TWI753388B - 不斷電系統及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種不斷電系統及其控制方法,其具有防漏電單元、獨立的供電迴路、訊號迴路以及一用於存儲功耗對應預計剩餘備份時間的成對數據的資料庫,以達到下列功效:1.更加正確的關機時間供使用者判斷;2.避免不正常供電;3.電力較佳使用;4.避免佔用電子裝置中的介面卡位置以及避免連帶使裝置無法正常運作;5.全時檢測超級電容及外部電源的狀態。
Description
本發明係關於一種不斷電系統(Uninterrupted Power System,UPS)及其控制方法,特別是一種用於電子系統,用於提供備援電力。
現有不斷電系統是在電網異常(如停電、欠壓、干擾或浪湧「也稱:湧浪電流」)的情況下能夠不間斷的為電器負載設備提供後備交流電源,維持電器正常運作的設備。在通常情況下,不斷電系統被用於維持電子裝置(電腦、伺服器等)或交換機等關鍵性商用設備或精密儀器的不間斷運行,防止電腦數據丟失,導致如電話通信網絡中斷或儀器失去控制。
近年來,尤其在醫療領域中,因為電力的間斷或不穩不單單是造成資料遺失、機器損壞,更可能造成生命的損失,然而傳統採用二次電池作為電力儲存的不斷電系統(UPS)經常存在:1.轉換效率不佳;2.充電時間較慢;3.高低溫下運作失常等問題。
請參考台灣專利TW I598820B,其介紹了一種習知不斷電系統改採超級電容來取代傳統二次電池;然而,當外部
電源發生異常時,該習知不斷電系統是先偵測電壓再用固定公式來估算出該電子裝置的一可能的關機時間,但事實上存在了一些問題,包括:1.透過固定公式估算的該關機時間的正確性有多高?當估算的該關機時間是長於該電子裝置的實際所需的關機時間時,可能會因此延誤該電子裝置的關機;2.當外部電源已異常而使電源供應不穩的情況下,還消耗該電子裝置的資源去進行額外的估算是否會該電子裝置造成電力的浪費?3.當外部電源異常時,該習知不斷電系統利用電源轉換單元(如電源供應器)作變壓的動作反而會造成電力的耗損,使備援電力供應不足;4.當該習知不斷電系統不是內建於該電子裝置時,就需要額外設置占用一個連接介面卡的位置(如PCI-E),而且當該習知不斷電系統與該電子裝置兩者其中任一個產生故障時,會連帶使該習知不斷電系統與該電子裝置兩者中另一個也受到波及無法正常使用;5.當外部電源正常時,該習知不斷電系統的線路設計上就是單純對該超級電容進行充電程序,並不會將經過該習知不斷電系統處理後的電源同時回輸至該電子裝置;一旦該超級電容的放電程序產生問題時,便無法即時通知使用者;此時,如果該外部電源再進一步發生異常,該習知不斷電系統便會因為該超級電容無法正常放電而無法適時提供備援電力;以及6.當該習知不斷電系統判定該外部電源發生異常時,便會逐一關閉該電子裝置周邊配置的若干I/O元件的供電電力(比如說先關閉聲音、USB供電等會影響電子裝置運作的元
件),此時該電子裝置關機所需要的時間便會不同於在該外部電源正常時的正常關機所需要的時間。再者,由於該電子裝置所連接的其他裝置不會永遠都相同,使其耗電量也會隨之變化,因此該習知不斷電系統事實上是無法根據該電子裝置當時需實際需要的不同耗電量去精確地估算出該電子裝置的正確關機時間以提供使用者作正確的判斷。
讓該電子裝置的使用者得知該電子裝置的關機時間的目的,就是希望使用者能夠根據該關機時間,依照使用者不同的需求,自行決定該電子裝置中那些是需要優先進行儲存的資料;否者,根本不需要計算該電子裝置的該關機時間,只需要設定當外部電源異常時,該電子裝置便依照預設程序進行自動關機程序即可。
另外,該習知不斷電系統對於該超級電容的放電都沒有做額外控制,例如在該習知不斷電系統的電力無法提供電子裝置正常運作的情況下該超級電容仍舊持續放電,這將會導致當外部電源恢復正常時,該電子裝置的內部元件都還有殘存電壓,反而會對該電子裝置的內部電子元件產生破壞。
因此,對熟悉本發明所屬技術領域者而言,如何能解決上述習知技術問題,包括:1.一更加正確的關機時間供使用者判斷;2.避免不正常供電;3.電力較佳使用;4.避免佔用電子裝置中的介面卡位置以及避免連帶造成裝置的不正常運作;5.全時檢測超級電容及外部電源的狀態等是極需解決
