入電源Pin2與第三輸入電源Pin3。當使用者透過自訂單元50設定的電源品質Qp(例如:電壓設定為交流110V±5%以內),且當第一輸入電源Pin1為交流103V時,管理單元40判斷第一輸入電源Pin1為故障。值得一提,於本實施例中,電源品質Qp不限定僅包括第一輸入電源Pin1的電壓值上下限、電流值上限、相位差、功率因數及頻率上下限。換言之,只要可供管理單元40判斷的第一輸入電源Pin1參數,皆應包含在本實施例之範疇當中。
值得一提,於本實施例中,不限定自訂單元50於管理單元40外,且連接管理單元40。換言之,自訂單元50也可整合於管理單元40之中。此外,於本實施例中,針對第一輸出模組11與第二輸出模組12所接收的第一輸入電源Pin1可於自訂單元50分別設定不同的電源品質Qp。例如,但不限於,第一輸出模組11的功率因數設定為0.7以上,且第二輸出模組12的功率因數設定為0.8以上。當第一輸入電源Pin1的功率因數為0.75時,管理單元判斷第一輸入電源Pin1符合第一輸出模組11的電源品質Qp,但不符合第二輸出模組12的電源品質Qp。 因此,管理單元40控制第一輸出模組11繼續輸出第一輸入電源Pin1,且第二轉換單元22轉換第二電源P2為第二輸入電源Pin2至第二輸出模組12輸出。
如圖2所示,並配合參閱圖1。儲能單元30連接管理單元40,且儲能單元30輸出儲能資訊Sb至管理單元40。管理單元40依據儲能資訊Sb判斷儲能單元30的好壞,以對儲能單元30提供保護機制。儲能資訊Sb包括儲能單元30的溫度、電壓值以及儲能單元的正常與否。管理單元40於一時段中會檢查儲能單元30是否故障,管理單元40透過量測儲能單元30的內阻、固定時間放電、計算儲能單元30容量是否在規格內以及計算儲能單元30充放電次數來判斷儲能單元30是否故障,且於儲能單元30充電及放電時的溫度與電壓值來判斷儲能單元30是否異常。
如圖2所示,並配合參閱圖1。管理單元40依據所接收的儲能資訊Sb輸出第一控制訊號Sc1控制第一轉換單元21,且輸出第二控制訊號Sc2控制第二轉換單元22。當配電裝置100於運行中,管理單元40依據儲能資訊Sb判斷儲能單元30故障時,管理單元40輸出第一控制訊號Sc1控制第一轉換單元21與第二轉換單元22關閉。當第一轉換單元21輸出第一電源P1對儲能單元30充電,且管理單元40依據儲能資訊Sb判斷儲能單元30溫度異常或電壓值異常時,管理單元40輸出第一控制訊號Sc1控制第一轉換單元21關閉,以停止輸出第一電源P1至儲能單元30。當第一轉換單元21轉換第二電源P2為第三輸入電源Pin3,且第二轉換單元22轉換第二電源P2為第二輸入電源Pin2中,管理單元40依據儲能資訊Sb判斷儲能單元30溫度異常或電壓值異常時,管理單元40輸出第一控制訊號Sc1控制第一轉換單元21關閉,且停止輸出第三輸入電源Pin3,且輸出第二控制訊號Sc2控制第二轉換單元22關閉,且停止輸出第二輸入電源Pin2。且管理單元40依據儲能資訊Sb判斷儲能單元30故障、溫度異常或電壓值異常時,管理單元40輸出第一警示訊號S1,以警示使用者儲能單元30異常或故障。因此,於配電裝置100運行 中,當管理單元40依據儲能資訊Sb判斷儲能單元30故障、溫度異常或電壓值異常時,管理單元40控制關閉第一轉換單元21與第二轉換單元22,並輸出第一警示訊號S1。值得一提,於本實施例中,儲能單元30為電池,但不以此為限。換言之,只要可達成儲存電力能量功效之儲能單元30,皆應包含在本實施例之範疇當中。此外,儲能資訊Sb不限定僅能供管理單元40判斷故障、溫度異常或電壓值異常。換言之,只要可供管理單元40判斷之儲能資訊Sb,皆應包含在本實施例之範疇當中。
復參閱圖2,並配合參閱圖11,配電裝置100更包括第一開關SW1與第二開關SW2,第一開關SW1連接第一輸入電源Pin1至第一輸出模組11與第一轉換單元21的路徑上,第二開關SW2連接第二轉換單元22至第二輸出模組12的路徑上。當管理單元40判斷第一輸入電源Pin1正常時,第一開關SW1導通且提供第一輸入電源Pin1,第二開關SW2不導通且不提供第二輸入電源Pin2,此時第一輸出模組11與第二輸出模組12輸出第一輸入電源Pin1。當管理單元40判斷第一輸入電源Pin1故障時,第一開關SW1不導通且第二開關SW2導通。此時,因第一開關SW1不導通而未有第一輸入電源Pin1,且改由第一轉換單元21轉換第二電源P2為第三輸入電源Pin3至第一輸出模組11輸出。且因第二開關SW2導通,而使第二轉換單元22轉換第二電源P2為第二輸入電源Pin2至第二輸出模組12輸出。值得一提,於本實施例中,第一開關SW1與第二開關SW2的導通或不導通,可由管理單元40輸出控制訊號控制,或由第一轉換單元21及的二轉換單元22自行偵測並輸出控制訊號控制。此外,第一輸出模組11與第二輸出模組12之間也可包括第三開關(圖未示),第三開關(圖未示)於第一輸出模組11輸出第三輸入電源Pin3與第二輸出模組12輸出第二輸入電源Pin2時不導通,以避免第三輸入電源Pin3與第二輸入電源Pin2因第一輸出模組11與第二輸出模組12的連接而相互影響。
