具有电池模块的电源供应器的制作方法

xiaoxiao2020-08-01  1

专利名称:具有电池模块的电源供应器的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种具有电池模块的电源供应器,尤指一种以一预设时间关闭一主供电系统转由一备援供电系统输出电力,避免电池模块长期处于电量饱和状态因而减少电池模块使用寿命的电源供应器。
背景技术
现今业界架设数据库或服务器等大型运算系统,通常使用一具有备援电力的电源供应器,以提供稳定的电力使数据库或服务器长期运作。习用的具有备援电力的电源供应器就如美国专利第7,495,415号专利所揭,该电源供应器主要包含一主供电模块以及一备援电力模块,该主供电模块常态转换输出一转换电力,该备援电力模块则常态接收该转换电力并存成一备援电力,于该主供电模块异常时输出该备援电力,使电力供给得以稳定。再者,一般的备援电力模块通常是利用一电池元件储存电力,在该主供电模块正常供给的状态下,该电池元件持续充入该转换电力,而长期处于电量饱和状态下,除非该主供电单元出现异常,该电池元件才有机会进行放电。然而,长期处于电量饱和状态下的该电池元件,其内部所填充的活性物质也随之产生变化,致而无法提供较佳的储能效果,还会导致该电池元件的使用年限缩短,如此一来,该备援电力模块即无法提供较长时间的备援电力,而无法确实达到不断电供给的效果。

实用新型内容本实用新型的主要目的,在于提供一种以一预定时间关闭一主供电系统,转由一备援供电系统输出电力而使该备援供电系统所属的一电池模块短暂放电,藉以避免电池模块长期处于电量饱和状态的电源供应器。为达上述目的 ,本实用新型提供一种具有电池模块的电源供应器,包括一主供电系统、一备援供电系统以及一状态切换控制模块。该主供电系统电性连接一外部电力源以转换输出一第一电力,该备援供电系统包含有至少一接收该第一电力转存输出一与该第一电力并联的一第二电力的电池模块。该状态切换控制模块则包含一取得该第一电力的第一电力电平信号及该第二电力的第二电力电平信号的供电切换单元、以及一连接该主供电系统并以一预设时间间隔地输出一第一信号及一第二信号至该主供电系统的状态切换单元。该供电切换单元具有一第一供电状态以及一第二供电状态,在所述第一供电状态下,当该状态切换单元输出该第一信号时,使该主供电系统输出该第一电力从而对该电池模块进行充电;在所述第二供电状态下,当该状态切换单元输出该第二信号使该主供电系统中止输出该对该电池模块充电的第一电力且该第一电力电平信号低于该第二电力电平信号时,切换为由该电池模块输出该第二电力。于一实施例中,该供电切换单元具有一将该第一电力电平信号与该第二电力电平信号进行比较以产生一比较信号的电力电平比较单元以及一电力切换开关,所述电力切换开关电性连接于该电力电平比较单元以取得该比较信号,从而控制该供电切换单元进入该第一供电状态或该第二供电状态。于一实施例中,该备援供电系统包含有一接收该第一电力并将该第一电力充入该电池模块的充电单元。于一实施例中,该主供电系统包含有一连接外部电力源的整流滤波单元,一连接该整流滤波单元的功因校正单元、一变压器、一脉宽控制单元、一开关元件以及一整流输出单元。更进一步地,该状态切换单元连接该脉宽控制单元或该功因校正单元以控制该主供电系统的操作。通过前述所载技术方案,本实用新型相较习用实施架构具有下列所述的优点:电池模块使用年限得以延长。本实用新型利用该状态切换单元于该预设时间输出该第二信号,使该主供电系统停止输出该第一电力,驱使该供电切换单元由该第一供电状态转为该第二供电状态,而于该第二供电状态下该电池模块实施放电输出该第二电力,经过该预设时间后,该状态切换单元停止输出该第二信号转而输出该第一信号,使该供电切换单元再由该第二供电状态转为该第一供电状态,藉此,以使该电池模块可以适时的进行充放电,避免该电池模块长期处于电量饱和状态而造成该电池模块使用年限下降的问题发生。

