主动均流及降压均流合并应用的电源系统及电源系统组合的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种主动均流及降压均流合并应用的电源系统及电源系统组合，电源系统包含：系统负载；以及多个电源供应器，彼此并联连接且与系统负载连接，以分别输出负载电流至系统负载，其中每一电源供应器具有主动均流电路以及降压均流电路，且每一电源供应器的主动均流电路依据负载电流是否达到第一电流设定点而进入运作模式或停止运作模式，每一电源供应器的降压均流电路依据负载电流是否达到第二电流设定点而进入运作模式或停止运作模式，以使每一电源供应器以主动均流技术及/或降压均流技术而平均分配地输出负载电流。
【专利说明】主动均流及降压均流合并应用的电源系统及电源系统组合
【技术领域】
[0001]本发明关于一种电源系统，且特别关于一种具并联电源供应器，且每一电源供应器具主动均流及降压均流功能的主动均流及降压均流合并应用的电源系统及电源系统组
口 O
【背景技术】
[0002]近年来随着科技的进步，具有各式各样不同功能的电子产品已逐渐被研发出来，这些具有各式各样不同功能的电子产品不但满足了人们的各种不同需求，更融入每个人的日常生活，使得人们生活更为便利。这些各式各样不同功能的电子产品由各种电子元件所组成，而每一个电子元件所需的电源电压不尽相同，因此，现今的供电系统提供的交流电源并不适合直接提供给电子产品使用。为了提供适当的电压给每一个电子元件使其正常运作，这些电子产品需要通过电源供应器将交流电源，例如一般的市电，转换为适当的电压给电子产品使用。
[0003]而随着绿能环保的意识逐渐抬头，各种电子产品莫不想尽办法朝节省能源消耗的方向发展，电源供应器也是如此，因此为了达到能源使用的最佳化并提供负载高可靠度以及大电流输出，将相同瓦特数或是多种不同瓦特数的电源供应器并联，以构成一电源系统越来越普遍。
[0004]目前部份电源系统中的并联电源供应器各自具有主动均流(activecurrentsharing)电路，以通过具有精准均流优点的主动均流技术让负载所需的电流能平均地分配到每一电源供应器上，此外，也有部份电源系统中的并联电源供应器则各自具有降压(droop)均流电路，以通过具有线路简单、反应快且不易震荡的降压均流技术让负载所需的电流能平均的分配到每一电源供应器上。
[0005]然而本领域的技术人员可清楚了解，虽然利用主动均流技术或是降压均流技术来达成均流目的具有各自的优点，然主动均流技术也存在将使并联电源供应器的每一电源供应器具有线路复杂、反应慢且易震荡的缺失，同样地，降压均流技术也存在使并联电源供应器均流效果不佳的缺失，由此可知，使用者仅能依据实际需求而事先选用为主动均流的并联电源供应器或是为降压均流的并联电源供应器来构成电源系统，并无法使电源系统的并联电源供应器可依据各种不同的需求而弹性地使用主动均流技术、降压均流技术或上述两种技术的合并应用。
[0006]更甚者，为了提高电源系统的可靠度，目前皆会在电源系统内的并联电源供应器再额外多并联至少一备援用的电源供应器，以确保当用来提供负载电能的并联电源供应器中若有至少一个电源供应器异常时，电源系统仍可通过备援用的电源供应器所提供的电能而正常运作一段时间或是有足够时间即时反应，此即所谓的N+1系统，也即电源系统实际上对应负载的需求仅需N台电源供应器，却需要至少N+1台来维持其运作顺利。然而为了当用来提供负载所需电能的并联电源供应器中的至少一个电源供应器异常时，备援用的电源供应器可立即提供备援功能，该备援用的电源供应器必须持续处于运作状态，而由于电源供应器在运作时总有其基本电能损耗，因此当电源系统内安装越多台电源供应器，电源系统的总耗能就越增加，换言之，即电源系统实际上将因需安装备援用的电源供应器且该备援用的电源供应器持续处于运作状态而有多余的电能损耗。
[0007]因此，如何发展一种可改善上述现有技术缺失的主动均流及降压均流合并应用的电源系统及电源系统组合，实为相关【技术领域】者目前所迫切需要解决的问题。
【发明内容】
[0008]为解决现有技术中的上述问题，本案的主要目的在于提供一种主动均流及降压均流合并应用的电源系统及电源系统组合，通过电源系统内的多个电源供应器具有主动均流电路以及降压均流电路，且主动均流电路以及降压均流电路可依据实际需求来启动，故可使电源系统的并联电源供应器可弹性地使用主动均流技术、降压均流技术或上述两种技术的合并应用，也使得电源系统内部的并联电源供应器具有备援的功能，且可在任一电源供应器异常时，发出卸载信号来通知系统负载卸载，因此该电源系统并无须再额外设置备援用的电源供应器，是以电源系统不但可维持高可靠度，也可减少不必要的电能耗损。