如圖2所示,並配合參閱圖1。配電裝置100更包括傳輸單元60,傳輸單元60連接管理單元40,且對外傳輸管理單元40內的資訊或由外部監控管理單元40。例如,但不限於,外部介面(圖未示)可透過傳輸單元60設定電源品質Qp或得知配電裝置100目前運作狀況與儲能單元30的好壞。更進一步而言,於本實施例中,傳輸單元60可於管理單元40外,且連接管理單元40,或整合於管理單元40之中。
值得一提,於本實施例中,第一開關SW1與第二開關SW2的導通或不導通及第一轉換單元21或第二轉換單元22的運作與否也可透外部介面(圖未示)輸出控制訊號控制;或由外部介面(圖未示)輸出控制訊號至管理單元40,管理單元依據外部介面(圖未示)的控制訊號控制。此外,當管理單元40依據儲能資訊Sb判斷儲能單元30故障、溫度異常或電壓值異常時輸出的第一警示訊號S1可透過傳輸單元60顯示至外部介面,或應用連接管理單元40的警示單元(圖未示)警示。再者,傳輸單元60可透過串列通訊或網際網路,以有線或無線的方式與外部介面通訊,外部介面可為人機介面、電腦或手持式裝置。且傳輸方式可為單向式資料傳輸,使用者僅能得知配電裝置100的狀況,但不可操控配電裝置100。或為互動式資料傳輸,使用者可得知配電裝置100的狀況後,以遠端控制配電裝置100。
復參閱圖2,並配合參閱圖1。管理單元40分別連接第一輸出模組11與第二輸出模組12,第一輸出模組11輸出第一電源資訊Ss1至管理單元40,且第二輸出模組12輸出第二電源資訊Ss2至管理單元40。管理單元40判斷第一電源資訊Ss1與第二電源資訊Ss2後,分別輸出第三控制訊號Sc3控制第一輸出模組11,且輸出第四控制訊號Sc4控制第一輸出模組12。此外,由自訂單元50所輸出至管理單元40的自訂範圍Rc,主要為透過管理單元40判斷第一電源資訊Ss1與第二電源資訊Ss2是否符合自訂範圍Rc,且當第一電源資訊Ss1或第二電源資訊Ss2 不符合自訂範圍Rc時,管理單元40輸出第二警示訊號S2。有關管理單元40判斷第一電源資訊Ss1與第二電源資訊Ss2是否符合自訂範圍Rc,且輸出第三控制訊號Sc3與第四控制訊號Sc4控制第一輸出模組11與第二輸出模組12的具體結構以及控制方式,以及管理單元40輸出第二警示訊號S2的時機,將於後文有進一步說明。
請參閱圖3為本發明第二轉換單元輸出第二輸入電源波形示意圖。復配合參閱圖1~2,第二轉換單元22可包含直流-直流轉換器或直流-交流轉換器。因此,如圖3所示,若第二轉換單元22為直流-直流轉換器且當第一輸入電源Pin1故障時,第二輸出模組12輸出直流的第二輸入電源Pin2(DC)。若第二轉換單元22為直流-交流轉換器且當第一輸入電源Pin1故障時,第二輸出模組12輸出交流的第二輸入電源Pin2(AC)或調制交流的第二輸入電源Pin2(Modified AC;MAC)。若第二轉換單元22包含直流-直流轉換器及直流-交流轉換器且當第一輸入電源Pin1故障時,使用者可透過管理單元40、外部介面(圖未示)或手動設定第二轉換單元22輸出第二輸入電源Pin2的類型為直流(DC)、交流(AC)或調制交流(MAC)的第二輸入電源Pin2。
請參閱圖4為本發明配電裝置之控制架構示意圖。復配合參閱圖1~3,由上述實施例可知,配電裝置100的控制架構為主要包括三個階段。於第一階段I主要為配電裝置100接收到第一輸入電源Pin1後,第一輸出模組11輸出第一輸入電源Pin1,且轉換第一輸入電源Pin1。於第一階段II時,儲能單元30接收並儲存由第一轉換單元21轉換的第一電源P1,以提供配電裝置100備源電力。於第三階段III時,第一輸入電源Pin1故障,儲能單元30提供第二電源P2至第二轉換單元22,且第二轉換單元22轉換第二電源P2為第二輸入電源Pin2至第二輸出模組12輸出。第二轉換單元22依據內部轉換器的種類而可輸出三種不同類型的第二輸入電源Pin2,包括由直流-直流轉換器轉換輸出的直流第二輸入電源 Pin2(DC)、由直流-交流轉換器轉換輸出的交流第二輸入電源Pin2(AC)及由直流-交流轉換器轉換輸出的調制交流第二輸入電源Pin2(MAC)。因此,透過本實施例的控制架構,使配電裝置100可輸出不同種類的第二輸入電源Pin2至第二輸出模組12,以更靈活的配置負載(圖未示)的連接。
