专利名称：依负载调整运转的备援电力系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种依负载调整运转的备援电力系统，是一种备援式电力系统的改良技术。
背景技术：
为了确保电子系统的供电来源稳定，重要的电子系统通常会配备一个包括多个供电单元的备援电力系统。该备援电力系统中包括一电力背板连接前述的多个供电单元，并由该电力背板发出一启动信号使多个供电单元一并启动。现有的技术可见于中国台湾专利证书第M307787号“全抽取式复合备援电力系统”，该前案揭示了一备援电力系统包括一主机座，该主机座区隔出多个主抽取空间，该主抽取空间内侧设有一主电力分配单元，该主电力分配单元于该主抽取空间的一侧设有对应主抽取空间数量的主电力输入端口，另一侧则设有一主电力输出端口。至少一电力单元可抽拔的配备于该主抽取空间中，且该电力单元设有一副电力输出端口可插拔的与该主电力输入端口电性连接。又该电力单元的内侧区隔为多个副抽取空间，且该些副抽取空间内各设有一副电力输入端口，每一副抽取空间可容一电源供应器电性连接于该副电力输入端第M307787号的技术通过该主电力分配单元可使该备援电力系统装设多个电力单元于主机座内，并且该电力单元又包括一个或多个电源供应器，使该备援电力系统具有统合多个电源供应器输出的能力。备援电力系统中配备的电力背板亦可见于多个现有专利中，如中国台湾专利证书第1271015号“具备交直流电力输入的备援式电源供应器”。该前案包括了至少一直流/直流电源供应器以及至少一交流/直流电源供应器，以及至少一电力控制电路板。该直流/ 直流电源供应器与该交流/直流电源供应器并联于该电力控制电路板上。该电力控制电路板除了整合电力以外，还包括了平衡多电源供应器输出功率以及侦测电源供应器故障的功能。通过前述的技术，备援式电力系统已具备了足够的能力在容许其中某一电源供应器故障的情况下确保电力系统供电正常。然而，现有的备援电力系统在启动时往往一并启动所有并联于该电力背板上的电源供应器。同时启动所有电源供应器的作法有以下缺点1.在负载功率需求低时，部分电源供应器成为多余，需调降所有电源的输出。2.为了配合负载调降输出功率后，电源供应器可能工作在转换效率较差的输出范围，造成无谓的损耗。3.损耗功率与开启的电源供应器数量成正比。4.低功率输出时损害电源供应器的使用寿命。因此，电力背板开启所有电源供应器的作法并不恰当，应加以改良。
实用新型内容由于现有的备援式电力系统在负载启动时，不论高负载或低负载都同时启动所有预定配置数量的电源供应器，造成电力的浪费以及电源供应器寿命的损耗。因此本实用新型的目的在于提供一种可依据负载所需调整电源供应器启动数量的备援电力系统。本实用新型为一种依负载调整运转的备援电力系统，为一备援电力系统包括电力背板以及电性连接于该电力背板的多个输入端口的多个电源供应器，该电力背板具有供至少一负载电性连接的多个输出端口，该些电源供应器各具有接收一启闭信号而决定启动或关闭的一启闭控制端。该电力背板还包括一检知负载启动数量的电源管理单元，该电源管理单元包括电性连接该些启闭控制端的多个启闭信号端，其中该电源管理单元依据负载启动数量而决定输出该启闭信号的启闭信号端数量。根据本实用新型进一步改进的技术方案，该电源供应器还具有输出一正常运作信号以响应电源供应器启闭状况的一运作信号端，而该电源管理单元设有电性连接该些运作信号端的多个电源状态检知端。根据本实用新型进一步改进的技术方案，各启闭信号端电性连接单一电源供应器的启闭控制端。根据本实用新型进一步改进的技术方案，该电源管理单元包括电性连接单一电源供应器的启闭控制端的多个启闭信号端、以及至少一电性连接多个电源供应器的启闭控制端的启闭信号端。根据本实用新型进一步改进的技术方案，该电源管理单元预设每台电源供应器所驱动的负载数量上限，并依据所检知的负载启动数量以决定所需电源供应器数量而输出一个或多个启闭信号。根据本实用新型进一步改进的技术方案，该电源管理单元预设每台电源供应器所供应的功率上限，并依据启动的负载的功率需求以决定所需电源供应器数量而输出一个或多个启闭信号。根据本实用新型进一步改进的技术方案，该电力背板具有连接该输入端口与该输出端口的一电力输出线路、以及决定该些输出端口是否与该电力输出线路电性连接的多个电力截止开关，该电源管理单元电性连接该些电力截止开关且可提供驱动该电力截止开关导通的多个电力输出信号。根据本实用新型进一步改进的技术方案，该电源管理单元检知对应启动负载的电源供应器是否正常启动，而决定是否输出该电力输出信号令该些负载所连接的输出端口与该电力输出线路电性连接。根据本实用新型进一步改进的技术方案，该些负载取得该电力输出信号以检知该电力背板的正常输出电力。通过前述的技术，可依据负载开启数量而决定电源供应器的开启数量。因此当负载数量少时，可开启少数几台电源供应器供应负载需求，除了减少电能损耗以外还可延长电源供应器寿命。
