主動均流及降壓均流合并應用的電源系統及電源系統組合的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種主動均流及降壓均流合并應用的電源系統及電源系統組合，電源系統包含：系統負載；以及多個電源供應器，彼此并聯連接且與系統負載連接，以分別輸出負載電流至系統負載，其中每一電源供應器具有主動均流電路以及降壓均流電路，且每一電源供應器的主動均流電路依據負載電流是否達到第一電流設定點而進入運作模式或停止運作模式，每一電源供應器的降壓均流電路依據負載電流是否達到第二電流設定點而進入運作模式或停止運作模式，以使每一電源供應器以主動均流技術及/或降壓均流技術而平均分配地輸出負載電流。
【專利說明】主動均流及降壓均流合并應用的電源系統及電源系統組合
【技術領域】
[0001]本發明關于一種電源系統，且特別關于一種具并聯電源供應器，且每一電源供應器具主動均流及降壓均流功能的主動均流及降壓均流合并應用的電源系統及電源系統組
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【背景技術】
[0002]近年來隨著科技的進步，具有各式各樣不同功能的電子產品已逐漸被研發出來，這些具有各式各樣不同功能的電子產品不但滿足了人們的各種不同需求，更融入每個人的日常生活，使得人們生活更為便利。這些各式各樣不同功能的電子產品由各種電子元件所組成，而每一個電子元件所需的電源電壓不盡相同，因此，現今的供電系統提供的交流電源并不適合直接提供給電子產品使用。為了提供適當的電壓給每一個電子元件使其正常運作，這些電子產品需要通過電源供應器將交流電源，例如一般的市電，轉換為適當的電壓給電子產品使用。
[0003]而隨著綠能環保的意識逐漸抬頭，各種電子產品莫不想盡辦法朝節省能源消耗的方向發展，電源供應器也是如此，因此為了達到能源使用的最佳化并提供負載高可靠度以及大電流輸出，將相同瓦特數或是多種不同瓦特數的電源供應器并聯，以構成一電源系統越來越普遍。
[0004]目前部份電源系統中的并聯電源供應器各自具有主動均流(activecurrentsharing)電路，以通過具有精準均流優點的主動均流技術讓負載所需的電流能平均地分配到每一電源供應器上，此外，也有部份電源系統中的并聯電源供應器則各自具有降壓(droop)均流電路，以通過具有線路簡單、反應快且不易震蕩的降壓均流技術讓負載所需的電流能平均的分配到每一電源供應器上。
[0005]然而本領域的技術人員可清楚了解，雖然利用主動均流技術或是降壓均流技術來達成均流目的具有各自的優點，然主動均流技術也存在將使并聯電源供應器的每一電源供應器具有線路復雜、反應慢且易震蕩的缺失，同樣地，降壓均流技術也存在使并聯電源供應器均流效果不佳的缺失，由此可知，使用者僅能依據實際需求而事先選用為主動均流的并聯電源供應器或是為降壓均流的并聯電源供應器來構成電源系統，并無法使電源系統的并聯電源供應器可依據各種不同的需求而彈性地使用主動均流技術、降壓均流技術或上述兩種技術的合并應用。
[0006]更甚者，為了提高電源系統的可靠度，目前皆會在電源系統內的并聯電源供應器再額外多并聯至少一備援用的電源供應器，以確保當用來提供負載電能的并聯電源供應器中若有至少一個電源供應器異常時，電源系統仍可通過備援用的電源供應器所提供的電能而正常運作一段時間或是有足夠時間即時反應，此即所謂的N+1系統，也即電源系統實際上對應負載的需求僅需N臺電源供應器，卻需要至少N+1臺來維持其運作順利。然而為了當用來提供負載所需電能的并聯電源供應器中的至少一個電源供應器異常時，備援用的電源供應器可立即提供備援功能，該備援用的電源供應器必須持續處于運作狀態，而由于電源供應器在運作時總有其基本電能損耗，因此當電源系統內安裝越多臺電源供應器，電源系統的總耗能就越增加，換言之，即電源系統實際上將因需安裝備援用的電源供應器且該備援用的電源供應器持續處于運作狀態而有多余的電能損耗。
[0007]因此，如何發展一種可改善上述現有技術缺失的主動均流及降壓均流合并應用的電源系統及電源系統組合，實為相關【技術領域】者目前所迫切需要解決的問題。
【發明內容】
[0008]為解決現有技術中的上述問題，本案的主要目的在于提供一種主動均流及降壓均流合并應用的電源系統及電源系統組合，通過電源系統內的多個電源供應器具有主動均流電路以及降壓均流電路，且主動均流電路以及降壓均流電路可依據實際需求來啟動，故可使電源系統的并聯電源供應器可彈性地使用主動均流技術、降壓均流技術或上述兩種技術的合并應用，也使得電源系統內部的并聯電源供應器具有備援的功能，且可在任一電源供應器異常時，發出卸載信號來通知系統負載卸載，因此該電源系統并無須再額外設置備援用的電源供應器，是以電源系統不但可維持高可靠度，也可減少不必要的電能耗損。