請參閱圖5為本發明輸出模組之電路方塊示意圖。復配合參閱圖1~4,輸出模組10包括第一輸出模組11與第二輸出模組12,且第一輸出模組11接收第一輸入電源Pin1。第二輸出模組12連接轉換模組20,且接收第二輸入電源Pin2,並透過第一輸出模組11接收第一輸入電源Pin1。第一輸出模組11包括複數個第一輸出埠(11A~11D)、複數個第一檢測單元13A、複數個第一開關單元14A及第一控制單元15A。第二輸出模組12包括複數個第二輸出埠(12A~12D)、複數個第二檢測單元13B、複數個第二開關單元14B及第二控制單元15B。每個第一輸出埠(11A~11D)為串聯,且接收第一輸入電源Pin1並。每個第二輸出埠(12A~12D)為串聯,且接收第二輸入電源Pin2,並透過連接於第一輸出埠(11A~11D)的路徑而接收第一輸入電源Pin1。每個第一檢測單元13A與第一開關單元14A對應連接每個第一輸出埠(11A~11D)與第一控制單元15A之間,且每個第二檢測單元13B與第二開關單元14B對應連接每個第二輸出埠(12A~12D)與第二控制單元15B之間。管理單元40透過第三控制訊號Sc3控制第一控制單元15A,且透過第四控制訊號Sc4控制第二控制單元15B。當有第一輸入電源Pin1時,第一檢測單元13A與第二檢測單元13B檢測第一輸入電源Pin1的資訊,且第一控制單元15A與第二控制單元15B分別整合檢測的資訊為第一電源資訊Ss1與第二電源資訊Ss2,並傳送第一電源資訊Ss1與第二電源資訊Ss2至管理單元40。管理單元40接收由自訂單元50所設定的自訂範圍Rc,且判斷第一電源資訊Ss1與第二電源資訊Ss2是否符合自訂範圍Rc。當第一電源資訊Ss1或第二電源資訊Ss2有不符合自訂範圍Rc時,管理單元40輸出第三控制訊號Sc3或第四控制訊號Sc3至第一 控制單元15A或第二控制單元15B。第一控制單元15A或第二控制單元15B對應控制不符合自訂範圍Rc的第一開關單元14A或第二開關單元14B導通,以將不符合自訂範圍Rc的輸出埠的電位拉至接地電位,進而關閉不符合自訂範圍Rc的第一輸出埠(11A~11D)或第二輸出埠(12A~12D)。當第一輸出埠(11A~11D)或第二輸出埠(12A~12D)所檢測到的資訊有不符合自訂範圍Rc時,管理單元40輸出第二警示訊號S2,以警示使用者配電單元100目前的狀況。第二警示訊號S2如同第一警示訊號S1,也可透過傳輸單元60顯示至外部介面,或應用連接管理單元40的警示單元(圖未示)警示。
值得一提,於本實施例中,第一開關單元14A與或第二開關單元14B為常開型開關,當未控制第一開關單元14A與第二開關單元14B時,第一開關單元14A與第二開關單元14B不導通,但不以此為限。換言之,只要可做為導通及不導通間切換之開關元件,皆應包含在本實施例之範疇當中。此外,於本實施例中,當第一電源資訊Ss1與第二電源資訊Ss2符合自訂範圍Rc時,管理單元40控制第一開關單元14A與第二開關單元14B不導通,以使第一輸入電源Pin1由第一輸出埠(11A~11D)與第二輸出埠(12A~12D)輸出。當第一電源資訊Ss1與第二電源資訊Ss2不符合自訂範圍Rc時,管理單元40對應控制不符合自訂範圍Rc的第一開關單元14A或第二開關單元14B導通,以使第一輸入電源Pin1連接至接地電位,但不以此為限。換言之,舉凡可實現本實施例動作及功效的開關,皆應包含在本實施例之範疇當中。例如,但不限於,管理單元40控制第一開關單元14A與第二開關單元14B導通時,可使第一輸入電源Pin1由第一輸出埠(11A~11D)與第二輸出埠(12A~12D)輸出,且管理單元40控制第一開關單元14A與第二開關單元14B不導通時,可使第一輸入電源Pin1連接至接地電位。