的。
為解決上述習知技術的技術問題,本發明的一主要發明目的在提供一種不斷電系統,其通過設置放漏電單元、獨立的供電迴路、訊號迴路以及一用於存儲功耗對應預計剩餘備份時間的成對數據的資料庫,藉以達成解決上述技術問題。
為實現上述發明目的,本發明提供一種不斷電系統。該不斷電系統包括一電子裝置及一不斷電電源組件。該電子裝置包括一主機板以及一電源分配單元。該電源分配單元設置於該主機板上並接收一外部電源並通過該主機板供電予該電子裝置。
該不斷電電源組件包括一防漏電單元、一充放電管理單元、一電容單元、一處理器及一資料庫。該電子裝置的該電源分配單元經由一第一線路供電至該充放電管理單元。該防漏電單元電性連接該充放電管理單元的輸出,並根據該電容單元的電壓是否正常,決定是否經由一第二線路供電至該電子裝置,其中利用該電容單元以及該充放電管理單元,使該第二線路的供電是獨立於該電源分配單元與該外部電源之間的供電,以及獨立於該第一線路的供電。該資料庫內存一由若干功耗對應若干預計剩餘備份時間所構成的成對數據的對應圖表。該電性連接該充放電管理單元,並即時檢查該第一線路的電性,進而判斷該外部電源的供電是處於異常狀態或正常狀態
並取得該電子裝置的一即時消耗功率。
其中當該處理器判斷出該外部電源的供電是處於異常狀態時,該充放電管理單元控制該電容單元放電進而經由該第二線路與該防漏電單元對該電子裝置的該電源分配單元提供備援電力,且該處理器根據該電子裝置的該即時消耗功率,查找該資料庫中該成對數據的對應圖表,取得一對應的預計剩餘備份時間以發出一警示通知。
在一較佳實施例中,該處理器通過該電子裝置的一多媒體顯示裝置發出該警示通知,該警示通知顯示該剩餘備份時間。
在一較佳實施例中,該外部電源為一直流電源。
在一較佳實施例中,該不斷電電源組件與該電子裝置兩者之間還通過一輸入/輸出裝置相互連接以傳遞控制訊息。
在一較佳實施例中,當該外部電源的供電是處於正常狀態時,該電源分配單元經由該第二線路供電至該充放電管理單元,使該充放電管理單元對該電容單元進行充電以及通過該防漏電單元與該第二線路的電源輸出電力至該電子裝置。
在一較佳實施例中,該防漏電單元包括一開關元件、一控制元件,該控制元件用於判斷該電容單元的電壓是否正常進而控制該開關元件開啟或關閉該第二線路的供電。
在一較佳實施例中,該不斷電電源組件還包括一
熱插拔單元,其設置於該不斷電電源組件上用於接收來自該電子裝置的一電子訊息或來自該不斷電電源組件的一外部訊息,進而終止該第一線路的供電、終止該第二線路的供電以及使該電容單元進行放電,當該電容單元放電完畢後,通過該不斷電電源組件的一熱插拔顯示元件或該電子裝置顯示該不斷電電源組件可以與該電子裝置電氣分離。
為解決上述習知技術的問題,本發明還提供另一種不斷電系統的控制方法。該控制方法包括:首先,一電子裝置接收一外部電源供該電子裝置使用並通過一第一線路輸出所述外部電源的電力至一不斷電電源組件;接著,該不斷電電源組件的一處理器對該第一線路執行一電性檢查程序,進而判斷該外部電源的供電是處於正常狀態或異常狀態;接著,當該處理器判斷出該外部電源的供電是處於正常狀態時,該第一線路的電源對該不斷電電源組件的一電容單元進行充電並通過該不斷電電源組件的一防漏電單元及一第二線路輸出至該電子裝置;接著,當該處理器判斷出該外部電源的供電是處於異常狀態時,該處理器使該電容單元進行放電以輸出備援電力至該電子裝置並取得該電子裝置的一即時消耗功率,且該處理器根據該電子裝置的該即時消耗功率,查找該資料庫中該成對數據的對應圖表,取得一對應的預計剩餘備份時間以發出一警示通知。
在一較佳實施例中,該電性檢查程序包括過電壓
測試以及低電壓測試的其中之一或若干個組合。
在一較佳實施例中,當該處理器判斷出該外部電源的供電是處於正常狀態時,該防漏電單元進一步檢測該電容單元的電壓是否正常,以決定是否經由該第二線路供電至該電子裝置。
在一較佳實施例中,當該外部電源的供電自異常狀態變回正常狀態時,該處理器可以選擇性開啟或維持關閉該電子裝置。
在一較佳實施例中,當該處理器判斷出該外部電源的供電是處於異常狀態時,該處理器通過該電子裝置的一多媒體顯示裝置發出該警示通知,該警示通知顯示該預計剩餘備份時間。