图1为本实用新型的备援电力系统架构方块4[0025]图2为本实用新型的电力背板电路示意图；以及图3为本实用新型的电力背板另一电路实施例示意图。
具体实施方式本实用新型提供一种依负载调整运转的备援电力系统，以下将配合各附图说明本实用新型的技术内容。请参阅图1，本实用新型揭示一种备援电力系统，该备援电力系统包括多个电源供应器以及一电力背板2，在本实用新型附图中以五台电源供应器10、11、12、13、14为例。该电力背板2还包括电性连接该些电源供应器10、11、12、13、14的多个输入端口 24以及供至少一负载电性连接的多个输出端口 25。在本实用新型附图所示为假设该电力背板2后端连接10台负载作为实施例，为了使附图简洁，部分负载未绘出，因此在图1至图3中可见负载 30,31,32以代表连接于电力背板2的多台负载。该些负载30、31、32各具有一自该电力背板2获取电力的供电线路端301、311、321、一发出远程启闭信号(即INTEL发布的ATX主机板规格所述的PS_0N信号)的远程启闭信号端302、312、322。而该些电源供应器10、11、12、 13、14各具有一电源输出端101、111、121、131、141、一发出一启闭信号的启闭控制端102、 112、122、132、142以及一运作信号端103、113、123、133、143。当系统操作者开启该些负载 30、31、32之中的一台或多台后，被开启的负载30、31、32的远程启闭信号端302、312、322发出远程启闭信号至该电力背板2，该电力背板2依该远程启闭信号检知负载30、31、32之中的启动数量，并且依据负载30、31、32之中的启动数量而决定输出该启闭信号的数量。请一并参阅图1、图2，在图1、图2的实施例中，每一电源供应器10、11、12、13、14的启闭控制端 102、112、122、132、142分别受独立的启闭信号所触发启动。因此，如前述依据负载30、31、 32之中的启动数量而决定输出该启闭信号的数量后，该些电源供应器10、11、12、13、14将会依据启闭信号的数量而启动其中一部分或全部启动。图2中可见该电力背板2包括一电源管理单元21、一汇集电力的电力输出线路22以及多个电力截止开关23。该电源管理单元21具有多个启闭信号端211通过输入端口 24电性连接该些电源供应器10、11、12、13、14 的启闭控制端102、112、122、132、142，该电源管理单元21还具有多个电源状态检知端213 电性连接该些运作信号端103、113、123、133、143。该电源管理单元21取得该远程启闭信号后，并依据远程启闭信号的数量决定输出该启闭信号的启闭信号端211数量。假设系统操作者只开启负载30，电源管理单元21依据该负载30送来的远程启闭信号决定同时开启电源供应器10、11，以电源供应器10、11形成1+1的备援电力系统。电源供应器10、11正常启动后各通过运作信号端103、113发出一正常运作信号(PG1、PG2，即INTEL发布的ATX主机板规格所述的PG信号)送回至该电源管理单元21的电源状态检知端213以回应电源供应器10、11的启闭状况。至此，该电源供应器10、11已准备好通过该电力输出线路22提供电力，而前述的多个电力截止开关23则位于该电力输出线路22上以决定该些输出端口 25是否与该电力输出线路22电性连接。该电源管理单元21还具有多个电力输出信号端212，该电源管理单元21检知对应该启动负载30的电源供应器10、11是否正常启动，而决定是否输出该电力输出信号。在接收该正常运作信号后由该电力输出信号端212发出对应负载启动数量的至少一电力输出信号(PG_A，回传给负载30的PG信号)。该电力输出信号驱动负载30与电力输出线路22之间的电力截止开关23导通，同时，该负载30亦通过检知该电力输出信号而判断该电力背板2已正常输出电力。若系统操作者开启四台负载，电源管理单元21可依负载数量而选择开启电源供应器10、11、12，构成2+1的备援电力系统。并且该电源管理单元21检知正常运作信号 (PGU PG2、PG3)后输出多个电力输出信号驱动对应电力截止开关23导通电力至欲启动的负载 30、31、32。该电源管理单元21可预设每台电源供应器10 14所驱动的负载数量上限，并依据所检知的负载启动数量以决定所需电源供应器数量而输出一个或多个启闭信号。或者该电源管理单元21预设每台电源供应器10 14所供应的功率上限，并依据启动的负载30、 31,32的功率需求以决定所需电源供应器数量而输出一个或多个启闭信号。图2所示的示例是各启闭信号端211电性连接单一电源供应器10 14的启闭控制端102、112、122、132、142。而另一实施例请参阅图3，该图所示的示例与前一示例差别在于，该电源管理单元21包括电性连接单一电源供应器10、11、14的启闭控制端103、113、143 的多个启闭信号端211，以及至少一电性连接多个电源供应器12、13的启闭控制端123、133 的启闭信号端211。因此，该电源管理单元21除了可选择单独开启电源供应器10、11、14以外，还可依需求选择一并开启电源供应器12、13，以符合负载功率需求以及提供备援电力以确保系统安全。