進一步而言,第一檢測單元13A與第二檢測單元13B檢測每個第一輸出埠(11A~11D)與第二輸出埠(12A~12D)上的第一輸入電源Pin1的電壓值、電 流值、相位、頻率、視在功率及有效功率,且由第一控制單元15A與第二控制單元15B計算出第一輸入電源Pin1的功率因數(PF)與總諧波失真(THD),且分別輸出上述的資訊為第一電源資訊Ss1與第二電源資訊Ss2至管理單元40。自訂單元50如同圖2的實施例也可供使用者依需求,且於原廠設定範圍內作客製化設定。自訂單元50所設定的自訂範圍Rc例如,但不限於第一輸入電源Pin1的電壓值上下限、電流值上下限、相位差、頻率上下限、功率因數下限及總諧波失真(THD)上限。以本實施例為例,但不限於,使用者透過自訂單元設定第一輸出埠11A的功率因數為0.8,剩餘的第一輸出埠(11B~11D)的功率因數為0.7。當第一控制單元15A得知第一輸入電源Pin1的功率因數為0.75時,輸出第一電源資訊Ss1至管理單元40。管理單元40判斷第一電源資訊Ss1中第一輸出埠11A的功率因數不符合自訂範圍Rc,且輸出第三控制訊號Sc3至第一控制單元15A。第一控制單元15A依據第三控制訊號Sc3控制連接第一輸出埠11A的第一開關單元14A導通,以關閉第一輸出埠11A。
具體而言,管理單元40並不限定僅能判斷上述第一電源資訊Ss1與第二電源資訊Ss2是否符合上述自訂範圍Rc。例如,但並不限於,第一檢測單元13A與第二檢測單元13B更可檢測第一輸入電源Pin1的電壓或電流在一個預定時段內的變動幅度至管理單元40。管理單元40判斷第一輸入電源Pin1的電壓或電流在一個預定時段內的變動幅度是否符合自訂範圍Rc。例如,自訂範圍Rc可自定第一輸入電源Pin1的電壓在5分鐘以內之變動幅度需小於30V,並供管理單元40判斷。
值得一提,第一檢測單元13A與第二檢測單元13B不限定僅能檢測第一輸入電源Pin1的電壓值、電流值、相位、頻率、視在功率及有效功率;只要可由第一檢測單元13A與第二檢測單元13B檢測出的電源訊號,皆應包含在本實施例之範疇當中。此外,第一控制單元15A與第二控制單元15B不限定僅能輸出 上述電壓值、電流值、相位、頻率、視在功率及有效功率、功率因數(PF)及總諧波失真(THD)的第一電源資訊Ss1與第二電源資訊Ss2;只要可由第一檢測單元13A與第二檢測單元13B檢測出的電源訊號,且經由第一控制單元15A與第二控制單元15B計算而求得的電源資訊,皆應包含在本實施例之範疇當中。
請參閱圖5,並配合參閱圖1~4。由於第二轉換單元22可透過管理單元40、外部介面(圖未示)或手動設定轉換第二電源P2為直流(DC)、交流(AC)或調製交流(MAC)的第二輸入電源Pin2,並由複數個第二輸出埠(12A~12D)輸出。因此,於本實施例中,配電裝置100可進一步透過管理單元40、外部介面(圖未示)或手動設定設定第二輸出模組12中的複數個第二輸出埠(12A~12D)分別輸出不同類型的第二輸入電源Pin2。例如,但不限於,其中之一第二輸出埠12A輸出直流的第二輸入電源Pin2(DC),另一第二輸出埠12輸出制交流的第二輸入電源Pin2(MAC)。
請參閱圖6為本發明配電裝置之外觀結構示意圖。復配合參閱圖1~5,配電裝置100更包括殼體110,殼體110容置輸出模組10、轉換模組20及管理單元40。且輸出模組10穿設於殼體110的一表面,且供外部負載(圖未示)連接輸出模組10。殼體包括容置空間120,容置空間120容置儲能單元30,且供儲能單元30透過免工具的方式插拔更換或擴充。以圖6為例,當使用者由管理單元40或外部介面得知儲能單元30故障、溫度異常或電壓值異常時,使用者可透過開啟容置空間120的卡固件121,且透過免工具的方式由殼體110的容置空間120分離儲能單元30。且更換正常的儲能單元30放置於容置空間120後,再關閉容置空間120的卡固件121,以使儲能單元30連接轉換模組20及管理單元40之間。值得一提,配電裝置100可為整合於伺服器系統的機櫃中,以方便管理伺服器系統。或獨立於伺服器系統機櫃外,以方便連接於伺服器系統機櫃外之負載。