图1为本实用新型具有电池模块的电源供应器第一实施例的组成示意图。图2为本实用新型具有电池模块的电源供应器第一信号及第二信号波形示意图。图3为本实用新型具有电池模块的电源供应器第二实施例的组成示意图。
图4为本实用新型具有电池模块的电源供应器第三实施例的组成示意图。
具体实施方式
本实用新型的详细说明及技术内容,现就配合图式说明如下:请参阅图1,本实用新型具有电池模块的电源供应器1,主要自一外部电力源2接收电力并转换后供给一主机板3、一数据库或者一服务器运算使用,该电源供应器I包含有一主供电系统11、一备援供电系统12以及一状态切换控制模块13。该主供电系统11包含有一连接外部电力源2的整流滤波单元111,一连接该整流滤波单元111的功因校正单元112、一变压器113、一脉宽控制单元114、一开关元件115以及一整流输出单元116,该整流滤波单元111将外部电力源2所输出的交流电力整流成直流电力,并经该功因校正单元112内部的一变压电力电平调整电力的功率因子等,而该开关元件115则受该脉宽控制单元114控制导通周期,经该变压器113—次侧与二次侧的磁耦感应后,最后由该整流输出单兀116输出一具有一第一电力电平信号的第一电力,而该备援供电系统12则并联于该主供电系统11,包含至少一接收该第一电力转存输出一并联于该第一电力的一第二电力的电池模块121,该第二电力具有一相异于该第一电力电平信号的第二电力电平信号,且该第二电力电平信号低于该第一电力电平信号,此外,该备援供电系统12可进一步包含有一充电单元122,该充电单元122接收该第一电力,并将该第一电力充入该电池模块121之中形成该第二电力。承上,该状态切换控制模块13包含有一连接该主供电系统11与该备援供电系统12的供电切换单元131,以及一连接该主供电系统11的状态切换单元132,该供电切换单元131分别自该主供电系统11及该备援供电系统12接收该第一电力及该第二电力的该第一电力电平信号及该第二电力电平信号,且进一步比较该第一电力电平信号及该第二电力电平信号,当该第一电力电平信号高于该第二电力电平信号时,该供电切换单元131输出该第一电力,若该第一电力电平信号低于该第二电力电平信号,该供电切换单元131则使该电池模块121输出该第二电力。并请参阅图2,该状态切换单元132具有一第一信号SI及一第二信号S2,所称该第一信号SI输出时该主供电系统11进行操作输出该第一电力,而该第二信号S2输出时则使该主供电系统11停止输出该第一电力,该第一信号SI与该第二信号S2可为一电力电平相异的两个信号,例如该第一信号SI为高电位时,该第二信号S2即为低电位。另一方面,该第一信号SI与该第二信号S2之间是以一预设时间T间隔输出,也就是说,该第一信号SI输出该预设时间后即输出该第二信号S2,再经另一预设时间T后输出该第一信号SI,以此不断循环。更具体说明,该供电切换单元131具有一当该状态切换单兀132输出该第一信号SI使该主供电系统11输出该第一电力对该电池模块121充电的第一供电状态,以及一当该状态切换单元132输出该第二信号S2使该主供电系统11中止输出该第一电力对该电池模块121充电,且该第一电力电平信号低于该第二电力电平信号时切换由该电池模块121输出该第二电力的第二供电状态。请参阅图4,承上所述,该供电切换单元131具有一电力电平比较单元133以及一与该电力电平比较单元133连接并受该电力电平比较单元133控制进入该第一供电状态或该第二供电状态的电力切换开关134,该电力电平比较单元133比较该第一电力电平信号及该第二电力电平信号并产生有一比较信号,而该电力切换开关134则接收该比较信号以进入该第一供电状态或该第二供电状态,更进一步地,该电力电平比较单元133可为一比较器,而该电力切换开关134则可以是一晶体管等电子元件。复请参阅图1,切换该主供电系统11进入该第一供电状态或该第二供电状态的方式诸多,举例来说,该状态切换单元132可连接该脉宽控制单元114,而以该第一信号或该第二信号控制该脉宽控制单元114的工作状态,又或者该状态切换单元132连接该功因校正单元112同样以该第一信号或该第二信号控制该功因校正单元112的工作状态,就如图3所示,状态切换而上述该预设时间T则可依该电池模块121的规格 特性拟定该预设时间T的长短,更进一步地,该状态切换单元132的该第一信号SI及该第二信号S2可以接收自该主机板3或其他外部信息设备,更具体说明,该状态切换单元132可以是接收该主机板3所输出的一关机信号(PSon信号),转换成该第一信号SI及该第二信号S2后,输出至该电源供应器I。