在一較佳實施例中,該方法還包括:首先,藉由設置於該不斷電電源組件上的一熱插拔單元接收來自該電子裝置的一電子訊息或來自該不斷電電源組件的一外部訊息;接著,該處理器終止該第一線路的供電、終止該第二線路的供電以及使該電容單元進行放電;接著,藉由該不斷電電源組件的一熱插拔顯示元件或該電子裝置顯示該不斷電電源組件指示該電容單元放電完畢;接著,將該不斷電電源組件與該電子裝置電氣分離。
基此,相較於上述習知技術,本發明提供的技術效果為:1.更加正確的關機時間供使用者判斷;2.避免不正
常供電;3.電力較佳使用;4.避免佔用電子裝置中的介面卡位置以及避免連帶使裝置無法正常運作;5.全時檢測超級電容及外部電源的狀態。
10:不斷電電源組件
11:充放電管理單元
12:處理器
13:電容單元
14:防漏電單元
15:資料庫
16:熱插拔單元
17:熱插拔顯示元件
20:電子裝置
21:電源分配單元
22:主機板
23:多媒體顯示裝置
24:輸入/輸出裝置
31:第二線路
32:第一線路
33:電子訊息
34:外部訊息
40:外部電源
100、200:不斷電系統
141:開關元件
142:控制元件
S01-S15:步驟
第1圖,繪示一種根據本發明的第一較佳實施例的不斷電系統的架構示意圖;第2圖,繪示根據第1圖的該資料庫內存的一功耗對應預計剩餘備份時間的成對數據的對應圖表;第3圖,繪示根據第1圖的該多媒體顯示裝置的示意圖,其中視覺顯示一警示通知;第4圖,繪示根據第1圖的該防漏電單元的細部架構示意圖;第5圖,繪示一種根據本發明的第二較佳實施例的不斷電系統的架構示意圖;以及第6圖,繪示一種根據本發明的不斷電系統的控制方法的流程圖;第7圖,繪示另一種根據本發明的不斷電系統的控制方法的流程圖。
以下各實施例的說明是參考圖式,用以說明本發明可用以實施的特定實施例。本發明所提到的方向用語,例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側面」
等,僅是參考圖式的方向。因此,使用的方向用語是用以說明及理解本發明,而非用以限制本發明。
第1圖繪示根據本發明的第一較佳實施例的不斷電系統(UPS)100的架構示意圖。該不斷電系統100包括一不斷電電源組件10及一電子裝置20。該電子裝置20包括一電源分配單元21以及一主機板22;於本實施例中,該電子裝置20可為一配置中央處理器/微控制器以及作業系統(未圖示)的電子裝置,例如電腦或伺服器或交換機或控制用機箱等。該電源分配單元21如電源供應器,設置於該主機板22上並接收一外部電源40的外部電力並通過該主機板22供電予該電子裝置20所屬的各類電子元件。
需要注意的是,一般而言,以下幾種狀況即視為該外部電源40的供電發生「異常」狀態,包括:電壓不穩(驟升、驟降、過電壓、欠電壓)、電壓暫時中斷以及電壓持續中斷,其中排除了前面所有可能情況(電壓不穩、電壓暫時中斷)後才能判斷出為電壓持續中斷。一旦本發明的該不斷電電源組件10判斷出該外部電源40發生上述供電「異常」狀態,該不斷電電源組件10即開始取代該外部電源40來對該電子裝置20提供備援電力。以下即為根據本發明的不斷電系統100判斷出該外部電源40的供電處於異常狀態後或正常狀態時的進一步說明。
詳細地,該外部電源40可以是經過整流交換後的直流電源;然而,在不同使用環境中,也可以在有使用直流-
交流元件的情況下直接使用交流電源。所述電子裝置20的周邊配置是由該主機板22直接/間接連接所有的組件(包含該不斷電電源組件10及如鍵盤、滑鼠、顯示卡、音效卡、硬碟等...)並控制是否供應該些組件電力。
該不斷電電源組件10包括一充放電管理單元11、一處理器12、一電容單元13、一防漏電單元14以及一資料庫15。該充放電管理單元11的輸出電性連接至該防漏電單元14並用於管理該電容單元13的充/放電,以及所述電子裝置20的該電源分配單元21經一第一線路32供電至該充放電管理單元11的輸入。該防漏電單元14經一第二線路31供電至該電子裝置20的該電源分配單元21。該電容單元13電性連接該充放電管理單元11;較佳地,該電容單元為一種超級電容(Super Capacitor)。其中當該外部電源40的供電處於異常狀態時,利用該電容單元13與該充放電管理單元11,使該第二線路31的供電是獨立於該電源分配單元21與該外部電源40兩者之間的供電,以及獨立於該第一線路32的供電之外。
