TW201735491A - 冗餘式電源供應系統的損壞確認方法 - Google Patents

Abstract

一種冗餘式電源供應系統的損壞確認方法，該冗餘式電源供應系統具有複數電源供應器及一控制單元，本發明方法於實施過程中，該控制單元針對每一該電源供應器分別傳送一電源啟閉訊號以啟動每一該電源供應器，該控制單元判斷每一該電源供應器是否分別回傳一電力狀態訊號至該控制單元，若該些電源供應器的至少其中之一未回傳該電力狀態訊號，該控制單元再次傳送該電源啟閉訊號以強制啟動未回傳該電力狀態訊號的其中一該電源供應器，藉以解決習用實施方式中無法即時排除暫時性異常狀態而造成使用者對電源供應設備損壞誤判的問題。

Description

冗餘式電源供應系統的損壞確認方法

本發明有關一種冗餘式電源供應系統的控制方法，尤指一種冗餘式電源供應系統的損壞確認方法。

按，現今科技業對於電力供給穩定度的要求逐漸提升，遂有業者提出一種冗餘式電源供應系統(Redundant Power Supply System)。該冗餘式電源供應系統主要包含有一微控制器以及至少二電源供應器，該微控制器於實際應用時會整合該些電源供應器的輸出電力提供至一負載裝置(如電子裝置)。

如中華民國專利公告第I509402號專利案揭露了一種電源供應裝置，該電源供應裝置包含一主電源轉換器以及一輔助電源轉換器。當該電源供應裝置實際應用時，該主電源轉換器及該輔助電源轉換器電性連接於一電子裝置。其中，若該主電源轉換器處於一第一運作狀態，該主電源轉換器會產生一主電源以輸出至該電子裝置，若該主電源轉換器處於一第二運作狀態時，該輔助電源轉換器則會以一輔助電源取代該主電源輸出至該電子裝置。

承上，雖然前述專利案所揭實施方式可透過該輔助電源轉換器來替換該主電源轉換器的供電。然而，由該電源供應裝置的實施過程來看可以發現，該電源供應裝置僅會在該主電源轉換器供電失效的當下轉由該輔助電源轉換器進行供電，其並未實質確認該主電源轉換器是否產生損壞或僅是暫時性異常。有鑑於此，現今消費端的工程人員在發現該電源供應裝置產生供電失效的狀況時僅會確認連接該電源供應裝置的外部電源是否正常，若外部電源正常運作，即判斷該電源供應裝置損壞，並要求電源供應裝置業者進行維修。但，實務上，業者發現返修的諸多電源供應裝置中，絕大部份僅是電源供應裝置的暫時性異常狀態而已，其僅需藉由重新開機即可排除。由此可知，前述諸多的無效返修已增加了電源供應裝置業者多餘的營運成本，因而有待於改善。

本發明主要目的在於解決習用實施方式中無法即時排除暫時性異常狀態而造成使用者對電源供應設備損壞誤判的問題。

為達上述目的，本發明提供一種冗餘式電源供應系統的損壞確認方法，該冗餘式電源供應系統具有複數電源供應器以及一連接該些電源供應器的控制單元，該方法包含以下步驟：步驟一，提供一開機請求訊號至該控制單元，令該控制單元依據該開機請求訊號產生複數彼此獨立的電源啟閉訊號，並向每一該電源供應器輸出其中一該電源啟閉訊號，要求每一該電源供應器開機。步驟二，令該控制單元於每一該電源供應器開機期間接受每一該電源供應器正常啟動後向該控制單元輸出的一電力狀態訊號，每一該電力狀態訊號均包含一電力良好資訊以及對應其中一該電源供應器的該裝置識別碼，該控制單元判斷每一該電源供應器是否回傳該電力狀態訊號，若是，判斷每一該電源供應器均處於正常運作狀態，若否，針對無法輸出該電力狀態訊號的其中一該電源供應器再次發送該電源啟閉訊號，強制該電源供應器獨立重新啟動，進入下一步驟。步驟三，判斷強制重啟後的其中一該電源供應器是否輸出該電力狀態訊號予該控制單元，若是，判斷該電源供應器僅為暫時性異常並令其持續供電，若否，判斷該電源供應器損壞。