[0009]為達上述目的，本案的較佳實施態樣為提供一種主動均流及降壓均流合并應用的電源系統，包含:系統負載；以及多個電源供應器，彼此并聯連接且與系統負載連接，以分別輸出負載電流至系統負載，其中每一電源供應器具有主動均流電路以及降壓均流電路，且每一電源供應器的主動均流電路依據負載電流是否達到第一電流設定點而進入運作模式或停止運作模式，每一電源供應器的降壓均流電路依據負載電流是否達到第二電流設定點而進入運作模式或停止運作模式，以使每一電源供應器分別以主動均流技術及/或降壓均流技術而平均分配地輸出負載電流。
[0010]為達上述目的，本案的較佳實施態樣另提供一種主動均流及降壓均流合并應用的電源系統組合，包含:多個電源系統，彼此串聯連接，每一電源系統具有多個電源供應器及系統負載，多個電源供應器并聯連接且與系統負載連接，以分別輸出負載電流至系統負載，其中每一電源供應器具有主動均流電路以及降壓均流電路，且每一電源供應器的主動均流電路依據負載電流是否達到一第一電流設定點而進入運作模式或停止運作模式，每一電源供應器的降壓均流電路依據負載電流是否達到一第二電流設定點而進入運作模式或停止運作模式，使每一電源供應器分別以主動均流技術及/或降壓均流技術而平均分配地輸出負載電流至系統負載；其中當多個電源系統的任一電源系統過載時，其余多個電源系統中為輕載或空載的電源系統提供額外電力至過載的電源系統。
[0011]為達上述目的，本案的較佳實施態樣又提供一種主動均流及降壓均流合并應用的電源系統組合，包含:多個電源系統，每一電源系統具有多個第一電源供應器及系統負載，多個第一電源供應器并聯連接且與對應的系統負載連接，以分別輸出一負載電流至系統負載；以及電源庫，與多個電源系統連接，且具有并聯連接的多個第二電源供應器，于任一電源系統過載時，多個第二電源供應器分別輸出負載電流，使電源庫輸出由多個第二電源供應器輸出的負載電流所構成的備援電能至過載的電源系統；其中每一第一電源供應器及每一第二電源供應器分別具有主動均流電路以及降壓均流電路，且每一第一電源供應器及每一第二電源供應器的主動均流電路分別依據對應的負載電流是否達到對應的第一電流設定點而進入運作模式或停止運作模式，每一第一電源供應器及每一第二電源供應器的降壓均流電路依據對應的負載電流是否達到對應的第二電流設定點而進入運作模式或停止運作模式，以使每一第一電源供應器及每一第二電源供應器分別以主動均流技術及/或降壓均流技術而平均分配地輸出對應的負載電流。
【專利附圖】
【附圖說明】[0012]圖1為本案較佳實施例的主動均流及降壓均流合并應用的電源系統的方塊示意圖。[0013]圖2為圖1所示的任一電源供應器的電壓及電流的操作曲線圖。[0014]圖3為圖1所示的單一電源供應器的細部電路結構示意圖。[0015]圖4為由圖1所示的電源系統所構成的電源系統組合的電路結構示意圖。[0016]圖5為本案另一較佳實施例的電源系統組合的電路結構示意圖。[0017]其中，附圖標記說明如下:[0018]1、50:電源系統[0019]10:系統負載[0020]11:電源供應器[0021]12:電源供應電路[0022]120:電源供應單元[0023]121:第一保護電路[0024]13:反饋電路[0025]14:及/或控制電路[0026]15:主動均流電路[0027]151:穩態切換電路[0028]152:第二保護電路[0029]153:共接單元[0030]154:分壓單元[0031]155:主動均流反饋單元[0032]16:降壓均流電路[0033]17:電流偵測電路[0034]18:總線[0035]4、5:電源系統組合[0036]500:第一電源供應器[0037]51:電源庫[0038]510:第二電源供應器[0039]1:負載電流[0040]Vo:負載電壓[0041]Vf:反饋信號[0042]Vt:偵測電壓[0043]Va:主動均流信號[0044]Vd:降壓均流信號[0045]Vc:控制信號
[0046]Vw:卸載信號
【具體實施方式】
[0047]體現本案特征與優點的一些典型實施例將在后段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的范圍，且其中的說明及圖示在本質上當作說明之用，而非架構于限制本案。