請參閱圖7為本發明配電裝置操作方法之流程圖。配電裝置100依據第一輸入電源Pin1的狀態控制輸出模組10的第一輸出模組11與第二輸出模組12輸出第一輸入電源Pin1或輸出第二輸入電源Pin2,操作方法包括:首先,當檢測到第一輸入電源正常時,控制第一輸出模組與第二輸出模組輸出第一輸入電源(S100)。當配電裝置100檢測到第一輸入電源Pin1符合電源品質Qp時,配電裝置100透過管理單元40或外部介面(圖未示)控制第一開關SW1導通,且第二開關SW2不導通,以分配第一輸入電源Pin1至第一輸出模組11與第二輸出模組12輸出。電源品質Qp包括第一輸入電源Pin1的電壓值上下限、電流值上限、相位差、功率因數及頻率上下限。然後,轉換第一輸入電源為第電源對儲能單元充電(S110)。當第一輸入電源Pin1正常時,配電裝置100透過第一轉換單元21將第一輸入電源Pin1轉換為第一電源P1,且輸出第一電源P1對儲能單元30充電。然後,當檢測到第一輸入電源故障時,控制第一輸出模組不輸出第一輸入電源(S120)。當配電裝置100檢測到第一輸入電源Pin1不符合電源品質Qp時,配電裝置100透過管理單元40或外部介面(圖未示)控制第一開關SW1不導通,以使第一輸出模組11不輸出第一輸入電源Pin1。且當第一輸出模組11不輸出第一輸入電源Pin1後,配電裝置100透過第一轉換單元21轉換由儲能單元30輸出的第二電源P2為第三輸入電源Pin3至第一輸出模組11輸出。最後,轉換儲能單元的第二電源為第二輸入電源至第二輸出模組輸出(S130)。當第一輸出模組11不輸出第一輸入電源Pin1後,配電裝置100透過管理單元40或外部介面(圖未示)控制第二開關SW2導通,並控制第二轉換單元22轉換第二電源P2為第二輸入電源Pin2至第二輸出模組12輸出。進一步而言,當第一輸入電源Pin1故障時,儲能單元30透過直流-直流轉換器的第二轉換單元22將第二電源P2轉換為直流(DC)的第二輸入電源Pin2至第二輸出模組12輸出;或當第一輸入電源Pin1故障時,儲能單元30透過直流-交流轉換器的第二轉換單元22將第二電源P2轉換為交流(AC)或調制交流(MAC)的第 二輸入電源Pin2至第二輸出模組12輸出;或第二轉換單元22包括直流-直流轉換器與直流-交流轉換器,當第一輸入電源Pin1故障時,第二轉換單元22依據管理單元40、外部介面(圖未示)或手動設定轉換第二電源P2為直流(DC)、交流(AC)或調制交流(MAC)的第二輸入電源Pin2至第二輸出模組12輸出。
復參閱圖7,並配合參閱圖1~6。管理單元40於驟(S100)至(S130)中,會持續判斷儲能單元30的好壞。因此,配電裝置100於運行中:依據儲能資訊判斷儲能單元故障或異常時,控制關閉第一轉換單元與第二轉換單元(S140)。若管理單元40於步驟(S100)至(S130)中,依據儲能資訊Sb判斷儲能單元30故障、溫度異常或電壓值異常時,管理單元40分別輸出第一控制訊號Sc1與第二控制訊號Sc2控制關閉第一轉換單元21與第二轉換單元22,並輸出第一警示訊號S1。進一步而言,管理單元40於一時段中會檢查儲能單元30是否故障,管理單元40透過量測儲能單元30的內阻、固定時間放電、計算儲能單元30容量是否在規格內以及計算儲能單元30充放電次數來判斷儲能單元30是否故障。且當管理單元40判斷儲能單元30故障時控制關閉第一轉換單元21與第二轉換單元22。有關管理單元40判斷儲能單元30異常的流程,將於後文有進一步說明。
請參閱圖8為本發明儲能單元充電流程圖。復配合參閱圖1~7,儲能單元30包含充電流程與放電流程,管理單元40於儲能單元30充電或放電時,持續判斷儲能單元30是否溫度異常或電壓值異常。儲能單元30的充電流程包括:首先,儲能單元的溫度是否超過第一閥值(S200)。儲能單元30透過免工具的方式插入容置空間120,且關閉容置空間120的卡固件121時,管理單元40確認儲能單元30的溫度是否超過第一閥值T1,第一閥值T1為攝氏45度為最佳。然後,確認儲能單元的電壓值(S210)。管理單元40確認儲能單元30的電壓值,以決定充電的方式。於本實施例中,儲能單元30假設為低電壓值。然後,小電流模式充電(S220)。為避免起始充電時使用大電流充電,而造成儲能單元30損壞,因此起 始充電時,使用小電流模式的(預充電模式)充電一段時間。然後,定電流模式充電(S230)。經過上述步驟(S220)一段時間後,第一轉換單元21以定電流模式(快速充電)對儲能單元30充電至預定電壓值Vp,預定電壓值Vp為最高可充電電壓的90%以上為最佳。