权利要求1.一种依负载调整运转的备援电力系统，为一包括一电力背板(2)以及电性连接于所述电力背板(2)的多个输入端口(24)的多个电源供应器(10、11、12、13、14)的备援电力系统，所述电力背板(2)具有供至少一负载(30、31、32)电性连接的多个输出端口(25)，这些电源供应器(10、11、12、13、14)各具有接收一启闭信号而决定启动或关闭的一启闭控制端 (102、112、122、132、142)，其特征在于，所述电力背板(2)还包括一检知负载(30、31、32)启动数量的电源管理单元(21)，所述电源管理单元(21)包括电性连接这些启闭控制端(102、112、122、132、142)的多个启闭信号端(211)，其中所述电源管理单元(21)依据负载(30、31、32)启动数量而决定输出所述启闭信号的启闭信号端 (211)数量。
2.根据权利要求1所述的依负载调整运转的备援电力系统，其特征在于，所述电源供应器(10、11、12、13、14)还具有输出一正常运作信号以响应电源供应器(10、11、12、13、14) 启闭状况的一运作信号端(103、113、123、133、143)，而所述电源管理单元(21)设有电性连接这些运作信号端(103、113、123、133、143)的多个电源状态检知端(213)。
3.根据权利要求1所述的依负载调整运转的备援电力系统，其特征在于，各启闭信号端(211)电性连接单一电源供应器(10、11、12、13、14)的启闭控制端(102、112、122、132、 142)。
4.根据权利要求1所述的依负载调整运转的备援电力系统，其特征在于，所述电源管理单元(21)包括电性连接单一电源供应器(10、11、12、13、14)的启闭控制端(102、112、 122、132、142)的多个启闭信号端(211)、以及至少一电性连接多个电源供应器(10、11、12、 13、14)的启闭控制端(102、112、122、132、142)的启闭信号端(211)。
5.根据权利要求1所述的依负载调整运转的备援电力系统，其特征在于，所述电源管理单元(21)预设每台电源供应器(10、11、12、13、14)所驱动的负载(30、31、32)数量上限， 并依据所检知的负载(30、31、32)启动数量以决定所需电源供应器(10、11、12、13、14)数量而输出一个或多个启闭信号。
6.根据权利要求1所述的依负载调整运转的备援电力系统，其特征在于，所述电源管理单元(21)预设每台电源供应器(10、11、12、13、14)所供应的功率上限，并依据启动的负载(30、31、32)的功率需求以决定所需电源供应器(10、11、12、13、14)数量而输出一个或多个启闭信号。
7.根据权利要求1所述的依负载调整运转的备援电力系统，其特征在于，所述电力背板(2)具有连接所述输入端口(24)与所述输出端口(25)的一电力输出线路(22)、以及决定这些输出端口(25)是否与所述电力输出线路(22)电性连接的多个电力截止开关(23)， 所述电源管理单元(21)电性连接这些电力截止开关(23)且可提供驱动所述电力截止开关 (23)导通的多个电力输出信号。
8.根据权利要求7所述的依负载调整运转的备援电力系统，其特征在于，所述电源管理单元(21)检知对应启动负载(30、31、32)的电源供应器(10、11、12、13、14)是否正常启动，而决定是否输出所述电力输出信号使这些负载(30、31、32)所连接的输出端口(25)与所述电力输出线路(22)电性连接。
9.根据权利要求7所述的依负载调整运转的备援电力系统，其特征在于，这些负载 (30,31,32)取得所述电力输出信号以检知所述电力背板(2)的正常输出电力。
专利摘要本实用新型提供一种依负载调整运转的备援电力系统，包括一电力背板以及电性连接于该电力背板的多个输入端口的多个电源供应器，该电力背板具有供至少一负载电性连接的多个输出端口，该些电源供应器各具有接收一启闭信号而决定启动或关闭的一启闭控制端。该电力背板还包括一检知负载启动数量的电源管理单元，该电源管理单元包括电性连接该些启闭控制端的多个启闭信号端，其中该电源管理单元依据负载启动数量而决定输出该启闭信号的启闭信号端数量。
文档编号H02J9/00GK201985608SQ20112003778
公开日2011年9月21日 申请日期2011年2月12日 优先权日2011年2月12日
发明者吕立伟, 张裕渊, 施纯德 申请人:新巨企业股份有限公司