[0048]請參閱圖1，其為本案較佳實施例的主動均流及降壓均流合并應用的電源系統的方塊示意圖。如圖1所示，本實施例的電源系統I包含一系統負載10以及多個電源供應器11，其中多個電源供應器11，例如圖1所示的兩個電源供應器11，彼此并聯連接，且與系統負載10連接，多個電源供應器11接收一輸入電壓(未圖示)，例如為市電的交流電壓，并將該輸入電壓進行轉換，進而以平均分配的方式各自輸出負載電流1至系統負載10，以驅動系統負載10。于上述實施例中，多個電源供應器11的輸出功率可為但不限于相同。
[0049]于本實施例中，每一電源供應器11包含一電源供應電路12、一反饋電路13、一及/或控制電路14、一主動均流電路15、一降壓均流電路16以及一電流偵測電路17。電源供應電路12經由電源供應器11的輸出端與系統負載10連接，且接收輸入電壓，并通過內部的至少一開關元件(未圖示)的導通或截止切換而將輸入電壓轉換，以輸出負載電壓Vo及負載電流1來驅動系統負載10。
[0050]反饋電路13則與電源供應電路12連接，其輸出一反饋信號Vf至電源供應電路12，以改變電源供應電路12內的開關元件的占空比，進而調整負載電壓Vo的值，其中于一些實施例中，反饋信號Vf可為但不限于對應電源供應電路12的負載電壓Vo的變化而改變，以此調整電源供應電路12內的開關元件的占空比，使電源供應電路12的負載電壓Vo可維持在一額定電壓。
[0051]電流偵測電路17與電源供應電路12連接，其用以偵測電源供應電路12的負載電流1，并依據該負載電流1而輸出與該負載電流1有一比例關系的一偵測電壓VU
[0052]主動均流電路15與電流偵測電路17的輸出端連接，以接收由電流偵測電路17所傳來的偵測電壓Vt，進而得知對應的負載電流1的信息，此外，主動均流電路15也通過例如一總線(BUS) 18而與其它電源供應器11的主動均流電路15連接，以經由總線18而接收其它主動均流電路15所傳來關于其它電源供應器11的負載電流1的信息，更甚者，主動均流電路15具有可預設的一第一電流設定點，主動均流電路15并依據偵測電壓Vt來判斷對應的負載電流1是否達到第一電流設定點以上，以對應地進入運作模式或停止運作模式,而當主動均流電路15進入運作模式時，主動均流電路15將根據所對應的負載電流1的信息，以及根據其它電源供應器11所輸出的負載電流1的信息，對應地輸出一主動均流信號Va，以此使電源系統I內并聯的電源供應器11可以主動均流技術來平均分配地輸出負載電流1至系統負載10。
[0053]降壓均流電路16與電流偵測電路17的輸出端連接，以接收由電流偵測電路17所傳來的偵測電壓Vt，進而得知對應的負載電流1的信息，此外，降壓均流電路16具有可預設的一第二電流設定點，降壓均流電路16并依據偵測電壓Vt來判斷對應的負載電流1是否達到第二電流設定點以上，以對應地進入運作模式或停止運作模式，而當降壓均流電路16進入運作模式時，降壓均流電路16可于對應的負載電流1的值增加時,輸出一降壓均流信號Vd，以此驅動對應的電源供應電路12的負載電壓Vo下降，使電源系統I內并聯的電源供應器11可以降壓均流方式來平均分配地輸出負載電流1至系統負載10。
[0054]及/或控制電路14則與反饋電路13、主動均流電路15及降壓均流電路16連接，其可接收由主動均流電路15所傳來的主動均流信號Va及/或降壓均流電路16所傳來的降壓均流信號Vd，以對應地輸出一控制信號Vc至反饋電路13，因此控制信號Vc實際上可與主動均流信號Va或是降壓均流信號Vd有對應關系，也可同時與主動均流信號Va及降壓均流信號Vd有對應關系，故反饋電路13所輸出的反饋信號Vf不但可根據電源供應電路12的負載電壓Vo的變化而對應改變，也可根據控制信號Vc的變化而對應改變，如此一來，便可通過控制信號Vc而調整反饋信號Vf，使電源供應電路12內的開關元件的占空比對應反饋信號Vf而改變，進而使電源系統I的多個電源供應器11可動態地以主動均流技術、降壓均流技術或是主動均流技術搭配降壓均流技術來平均分配地輸出負載電流1至系統負載10。