复请参阅图1及图4,更具体说明,本实用新型电源供应器I实施初始,该状态切换单元132输出该第一信号SI,使该主供电系统11接收该外部电力源2所输出电力并转换输出该第一电力,此时,该备援供电系统12并未存有任何电力,该第一电力电平信号高于该第二电力电平信号,该供电切换单元131进入该第一供电状态,输出该第一电力并对该电池模块121进行充电,于该预设时间T结束后,该状态切换单元132对该主供电系统11输出该第二信号S2,使该主供电系统11关闭,该第一电力电平信号逐渐下降直到低于该第二电力电平信号,该供电切换单元131进入该第二供电状态,由该备援供电系统12输出该第二电力以维持电力供给,当再次经过该预设时间T后,该状态切换单元132停止输出该第一信号SI的输出转由输出该第二信号S2,使该主供电系统11再次启动,该第一电力电平信号逐渐上升并高于该第二电力电平信号,该供电切换单元131由该第二供电状态进入该第一供电状态,且再经过该预设时间T后,该状态切换单元132即再次输出该第二信号S2重复实施上述充放电的实施过程。综上所述,本实用新型具有电池模块的电源供应器,是以一状态切换控制模块控制一主供电系统的工作状态,该状态切换控制模块具有一供电切换单元以及一状态切换单兀。该供电切换单兀具有一该状态切换单兀输出一第一信号使该主供电系统输出一第一电力对一电池模块充电的第一供电状态,以及一该状态切换单元输出该第二信号使该主供电系统中止输出该第一电力,且该第一电力的第一电力电平信号低于一第二电力的第二电力电平信号时由该电池模块输出该第二电力的第二供电状态。藉此,以避免该备援供电系统中的电池模块常态处于电量饱和的状况下,而导致其使用年限下降的问题发生。以上已将本实用新型做一详细说明,然而以上所述者,仅为本实用新型的一优选实施例而已,当不能以此限定本实用新型实施的范围,即凡依本实用新型权利要求所作的均等变化与修饰,皆应仍属本实`用新型的专利涵盖范围内。
权利要求1.一种具有电池模块的电源供应器,其特征在于,所述电源供应器包括: 一主供电系统,所述主供电系统电性连接于一外部电力源以转换输出一第一电力; 一备援供电系统,包含有至少一接收所述第一电力并转存输出一与所述第一电力并联的一第二电力的电池模块; 一状态切换控制模块,包含有一取得所述第一电力的第一电力电平信号及所述第二电力的第二电力电平信号的供电切换单元、以及一连接所述主供电系统并以一预设时间间隔地输出一第一信号及一第二信号至所述主供电系统的状态切换单元,所述供电切换单元具有一第一供电状态以 及一第二供电状态,在所述第一供电状态下,当所述状态切换单元输出所述第一信号时,使所述主供电系统输出所述第一电力从而对所述电池模块进行充电;在所述第二供电状态下,当所述状态切换单元输出所述第二信号使所述主供电系统中止输出对所述电池模块充电的所述第一电力且所述第一电力电平信号低于所述第二电力电平信号时,切换为由所述电池模块输出所述第二电力。
2.根据权利要求1所述的具有电池模块的电源供应器,其特征在于,所述供电切换单元具有一将所述第一电力电平信号与所述第二电力电平信号进行比较以产生一比较信号的电力电平比较单元以及一电力切换开关,所述电力切换开关电性连接于所述电力电平比较单元以取得所述比较信号,从而控制所述供电切换单元进入所述第一供电状态或所述第二供电状态。
3.根据权利要求1所述的具有电池模块的电源供应器,其特征在于,所述备援供电系统包含一接收所述第一电力并将所述第一电力充入所述电池模块的充电单元。
4.根据权利要求1所述的具有电池模块的电源供应器,其特征在于,所述主供电系统包含有一连接外部电力源的整流滤波单元、一连接所述整流滤波单元的功因校正单元、一变压器、一脉宽控制单元、一开关元件以及一整流输出单元。
5.根据权利要求4所述的具有电池模块的电源供应器,其特征在于,所述状态切换单元连接所述脉宽控制单元以控制所述主供电系统的操作。
6.根据权利要求4所述的具有电池模块的电源供应器,其特征在于,所述状态切换单元连接所述功因校正单元以控制所述主供电系统的操作。
专利摘要一种具有电池模块的电源供应器,通过一状态切换控制模块控制一主供电系统的工作状态,该状态切换控制模块具有一供电切换单元以及一状态切换单元。该供电切换单元具有一该状态切换单元输出一第一信号使该主供电系统输出一第一电力对一电池模块充电的第一供电状态,以及一该状态切换单元输出该第二信号使该主供电系统中止输出该第一电力,且该第一电力的第一电力电平信号低于一第二电力的第二电力电平信号时由该电池模块输出该第二电力的第二供电状态,藉此以避免电池模块长期处于电量饱和状态而减少电池模块使用寿命。
文档编号H02J7/34GK203135550SQ20132001718
公开日2013年8月14日 申请日期2013年1月11日 优先权日2013年1月11日
发明者施纯德, 张裕渊, 施光隆, 萧博文 申请人:新巨企业股份有限公司

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