[0009]为达上述目的，本案的较佳实施态样为提供一种主动均流及降压均流合并应用的电源系统，包含:系统负载；以及多个电源供应器，彼此并联连接且与系统负载连接，以分别输出负载电流至系统负载，其中每一电源供应器具有主动均流电路以及降压均流电路，且每一电源供应器的主动均流电路依据负载电流是否达到第一电流设定点而进入运作模式或停止运作模式，每一电源供应器的降压均流电路依据负载电流是否达到第二电流设定点而进入运作模式或停止运作模式，以使每一电源供应器分别以主动均流技术及/或降压均流技术而平均分配地输出负载电流。
[0010]为达上述目的，本案的较佳实施态样另提供一种主动均流及降压均流合并应用的电源系统组合，包含:多个电源系统，彼此串联连接，每一电源系统具有多个电源供应器及系统负载，多个电源供应器并联连接且与系统负载连接，以分别输出负载电流至系统负载，其中每一电源供应器具有主动均流电路以及降压均流电路，且每一电源供应器的主动均流电路依据负载电流是否达到一第一电流设定点而进入运作模式或停止运作模式，每一电源供应器的降压均流电路依据负载电流是否达到一第二电流设定点而进入运作模式或停止运作模式，使每一电源供应器分别以主动均流技术及/或降压均流技术而平均分配地输出负载电流至系统负载；其中当多个电源系统的任一电源系统过载时，其余多个电源系统中为轻载或空载的电源系统提供额外电力至过载的电源系统。
[0011]为达上述目的，本案的较佳实施态样又提供一种主动均流及降压均流合并应用的电源系统组合，包含:多个电源系统，每一电源系统具有多个第一电源供应器及系统负载，多个第一电源供应器并联连接且与对应的系统负载连接，以分别输出一负载电流至系统负载；以及电源库，与多个电源系统连接，且具有并联连接的多个第二电源供应器，于任一电源系统过载时，多个第二电源供应器分别输出负载电流，使电源库输出由多个第二电源供应器输出的负载电流所构成的备援电能至过载的电源系统；其中每一第一电源供应器及每一第二电源供应器分别具有主动均流电路以及降压均流电路，且每一第一电源供应器及每一第二电源供应器的主动均流电路分别依据对应的负载电流是否达到对应的第一电流设定点而进入运作模式或停止运作模式，每一第一电源供应器及每一第二电源供应器的降压均流电路依据对应的负载电流是否达到对应的第二电流设定点而进入运作模式或停止运作模式，以使每一第一电源供应器及每一第二电源供应器分别以主动均流技术及/或降压均流技术而平均分配地输出对应的负载电流。
【专利附图】
【附图说明】[0012]图1为本案较佳实施例的主动均流及降压均流合并应用的电源系统的方块示意图。[0013]图2为图1所示的任一电源供应器的电压及电流的操作曲线图。[0014]图3为图1所示的单一电源供应器的细部电路结构示意图。[0015]图4为由图1所示的电源系统所构成的电源系统组合的电路结构示意图。[0016]图5为本案另一较佳实施例的电源系统组合的电路结构示意图。[0017]其中，附图标记说明如下:[0018]1、50:电源系统[0019]10:系统负载[0020]11:电源供应器[0021]12:电源供应电路[0022]120:电源供应单元[0023]121:第一保护电路[0024]13:反馈电路[0025]14:及/或控制电路[0026]15:主动均流电路[0027]151:稳态切换电路[0028]152:第二保护电路[0029]153:共接单元[0030]154:分压单元[0031]155:主动均流反馈单元[0032]16:降压均流电路[0033]17:电流侦测电路[0034]18:总线[0035]4、5:电源系统组合[0036]500:第一电源供应器[0037]51:电源库[0038]510:第二电源供应器[0039]1:负载电流[0040]Vo:负载电压[0041]Vf:反馈信号[0042]Vt:侦测电压[0043]Va:主动均流信号[0044]Vd:降压均流信号[0045]Vc:控制信号
[0046]Vw:卸载信号
【具体实施方式】
[0047]体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非架构于限制本案。