[0055]請參閱圖2并配合圖1，其中圖2為圖1所示的任一電源供應器的電壓及電流的操作曲線圖。如圖1及圖2所示，于一些實施例中，第一電流設定點可為但不限于設定為等于對應的電源供應器11的額定電流的0%時，而第二電流設定點可為但不限于設定為等于對應的電源供應器11的額定電流的100%時，也即等于該電源供應器11達到滿載(fullload)時負載電流1的值。此外，當每一電源供應器11內的主動均流電路15依據偵測電壓Vt而得知對應的負載電流1低于第一電流設定點，也即目前對應的電源供應器11所輸出的負載電流1低于該電源供應器11的額定電流的0%時，該主動均流電路15進入停止運作模式，反之，當主動均流電路15依據偵測電壓Vt而得知對應的電源供應器11所輸出的負載電流1已達到第一電流設定點以上，也即目前對應的電源供應器11所輸出的負載電流1已達到該電源供應器11的額定電流的0%以上時，該主動均流電路15則進入運作模式，因此于本實施例中，當電源供應器11開始運作以后，主動均流電路15皆維持于運作模式。更甚者，當每一電源供應器11內的降壓均流電路16依據偵測電壓Vt而得知對應的電源供應器11所輸出的負載電流1低于第二電流設定點，也即目前對應的電源供應器11未達到滿載而負載電流1低于該電源供應器11的額定電流的I 00%時，該降壓均流電路16進入停止運作模式，反之，當降壓均流電路16依據偵測電壓Vt而得知對應的電源供應器11所輸出的負載電流1已達到第二電流設定點以上，也即目前對應的電源供應器11已達滿載以上而該電源供應器11所輸出的負載電流1已達到該電源供應器11的額定電流的100%以上時，該降壓均流電路16則進入運作模式。
[0056]由上可知，當本實施例的電源系統I尚未運作時，由于此時多個電源供應器11所輸出的負載電流1皆低于該電源供應器11的額定電流的0%，也即低于第一電流設定點以及第二電流設定點，因此主動均流電路15以及降壓均流電路I 6皆進入停止運作模式而不工作。
[0057]而當電源系統I開始運作，且多個電源供應器11為正常狀態時，此時若每一電源供應器11所輸出的負載電流1已達到該電源供應器11的額定電流的0%以上但未到達額定電流的100%時，降壓均流電路16將維持于停止運作模式，然主動均流電路15卻改進入運作模式，并輸出主動均流信號Va至及/或控制電路14，使及/或控制電路14對應主動均流信號Va而輸出控制信號Vc至反饋電路13，使反饋電路13所輸出的反饋信號Vf根據控制信號Vc而對應改變，因此多個電源供應器11將以主動均流技術而平均分配地輸出負載電流1至系統負載10。
[0058]然而當多個電源供應器11的任一電源供應器11發生異常狀態，例如因出現老化、輸出阻抗差異或失效等，導致無法平均負擔相同功率給系統負載10時，發生異常狀態的電源供應器11為了強制輸出相同功率給系統負載10，其負載電流1將上升，而若負載電流1達到對應的電源供應器11的額定電流的100%以上，也即該電源供應器11處于過載狀態時，由于此時負載電流10已達到第二電流預設點以上，故除了主動均流電路15仍持續維持于運作模式，降壓均流電路16也進入運作模式，并輸出降壓均流信號Vd至及/或控制電路14，使及/或控制電路14對應主動均流信號Va及降壓均流信號Vd而輸出控制信號Vc至反饋電路13，使反饋電路13所輸出的反饋信號Vf根據控制信號Vc的變化而對應改變，以此使發生異常狀態的電源供應器11的輸出電壓Vo由例如54V開始下降，以驅使其它正常狀態的電源供應器11可于一特定時間內輸出較高的負載電流1至系統負載10，以此達到加速均流的目的，因此多個電源供應器11將以主動均技術并搭配降壓均流技術來平均分配地輸出負載電流1至系統負載10。
[0059]由上可知，當電源系統I內的每一電源供應器11所輸出的負載電流1達到該電源供應器11的額定電流的0%以上而未到達額定電流的100%時，每一電源供應器11的主動均流電路15先啟動，以此以主動均流技術來平均分配地輸出負載電流1至系統負載10，此時多個電源供應器11實際上因使用主動均流技術而具有較佳的均流效果，然而一旦當有任一電源供應器11發生異常狀態而處于過載狀況，進而輸出達到額定電流的100%以上的負載電流IO時，發生異常狀態的電源供應器11的降壓均流電路16將再啟動，以降低對應的電源供應器11的輸出電壓Vo，使其它電源供應器11可輸出較高的負載電流1而協助分擔系統負載10的需求，也即多個電源供應器11此時結合主動均流技術及降壓均流技術來達到均流的目的，而由于利用具有反應快且不易震蕩優點的降壓均流技術，故可使多個電源供應器11在任一電源供應器11處于異常狀態的條件下，其余處于正常狀態的電源供應器11即可快速地輸出較高的負載電流1至系統負載10，也即在特定時間內維持一定比例的分流效果來提供系統負載10所需的負載電流10，如此一來，所述多個電源供應器11實際上存在備援的功能，故電源系統I無需再額外并聯設置至少一備援用的電源供應器，故可減少電能損耗。