於一實施例中，該開機請求訊號是由一與該冗餘式電源供應系統連接的主機板提供。進一步地，該控制單元向該些電源供應器輸出的每一該電源啟閉請求分別包含有該裝置識別碼。

除上述冗餘式電源供應系統的損壞確認方法之外，本發明更揭露了一種使用前述控制方法的冗餘式電源供應系統。

於一實施例中，該步驟三更包含一子步驟：於該控制單元仍無法取得該電力狀態訊號時，強制該電源供應器再次重新啟動，再次針對該電源供應器進行該電力狀態訊號產生的確認，若是，判斷該電源供應器僅為短暫異常令其持續供電，若否，判斷該電源供應器損壞。進一步地，該步驟三更包含一子步驟：記錄重新啟動的該電源供應器的重啟次數，並令該重啟次數與一限制次數進行比較，若該重啟次數相同於該限制次數時，禁止該電源供應器啟動並判斷該電源供應器損壞。

除上述冗餘式電源供應系統的損壞確認方法之外，本發明更揭露了一種使用前述控制方法的冗餘式電源供應系統。

透過本發明上述實施方式，相較於習用具有以下特點：

本發明透過該控制單元藉由該些電源啟閉訊號啟動該每一該電源供應器，並以該控制單元判斷每一該電源供應器是否分別輸出的該電力狀態訊號。若該些電源供應器的至少其中一者未回傳該電力狀態訊號，該控制單元再次傳送該電源啟閉訊號以強制重新啟動未回傳該電力狀態訊號的其中一該電源供應器，並再次判斷其是否輸出該電源資訊狀態，若是，代表其已透過重新啟動排除暫時性異常狀態，若否，代表其確為損壞。藉此，該冗餘式電源供應系統即可透過重新啟動的方式來確認每一該電源供應器是否確實產生損壞，以解決習用實施方式中無法即時排除暫時性異常狀態而造成使用者對電源供應設備產生損壞誤判的問題。

本發明詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：

請參閱圖1，本發明提供一種冗餘式電源供應系統的損壞確認方法，該冗餘式電源供應系統1包含複數電源供應器11以及一控制單元12，該些電源供應器11電性連接於該控制單元12，如圖1所示。該控制單元12可為一微控制器(Microcontroller Unit，即MCU)，該控制單元12用以對該些電源供應器11進行輸出電力的整合以及啟閉的控制。於一實施例中，該控制單元12被建置於該冗餘式電源供應系統1所屬的一電力整合背板13之上。再者，每一該電源供應器11分別包含一整流濾波單元、一功率校正單元、一變壓單元以及一脈寬控制單元等構件(圖中未示出)，每一該電源供應器11以該整流濾波單元、該功率校正單元、該變壓單元以及該脈寬控制單元等構件進行整流、濾波以及穩壓等一般電源供應裝置所具備的功能。然而，該些電源供應器11詳細組成實為本發明所屬領域的通常知識，非屬本發明所揭方法的技術重點，於此不加贅述。

請再參閱圖1及圖3，本發明方法包含以下步驟：

步驟一S1，提供一開機請求訊號91至該控制單元12，令該控制單元12依據該開機請求訊號91產生複數彼此獨立的電源啟閉訊號92，並向每一該電源供應器11輸出其中一該電源啟閉訊號92，要求每一該電源供應器11開機；

步驟二S2，令該控制單元12於每一該電源供應器11開機期間接受每一該電源供應器11正常啟動後向該控制單元12輸出的一電力狀態訊號93，每一該電力狀態訊號93彼此獨立，若該控制單元12無法取得該些電力狀態訊號93的其中之一，針對無法輸出該電力狀態訊號93的其中一該電源供應器11再次發送該電源啟閉訊號92，強制該電源供應器11獨立重新啟動；以及

步驟三S3，判斷強制重啟後的其中一該電源供應器11是否輸出該電力狀態訊號93予該控制單元12，若是，判斷該電源供應器11僅為暫時性異常並令其持續供電，若否，判斷該電源供應器11損壞。

