电源供应系统技术方案

一种电源供应系统，耦接负载，且包括电源供应装置与备援装置。当输入电源存在时，电源供应装置转换输入电源为第一输出电源，且将第一输出电源提供至负载，以及选择性将第一输出电源对备援装置充电，其中第一输出电源具有第一额定上限值；当输入电源正常，且电源供应装置得知负载的需求电源大于第一额定上限值时，备援装置提供第二输出电源至负载，使第一输出电源加上第二输出电源满足需求电源。

【技术实现步骤摘要】
电源供应系统
本专利技术是有关一种电源供应系统，尤指一种被动式混合动力搭配储存装置的电源供应系统。
技术介绍
目前大型或巨型数据中心为了支持“云端计算”的应用，都面临且致力于解决成本高、灵活性低、可扩充性低、效率低、使用率低、闲置率高和管理不便等问题。在因应对于大型数据中心需求增加以及中央处理器需瞬间提高频率的前提下，为了避免严重的商业及数据损失，一个稳定及可提供瞬时功率不断电系统是有其存在的必要性。当交/直流电源正常时(例如市电稳定输出)，电源供应器提供稳定电源给予负载(例如数据中心)，而当交/直流电源失效时(例如市电断电)，需搭配另一储存能源装置，来提供负载所需能量。不断电系统不同于紧急电力系统(例如飞轮、燃料电池及发电机等)或是备用发电机，平常时主要藉由电源供应器提供能量，且结合储存能源装置的能量提供”输入电力源中断”的瞬间保护。一个不断电系统通常用于数据中心、电脑或电信设备，于发生不预期的电力中断时作动，以避免严重的商业及数据损失。因传统电源供应器和备援装置组合而成的不断电系统中，已限制电源供应器及备援装置能量输出最大值，因此当系统负载，需要电源供应器提供一瞬时功率且大于电源供应器平时可提供的功率时，将导致电源供应器因过载而关机，接着备援装置开始供应过载电流，而导致缩短电池寿命，且因备援装置无转换器均流设计，致使备援装置加速不平衡及老化因子，为了解决此问题，传统设计须额外增加电源供应器输出能量及更多备援装置配置的成本，来改善能量不足的课题。因此，如何设计出一种电源供应系统，稳定且持续的供应负载运作所需的电源外，在负载需要额外的电源时，仍然可补足负载的需求，乃为本案专利技术人所研究的重要课题。
技术实现思路
本专利技术是提供一种电源供应系统，包括：电源供应装置，接收输入电源，且通过电源总线对负载供电。及备援装置，耦接电源总线。其中，当输入电源存在时，电源供应装置转换输入电源为第一输出电源，且将第一输出电源提供至电源总线，以及选择性地将第一输出电源对备援装置充电，其中第一输出电源具有第一额定上限值；当输入电源正常，且电源总线的需求电源的值大于第一额定上限值时，备援装置提供第二输出电源至电源总线，使第一输出电源加上第二输出电源满足需求电源。本专利技术是提供另一种电源供应系统，包括：电源供应装置，接收输入电源，且通过电源总线对负载供电。备援装置，耦接电源总线。及储存装置，耦接电源总线。其中，当输入电源正常时，电源供应装置转换输入电源为第一输出电源，且将第一输出电源提供至电源总线，以及选择性地将第一输出电源对备援装置与储存装置充电；当输入电源正常，且电源总线的需求电源的值大于第一额定上限值时，储存装置提供第三输出电源至电源总线，使第一输出电源加上第三输出电源满足需求电源。为了能更进一步了解本专利技术为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，相信本专利技术的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制者。附图说明图1为本专利技术电源供应系统的方块示意图；图2A为本专利技术电源供应系统第一实施例的方块示意图；图2B为本专利技术电源供应系统第二实施例的方块示意图；及图2C为本专利技术电源供应系统第三实施例的方块示意图。其中，附图标记100、100A、100B、100C…电源供应系统10…电源供应装置Pbus…电源总线102-1～102-n…转换模块1022…转换单元1024…均流单元104-1～104-n…第三开关单元20…备援装置202…控制单元204-1～204-n…备援模块2042…充电单元2044…储能单元206-1～206-n…第一开关单元208…第二开关单元30…储存装置302-1～302-n…储存单元200…负载Vin…输入电源Vout1…第一输出电源Vb…备用电源Vb1…第一备用电源Vb2…第二备用电源Vout2…第二输出电源Vout3…第三输出电源Vc…充电电源Io1、Io2…输出电流具体实施方式兹有关本专利技术的
技术实现思路
及详细说明，配合图式说明如下：请参阅图1为本专利技术电源供应系统的方块示意图。电源供应系统100耦接负载200，且提供稳定的电源给予负载200。在输入电源Vin存在时(亦即，输入电源Vin正常或稳定提供的情况下)，电源供应系统100将输入电源Vin转换为负载200运作所需的电源。在输入电源Vin异常时(亦即，输入电源Vin不存在(例如停电)或是无法正常提供(例如涌浪发生)的情况下)，电源供应系统100将内部所储存的电能提供至负载200，以避免负载200发生不可预期的电力中断。于本专利技术的一实施例中，输入电源Vin可选自太阳能板、燃料电池、飞轮、发电机及再生能源的任一者或任两者以上的组合所提供，但不以此为限。换言之，输入电源Vin可由其他的电能(例如，但不限于市电等)替代。此外，于本专利技术的一实施例中，负载200可以是中央服务器、交换机、超级电脑、精密制造设备等关键装置，但不以此为限。换言之，只要需要避免”输入电力源中断”的瞬间保护功能的负载，皆可做为负载200。请参阅图2A配合图1。电源供应系统100A包括电源供应装置10与备援装置20，电源供应装置10接收输入电源Vin，且通过电源总线Pbus对负载200供电。备援装置20通过电源总线Pbus耦接电源供应装置10与负载200，且用以在输入电源Vin正常时，提供额外的能量满足负载200运作所需的能量；且在输入电源Vout异常时，将内部所储存的能源提供至负载200。具体而言，当输入电源Vin正常时，例如，市电电网稳定提供电源，电源供应装置10转换输入电源Vin为第一输出电源Vout1，且将第一输出电源Vout1由电源总线Pbus提供至负载200。在一实施例中，第一输出电源Vout1具有一第一额定上限值。换言之，在不具有备援装置20的情况下，当负载200需求的电源大于第一额定上限值时，电源供应装置10有可能超载而导致输出异常或是关闭。另外，在备源装置20储存的电量不足时，电源供应装置10可同时将第一输出电源Vout1通过电源总线Pbus提供至备援装置20，以对备援装置20充电，直到备援装置20储存的电量饱和。当输入电源Vin异常时，例如，市电电网发生停电、压降、涌浪、持续欠压/过压、线躁等情况时，电源供应装置10停止运作，并且改由备援装置20提供备用电源Vb至电源总线Pbus，以提供负载200运作所需的能量。类似地，备用电源Vb具有一第二额定上限值，其可视实际情况相同于或不同于第一额定上限值，本专利技术并不以此为限。当输入电源Vin正常，且电源总线Pbus负载200的需求电源的值大于第一输出电源Vout1的第一额定上限值时，备援装置20提供第二输出电源Vo本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源供应系统，其特征在于，耦接一负载，且包括：/n一电源供应装置，接收一输入电源，且通过一电源总线对该负载供电；及/n一备援装置，耦接该电源总线；/n其中，当该输入电源正常时，该电源供应装置转换该输入电源为一第一输出电源，且将该第一输出电源提供至该电源总线，以及选择性地提供该第一输出电源对该备援装置充电，其中该第一输出电源具有一第一额定上限值；/n当该输入电源正常，且该负载的一需求电源的值大于该第一额定上限值时，该备援装置提供一第二输出电源至该电源总线，使该第一输出电源加上该第二输出电源满足该需求电源。/n