[0048]请参阅图1，其为本案较佳实施例的主动均流及降压均流合并应用的电源系统的方块示意图。如图1所示，本实施例的电源系统I包含一系统负载10以及多个电源供应器11，其中多个电源供应器11，例如图1所示的两个电源供应器11，彼此并联连接，且与系统负载10连接，多个电源供应器11接收一输入电压(未图示)，例如为市电的交流电压，并将该输入电压进行转换，进而以平均分配的方式各自输出负载电流1至系统负载10，以驱动系统负载10。于上述实施例中，多个电源供应器11的输出功率可为但不限于相同。
[0049]于本实施例中，每一电源供应器11包含一电源供应电路12、一反馈电路13、一及/或控制电路14、一主动均流电路15、一降压均流电路16以及一电流侦测电路17。电源供应电路12经由电源供应器11的输出端与系统负载10连接，且接收输入电压，并通过内部的至少一开关元件(未图示)的导通或截止切换而将输入电压转换，以输出负载电压Vo及负载电流1来驱动系统负载10。
[0050]反馈电路13则与电源供应电路12连接，其输出一反馈信号Vf至电源供应电路12，以改变电源供应电路12内的开关元件的占空比，进而调整负载电压Vo的值，其中于一些实施例中，反馈信号Vf可为但不限于对应电源供应电路12的负载电压Vo的变化而改变，以此调整电源供应电路12内的开关元件的占空比，使电源供应电路12的负载电压Vo可维持在一额定电压。
[0051]电流侦测电路17与电源供应电路12连接，其用以侦测电源供应电路12的负载电流1，并依据该负载电流1而输出与该负载电流1有一比例关系的一侦测电压VU
[0052]主动均流电路15与电流侦测电路17的输出端连接，以接收由电流侦测电路17所传来的侦测电压Vt，进而得知对应的负载电流1的信息，此外，主动均流电路15也通过例如一总线(BUS) 18而与其它电源供应器11的主动均流电路15连接，以经由总线18而接收其它主动均流电路15所传来关于其它电源供应器11的负载电流1的信息，更甚者，主动均流电路15具有可预设的一第一电流设定点，主动均流电路15并依据侦测电压Vt来判断对应的负载电流1是否达到第一电流设定点以上，以对应地进入运作模式或停止运作模式,而当主动均流电路15进入运作模式时，主动均流电路15将根据所对应的负载电流1的信息，以及根据其它电源供应器11所输出的负载电流1的信息，对应地输出一主动均流信号Va，以此使电源系统I内并联的电源供应器11可以主动均流技术来平均分配地输出负载电流1至系统负载10。
[0053]降压均流电路16与电流侦测电路17的输出端连接，以接收由电流侦测电路17所传来的侦测电压Vt，进而得知对应的负载电流1的信息，此外，降压均流电路16具有可预设的一第二电流设定点，降压均流电路16并依据侦测电压Vt来判断对应的负载电流1是否达到第二电流设定点以上，以对应地进入运作模式或停止运作模式，而当降压均流电路16进入运作模式时，降压均流电路16可于对应的负载电流1的值增加时,输出一降压均流信号Vd，以此驱动对应的电源供应电路12的负载电压Vo下降，使电源系统I内并联的电源供应器11可以降压均流方式来平均分配地输出负载电流1至系统负载10。
[0054]及/或控制电路14则与反馈电路13、主动均流电路15及降压均流电路16连接，其可接收由主动均流电路15所传来的主动均流信号Va及/或降压均流电路16所传来的降压均流信号Vd，以对应地输出一控制信号Vc至反馈电路13，因此控制信号Vc实际上可与主动均流信号Va或是降压均流信号Vd有对应关系，也可同时与主动均流信号Va及降压均流信号Vd有对应关系，故反馈电路13所输出的反馈信号Vf不但可根据电源供应电路12的负载电压Vo的变化而对应改变，也可根据控制信号Vc的变化而对应改变，如此一来，便可通过控制信号Vc而调整反馈信号Vf，使电源供应电路12内的开关元件的占空比对应反馈信号Vf而改变，进而使电源系统I的多个电源供应器11可动态地以主动均流技术、降压均流技术或是主动均流技术搭配降压均流技术来平均分配地输出负载电流1至系统负载10。