該處理器12電性連接該充放電管理單元11,並用於即時檢查該第一線路32的電性,該即時電性檢查的程序可以包括量測該第一線路32的電壓、電流或其他與電力相關的物理資訊,除了直接取得該電子裝置20的至少一即時消耗功率外,並同時使該處理器12能立即偵知該外部電源40的供電是處於異常狀態或正常狀態時;這是因為該第一線路32是電性連接至
該電子裝置20的該電源分配單元21,所以該電子裝置20的該即時消耗功率可以在電流經過該充放電管理單元11以及該處理器12計算後可以在該第二線路31得知。接著,該處理器12根據其檢測到的該電子裝置20的該即時消耗功率,該處理器12進一步查找該資料庫15內存的一由若干功耗對應若干預計剩餘備份時間所構成的成對數據的對應圖表(待後詳述),立即取得一對應的剩餘備份時間的數據(即該電子裝置20的適當關機時間)以通知使用者,而無需如習知技術是藉由固定公式估算獲得的不精確的關機時間。
更詳細地來說,該處理器12對該第一線路32執行的該即時電性檢查程序包括過電壓測試以及低電壓測試。於本實施例中,該電源分配單元21亦會有相關類似測試。
需說明的是,該第二線路31以及第一線路32兩者的供電並沒有實際上的先後順序,在此僅是要闡明該電子裝置20與該不斷電電源組件10之間的供電是可以透過該第二線路31以及第一線路32兩者同時雙向進行的,不會因為該外部電源40供電正常就失去該防漏電單元14的防護。故,本發明的該不斷電電源組件10的該處理器12能夠在該外部電源40供電正常時就持續對該電容單元13的供電電壓作持續檢測,一旦該電容單元13發生故障時便能即時獲知,並通知使用者。
須了解的是,該不斷電電源組件10與該電子裝置20兩者之間電性連接的該第二線路31以及第一線路32都是連
接到該電子裝置20的該電源分配單元21。一般而言,該電子裝置20除了本身運作必須的功耗外,還會有外接或內接其他電子元件所產生的功耗,所有的功耗加總即為該電子裝置20的一即時消耗功率。然而,一旦該不斷電電源組件10的該處理器12偵知該外部電源40的供電發生異常狀態時,該處理器12會控制該電子裝置20開始關閉不必要的元件以減少功耗。接著,隨著元件的逐一關閉或降低功能(如螢幕亮度或風扇轉速等...),功耗也會逐漸下降。換言之,該不斷電電源組件10能夠維持該電子裝置20的運作時間會逐漸增加(在該不斷電電源組件10的最大儲電限度下);在此同時,該充放電管理單元11控制該電容單元13對該電子裝置20供電。詳細地,該電容單元13在該外部電源40正常期間所存儲的電力在該外部電源40的供電發生異常狀態時便會通過該充放電管理單元11以及該防漏電單元14供給該電子裝置20用作備援電力。在該電容單元13供應備援電力給該電子裝置20的延長時間內,能方便使用者根據其優先順序對該電子裝置20進行指定動作如檔案儲存......等;接著,該充放電管理單元11會在該電容單元13的備援電力供應時間內以該電子裝置20本身的正常關機程序關閉該電子裝置20,亦即不會對該電子裝置20突然斷電時而造成該電子裝置20的資料遺失或錯誤存儲。一旦該外部電源40的供電是自異常狀態變回正常狀態時,該外部電源40的電力會再度通過該電源分配單元21以及該第一線路32傳輸電力給該不斷電電源組件10,進而經由該充放
電管理單元11對該電容單元13充電。於其他實施例中,該處理器12可以經由讀取記憶體(未圖示)的預設資訊或程式選擇性開啟或維持關閉該電子裝置20。