[0060]于一些實施例中，如圖1所示，當電源供應器11有異常狀態而處于過載狀況，以輸出達到額定電流的100%以上，也即達到第二電流設定點以上的負載電流1至系統負載10，進而驅使降壓均流電路16進入運作模式時，該降壓均流電路16將于啟動時同時輸出一卸載信號Vw至系統負載10，以通知系統負載10于一特定時間內進行卸載，以此維持多個電源供應器11的主要及必要的運作能力，如此一來，將可提高電源系統I的可靠度。
[0061]請參閱圖3并配合圖1，其中圖3為圖1所示的單一電源供應器的細部電路結構示意圖。如圖所示，于一些實施例中，電源供應電路12包含一電源供應單元120以及一第一保護電路121，其中電源供應單元120與第一保護電路121連接，其架構于轉換輸入電壓，以輸出負載電壓Vo以及負載電流1，第一保護電路121則與電源供應器11的輸出端連接，且經由電源供應器11的輸出端而與系統負載10連接(如圖1所示)，此外，可為但不限于由二極管所構成，其可將電源供應單元120輸出的負載電壓Vo以及負載電流1傳送至電源供應器11的輸出端，且可防止逆向電流由電源供應器11的輸出端流入至電源供應器11內。
[0062]主動均流電路15則包含一穩態切換電路151、一第二保護電路152、共接單元153、分壓單元154以及主動均流反饋單元155，其中穩態切換電路151與第二保護電路152連接，且與電流偵測電路17的輸出端連接而接收偵測電壓Vt，穩態切換電路151依據電源供應器11是否處于穩態運作而對應地進行導通或截止切換，其中當電源供應器11尚未進入穩態運作時，穩態切換電路151為截止狀態,反之，當電源供應器11為穩態運作時,穩態切換電路151將切換為導通狀態，使偵測電壓Vt可經由導通的穩態切換電路151而傳送至第二保護電路152。第二保護電路152與共接單元153連接，且可為但不限于由一超級二極管(super diodel)所構成，第二保護電路152可將偵測電壓Vt傳送至共接單元153，且可防止逆向電流由共接單元153輸入至電源供應器11內部。共接單元153與總線18以及分壓單元154連接，其可將由第二保護電路152所接收到的偵測電壓Vt經由總線18傳送至其它電源供應器11的共接單元153，同時也可經由總線18接收由其它電源供應器11所傳來關于其它電源供應器11的負載電流1信息的其它偵測電壓Vt，并將其它偵測電壓Vt傳送至分壓單元154，至于分壓單元154則與主動均流反饋單元155連接，分壓單元154可將由共接單元153所傳來的其它偵測電壓Vt進行分壓，主動均流反饋單元155則與電流偵測電路17連接，其可依據由電流偵測電路17所傳來的偵測電壓Vt以及由分壓單元154所傳來的分壓后的其它偵測電壓Vt而輸出主動均流信號Va。
[0063]請參閱圖4，其為由圖1所示的電源系統所構成的電源系統組合的電路結構示意圖。如圖4所示，電源系統組合4包含多個如圖1所示的電源系統1，例如三個電源系統1，且多個電源系統I彼此串聯連接，更甚者，多個電源系統I的內部各自可為但不限于具有電纜線(未圖示)，使多個電源系統I彼此之間可通過連接該電纜線而進行電力的傳送與接收。而本實施例中，每一電源系統I內部的電路架構相似于圖1所示的電源系統1，因此將以相同的標號來代表電路結構與作動方式相同，此外，每一電源系統I內部的多個電源供應器的主動均流電路(本圖未圖示)的作動方式也相似于圖1以及圖2所示，也即當每一電源供應器11的負載電流1已達額定電流的0%以上而未達到額定電流的100%時，多個電源供應器11先啟動主動均流電路15而以主動均流技術來均流，當任一電源供應器11已過載而使得負載電流1已達額定電流100%以上時，該電源供應器11將再啟動降壓均流電路16，進而使多個電源供應器11以主動均流技術以及降壓均流技術來均流。
[0064]于本實施例中，每一電源系統I不但可提供電能來驅動內部的系統負載10，且每一電源系統I也可彼此溝通而得知其他電源系統I的狀態，以當任一電源系統I的系統負載10的負載需求提升，導致該電源系統I處于過載狀況時，其它處于空載狀況或輕載狀況的電源系統I內的多個電源供應器11可立即輸出較大的負載電流10，以此來提供額外的電能至處于過載狀況的電源系統1，以協助分擔處于重載狀況的電源系統1，如此一來，將可使多個電源系統I的使用壽命延長，并增加可靠度，而于上述實施例中，每一電源系統I可以直接的方式通過電纜線而傳送電能至鄰接的其它電源系統1，也可以間接的方式透過其它電源系統I的電纜線而傳送電能至非相鄰接的電源系統1，舉例而言，當某一電源系統I連接于兩個電源系統I之間時，則此兩個電源系統I將間接地通過連接于兩個電源系統I之間的電源系統I的電纜線來彼此傳送電能給對方。