【技术特征摘要】
1.一种电源供应系统，其特征在于，耦接一负载，且包括：
一电源供应装置，接收一输入电源，且通过一电源总线对该负载供电；及
一备援装置，耦接该电源总线；
其中，当该输入电源正常时，该电源供应装置转换该输入电源为一第一输出电源，且将该第一输出电源提供至该电源总线，以及选择性地提供该第一输出电源对该备援装置充电，其中该第一输出电源具有一第一额定上限值；
当该输入电源正常，且该负载的一需求电源的值大于该第一额定上限值时，该备援装置提供一第二输出电源至该电源总线，使该第一输出电源加上该第二输出电源满足该需求电源。


2.如权利要求1所述的电源供应系统，其特征在于，该备援装置包括﹕至少一备援模块，分别包括：
一充电单元，耦接该电源总线；及
一储能单元，耦接该充电单元与该电源总线；及
一控制单元，耦接该储能单元与该电源供应装置；
其中当该输入电源正常，且该需求电源的值大于该第一额定上限值时，该控制单元控制该储能单元提供该第二输出电源经由该电源总线至该负载。


3.如权利要求2所述的电源供应系统，其特征在于，该备援装置更包括：
至少一第一开关单元，分别对应耦接该至少一备援模块；
其中，当该至少一第一开关单元导通时，该第一输出电源通过该至少一第一开关单元传输至该充电单元，该充电单元转换该第一输出电源为一充电电源，且对该储能单元充电。


4.如权利要求2所述的电源供应系统，其特征在于，该电源供应装置包括：
至少一转换模块，分别包括：
一转换单元，接收该输入电源；及
一均流单元，耦接该转换单元、该电源总线及该控制单元；
其中，该转换单元转换该输入电源为该第一输出电源，且该均流单元平均该至少一转换模块所输出的至少一输出电流。


5.如权利要求4所述的电源供应系统，其特征在于，当该输入电源正常，且该需求电源的值大于该第一额定上限值时，该控制单元并入该均流单元，以对该至少一输出电流与该储能单元所提供的一输出电流的电流总和进行均流。


6.如权利要求1所述的电源供应系统，其特征在于，更包括：
一储存装置，耦接于该电源总线；
其中，该储存装置包括至少一储存单元且该备源装置包括至少一储能单元；该至少一储存单元的功率密度大于该至少一储能单元的功率密度，及/或该至少一储存单元的能量密度小于该至少一储能单元的能量密度。


7.一种电源供应系统，其特征在于，耦接一负载，该电源供应系统包括：
一电源供应装置，接收一输入电源，且通过一电源总线对该负载供电；
一备援装置，耦接该电源总线；及
一储存装置，耦接该电源总线；
其中，当该输入电源正常时，该电源供应装置转换该输入电源为一第一输出电源，且将该第一输出电源提供至该电源总线，以及选择性地将该第一输出电源对该备援装置与该储存装置充电，其中该第一输出电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世杰，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71