TWI392195B - Abnormal Identification Module of Backup Power Supply System and Its - Google Patents

Description

備援電源供應系統的異常辨識模組及其方法

本發明係有關一種備援電源供應系統的異常辨識模組及其方法，尤指一種用於至少二電源供應模組之備援電源供應系統以判斷電源供應模組系統是否發生異常的辨識模組及其方法。

目前的備援式電源供應系統係由多個電源供應器所構成，通常可稱為N+1架構，以1+1架構為例，就是由兩個電源供應器所構成，其表示可容許在其中一個電源供應器損壞的情形下，另一個電源供應器仍可正常供給電力，這類備援式電源供應系統中的電源供應器係採共用機構的設計，如中華民國第562163號專利案所示，主要是將數個電源供應器設置於一個機殼內並連結於控制用的電力整合背板，其中某一個電源供應器的運作發生異常，控制用的電力整合背板通常會發出異常的警告，如『圖1』所示，係為傳統備援電源供應系統辨識模組的方塊示意圖，包括N+1台電源供應模組10、11以及連接該些電源供應模組10、11以整合電力輸出的背板20，並於背板20上設置一偵測單元40，該偵測單元40係於電源供應模組10、11的開機狀態下取得電源供應模組10、11的電源安全訊號S2(Power Good，PG)，並根據電源安全訊號S2的準位來判斷電源供應模組10、11是否異常，例如電源安全訊號S2為高準位時則判斷電源供應模組10、11供電正常，電源安全訊號S2為低準位時則判斷電源供應模組10、11供電異常，並將偵測結果透過一警示單元50發 出警報，以告知操作人員需進行檢查及維修。

但是，該偵測單元取得電源安全訊號S2為低準位的原因可能是電源供應模組10、11損壞，也可能是電源供應模組10、11未確實連接背板20，如接觸不良，甚至在實務上，為節省電源供應模組10、11設置的成本，且不考慮較高的安全電力係數(例如後端電子裝置之用電功率較低)，背板20極有可能不插滿電源供應模組10、11而預留空的插槽，上述因素都有可能造成偵測單元40所取得的電源安全訊號S2為低準位，然而，上述傳統的辨識模組僅能透過電源安全訊號S2的準位來分辨電源供應模組10、11供電正常與否，並無法辨別電源供應模組10、11供電異常的真正原因，因此，若偵測單元40判斷電源供應模組10、11供電異常時，操作人員還需親自至備援電源供應系統所在的現場分析電源供應模組10、11供電異常的原因，再根據異常原因應變處理，進而降低危機處理的效率，且危機處理是分秒必爭的，上述的辨識模組將大幅增加處理的時間，而嚴重影響風險管理的能力。

本發明的主要目的，在於解決上述之缺失，藉此分辨備援電源供應系統中各電源供應模組發生異常的原因，以加快危機應變處理的速度。

為達上述目的，本發明提出一種備援電源供應系統的異常辨識模組，其包括一控制迴路，係提供一觸發訊號並依該觸發訊號產生一參考訊號；至少二電源供應模組，係連接於一整合電力輸出之背板，並電性連接該控制迴 路而取得該觸發訊號，以決定電源供應模組為關機狀態或開機狀態而產生一電源安全訊號；一偵測單元，係電性連接該些電源供應模組及該控制迴路，並取得該電源安全訊號及該參考訊號，且藉該電源安全訊號及該參考訊號偵測電源供應模組是否異常，而根據偵測結果輸出一偵測訊號；一警示單元，係連接該偵測單元並取得該偵測訊號而警示電源供應模組是否產生異常；由於，偵測單元在電源供應模組關機狀態時便先檢查電源供應模組與背板的連接狀況，令操作人員可於關機狀態先確認電源供應模組是否確實連接背板，故在電源供應模組開機狀態時，若偵測到電源供應模組異常狀況，便可排除電源供應模組與背板連接不良的因素，而判斷異常狀況為電源供應模組損壞所致，藉此分辨出電源供應模組異常的原因，以加快操作人員應變處理的速度。