[0065]以下將以圖5說明本案另一實施例的電源系統組合的電路架構及作動，然由于圖5所示的電源系統組合內的每一第一電源供應器以及每一第二電源供應器的電路架構皆相似于圖3所示的電源供應器11，故于圖5中，將不再例示第一電源供應器及第二電源供應器的內部結構，然為了可清楚了解關于圖5的電源系統組合的技術，以下所提及關于圖5的電源系統組合內的第一電源供應器及第二電源供應器的內部電路，將直接以與圖3所示的電源供應器11相同的電路結構的名稱及標號來說明。請參閱圖5，并配合圖3，其中圖5為本案另一較佳實施例的電源系統組合的電路結構示意圖。如圖所示，電源系統組合5包含多個電源系統50以及一電源庫51 (power bank),其中每一電源系統50包含多個并聯連接的第一電源供應器500及系統負載10,所述多個第一電源供應器500接收輸入電壓,并將該輸入電壓進行轉換，進而以平均分配的方式分別輸出負載電流1(第一負載電流)至系統負載10，以驅動系統負載10。
[0066]電源庫51則與多個電源系統50電連接，且具有多個并聯連接的第二電源供應器510，其系可與多個電源系統50進行溝通，且具有備援的功能，也即當多個電源系統50的任一電源系統50的系統負載10的負載需求提高，例如因該電源系統50異常所導致，而使得對應的該電源系統50處于過載狀況時，多個第二電源供應器510將分別輸出的為備援電能的負載電流1(第二負載電流)，使電源庫5 I可將備援電能提供至處于過載狀況的電源系統50，以滿足處于過載狀況的電源系統50內的系統負載10的需求。
[0067]于本實施例中，每一電源系統50內的每一第一電源供應器500的電路結構及部份元件的作動方式系與圖3所示的電源供應器11相似，于此不再贅述。
[0068]唯本實施例的每一第一電源供應器500的主動均流電路15的第一電流設定點雖然同樣設定為等于對應的第一電源供應器500的額定電流的0%，然主動均流電路15卻改為當依據偵測電壓Vt而得知對應的負載電流1已達到第一電流設定點以上時，進入停止運作模式，此外，第一電源供應器500的降壓均流電路16的第二電流設定點則改設定為等于對應的第一電源供應器500的額定電流的0%，且降壓均流電路16也改為當依據偵測電壓Vt而得知對應的負載電流1已達到第二電流設定點以上時，進入運作模式，由此可知，當每一電源系統50開始運作時，電源系統50內的每一第一電源供應器500所輸出的負載電流1必然已達到第一電源供應器500的額定電流的0%以上，故實際上每一第一電源供應器500的主動均流電路15進入停止運作模式而不運作，而降壓均流電路16則進入運作模式而持續運作，因此實際上當電源系統5開始運作以后，電源系統5的多個并聯的第一電源供應器500將分別以降壓均流技術來平均分配地輸出負載電流1至系統負載10。
[0069]至于電源庫51的多個第二電源供應器510可接收輸入電壓，并將輸入電壓進行轉換，進而以平均分配的方式來各自輸出為備援電能的負載電流Ιο，且每一第二電源供應器510的電路結構及部份元件的作動方式與圖3所示的電源供應器11相似，于此不再贅述。
[0070]唯本實施例的每一第二電源供應器510的主動均流電路15的第一電流設定點設定為等于對應的第二電源供應器510的額定電流的0%，且主動均流電路15當依據偵測電壓Vt而得知對應的負載電流1已達到第一電流設定點以上時，進入運作模式而持續運作，此外，第二電源供應器510的降壓均流電路16的第二電流設定點則改設定為等于對應的第二電源供應器510的額定電流的0%，且降壓均流電路16當依據偵測電壓Vt而得知對應的負載電流1已達到第二電流設定點以上時，進入停止運作模式，由此可知，當電源庫51開始運作時，電源庫51內的每一第二電源供應器510所輸出的負載電流1必然已達到第二電源供應器510的額定電流的0%以上，故實際上每一第二電源供應器510的主動均流電路15皆進入運作模式而持續運作,而降壓均流電路16則進入停止運作模式而不運作，因此當電源庫51需提供備援電能至任一具有過載狀況的電源系統50時，電源庫51內的多個并聯第二電源供應器510實際上將分別以主動均流技術來平均分配地輸出構成電源庫51所能提供的備援電能的負載電流Ιο。