[0055]请参阅图2并配合图1，其中图2为图1所示的任一电源供应器的电压及电流的操作曲线图。如图1及图2所示，于一些实施例中，第一电流设定点可为但不限于设定为等于对应的电源供应器11的额定电流的0%时，而第二电流设定点可为但不限于设定为等于对应的电源供应器11的额定电流的100%时，也即等于该电源供应器11达到满载(fullload)时负载电流1的值。此外，当每一电源供应器11内的主动均流电路15依据侦测电压Vt而得知对应的负载电流1低于第一电流设定点，也即目前对应的电源供应器11所输出的负载电流1低于该电源供应器11的额定电流的0%时，该主动均流电路15进入停止运作模式，反之，当主动均流电路15依据侦测电压Vt而得知对应的电源供应器11所输出的负载电流1已达到第一电流设定点以上，也即目前对应的电源供应器11所输出的负载电流1已达到该电源供应器11的额定电流的0%以上时，该主动均流电路15则进入运作模式，因此于本实施例中，当电源供应器11开始运作以后，主动均流电路15皆维持于运作模式。更甚者，当每一电源供应器11内的降压均流电路16依据侦测电压Vt而得知对应的电源供应器11所输出的负载电流1低于第二电流设定点，也即目前对应的电源供应器11未达到满载而负载电流1低于该电源供应器11的额定电流的I 00%时，该降压均流电路16进入停止运作模式，反之，当降压均流电路16依据侦测电压Vt而得知对应的电源供应器11所输出的负载电流1已达到第二电流设定点以上，也即目前对应的电源供应器11已达满载以上而该电源供应器11所输出的负载电流1已达到该电源供应器11的额定电流的100%以上时，该降压均流电路16则进入运作模式。
[0056]由上可知，当本实施例的电源系统I尚未运作时，由于此时多个电源供应器11所输出的负载电流1皆低于该电源供应器11的额定电流的0%，也即低于第一电流设定点以及第二电流设定点，因此主动均流电路15以及降压均流电路I 6皆进入停止运作模式而不工作。
[0057]而当电源系统I开始运作，且多个电源供应器11为正常状态时，此时若每一电源供应器11所输出的负载电流1已达到该电源供应器11的额定电流的0%以上但未到达额定电流的100%时，降压均流电路16将维持于停止运作模式，然主动均流电路15却改进入运作模式，并输出主动均流信号Va至及/或控制电路14，使及/或控制电路14对应主动均流信号Va而输出控制信号Vc至反馈电路13，使反馈电路13所输出的反馈信号Vf根据控制信号Vc而对应改变，因此多个电源供应器11将以主动均流技术而平均分配地输出负载电流1至系统负载10。
[0058]然而当多个电源供应器11的任一电源供应器11发生异常状态，例如因出现老化、输出阻抗差异或失效等，导致无法平均负担相同功率给系统负载10时，发生异常状态的电源供应器11为了强制输出相同功率给系统负载10，其负载电流1将上升，而若负载电流1达到对应的电源供应器11的额定电流的100%以上，也即该电源供应器11处于过载状态时，由于此时负载电流10已达到第二电流预设点以上，故除了主动均流电路15仍持续维持于运作模式，降压均流电路16也进入运作模式，并输出降压均流信号Vd至及/或控制电路14，使及/或控制电路14对应主动均流信号Va及降压均流信号Vd而输出控制信号Vc至反馈电路13，使反馈电路13所输出的反馈信号Vf根据控制信号Vc的变化而对应改变，以此使发生异常状态的电源供应器11的输出电压Vo由例如54V开始下降，以驱使其它正常状态的电源供应器11可于一特定时间内输出较高的负载电流1至系统负载10，以此达到加速均流的目的，因此多个电源供应器11将以主动均技术并搭配降压均流技术来平均分配地输出负载电流1至系统负载10。
[0059]由上可知，当电源系统I内的每一电源供应器11所输出的负载电流1达到该电源供应器11的额定电流的0%以上而未到达额定电流的100%时，每一电源供应器11的主动均流电路15先启动，以此以主动均流技术来平均分配地输出负载电流1至系统负载10，此时多个电源供应器11实际上因使用主动均流技术而具有较佳的均流效果，然而一旦当有任一电源供应器11发生异常状态而处于过载状况，进而输出达到额定电流的100%以上的负载电流IO时，发生异常状态的电源供应器11的降压均流电路16将再启动，以降低对应的电源供应器11的输出电压Vo，使其它电源供应器11可输出较高的负载电流1而协助分担系统负载10的需求，也即多个电源供应器11此时结合主动均流技术及降压均流技术来达到均流的目的，而由于利用具有反应快且不易震荡优点的降压均流技术，故可使多个电源供应器11在任一电源供应器11处于异常状态的条件下，其余处于正常状态的电源供应器11即可快速地输出较高的负载电流1至系统负载10，也即在特定时间内维持一定比例的分流效果来提供系统负载10所需的负载电流10，如此一来，所述多个电源供应器11实际上存在备援的功能，故电源系统I无需再额外并联设置至少一备援用的电源供应器，故可减少电能损耗。