詳細地,該不斷電電源組件10與該電子裝置20兩者之間還通過一輸入/輸出裝置24相互連接。需了解,該第二線路31與該第一線路32兩者僅是適用於供電電力的傳輸,至於該不斷電電源組件10與該電子裝置20之間的控制訊息傳輸,如令該電子裝置20執行正常開機程序或正常關機程序,或關閉該電子裝置20所屬的其他電子元件的運作,則需要通過該輸入/輸出裝置24來傳遞該等控制訊息;較佳地,該輸入/輸出裝置24係選自於由RS232、RS485與USB等I/O控制介面所構成之群組或其中之一,甚而也可以是設置在該不斷電電源組件10的另一主機板(未圖示,用於設置上述該不斷電電源組件10所提及的元件)的I/O接腳。因此不論是將該不斷電電源組件10設置於該電子裝置20的內部或外接,皆不需要占用該電子裝置20的介面卡插槽的位置。這是因為,如果插接至該主機板22的元件不論是用於控制訊息與供電兩者都由該主機板22通過該介面卡插槽傳輸,就很可能會因為該不斷電電源組件10與該電子裝置20其中任一個介面卡元件損壞而導致另一個裝置也連帶無法正常運作。因此,本發明設計的該不斷電電源組件10與該電子裝置20之間用於控制訊息與供電的線路兩者分別採用不同線路設計,而非全部都透過直接插接至屬於該電子裝置20的該主機板
22的介面卡插槽中的介面卡元件(即I/O控制介面)來傳輸,因此可以避免上述習知技術的問題發生。
請進一步參考第1及2圖,第2圖繪示該資料庫15內存的一由若干功耗對應若干預計剩餘備份時間所構成的成對數據的對應圖表,亦即該對應圖表包括了在Y軸排列的若干個成對的預計剩餘備份時間,以及在X軸排列的若干個該電子裝置20的即時消耗功率的相對應數據,所述若干個成對的預計剩餘備份時間對應若干個該電子裝置20的即時消耗功率的該成對數據是根據該電子裝置20過往遭遇各種供電異常狀態的經驗值來事先預設。由第2圖可知,在橫軸(X軸)上負載功率(瓦特)由右而左逐漸下降的情況下,縱軸(Y軸)的該剩餘備份時間反而是逐漸增加的。換言之,當該不斷電電源組件10的該處理器12判斷出該外部電源40的供電處於異常狀態後,該電子裝置20的負載功率會逐漸降低,然而該不斷電電源組件10的該電容單元13透過供應備援電力給該電子裝置20以延長使用者對該電子裝置20的使用時間(亦即該剩餘備份時間),進而在第2圖的圖表上形成一如同是呈反比的曲線。因為該不斷電電源組件10的主要功能是在於讓使用者可以得知該外部電源40是處於異常狀態下,該使用者仍然有時間可以按照重要性的高低選擇地儲存對其較為重要的檔案或者將不需要的元件先同時關閉(這部分可以由使用者自行設定)。本發明的該資料庫15中的該功耗對應預計剩餘備份時間的對應圖表僅用於圖示一特定電容在不同
負載功耗下所能夠正常供應電力的不同對應時間,但不限定電容的容量及不同功耗的電力供應時間。舉例而言,當該不斷電電源組件10的該處理器12檢測出該電子裝置20的一即時消耗功率,即查找該資料庫15內存的該功耗對應預計剩餘備份時間的對應圖表,以自該資料庫15的所述功耗對應預計剩餘備份時間的對應圖表中,取得一對應的剩餘備份時間的數據,而無需耗用運算資源計算獲得。實際上該資料庫15是XY的資料來存儲,第2圖的圖表是為了更清楚的了解,並非限制該資料庫的形式。於其他實施例中,該對應圖表為一存建於該資料庫15中的查找表。
請參考第1及3圖,第3圖繪示該多媒體顯示裝置23的示意圖。在本發明中,該多媒體顯示裝置23可以是一個顯示器(該電子裝置所使用的顯示器或外接的並不限制),也可以是通過揚聲器(用聲音告知使用者),甚或是通過網際網路傳遞給不在該電子裝置20旁的使用者。當該不斷電電源組件10的該處理器12判斷出該外部電源40的供電發生異常狀態時,該不斷電電源組件10根據該電子裝置20在此時的一即時消耗功率,從該資料庫15內存的該功耗對應預計剩餘備份時間的對應圖表(見第2圖)中查找出一對應的剩餘備份時間,接著該不斷電電源組件10通過該電子裝置20的一多媒體顯示裝置23發出一警示通知予使用者,例如該警示通知顯示該電子裝置20的該對應的剩餘備份時間。此處的該剩餘備份時間可以包括至少一個訊息。
該至少一個訊息可以包括一使用者可使用時間、該電子裝置20的關機所需時間。當該處理器12判斷出該外部電源40的供電處於異常狀態後,該電子裝置20的關機所需時間會在短時間內逐漸降低(即該剩餘備份時間會逐漸降低),該使用者可使用時間會逐漸增加(在該電容單元13的容量固定的情況下)。可理解為:電容單元的供電量等於備份時間以及使用者可使用時間之合。隨著使用者逐一關閉應用程式或元件,該電子裝置20的關機所需時間還會繼續降低。需要注意的是,此處的該剩餘備份時間目的是在於要提醒使用者在該不斷電電源組件10所能供電的時間內完成儲存資料或者選擇優先的工作進行(關閉其餘不需要的元件與應用程式等...)。因此提醒使用者是相當重要的。此處的使用者不限定是近端(Local Terminal),也可以是遠端(Remote Terminal)的使用者。