首先，需要先特別說明的是，圖2中所標示的該開機請求訊號91、該些電源啟閉訊號92以及該些電力狀態訊號93的連接線條僅是方便本發明進行下述實施內容的闡述，其並非代表該控制單元12與該主機板21必須以單一電性線路連接或是該控制單元12與每一該電源供應器11之間必須分別以二條電性線路連接。除此之外，本發明為清楚說明實施經過，亦把該些電源供應器11區分為一第一電源供應器111以及一第二電源供應器112，如圖2所示。其中，該第一電源供應器111與該第二電源供應器112彼此並無主從關係，且該第一電源供應器111與該第二電源供應器112的數量並不以本實施例所舉為限。

承上，復請參閱圖2至圖4，本發明方法於實施時，該冗餘式電源供應系統1連接於一電子裝置2，該電子裝置2被視為該冗餘式電源供應系統1的負載。該電子裝置2具有一主機板21，該主機板21電性連接於該控制單元12。在該步驟一S1的實施過程中，該電子裝置2受使用者啟動而藉由該主機板21傳送該開機請求訊號91(即PS_ON訊號)至該控制單元12，且該控制單元12會依據該開機請求訊號91產生彼此獨立的一第一電源啟閉訊號921以及一第二電源啟閉訊號922(即前述該些電源啟閉訊號92)。隨後，該控制單元12會將該第一電源啟閉訊號921傳送至該第一電源供應器111以及將該第二電源啟閉訊號922傳送至該第二電源供應器112，藉以要求該第一電源供應器111以及該第二電源供應器112進行開機。

承上，於本實施例中，該第一電源供應器111被設定與一第一裝置識別碼(Device Identifier，即DID)對應，該第二電源供應器112被設定與一第二裝置識別碼對應，該第一裝置識別碼與該第二裝置識別碼彼此互為不同。具體來說，本發明於此遂以該第一裝置識別碼為「MB1」，該第二裝置識別碼為「MB2」進行舉例說明。據此，請再參閱圖4，該第一電源啟閉訊號921包含一第一電源啟閉資訊以及代稱為「MB1」的該第一裝置識別碼，該第二電源啟閉訊號922則包含一第二電源啟閉資訊以及代稱為「MB2」的該第二裝置識別碼，該第一電源啟閉訊號921與該第二電源啟閉訊號922因分別包含有不同的裝置識別碼而彼此互為獨立。如此一來，在該步驟一S1中，該第一電源供應器111即可透過「MB1」來判斷該第一電源啟閉訊號921是否與其為對應，若是，即根據該第一電源啟閉資訊啟動；該第二電源供應器112則可透過「MB2」來判斷該第二電源啟閉訊號922是否與其為對應，若是，即根據該第二電源啟閉資訊啟動。

當該步驟二S2執行時，該第一電源供應器111於正常啟動後會輸出一第一電力狀態訊號931至該控制單元12，該第二電源供應器112於正常啟動後會輸出一第二電力狀態訊號932至該控制單元12，以令該控制單元12依據該第一電力狀態訊號931以及該第二電力狀態訊號932來分別判斷該第一電源供應器111與該第二電源供應器112是否處於正常運作狀態。具體來說，該第一電源供應器111被設定與代稱為「MB1」的該第一裝置識別碼對應，該第二電源供應器112被設定與代稱為「MB2」的該第二裝置識別碼對應(如前述段落記載)，且該第一電力狀態訊號931包含一第一電力良好資訊(Power Good，即PG訊號)以及「MB1」的資訊(如圖4所示)，該第二電力狀態訊號932包含一第二電力良好資訊以及「MB2」的資訊，令該第一電力狀態訊號931與該第二電力狀態訊號932可因分別包含有不同的裝置識別碼而彼此互為獨立。如此一來，該控制單元12在接收該第一電力狀態訊號931以及該第二電力狀態訊號932(即前述該些電力狀態訊號93)後，即能藉由「MB1」以及「MB2」來判斷該第一電力狀態訊號931或該第二電力狀態訊號932是對應於該第一電源供應器111或該第二電源供應器112，進而解析該第一電力狀態訊號931與該第二電力狀態訊號932內的資料以分別得知該第一電源供應器111以及該第二電源供應器112是否處於正常運作狀態。進一步來說，該第一電源供應器111於正常啟動後會於一定時間內傳送該第一電力狀態訊號931至該控制單元12，該第二電源供應器112亦會於一定時間內傳遞該第二電力狀態訊號932至該控制單元12，藉此，該控制單元12即能在不同時間點透過該第一電力良好資訊以及該第二電力良好資訊來分別得知第一電源供應器111以及該第二電源供應器112是否處於正常運作狀態。