[0060]于一些实施例中，如图1所示，当电源供应器11有异常状态而处于过载状况，以输出达到额定电流的100%以上，也即达到第二电流设定点以上的负载电流1至系统负载10，进而驱使降压均流电路16进入运作模式时，该降压均流电路16将于启动时同时输出一卸载信号Vw至系统负载10，以通知系统负载10于一特定时间内进行卸载，以此维持多个电源供应器11的主要及必要的运作能力，如此一来，将可提高电源系统I的可靠度。
[0061]请参阅图3并配合图1，其中图3为图1所示的单一电源供应器的细部电路结构示意图。如图所示，于一些实施例中，电源供应电路12包含一电源供应单元120以及一第一保护电路121，其中电源供应单元120与第一保护电路121连接，其架构于转换输入电压，以输出负载电压Vo以及负载电流1，第一保护电路121则与电源供应器11的输出端连接，且经由电源供应器11的输出端而与系统负载10连接(如图1所示)，此外，可为但不限于由二极管所构成，其可将电源供应单元120输出的负载电压Vo以及负载电流1传送至电源供应器11的输出端，且可防止逆向电流由电源供应器11的输出端流入至电源供应器11内。
[0062]主动均流电路15则包含一稳态切换电路151、一第二保护电路152、共接单元153、分压单元154以及主动均流反馈单元155，其中稳态切换电路151与第二保护电路152连接，且与电流侦测电路17的输出端连接而接收侦测电压Vt，稳态切换电路151依据电源供应器11是否处于稳态运作而对应地进行导通或截止切换，其中当电源供应器11尚未进入稳态运作时，稳态切换电路151为截止状态,反之，当电源供应器11为稳态运作时,稳态切换电路151将切换为导通状态，使侦测电压Vt可经由导通的稳态切换电路151而传送至第二保护电路152。第二保护电路152与共接单元153连接，且可为但不限于由一超级二极管(super diodel)所构成，第二保护电路152可将侦测电压Vt传送至共接单元153，且可防止逆向电流由共接单元153输入至电源供应器11内部。共接单元153与总线18以及分压单元154连接，其可将由第二保护电路152所接收到的侦测电压Vt经由总线18传送至其它电源供应器11的共接单元153，同时也可经由总线18接收由其它电源供应器11所传来关于其它电源供应器11的负载电流1信息的其它侦测电压Vt，并将其它侦测电压Vt传送至分压单元154，至于分压单元154则与主动均流反馈单元155连接，分压单元154可将由共接单元153所传来的其它侦测电压Vt进行分压，主动均流反馈单元155则与电流侦测电路17连接，其可依据由电流侦测电路17所传来的侦测电压Vt以及由分压单元154所传来的分压后的其它侦测电压Vt而输出主动均流信号Va。
[0063]请参阅图4，其为由图1所示的电源系统所构成的电源系统组合的电路结构示意图。如图4所示，电源系统组合4包含多个如图1所示的电源系统1，例如三个电源系统1，且多个电源系统I彼此串联连接，更甚者，多个电源系统I的内部各自可为但不限于具有电缆线(未图示)，使多个电源系统I彼此之间可通过连接该电缆线而进行电力的传送与接收。而本实施例中，每一电源系统I内部的电路架构相似于图1所示的电源系统1，因此将以相同的标号来代表电路结构与作动方式相同，此外，每一电源系统I内部的多个电源供应器的主动均流电路(本图未图示)的作动方式也相似于图1以及图2所示，也即当每一电源供应器11的负载电流1已达额定电流的0%以上而未达到额定电流的100%时，多个电源供应器11先启动主动均流电路15而以主动均流技术来均流，当任一电源供应器11已过载而使得负载电流1已达额定电流100%以上时，该电源供应器11将再启动降压均流电路16，进而使多个电源供应器11以主动均流技术以及降压均流技术来均流。
[0064]于本实施例中，每一电源系统I不但可提供电能来驱动内部的系统负载10，且每一电源系统I也可彼此沟通而得知其他电源系统I的状态，以当任一电源系统I的系统负载10的负载需求提升，导致该电源系统I处于过载状况时，其它处于空载状况或轻载状况的电源系统I内的多个电源供应器11可立即输出较大的负载电流10，以此来提供额外的电能至处于过载状况的电源系统1，以协助分担处于重载状况的电源系统1，如此一来，将可使多个电源系统I的使用寿命延长，并增加可靠度，而于上述实施例中，每一电源系统I可以直接的方式通过电缆线而传送电能至邻接的其它电源系统1，也可以间接的方式透过其它电源系统I的电缆线而传送电能至非相邻接的电源系统1，举例而言，当某一电源系统I连接于两个电源系统I之间时，则此两个电源系统I将间接地通过连接于两个电源系统I之间的电源系统I的电缆线来彼此传送电能给对方。