請進一步參見第1及4圖,第4圖繪示根據第1圖的防漏電單元14的細部架構示意圖。該防漏電單元14包括一開關元件141以及一控制元件142,該控制元件142用於判斷該電容單元13的電壓(經由該充放電管理單元11輸出)是否正常進而控制該開關元件141開啟或關閉該第二線路31對該電子裝置20的供電。詳細地,該外部電源40除了經過該電源分配單元21以及由該處理器12進行檢測外,當從該不斷電電源組件10經由該第二線路31供電至該電子裝置20之前,仍舊會由該防漏電單元14進行漏電的檢測,避免漏電情況產生,損壞該電子裝置20。此
處的該電容單元13的電壓指的是充/放電速度以及電壓的峰值等相關參數。其中無論該電容單元13的(放電或充電)電壓是處於正常或異常狀態,該防漏電單元14的漏電檢測的執行是獨立於該電容單元13的電源供應。詳細地,該控制元件142在該電容單元13的充電電壓異常(速度、數值)及/或放電電壓異常(速度、數值時,便會認定該電容單元13的電壓為異常,進而關閉該開關元件141以阻斷經由該第二線路31供電至該電子裝置20。
請搭配參見第1及4圖,以下對本發明的該不斷電系統100的運作方式進行說明:
首先,於該不斷電電源組件10中,當該處理器12檢測該第一線路32的電性(如供電電壓)以判斷出該外部電源40的供電是處於正常狀態時,該處理器12進一步使該充放電管理單元11對該電容單元13進行充電以及通過該防漏電單元14將該第二線路31的電源輸出至該電子裝置20的該電源分配單元21。同時,該防漏電單元14的該控制元件142會判斷該電容單元13的電壓是否正常進而控制該開關元件141開啟或關閉對該第二線路31的電源輸出。若該電容單元13的電壓正常則開啟該開關元件141,若該電容單元13的電壓異常則關閉該開關元件141,代表需要檢測該不斷電電源組件10。
當該處理器12通過檢測該第一線路32的供電電壓而判斷該外部電源40的供電是處於異常狀態時,該充放電管理
單元11控制該電容單元13進行放電並使該電容單元13通過該防漏電單元14輸出電力至該電子裝置20。
當該處理器12通過檢測該第一線路32的供電電壓,取得該電子裝置20的至少一即時消耗功率,且該處理器12根據該電子裝置20的該至少一即時消耗功率,查找該資料庫15的成對數據的對應圖表以取得一對應預計剩餘備份時間;在此同時,該處理器12通過該電子裝置20的該多媒體顯示裝置23發出一警示通知予使用者,該警示通知視覺顯示該剩餘備份時間。
參考第5圖,該不斷電系統200與第一較佳實施例的差異在於:還包括一熱插拔單元16以及一熱插拔顯示元件17。通過上述設置,讓該不斷電電源組件10能夠在該電子裝置20不需要關機的情況下與該不斷電電源組件20分離,以便進行維修、檢測或更換等作業。較佳地,該熱插拔單元16設置於該不斷電電源組件10上用於接收來自該電子裝置20的一電子訊息33或來自該不斷電電源組件10的一外部訊息34,進而終止該第一線路32的供電、終止該第二線路31的供電以及使該電容單元13進行放電,當該電容單元13放電完畢後,通過該熱插拔顯示元件17或該電子裝置20顯示該不斷電電源組件10可以與該電子裝置20安全地電氣分離。較佳地,該電子訊息33可以藉由操作該電子裝置而產生,可能是軟體(該不斷電電源組件10的操作應用程式)或是硬體(設置在該電子裝置上的一個實體按
鍵...)產生。較佳地,該外部訊息34可以是設置在該不斷電電源組件10上的一個機械式的按鍵進行產生。舉例來說,該電子訊息33可以是在該電子裝置20上執行一個電子程序或者是按該電子裝置20上的一個熱插拔按鍵而產生;該外部訊息34可以是按壓一個設置在該不斷電電源組件10的一個熱插拔按鍵而產生。
另請參見第6圖,繪示一種根據本發明的不斷電系統100的控制方法的流程圖。本流程圖中所提到的元件編號皆請參考第1-4圖,以下不再贅述。