有關本發明之詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：

請參閱『圖2』所示，本發明係為一種備援電源供應系統的異常辨識模組，該備援電源供應系統包含有一提供觸發訊號S1並依據觸發訊號S1產生一參考訊號S3的控制迴路70，以及與該控制迴路70電性連接的至少二電源供應模組10、11，該些電源供應模組10、11係連接於一背板20以整合電力輸出，且取得該觸發訊號S1並根據觸發訊號S1的準位來決定電源供應模組10、11為關機狀態或開機狀態而產生一電源安全訊號S2，並於背板20設置一電 性連接該些電源供應模組10、11及該控制迴路70的偵測單元40，該偵測單元40取得電源安全訊號S2及參考訊號S3來判斷該些電源供應模組10、11是否發生異常，且依據偵測結果輸出一偵測訊號S4至一警示單元50，如蜂鳴器、警示燈等，藉以發出電源供應模組10、11異常之警示，如是構成本發明的主要架構；另請參閱『圖3』所示，本發明的控制迴路70包含一產生觸發訊號S1至電源供應模組10、11的開關單元60，如主機板、電路板或按鈕等，以及一連接該開關單元60並取得該觸發訊號S1且依據該觸發訊號S1產生該參考訊號S3的參考單元30。

本發明實際操作方式請參閱『圖4』並配合『圖5』所示，此實施例中該參考單元30係為電阻器R1、R2，首先進行步驟101：設定電源供應模組10、11為關機狀態，係以該開關單元60產生高準位的觸發訊號S1，使電源供應模組10、11為關機狀態並輸出低準位的電源安全訊號S2，且該觸發訊號S1亦傳輸至電阻器R1、R2，此時該電阻器R1、R2可作為上拉(pull-high)電阻，使觸發訊號S1經電阻器R1、R2上拉而輸出高準位的參考訊號S3。

再進行步驟102：判斷電源供應模組10、11是否異常，該偵測單元40取得該參考訊號S3而處於高準位狀態，此時，若再取得該電源安全訊號S2而由高準位下拉至低準位，則判斷為正常狀態，並輸出偵測訊號S4至警示單元50以確認電源供應模組10、11於關機狀態確實連接背板20，並進行下一步驟；但是，若偵測單元40未下拉至低準位而維持在高準位的狀態，則進行步驟103：判斷為第一 異常狀態並發出警示，其表示偵測單元40僅取得高準位的參考訊號S3而未取得低準位的電源安全訊號S2，故無法由高準位下拉至低準位，便可判斷電源供應模組10、11與背板20連接不良，並輸出偵測訊號S4至警示單元50以警示電源供應模組10、11與背板20接觸不良或或背板20尚有未插置電源供應模組10、11的空插槽，使操作人員可於電源供應模組10、11關機狀態下先確認電源供應模組10、11與背板20的連接狀況。

承步驟102若電源供應模組為正常時則進入步驟104：：設定電源供應模組10、11為開機狀態，以該開關單元60產生低準位的觸發訊號S1，使電源供應模組10、11為開機狀態，並於電源供應模組10、11運作至可供給安全電力時產生一高準位的電源安全訊號S2，且該觸發訊號S1亦傳輸至電阻器R1、R2，此時電阻器R1、R2可作為下拉(pull-low)電阻，使觸發訊號S1經電阻器R1、R2下拉而輸出低準位的參考訊號S3。

然後進行步驟105：判斷電源供應模組10、11是否異常，該偵測單元40取得該參考訊號S3而處於低準位狀態，此時，若再取得該電源安全訊號S2而由低準位上拉至高準位，則判斷為正常狀態，並輸出偵測訊號S4至警示單元50以判斷電源供應模組10、11為正常供電狀況而完成辨識動作；但，若該偵測單元40於電源供應模組10、11開機狀態仍保持在低準位而未上拉至高準位，則進行步驟106：排除第一異常狀態並判斷為第二異常狀態且發出警示，由於開機前已先確認過電源供應模組10、11與背板 20的連接狀況，故可直接判斷該電源安全訊號S2為低準位的原因係為電源供應模組10、11損壞所造成，而由警示單元50發出警報以告知操作人員進行更換及維修；或可判斷備援電源供應系統其後端電子裝置之用電功率較低，而在開機前背板20就刻意預留有空插槽，因此不需緊急處理。

本發明的參考單元30除了可為電阻器R1、R2之外，亦可如『圖6』所示以邏輯閘31、32實施，該邏輯閘31、32可為但不限於圖中所示的或閘(OR gate)，透過邏輯閘31、32取得該開關單元60的觸發訊號S1，並根據觸發訊號S1的準位輸出相應準位的參考訊號S3，使偵測單元40於電源供應模組10、11關機狀態下藉由邏輯閘31、32所輸出的參考訊號S3與電源供應模組10、11的電源安全訊號S2來判斷電源供應模組10、11與背板20的連接狀況。