承上，在該步驟二S2中，該控制單元12會分別判斷該第一電源供應器111以及該第二電源供應器112是否分別回傳該第一電力狀態訊號931以及該第二電力狀態訊號932，若是，該控制單元12判斷該第一電源供應器111以及該第二電源供應器112均處於正常運作狀態。若否，該控制單元12傳送該第一電源啟閉訊號921或該第二電源啟閉訊號922的至少其中一者以強制重新啟動該第一電源供應器111或該第二電源供應器112的至少其中一者，並接續執行該步驟S3。對此，為了清楚闡述本發明所揭方法，以下實施內容均以該第二電源供應器112未回傳該第二電力狀態訊號932為例進行說明。此外，本發明於實際應用時，未回傳該電力狀態訊號93的該電源供應器11並非侷限於單一該電源供應器11。

進一步地，當該步驟S3執行時，該控制單元12會再次判斷該第二電源供應器112是否回傳該第二電力狀態訊號932，若是，該控制單元12即判斷該第二電源供應器112僅為短暫異常並令其持續供電。若否，該控制單元12判斷該第二電源供應器112損壞，而停止傳送該第二電源啟閉訊號922至該第二電源供應器112。藉此，該冗餘式電源供應系統1即可透過強制重啟的方式來確認該第二電源供應器112是否確實產生損壞，以解決習用實施方式中無法即時排除暫時性異常狀態而令使用者對電源供應設備產生損壞誤判的問題。

其中，需要特別說明的是，在該步驟二S2以及該步驟三S3的執行過程中，不論每一該電源供應器11的至少其中一者(如該第一電源供應器111以及該第二電源供應器112)是否回傳該電力狀態訊號93，該控制單元12均會藉由回傳該電力狀態訊號93的該些電源供應器11對該電子裝置2進行一電力提供作業。詳細來說，當該冗餘式電源供應系統1在執行該電力提供作業時，該控制單元12會控制該些電源供應器11平均提供電力至該主機板21或是控制該些電源供應器11輪流提供電力至該主機板21。

此外，有鑑於該些電源供應器11的至少其中一者可能需要經過多次重新啟動才可排除暫時性異常，於一實施例中，如圖5所示，該步驟三S3更可包含一子步驟S31：再次重新啟動未回傳該電力狀態訊號93的該電源供應器11，並判斷其是否回傳該電力狀態訊號93。詳細來說，若該控制單元12在該步驟三S3時依舊無法透過強制重啟以排除異常，在該子步驟S31中，該控制單元12將再次傳送該第二電源啟閉訊號922至該第二電源供應器112，令該第二電源供應器112再次重啟，並再次判斷該第二電源供應器112是否回傳該第二電力狀態訊號932，若是，代表該第二電源供應器112僅為暫時性異常並令其持續供電。若否，該控制單元12判斷該第二電源供應器112確為損壞，而不重新傳送該第二電源啟閉訊號922。如此一來，該冗餘式電源供應系統1即可透過多次強制重啟進一步確認該些電源供應器11是否確為損壞。

承前實施例，該步驟三S3更可包含一子步驟S32：判斷未回傳該電力狀態訊號93的該電源供應器11的重新啟動次數是否到達一限制次數，如圖6所示。詳細來說，若該第二電源供應器112經過再次重啟後仍然無法正常工作時，該控制單元12將記錄該第二電源供應器112被要求重新啟動的次數(即該控制單元12傳送該第二電源啟閉訊號922的次數)，該控制單元12進一步判斷該第二電源供應器112的重新啟動次數是否到達該限制次數，若是，該控制單元12即判斷該第二電源供應器112確為損壞。若否，再次執行該子步驟S31以持續重新啟動該第二電源供應器112。