[0065]以下将以图5说明本案另一实施例的电源系统组合的电路架构及作动，然由于图5所示的电源系统组合内的每一第一电源供应器以及每一第二电源供应器的电路架构皆相似于图3所示的电源供应器11，故于图5中，将不再例示第一电源供应器及第二电源供应器的内部结构，然为了可清楚了解关于图5的电源系统组合的技术，以下所提及关于图5的电源系统组合内的第一电源供应器及第二电源供应器的内部电路，将直接以与图3所示的电源供应器11相同的电路结构的名称及标号来说明。请参阅图5，并配合图3，其中图5为本案另一较佳实施例的电源系统组合的电路结构示意图。如图所示，电源系统组合5包含多个电源系统50以及一电源库51 (power bank),其中每一电源系统50包含多个并联连接的第一电源供应器500及系统负载10,所述多个第一电源供应器500接收输入电压,并将该输入电压进行转换，进而以平均分配的方式分别输出负载电流1(第一负载电流)至系统负载10，以驱动系统负载10。
[0066]电源库51则与多个电源系统50电连接，且具有多个并联连接的第二电源供应器510，其系可与多个电源系统50进行沟通，且具有备援的功能，也即当多个电源系统50的任一电源系统50的系统负载10的负载需求提高，例如因该电源系统50异常所导致，而使得对应的该电源系统50处于过载状况时，多个第二电源供应器510将分别输出的为备援电能的负载电流1(第二负载电流)，使电源库5 I可将备援电能提供至处于过载状况的电源系统50，以满足处于过载状况的电源系统50内的系统负载10的需求。
[0067]于本实施例中，每一电源系统50内的每一第一电源供应器500的电路结构及部份元件的作动方式系与图3所示的电源供应器11相似，于此不再赘述。
[0068]唯本实施例的每一第一电源供应器500的主动均流电路15的第一电流设定点虽然同样设定为等于对应的第一电源供应器500的额定电流的0%，然主动均流电路15却改为当依据侦测电压Vt而得知对应的负载电流1已达到第一电流设定点以上时，进入停止运作模式，此外，第一电源供应器500的降压均流电路16的第二电流设定点则改设定为等于对应的第一电源供应器500的额定电流的0%，且降压均流电路16也改为当依据侦测电压Vt而得知对应的负载电流1已达到第二电流设定点以上时，进入运作模式，由此可知，当每一电源系统50开始运作时，电源系统50内的每一第一电源供应器500所输出的负载电流1必然已达到第一电源供应器500的额定电流的0%以上，故实际上每一第一电源供应器500的主动均流电路15进入停止运作模式而不运作，而降压均流电路16则进入运作模式而持续运作，因此实际上当电源系统5开始运作以后，电源系统5的多个并联的第一电源供应器500将分别以降压均流技术来平均分配地输出负载电流1至系统负载10。
[0069]至于电源库51的多个第二电源供应器510可接收输入电压，并将输入电压进行转换，进而以平均分配的方式来各自输出为备援电能的负载电流Ιο，且每一第二电源供应器510的电路结构及部份元件的作动方式与图3所示的电源供应器11相似，于此不再赘述。
[0070]唯本实施例的每一第二电源供应器510的主动均流电路15的第一电流设定点设定为等于对应的第二电源供应器510的额定电流的0%，且主动均流电路15当依据侦测电压Vt而得知对应的负载电流1已达到第一电流设定点以上时，进入运作模式而持续运作，此外，第二电源供应器510的降压均流电路16的第二电流设定点则改设定为等于对应的第二电源供应器510的额定电流的0%，且降压均流电路16当依据侦测电压Vt而得知对应的负载电流1已达到第二电流设定点以上时，进入停止运作模式，由此可知，当电源库51开始运作时，电源库51内的每一第二电源供应器510所输出的负载电流1必然已达到第二电源供应器510的额定电流的0%以上，故实际上每一第二电源供应器510的主动均流电路15皆进入运作模式而持续运作,而降压均流电路16则进入停止运作模式而不运作，因此当电源库51需提供备援电能至任一具有过载状况的电源系统50时，电源库51内的多个并联第二电源供应器510实际上将分别以主动均流技术来平均分配地输出构成电源库51所能提供的备援电能的负载电流Ιο。