該方法包括:首先,執行步驟S01,一電子裝置20接收一外部電源40提供的電力以供該電子裝置20使用並通過一第一線路32輸出所述外部電源的電力至一不斷電電源組件10;接著,執行步驟S02;
步驟S02,該不斷電電源組件10的一處理器12對該第一線路32執行一電性檢查程序,該電性檢查程序,進而判斷該外部電源40的供電是處於正常狀態或異常狀態;若無問題,代表該外部電源40的供電處於正常狀態,接著執行下一步驟S03;反之,則該外部電源40的供電處於異常狀態,需執行步驟S05;
步驟S03,該處理器12判斷出該外部電源40的供電是處於正常狀態時,該第一線路32的電源對該充放電管理單元11的一電容單元13進行充電並通過該不斷電電源組件10的一防
漏電單14元及一第二線路31輸出至該電子裝置20;接著,執行步驟S04;
步驟S04,該不斷電電源組件10的該防漏電單元14檢測該電容單元13的電壓是否正常;若正常,則執行步驟S10;反之若異常,則執行步驟S11;
步驟S05,當該處理器12對該第一線路32執行上述電性檢查程序而判斷出該外部電源40的供電處於異常狀態時,該處理器12使該電容單元13進行放電以輸出備援電力至該電子裝置20;接著,執行步驟S06;
步驟S06,該處理器12根據該電子裝置20的一即時消耗功率,從該資料庫15查找該資料庫中該成對數據的對應圖表,取得一對應的預計剩餘備份時間以發出一警示通知;接著,執行步驟S07;
步驟S07,該處理器12通過該電子裝置20的一多媒體顯示裝置23發出該警示通知,該警示通知顯示該預計剩餘備份時間;接著,執行步驟S08;
步驟S08,該處理器12令該電子裝置在該電容單元13的備援電力供應時間內以正常關機程序關閉該電子裝置20;接著,執行步驟S09;
步驟S09,當該外部電源40的供電自異常狀態變回正常狀態時,該處理器12可以選擇性開啟或維持關閉該電子裝置20;
步驟S10,維持該電容單元13的充電以作為該外部電源40在異常狀態時該電子裝置20的電力供應並持續將電力通過該第二線路31傳輸至該電子裝置20;接著,再次執行步驟S02;以及
步驟S11,該處理器12關閉該第二線路31對該電子裝置20供電並通過該電子裝置20的該多媒體顯示裝置23發出警示通知(或其他通知方式)以告知使用者進行檢查。
另請參見第7圖,繪示另一種根據本發明的不斷電系統200的控制方法的流程圖。本流程圖中所提到的元件編號皆請參考第5圖,以下不再贅述。本方法是在前一個控制方法的架構下,讓該不斷電電源組件10與該電子裝置20可以在不需要關機的情況下電氣分離(熱插拔)。
首先,執行步驟S12,藉由設置於該不斷電電源組件10上的一熱插拔單元16接收來自該電子裝置20的一電子訊息33或來自該不斷電電源組件10的一外部訊息34。
接著,執行步驟513,該處理器12終止該第一線路32的供電、終止該第二線路31的供電以及使該電容單元13進行放電。
接著,執行步驟S14,藉由該不斷電電源組件10的一熱插拔顯示元件17或該電子裝置20顯示該不斷電電源組件10指示該電容單元13放電完畢。
接著,執行步驟S15,將該不斷電電源組件10與該
電子裝置20電氣分離。
以上僅是本發明的較佳實施方式,應當指出,對於熟悉本技術領域的技術人員,在不脫離本發明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
10:不斷電電源組件
11:充放電管理單元
12:處理器
13:電容單元
14:防漏電單元
15:資料庫
20:電子裝置
21:電源分配單元
22:主機板
23:多媒體顯示裝置
24:輸入/輸出裝置
31:第二線路
32:第一線路
40:外部電源
100:不斷電系統
Claims (12)