以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅爲本發明之一較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍內。

1‧‧‧冗餘式電源供應系統
11‧‧‧電源供應器
111‧‧‧第一電源供應器
112‧‧‧第二電源供應器
12‧‧‧控制單元
13‧‧‧電力整合背板
2‧‧‧電子裝置
21‧‧‧主機板
S1、S2、S3、S31、S32‧‧‧步驟
91‧‧‧開機請求訊號
92‧‧‧電源啟閉訊號
921‧‧‧第一電源啟閉訊號
922‧‧‧第二電源啟閉訊號
93‧‧‧電力狀態訊號
931‧‧‧第一電力狀態訊號
932‧‧‧第二電力狀態訊號

圖1，本發明實施時的電路示意圖(一)。 圖2，本發明實施時的電路示意圖(二)。 圖3，本發明一實施例的步驟流程圖。 圖4，本發明電源啟閉訊號及電力狀態訊號的示意圖。 圖5，本發明另一實施例的步驟流程圖。 圖6，本發明又一實施例的步驟流程圖。

1‧‧‧冗餘式電源供應系統

11‧‧‧電源供應器

12‧‧‧控制單元

13‧‧‧電力整合背板

2‧‧‧電子裝置

21‧‧‧主機板

91‧‧‧開機請求訊號

92‧‧‧電源啟閉訊號

93‧‧‧電力狀態訊號

Claims (8)

1. 一種冗餘式電源供應系統的損壞確認方法，該冗餘式電源供應系統具有複數電源供應器以及一連接該些電源供應器的控制單元，每一該電源供應器被設定與一裝置識別碼為對應，該方法包含以下步驟： 步驟一：提供一開機請求訊號至該控制單元，令該控制單元依據該開機請求訊號產生複數彼此獨立的電源啟閉訊號，並向每一該電源供應器輸出其中一該電源啟閉訊號，要求每一該電源供應器開機； 步驟二：令該控制單元於每一該電源供應器開機期間接受每一該電源供應器正常啟動後向該控制單元輸出的一電力狀態訊號，每一該電力狀態訊號均包含一電力良好資訊以及對應其中一該電源供應器的該裝置識別碼，該控制單元判斷每一該電源供應器是否回傳該電力狀態訊號，若是，判斷每一該電源供應器均處於正常運作狀態，若否，針對無法輸出該電力狀態訊號的其中一該電源供應器再次發送該電源啟閉訊號，強制該電源供應器獨立重新啟動，進入下一步驟；以及 步驟三：判斷強制重啟後的其中一該電源供應器是否輸出該電力狀態訊號予該控制單元，若是，判斷該電源供應器僅為暫時性異常並令其持續供電，若否，判斷該電源供應器損壞。
2. 如請求項1所述的冗餘式電源供應系統的損壞確認方法，其中，該開機請求訊號是由一與該冗餘式電源供應系統連接的主機板提供。
3. 如請求項2所述的冗餘式電源供應系統的損壞確認方法，其中，該控制單元向該些電源供應器輸出的每一該電源啟閉請求分別包含有該裝置識別碼。
4. 2或3所述的冗餘式電源供應系統的損壞確認方法，其中，該步驟三更包含一子步驟：於該控制單元仍無法取得該電力狀態訊號時，強制該電源供應器再次重新啟動，再次針對該電源供應器進行該電力狀態訊號產生的確認，若是，判斷該電源供應器僅為短暫異常令其持續供電，若否，判斷該電源供應器損壞。
5. 如請求項4所述的冗餘式電源供應系統的損壞確認方法，其中，該步驟三更包含一子步驟：記錄重新啟動的該電源供應器的重啟次數，並令該重啟次數與一限制次數進行比較，若該重啟次數相同於該限制次數時，禁止該電源供應器啟動並判斷該電源供應器損壞。
6. 一種使用如請求項1、2或3所述控制方法的冗餘式電源供應系統。
7. 一種使用如請求項4所述控制方法的冗餘式電源供應系統。
8. 一種使用如請求項5所述控制方法的冗餘式電源供應系統。