經過上述步驟(S230)後,需確認儲能單元30的溫度和電壓值是否異常,以確保儲能單元30可正常運作。然後,儲能單元的溫度是否超過第一閥值(S240)。經過步驟(S230)後,管理單元40確認儲能單元30的溫度是否超過第一閥值T1,以避免儲能單元30過溫度而損壞。然後,儲能單元的電壓值是否符合預定電壓值(S250)。經過步驟(S240)後,管理單元40確認儲能單元30的電壓值是否符合預定電壓值Vp,經過定電流充電模式後,儲能單元30內部所儲存的電力應於預定電壓值Vp左右。然後,定電壓充電模式(S260)。經過步驟(S250)後,且儲能單元30的電壓值符合預定電壓值Vp時,第一轉換單元21以定電壓模式對儲能單元30充電一段時間。並持續檢測第一轉換單元21對儲能單元30輸出的充電電流。然後,充電電流低於第二閥值(S270)。為避免儲能單元30過度充電,而減少儲能單元30的壽命。因此設定第一轉換單元21對儲能單元30輸出的充電電流低於第二閥值時,停止對儲能單元30充電。為避免儲能單元30過充,第二閥值T2以充電電流小於0.05安培為最佳。當以步驟(S260)充電一段時間後,且檢測第一轉換單元21對儲能單元30輸出的充電電流高於第二閥值T2時,返回步驟(S260)並持續以步驟(S260)對儲能單元30充電。然後,充電結束(S280)。當第一轉換單元21對儲能單元30輸出的充電電流低於第二閥值T2時,代表儲能單元30接近充飽的狀態。因此,儲能單元30充電完成且結束充電流程。
然後,儲能單元的電壓值是否符合預定電壓值(S290)。經過步驟(S280)後,管理單40元會持續確認儲能單元30的電壓值。當管理單40判斷儲能單元30的電壓值低於預定電壓值Vp時,返回步驟(S240)~(S250)判斷儲能單元30是 否正常後,再以步驟(S260)做定電壓模式充電。值得一提,上述步驟(S240)與步驟(S250)皆為檢測儲能單元30是否正常,因此上述步驟(S240)與步驟(S250)可依實際流程操作狀況而調換先後次序。
復參閱圖8,並配合參閱圖1~7。最後,關閉第一轉換單元,並輸出第一警示訊號(S300)。若於步驟(S200)、(S240)、(S250)中,管理單元判斷儲能單元30溫度異常或電壓值異常時,管理單元40輸出第一控制訊號Sc1至第一轉換單元21,以關閉第一轉換單元21的運作。且管理單元40輸出第一警示訊號S1至傳輸單元60,以利使用者能方便得知儲能單元30發生異常的狀況。因此,第一轉換單元21於定電流充電模式對儲能單元30充電前,管理單元40判斷儲能單元30溫度超過第一閥值T1;或於定電流充電模式對儲能單元30充電後管理單元40判斷儲能單元30溫度超過第一閥值T1或電壓值不符合預定電壓值Vp時,第一轉換單元21關閉,且停止輸出第一電源P1。
請參閱圖9為本發明儲能單元放電流程圖。復配合參閱圖1~8,儲能單元30的放電流程包括:首先,儲能單元的溫度是否超過第一閥值(S400)。管理單元40確認儲能單元30的溫度是否超過第一閥值T1,以避免儲能單元30過溫度而損壞。然後,電壓值低於第三閥值(S410)。儲能單元30放電一段時間後,管理單元40判斷儲能單元30的電壓值是否低於第三閥值T3。若儲能單元30的電壓值未低於第三閥值T3時,返回步驟(S400)持續對儲能單元30放電。若儲能單元30的電壓值低於第三閥值T3時,代表儲能單元30接近沒電的狀態。因此,儲能單元30放電完成且結束放電流程。若管理單元40判斷儲能單元30的電壓值異常時,代表儲能單元30可能損壞。最後,關閉第一轉換單元,並輸出第一警示訊號(S500)。若於步驟(S400)、(S410)中,管理單元判斷儲能單元30溫度異常或電壓值異常時,管理單元40輸出第一控制訊號Sc1至第一轉換單元21,以關閉第一轉換單元21的運作,並停止接收第二電源P2;且輸出第二控制訊號Sc2至第二轉 換單元22,以關閉第二轉換單元22的運作,並停止接收第二電源P2。且管理單元40輸出第一警示訊號S1至傳輸單元60,以利使用者能方便得知儲能單元30發生異常的狀況。值得一提,當管理單元判斷儲能單元30充電完成或放電完成時,管理單元40可透過傳輸單元60或顯示單元(圖未示)通知使用者。
綜上所述,本發明具有以下之優點:1、由於配電裝置具有儲能單元,因此當第一輸入電源斷電時,配電裝置可轉換儲能單元所儲存的電力至輸出模組,以達維持穩定供應後端負載所需電力之功效;2、由於第二轉換單元可輸出直流、交流或調制交流的第二輸入電源,因此可達靈活供給連接於第二輸出模組上負載之功效;3、配電裝置配備有客製化調整的自訂單元,以便使用者可自訂並監控第一輸入電源的參數,並達彈性調整後端負載配置之功效;4、配電裝置應用一套判斷流程判斷儲能單元是否異常,以對儲能單元提供保護與警示機制,並達可使用者可易於得知儲能單元狀況之功效;5、儲能單元可透過免工具的方式,於配電裝置上的容置空間插拔更換或擴充,以達便於維護、更換或擴充之功效。