[0071]此外,本实施例的电源库51不但可于任一电源系统I处于过载状况时提供备援电能至该电源系统50，且电源库51也可于多个电源系统50处于满载情况下，提供正常运作电能给电源系统组合5，使电源系统组合5可通过电源库51来提升整体的输出功率，举例而言，当电源系统组合5内具有两个电源系统50时，若每一电源系统50能提供的功率为100瓦特，则电源库51为了可同时提供两个电源系统50的备援电能，该电源库51的输出功率将为200瓦特，而由于电源库51于多个电源系统50处于满载情况下，可提供正常运作电能给电源系统组合5，因此可使电源系统组合5所能提供的总功率达到400瓦特，故让电源系统组合5的使用范围更为广阔。
[0072]综上所述，本案为一种主动均流及降压均流合并应用的电源系统及电源系统组合，通过电源系统内的多个电源供应器系具有主动均流电路以及降压均流电路，且主动均流电路以及降压均流电路可依据实际需求而设定启动，故可使电源系统的并联电源供应器可弹性地使用主动均流技术、降压均流技术或上述两种技术的合并应用，也使得电源系统内部的并联电源供应器具有备援的功能，且可在任一电源供应器异常时，发出卸载信号来通知系统负载卸载，因此该电源系统并无须再额外设置备援用的电源供应器，是以电源系统不但可维持高可靠度，也可减少不必要的电能耗损。
[0073]本案得由熟悉此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。
【权利要求】
1.一种主动均流及降压均流合并应用的电源系统，包含: 一系统负载；以及 多个电源供应器，彼此并联连接且与该系统负载连接，以分别输出一负载电流至该系统负载，其中每一该电源供应器具有一主动均流电路以及一降压均流电路，且每一该电源供应器的该主动均流电路依据该负载电流是否达到一第一电流设定点而进入运作模式或停止运作模式，每一该电源供应器的该降压均流电路依据该负载电流是否达到一第二电流设定点而进入运作模式或停止运作模式，以使每一该电源供应器分别以主动均流技术及/或降压均流技术而平均分配地输出该负载电流。
2.如权利要求1所述的电源系统，其中该第一电流设定点设定为等于对应的该电源供应器的额定电流的0%。
3.如权利要求2所述的电源系统，其中当该电源供应器的该负载电流低于该第一电流设定点时，该主动均流电路进入停止运作模式，当该负载电流达到该第一电流设定点以上时，该主动均流电路进入运作模式，以使该多个电源供应器分别以主动均流技术来平均分配地输出该负载电流。
4.如权利要求3所述的电源系统，其中该第二电流设定点设定为等于对应的该电源供应的额定电流的100%。
5.如权利要求4所述的电源系统，其中当该电源供应器的该负载电流低于该第二电流设定点时，该降压均流电路进入停止运作模式，当该负载电流达到该第二电流设定点以上时，该降压均流电路进入运作模式，以使该多个电源供应器分别以主动均流技术搭配降压均流技术而平均分配地输出该负载电流。
6.如权利要求5所述的电源系统，其中当该降压均流电路进入运作模式时，该降压均流电路更输出一卸载信号至该系统负载，以通知该系统负载于一特定时间内进行卸载。
7.如权利要求1所述的电源系统，其中每一该电源供应器包含: 一电源供应电路，与该系统负载连接，以输出一负载电压以及该负载电流；以及 一反馈电路，与该电源供应电路连接，其依据该电源供应电路的该负载电压而输出一反馈信号至该电源供应电路，使该电源供应电路的该输出电压依据该反馈信号而对应调整来维持于一额定电压。
8.如权利要求7所述的电源系统，其中每一该电源供应器还包含一电流侦测电路，与该主动均流电路以及该降压均流电路连接，用以依据该负载电流而产生一侦测电压，使该主动均流电路以及该降压均流电路通过该侦测电压得知该负载电流的信息。
9.如权利要求8所述的电源系统，其中每一该电源供应器的该主动均流电路还具有一稳态切换电路，与该电流侦测电路连接，用以依据该电源供应器是否处于稳态运作而对应地进行导通或截止切换，以当该电源供应器为稳态运作时，使该侦测电压经由导通的该稳态切换电路而传送至其它该电源供应器。
10.如权利要求8所述的电源系统，其中每一该电源供应器还具有一及/或控制电路，与该反馈电路、该主动均流电路及该降压均流电路连接，其依据由该主动均流电路于运作模式所传来的一主动均流信号及/或由该降压均流电路于运作模式所传来的一降压均流信号而对应地输出一控制信号至该反馈电路，使该反馈信号根据该控制信号而对应改变，以使每一电源供应器分别以主动均流技术及/或降压均流技术而平均分配地输出该负载电流。