[0071]此外,本實施例的電源庫51不但可于任一電源系統I處于過載狀況時提供備援電能至該電源系統50，且電源庫51也可于多個電源系統50處于滿載情況下，提供正常運作電能給電源系統組合5，使電源系統組合5可通過電源庫51來提升整體的輸出功率，舉例而言，當電源系統組合5內具有兩個電源系統50時，若每一電源系統50能提供的功率為100瓦特，則電源庫51為了可同時提供兩個電源系統50的備援電能，該電源庫51的輸出功率將為200瓦特，而由于電源庫51于多個電源系統50處于滿載情況下，可提供正常運作電能給電源系統組合5，因此可使電源系統組合5所能提供的總功率達到400瓦特，故讓電源系統組合5的使用范圍更為廣闊。
[0072]綜上所述，本案為一種主動均流及降壓均流合并應用的電源系統及電源系統組合，通過電源系統內的多個電源供應器系具有主動均流電路以及降壓均流電路，且主動均流電路以及降壓均流電路可依據實際需求而設定啟動，故可使電源系統的并聯電源供應器可彈性地使用主動均流技術、降壓均流技術或上述兩種技術的合并應用，也使得電源系統內部的并聯電源供應器具有備援的功能，且可在任一電源供應器異常時，發出卸載信號來通知系統負載卸載，因此該電源系統并無須再額外設置備援用的電源供應器，是以電源系統不但可維持高可靠度，也可減少不必要的電能耗損。
[0073]本案得由熟悉此技術的人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利范圍所欲保護者。
【權利要求】
1.一種主動均流及降壓均流合并應用的電源系統，包含: 一系統負載；以及 多個電源供應器，彼此并聯連接且與該系統負載連接，以分別輸出一負載電流至該系統負載，其中每一該電源供應器具有一主動均流電路以及一降壓均流電路，且每一該電源供應器的該主動均流電路依據該負載電流是否達到一第一電流設定點而進入運作模式或停止運作模式，每一該電源供應器的該降壓均流電路依據該負載電流是否達到一第二電流設定點而進入運作模式或停止運作模式，以使每一該電源供應器分別以主動均流技術及/或降壓均流技術而平均分配地輸出該負載電流。
2.如權利要求1所述的電源系統，其中該第一電流設定點設定為等于對應的該電源供應器的額定電流的0%。
3.如權利要求2所述的電源系統，其中當該電源供應器的該負載電流低于該第一電流設定點時，該主動均流電路進入停止運作模式，當該負載電流達到該第一電流設定點以上時，該主動均流電路進入運作模式，以使該多個電源供應器分別以主動均流技術來平均分配地輸出該負載電流。
4.如權利要求3所述的電源系統，其中該第二電流設定點設定為等于對應的該電源供應的額定電流的100%。
5.如權利要求4所述的電源系統，其中當該電源供應器的該負載電流低于該第二電流設定點時，該降壓均流電路進入停止運作模式，當該負載電流達到該第二電流設定點以上時，該降壓均流電路進入運作模式，以使該多個電源供應器分別以主動均流技術搭配降壓均流技術而平均分配地輸出該負載電流。
6.如權利要求5所述的電源系統，其中當該降壓均流電路進入運作模式時，該降壓均流電路更輸出一卸載信號至該系統負載，以通知該系統負載于一特定時間內進行卸載。
7.如權利要求1所述的電源系統，其中每一該電源供應器包含: 一電源供應電路，與該系統負載連接，以輸出一負載電壓以及該負載電流；以及 一反饋電路，與該電源供應電路連接，其依據該電源供應電路的該負載電壓而輸出一反饋信號至該電源供應電路，使該電源供應電路的該輸出電壓依據該反饋信號而對應調整來維持于一額定電壓。
8.如權利要求7所述的電源系統，其中每一該電源供應器還包含一電流偵測電路，與該主動均流電路以及該降壓均流電路連接，用以依據該負載電流而產生一偵測電壓，使該主動均流電路以及該降壓均流電路通過該偵測電壓得知該負載電流的信息。
9.如權利要求8所述的電源系統，其中每一該電源供應器的該主動均流電路還具有一穩態切換電路，與該電流偵測電路連接，用以依據該電源供應器是否處于穩態運作而對應地進行導通或截止切換，以當該電源供應器為穩態運作時，使該偵測電壓經由導通的該穩態切換電路而傳送至其它該電源供應器。
10.如權利要求8所述的電源系統，其中每一該電源供應器還具有一及/或控制電路，與該反饋電路、該主動均流電路及該降壓均流電路連接，其依據由該主動均流電路于運作模式所傳來的一主動均流信號及/或由該降壓均流電路于運作模式所傳來的一降壓均流信號而對應地輸出一控制信號至該反饋電路，使該反饋信號根據該控制信號而對應改變，以使每一電源供應器分別以主動均流技術及/或降壓均流技術而平均分配地輸出該負載電流。