- 一種不斷電系統,包括:一電子裝置,包括:一主機板;及一電源分配單元,設置於該主機板上並接收一外部電源並通過該主機板供電予該電子裝置;及一不斷電電源組件,其包括:一充放電管理單元,該電子裝置的該電源分配單元經由一第一線路供電至該充放電管理單元;一電容單元,電性連接該充放電管理單元;一防漏電單元,其電性連接該充放電管理單元的輸出,並根據該電容單元的電壓是否正常,決定是否經由一第二線路供電至該電子裝置,其中利用該電容單元以及該充放電管理單元,使該第二線路的供電是獨立於該電源分配單元與該外部電源之間的供電,以及獨立於該第一線路的供電;一資料庫,內存一由若干功耗對應若干預計剩餘備份時間所構成的成對數據的對應圖表;及一處理器,電性連接該充放電管理單元,並即時檢查該第一線路的電性,進而判斷該外部電源的供電是處於異常狀態或正常狀態並取得該電子裝置的一即時消耗功率;其中當該處理器判斷出該外部電源的供電是處於異常狀態時,該充放電管理單元控制該電容單元放電進而經由該第二線路與該防漏電單元對該電子裝置的該電源分配單元提供備援電力,且該處理器根據 該電子裝置的該即時消耗功率,查找該資料庫中該成對數據的對應圖表,取得一對應的預計剩餘備份時間以發出一警示通知;其中該不斷電電源組件還包括一熱插拔單元,其設置於該不斷電電源組件上用於接收來自該電子裝置的一電子訊息或來自該不斷電電源組件的一外部訊息,進而終止該第一線路的供電、終止該第二線路的供電以及使該電容單元進行放電,當該電容單元放電完畢後,通過該不斷電電源組件的一熱插拔顯示元件或該電子裝置顯示該不斷電電源組件可以與該電子裝置電氣分離。
- 如申請專利範圍第1項所述的不斷電系統,其中該處理器通過該電子裝置的一多媒體顯示裝置發出該警示通知,該警示通知顯示該預計剩餘備份時間。
- 如申請專利範圍第1項所述的不斷電系統,其中該外部電源為一直流電源。
- 如申請專利範圍第1項所述的不斷電系統,其中該不斷電電源組件與該電子裝置兩者之間還通過一輸入/輸出裝置相互連接以傳遞控制訊息。
- 如申請專利範圍第1項所述的不斷電系統,其中當該外部電源的供電是處於正常狀態時,該電源分配單元經由該第二線路供電至該充放電管理單元,使該充放電管理單元對該電容單元進行充電以及通過該防漏電單元與該第一線路輸出電力至該電子裝置。
- 如申請專利範圍第1項所述的不斷電系統,其中該防漏電單元包括一開關元件以及一控制元件,該控制元件用於判斷該電容單元的電壓是否正常進而控制該開關元件開啟或關閉該第二線路的供電。
- 一種不斷電系統的控制方法,其包括:一電子裝置接收一外部電源供該電子裝置使用並通過一第一線路輸出 所述外部電源的電力至一不斷電電源組件;該不斷電電源組件的一處理器對該第一線路執行一電性檢查程序,進而判斷該外部電源的供電是處於正常狀態或異常狀態;當該處理器判斷出該外部電源的供電是處於正常狀態時,該第一線路的電源對該不斷電電源組件的一電容單元進行充電並通過該不斷電電源組件的一防漏電單元及一第二線路輸出至該電子裝置;以及當該處理器判斷出該外部電源的供電是處於異常狀態時,該處理器使該電容單元進行放電以輸出備援電力至該電子裝置並取得該電子裝置的一即時消耗功率,且該處理器根據該電子裝置的該即時消耗功率,查找該資料庫中該成對數據的對應圖表,取得一對應的預計剩餘備份時間以發出一警示通知。
- 如申請專利範圍第7項所述的不斷電系統的控制方法,其中該電性檢查程序包括過電壓測試以及低電壓測試的其中之一或若干個組合。
- 如申請專利範圍第7項所述的不斷電系統的控制方法,還包括:當該處理器判斷出該外部電源的供電是處於正常狀態時,該防漏電單元進一步檢測該電容單元的電壓是否正常,以決定是否經由該第二線路供電至該電子裝置。
- 如申請專利範圍第7項所述的不斷電系統的控制方法,還包括:當該外部電源的供電自異常狀態變回正常狀態時,該處理器可以選擇性開啟或維持關閉該電子裝置。
- 如申請專利範圍第7項所述的不斷電系統的控制方法,還包括:當該處理器判斷出該外部電源的供電是處於異常狀態時,該處理器通過該電子裝置的一多媒體顯示裝置發出該警示通知,該警示通知顯示該預計剩餘備份時間。
- 如申請專利範圍第7項所述的不斷電系統的控制方法,還包括:藉由設置於該不斷電電源組件上的一熱插拔單元接收來自該電子裝置的一電子訊息或來自該不斷電電源組件的一外部訊息;該處理器終止該第一線路的供電、終止該第二線路的供電以及使該電容單元進行放電;藉由該不斷電電源組件的一熱插拔顯示元件或該電子裝置顯示該不斷電電源組件指示該電容單元放電完畢;以及將該不斷電電源組件與該電子裝置電氣分離。
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