11.如权利要求1所述的电源系统，其中该第一电流设定点预设于该主动均流电路内，该第二电流设定点预设于该降压均流电路内。
12.—种主动均流及降压均流合并应用的电源系统组合，包含: 多个电源系统，彼此串联连接，每一该电源系统具有多个电源供应器及一系统负载，该多个电源供应器并联连接且与该系统负载连接，以分别输出一负载电流至该系统负载，其中每一该电源供应器具有一主动均流电路以及一降压均流电路，且每一该电源供应器的该主动均流电路依据该负载电流是否达到一第一电流设定点而进入运作模式或停止运作模式，每一该电源供应器的该降压均流电路依据该负载电流是否达到一第二电流设定点而进入运作模式或停止运作模式，使每一该电源供应器分别以主动均流技术及/或降压均流技术而平均分配地输出该负载电流至系统负载；其中当该多个电源系统的任一该电源系统过载时，其余该多个电源系统中为轻载或空载的该电源系统提供额外电力至过载的该电源系统。
13.如权利要求12所述的电源系统组合，其中该第一电流设定点设定为等于对应的该电源供应器的额定电流的0%。
14.如权利要求13所述的电源系统组合，其中当该电源供应器的该负载电流低于该第一电流设定点时，该主动均流电路进入停止运作模式，当该负载电流达到该第一电流设定点以上时，该主动均流电路进入运作模式，以使该多个电源供应器分别以主动均流技术来平均分配地输出该负载电流。
15.如权利要求14所述的电源系统组合，其中该第二电流设定点设定为等于对应的该电源供应器的额定电流的100%。
16.如权利要求15所述的电源系统组合，其中当该电源供应器的该负载电流低于该第二电流设定点时，该降压均流电路进入停止运作模式，当该负载电流达到该第二电流设定点以上时，该降压均流电路进入运作模式，以使该多个电源供应器分别以主动均流技术搭配降压均流技术而平均分配地输出该负载电流。
17.—种主动均流及降压均流合并应用的电源系统组合，包含:多个电源系统，每一该电源系统具有多个第一电源供应器及一系统负载，该多个第一电源供应器并联连接且与对应的该系统负载连接，以分别输出一负载电流至该系统负载;以及一电源库，与该多个电源系统连接，且具有并联连接的多个第二电源供应器，于任一该电源系统过载时，该多个第二电源供应器分别输出一负载电流，使该电源库输出由该多个第二电源供应器输出的该负载电流所构成的备援电能至过载的该电源系统；其中每一该第一电源供应器及每一该第二电源供应器分别具有一主动均流电路以及一降压均流电路，且每一该第一电源供应器及每一该第二电源供应器的该主动均流电路分别依据对应的该负载电流是否达到对应的一第一电流设定点而进入运作模式或停止运作模式，每一该第一电源供应器及每一该第二电源供应器的该降压均流电路依据对应的该负载电流是否达到对应的一第二电流设定点而进入运作模式或停止运作模式，以使每一该第一电源供应器及每一该第二电源供应器分别以主动均流技术及/或降压均流技术而平均分配地输出对应的该负载电流。
18. 如权利要求17项所述的电源系统组合，其中提供给该第一电源供应器的该主动均流电路判别的该第一电流设定点以及提供给该第一电源供应器的该降压均流电路判别的该二电流设定点分别设定为等于对应的该第一电源供应器的额定电流的0%，提供给该第二电源供应器的该主动均流电路判别的该第一电流设定点以及提供给该第二电源供应器的该降压均流电路判别的该二电流设定点分别设定为等于对应的该第二电源供应器的额定电流的0%。
19.如权利要求18项所述的电源系统组合，其中当每一该第一电源供应器开始运作而使对应的该负载电流达到提供给该第一电源供应器的该第一电流设定点及该第二电流设定点以上时，该第一电源供应器的该主动均流电路进入停止运作模式，该第一电源供应器的该降压均流电路进入运作模式，以使该多个第一电源供应器分别以降压均流技术来平均分配地输出该负载电流。
20.如权利要求18项所述的电源系统组合，其中当每一该第二电源供应器开始运作而使对应的该负载电流达到提供给该第二电源供应器的该第一电流设定点及该第二电流设定点以上时，该第二电源供应器的该主动均流电路进入运作模式，该第二电源供应器的该降压均流电路进入停止运作模式，以使该多个第二电源供应器分别以主动均流技术来平均分配地输出该负载电流。
【文档编号】H02J1/10GK103595038SQ201210288583
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年8月14日 优先权日:2012年8月14日
【发明者】徐清振, 叶展嘉, 赖建安 申请人:台达电子工业股份有限公司