11.如權利要求1所述的電源系統，其中該第一電流設定點預設于該主動均流電路內，該第二電流設定點預設于該降壓均流電路內。
12.—種主動均流及降壓均流合并應用的電源系統組合，包含: 多個電源系統，彼此串聯連接，每一該電源系統具有多個電源供應器及一系統負載，該多個電源供應器并聯連接且與該系統負載連接，以分別輸出一負載電流至該系統負載，其中每一該電源供應器具有一主動均流電路以及一降壓均流電路，且每一該電源供應器的該主動均流電路依據該負載電流是否達到一第一電流設定點而進入運作模式或停止運作模式，每一該電源供應器的該降壓均流電路依據該負載電流是否達到一第二電流設定點而進入運作模式或停止運作模式，使每一該電源供應器分別以主動均流技術及/或降壓均流技術而平均分配地輸出該負載電流至系統負載；其中當該多個電源系統的任一該電源系統過載時，其余該多個電源系統中為輕載或空載的該電源系統提供額外電力至過載的該電源系統。
13.如權利要求12所述的電源系統組合，其中該第一電流設定點設定為等于對應的該電源供應器的額定電流的0%。
14.如權利要求13所述的電源系統組合，其中當該電源供應器的該負載電流低于該第一電流設定點時，該主動均流電路進入停止運作模式，當該負載電流達到該第一電流設定點以上時，該主動均流電路進入運作模式，以使該多個電源供應器分別以主動均流技術來平均分配地輸出該負載電流。
15.如權利要求14所述的電源系統組合，其中該第二電流設定點設定為等于對應的該電源供應器的額定電流的100%。
16.如權利要求15所述的電源系統組合，其中當該電源供應器的該負載電流低于該第二電流設定點時，該降壓均流電路進入停止運作模式，當該負載電流達到該第二電流設定點以上時，該降壓均流電路進入運作模式，以使該多個電源供應器分別以主動均流技術搭配降壓均流技術而平均分配地輸出該負載電流。
17.—種主動均流及降壓均流合并應用的電源系統組合，包含:多個電源系統，每一該電源系統具有多個第一電源供應器及一系統負載，該多個第一電源供應器并聯連接且與對應的該系統負載連接，以分別輸出一負載電流至該系統負載;以及一電源庫，與該多個電源系統連接，且具有并聯連接的多個第二電源供應器，于任一該電源系統過載時，該多個第二電源供應器分別輸出一負載電流，使該電源庫輸出由該多個第二電源供應器輸出的該負載電流所構成的備援電能至過載的該電源系統；其中每一該第一電源供應器及每一該第二電源供應器分別具有一主動均流電路以及一降壓均流電路，且每一該第一電源供應器及每一該第二電源供應器的該主動均流電路分別依據對應的該負載電流是否達到對應的一第一電流設定點而進入運作模式或停止運作模式，每一該第一電源供應器及每一該第二電源供應器的該降壓均流電路依據對應的該負載電流是否達到對應的一第二電流設定點而進入運作模式或停止運作模式，以使每一該第一電源供應器及每一該第二電源供應器分別以主動均流技術及/或降壓均流技術而平均分配地輸出對應的該負載電流。
18. 如權利要求17項所述的電源系統組合，其中提供給該第一電源供應器的該主動均流電路判別的該第一電流設定點以及提供給該第一電源供應器的該降壓均流電路判別的該二電流設定點分別設定為等于對應的該第一電源供應器的額定電流的0%，提供給該第二電源供應器的該主動均流電路判別的該第一電流設定點以及提供給該第二電源供應器的該降壓均流電路判別的該二電流設定點分別設定為等于對應的該第二電源供應器的額定電流的0%。
19.如權利要求18項所述的電源系統組合，其中當每一該第一電源供應器開始運作而使對應的該負載電流達到提供給該第一電源供應器的該第一電流設定點及該第二電流設定點以上時，該第一電源供應器的該主動均流電路進入停止運作模式，該第一電源供應器的該降壓均流電路進入運作模式，以使該多個第一電源供應器分別以降壓均流技術來平均分配地輸出該負載電流。
20.如權利要求18項所述的電源系統組合，其中當每一該第二電源供應器開始運作而使對應的該負載電流達到提供給該第二電源供應器的該第一電流設定點及該第二電流設定點以上時，該第二電源供應器的該主動均流電路進入運作模式，該第二電源供應器的該降壓均流電路進入停止運作模式，以使該多個第二電源供應器分別以主動均流技術來平均分配地輸出該負載電流。
【文檔編號】H02J1/10GK103595038SQ201210288583
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年8月14日 優先權日:2012年8月14日
【發明者】徐清振, 葉展嘉, 賴建安 申請人:臺達電子工業股份有限公司