綜上所述，本發明主要係利用該參考單元30對應該觸發訊號S1預先產生一參考訊號S3至該偵測單元40，使偵測單元40於電源供應模組10、11關機狀態取得電源供應模組10、11的電源安全訊號S2，而先判斷電源供應模組10、11與背板20的連接狀況，令操作人員於電源供應模組10、11關機狀態先行處理，故偵測單元40於電源供應模組10、11開機狀態若偵測到電源供應模組10、11異常狀況時，便可排除電源供應模組10、11與背板20連接不良的因素，而判斷異常狀況為電源供應模組10、11損壞所致，藉此分辨出電源供應模組10、11異常的原因，以便於操作人員應變處理。

上述僅為本發明的較佳實施例而已，並非用來限定本發明之實施範圍，即凡依本發明申請專利範圍之內容所為的等效變化與修飾，皆應為本發明之技術範疇。

10、11‧‧‧電源供應模組

20‧‧‧背板

30‧‧‧參考單元

31、32‧‧‧邏輯閘

40‧‧‧偵測單元

50‧‧‧警示單元

60‧‧‧開關單元

70‧‧‧控制迴路

101~106‧‧‧步驟

S1‧‧‧觸發訊號

S2‧‧‧電源安全訊號

S3‧‧‧參考訊號

S4‧‧‧偵測訊號

圖1，係為傳統備援電源供應系統辨識模組的方塊示意圖。

圖2，係為本發明的方塊示意圖。

圖3，係為本發明的另一方塊示意圖。

圖4，係為本發明的方法流程示意圖。

圖5，係為本發明的第一實施例示意圖。

圖6，係為本發明的第二實施例示意圖。

10、11‧‧‧電源供應模組

20‧‧‧背板

40‧‧‧偵測單元

50‧‧‧警示單元

70‧‧‧控制迴路

S1‧‧‧觸發訊號

S2‧‧‧電源安全訊號

S3‧‧‧參考訊號

S4‧‧‧偵測訊號

Claims (7)

1. 一種備援電源供應系統的異常辨識模組，其包括：一控制迴路，包含一產生一觸發訊號的開關單元以及一連接該開關單元並取得該觸發訊號且依據該觸發訊號產生該參考訊號的參考單元；至少二電源供應模組，係連接於一整合電力輸出之背板，並電性連接該控制迴路而取得該觸發訊號，以決定電源供應模組為關機狀態或開機狀態而產生一電源安全訊號；一偵測單元，係電性連接該些電源供應模組及該控制迴路，並取得該電源安全訊號及該參考訊號，且藉該電源安全訊號及該參考訊號偵測電源供應模組是否異常，而根據偵測結果輸出一偵測訊號；一警示單元，係連接該偵測單元並取得該偵測訊號而警示電源供應模組是否產生異常。
2. 如申請專利範圍第1項所述的備援電源供應系統的異常辨識模組，其中該參考單元係為電阻器，令該觸發訊號經電阻器而產生該參考訊號。
3. 如申請專利範圍第1項所述的備援電源供應系統的異常辨識模組，其中該參考單元係為邏輯閘，令該觸發訊號經邏輯閘而產生該參考訊號。
4. 如申請專利範圍第1項所述的備援電源供應系統的異常辨識模組，其中該參考單元與該偵測單元係設置於該背板上。
5. 一種備援電源供應系統的異常辨識方法，該備援電源供應 系統包括至少二電源供應模組連接於一整合電力輸出之背板，其辨識方法包括：設定電源供應系統為關機狀態；偵測電源供應系統是否異常，若於關機狀態該電源供應系統為正常則進行下一步驟，若為異常則判斷為第一異常狀態並發出警示，；若偵測電源供應系統為正常，設定電源供應器為開機狀態；偵測電源供應系統是否異常，若於開機狀態該電源供應系統為正常則完成辨識動作，若為異常判斷為第二異常狀態，且發出警示而完成辨識動作。
6. 如申請專利範圍第5項所述的備援電源供應系統的異常辨識方法，其中該第一異常狀態為電源供應模組與背板連接不良。
7. 如申請專利範圍第5項所述的備援電源供應系統的異常辨識方法，其中該第二異常狀態為電源供應模組損壞。