惟,以上所述,僅為本發明較佳具體實施例之詳細說明與圖式,惟本發明之特徵並不侷限於此,並非用以限制本發明,本發明之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準,凡合於本發明申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例,皆應包括於本發明之範疇中,任何熟悉項技藝者在本發明之領域內,可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。

Claims (20)

  1. 一種配電裝置,該配電裝置包括:一第一輸出模組,接收一第一輸入電源;一第二輸出模組,連接該第一輸出模組,且接收該第一輸入電源;一轉換模組,連接該第一輸出模組與該第二輸出模組,且接收該第一輸入電源;一儲能單元,連接該轉換模組;一管理單元,連接該第一輸出模組、該第二輸出模組、該轉換模組及該儲能單元;其中,當該第一輸入電源正常時,該第一輸出模組與該第二輸出模組輸出該第一輸入電源,且該管理單元控制該轉換模組轉換該第一輸入電源為一第一電源對該儲能單元充電;當該第一輸入電源故障時,該儲能單元輸出一第二電源至該轉換模組,且該管理單元控制該轉換模組轉換該第二電源為一第二輸入電源至該第二輸出模組輸出。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之配電裝置,其中該轉換模組更包括:一第一轉換單元,連接該儲能單元,且接收該第一輸入電源;一第二轉換單元,連接該儲能單元與該些第二輸出模組之間;其中,該第一轉換單元轉換該第一輸入電源為該第一電源對該儲能單元充電,且該第二轉換單元轉換該第二電源為該第二輸入電源至該第二輸出模組。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之配電裝置,其中該第二轉換單元為一直流-直流轉換器或一直流-交流轉換器,當該第二轉換單元為該直流-直流轉換器且該第一輸入電源故障時,該第二轉換單元轉換該第二電源為直流的第二輸入電源至該第二輸出模組輸出;當該第二轉換單元為該直流-交流轉換器且該 第一輸入電源故障時,該第二轉換單元轉換該第二電源為交流或調制交流的第二輸入電源至該第二輸出模組輸出。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之配電裝置,其中該第二轉換單元包括一直流-直流轉換器及一直流-交流轉換器,且透過該管理單元設定該第二轉換單元輸出的電源為直流、交流或調制交流的第二輸入電源;當該第一輸入電源故障時,該第二轉換單元依據該管理單元的設定而轉換該第二電源為直流、交流或調制交流的第二輸入電源至該第二輸出模組輸出。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之配電裝置,其中該第一轉換單元為雙向交流-直流轉換器,當該第一輸入電源故障時,該第一轉換單元轉換該第二電源為交流的一第三輸入電源至該第一輸出模組輸出。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之配電裝置,其中該配電模組更包括:一第一開關,連接該第一輸出模組與該第一轉換單元,且接收該第一輸入電源;一第二開關,連接該第二輸出模組與該第二轉換單元之間;其中,當該第一輸入電源正常時,該第一開關導通且該第二開關不導通,該第一輸入電源由該第一輸出模組與該第二輸出模組輸出;當該第一輸入電源故障時,該第一開關不導通,以斷開該第一輸出模組與該第一輸入電源的連接,且該第二開關導通,該第二輸入電源通過該第二開關至該第二輸出模組輸出。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之配電裝置,其中該第一輸出模組更包括:複數個第一輸出埠;一第一控制單元,連接該管理單元;複數個檢測單元,對應連接該些第一輸出埠與該第一控制單元之間;複數個第一開關單元,對應連接該些第一輸出埠與該第一控制單元之間; 其中,該些檢測單元檢測該些第一輸出埠上的該第一輸入電源的資訊,並透過該第一控制單元轉換該第一輸入電源的資訊為一第一電源資訊,且輸出該第一電源資訊至該管理單元,該管理單元依據該第一電源資訊判斷導通或不導通該些第一開關單元。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之配電裝置,其中該第二輸出模組更包括:複數個第二輸出埠;一第二控制單元,連接該管理單元;複數個檢測單元,對應連接該些第二輸出埠與該第二控制單元之間;複數個第二開關單元,對應連接該些第二輸出埠與該第二控制單元之間;其中,該些檢測單元檢測該些第二輸出埠上的該第一輸入電源的資訊,並透過該第二控制單元轉換該第一輸入電源的資訊為一第二電源資訊,且輸出該第二電源資訊至該管理單元,該管理單元依據該第二電源資訊判斷導通或不導通該些第二開關單元。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之配電裝置,其中該配電裝置更包括一自訂單元,該自訂單元連接該管理單元,並設定該第一輸入電源的一電源品質,該管理單元依據該電源品質判斷該第一輸入電源正常或故障。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之配電裝置,其中該自訂單元所設定的該電源品質包括該第一輸入電源的電壓值上下限、電流值上限、相位差、功率因數及頻率上下限。
  11. 如申請專利範圍第2項所述之配電裝置,其中該儲能單元輸出一儲能資訊至該管理單元,且當該管理單元依據該儲能資訊判斷該儲能單元故障、溫度異常或電壓值異常時,該管理單元控制關閉該第一轉換單元與該第二轉換單元。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之配電裝置,其中該配電裝置更包括:一殼體,容置該第一輸出模組、該第二輸出模組、該轉換模組及該管理單元;其中,該殼體包括一容置空間,該容置空間容置該儲能單元,且供該儲能單元更換或擴充。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之配電裝置,其中於該容置空間中的該儲能單元為可插拔之儲能單元。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之配電裝置,其中該配電裝置更包括一傳輸單元,連接該管理單元,且對外傳輸該管理單元內的資訊或由外部監控該管理單元。
  15. 一種配電裝置操作方法,該配電裝置依據一第一輸入電源的狀態控制一第一輸出模組與一第二輸出模組的輸出,該操作方法包括:(a)當該配電裝置檢測到該第一輸入電源正常時,該配電裝置的該第一輸出模組與該第二輸出模組輸出該第一輸入電源;(b)該配電裝置轉換該第一輸入電源為一第一電源對一儲能單元充電;(c)當該配電裝置檢測到該第一輸入電源故障時,該配電裝置控制該第一輸出模組不輸出該第一輸入電源;(d)於步驟(c)之後,該配電裝置轉換該儲能單元的一第二電源為該第二輸入電源至該第二輸出模組輸出。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之配電裝置操作方法,其中步驟(d)更包括:(d1)當該第一輸入電源故障時,該儲能單元透過一第二轉換單元將該第二電源轉換為直流的第二輸入電源至該第二輸出模組輸出;或當該第一輸入電源故 障時,該儲能單元透過一第二轉換單元將該第二電源轉換為交流或調制交流的第二輸入電源至該第二輸出模組輸出。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之配電裝置操作方法,其中步驟(d)更包括:(d2)當該第一輸入電源故障時,該第二轉換單元依據該配電裝置的一管理單元的設定而轉換該第二電源為直流、交流或調制交流的第二輸入電源至該第二輸出模組輸出。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之配電裝置操作方法,其中於步驟(c)之後更包括:(c1)當該第一輸入電源故障時,該配電裝置透過一第一轉換單元轉換該第二電源為交流的一第三輸入電源至該第一輸出模組輸出。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之配電裝置操作方法,其中當該配電裝置依據該儲能資訊判斷該儲能單元故障、溫度異常或電壓值異常時,該配電裝置控制關閉該第一轉換單元與該第二轉換單元。
  20. 如申請專利範圍第15項所述之配電裝置操作方法,其中該配電裝置透過一自訂單元設定該第一輸入電源的一電源品質,且該管理單元依據該電源品質判斷該第一輸入電源正常或故障;該電源品質包括該第一輸入電源的電壓值上下限、電流值上限、相位差、功率因數及頻率上下限。
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