电源分配系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种电源管理技术，且特别是有关于一种能够动态地切换供电来源以提供电源至服务器系统的电源分配系统。
【背景技术】
[0002]随着网际网络与科技的快速发展、软件与硬件的技术提升，许多企业对于信息技术(Informat1n Technology, IT)服务的需求越来越高，因此通过网际网络结合大量的服务器以形成高速运算与具备大量储存能力的整合式电脑广为各企业所使用，然而由于信息技术的电子元件的功能强、速度高且规模大，所以需要大量且稳定的电源来维护数据中心的服务器系统的正常运行。
[0003]图1是绘示利用不断电系统(Uninterruptible Power Supply, UPS)供应数据中心稳定电源的电源分配系统的架构图。
[0004]请参照图1，一般而言，传统的电源分配系统是通过UPS来在电压发生异常(如，停电、欠压或干扰)的情况下不间断地为数据中心的服务器系统提供后备交流电源，以维持信息技术服务的正常运行。由于UPS的供电原理是当市电正常时，将市电的交流电(AC)转换为直流电(DC)，并对UPS内的电池充电。一旦UPS侦测到市电电压出现异常或是断电时，再将储存于电池中的直流电转换为交流电，供给负载继续使用，以达到不断电的功能。因此，通过UPS的电流的转换再将电源传送至电源分配单元(Power Distribut1n Unit,PDU)的过程中，供电效率会降低且增加功率的消耗。据此，如何解决因转换效率降低而造成额外功耗增加的问题，已成为现今本领域技术人员所致力的重要课题。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种电源分配系统，其能够当侦测到供电电源断电或异常时，通过配置有电池的电源分配单元，将欲提供至服务器的供应电源切换为电池的电源，以有效地减少供电时所需消耗的功率。
[0006]本发明提出一种电源分配系统，此系统包括至少一服务器以及耦接至此至少一服务器的电源分配单元。此电源分配单元包括电源分配控制器以及耦接至此电源分配单元的电源输入单元、电池与电源切换器。其中电源输入单元用以从一电源接收交流电源，电池用以提供直流电源，以及电源分配控制器用以侦测电源输入单元所接收的交流电源的电压。倘若此电压大于第一临界值且小于一第二临界值时，则电源分配控制器会切换电切换器以耦接至电源输入单元，并将此交流电源提供至至少一服务器；反之，倘若此电压小于第一临界值或大于第二临界值时，则此电源分配控制器会切换电源切换器以耦接至电池，并将直流电源提供至至少一服务器。其中第二临界值大于第一临界值。
[0007]在本发明的一实施例中，上述的至少一服务器包括至少一电源供应单元，其中此电源供应单元用以将交流电源或直流电源转换为一低电压的直流电源。
[0008]在本发明的一实施例中，上述的电源分配单元更包括充电器，此充电器耦接至电源输入单元且用以对电池进行充电。
[0009]在本发明的一实施例中，上述的电源分配系统更包括:机架管理单元，其用以通过网络接口与电源分配单元通信，特别是，机架管理单元更用以通过电源分配单元监测上述的至少一服务器。
[0010]在本发明的一实施例中，上述的网络接口包括乙太网络、内部整合电路(Inter-1ntegrated Circuit, i2C)及 RS485 传输接口的其中之一。
[0011]在本发明的一实施例中，上述的电源分配控制器更用以取得电池的状态并且根据此状态来对电池进行活化。
[0012]基于上述，本发明实施例的电源分配单元能够动态地选择供应电源以分配交流或直流的电源至服务器，并且通过此具有电池的电源分配单元取代传统的不断电系统，以有效地解决传统因采用不断电系统所产生的额外功率消耗的问题。如此一来，藉由本发明的电源分配系统的架构与运行，可使数据中心的服务器皆能正常运行，并充分发挥整体系统的运行效能。另一方面，通过本发明实施例的电源分配系统的配置方式可达到节能并且能有效降低设备成本。
[0013]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
【附图说明】
[0014]图1是绘示利用不断电系统(Uninterruptible Power Supply, UPS)供应数据中心稳定电源的电源分配系统的架构图。
[0015]图2是根据本发明一范例实施例所绘示的电源分配系统的架构示意图。
[0016]图3是根据本发明一范例实施例所绘示的电源分配系统的概要方块图。
[0017]图4是根据本发明一范例实施例所绘示的电源分配控制器所侦测的输入电压与输出电压的波形图。
[0018]图5是根据本发明一范例实施例所绘示的电源分配系统的运行流程图。
[0019]其中，附图标记说明如下:
[0020]100:电源分配单元
[0021]110:电源输入单元
[0022]120:充电器
[0023]130:电池
[0024]140:电源切换器
[0025]150:电源分配控制器
[0026]300:电源分配系统
[0027]310:服务器
[0028]312a:第一电源供应单元
[0029]312b:第二电源供应单元
[0030]320:服务器设备
[0031]330:机架管理单元
[0032]340:控制单元
[0033]342:对内网络接口
[0034]344:对外网络接口
[0035]350:交换器
[0036]351:网络连接端口
[0037]352:网络连接端口
[0038]η:网络连接端口
[0039]400:输入电压
[0040]400a:第一临界值
[0041]400b:第二临界值
[0042]410:输出电压
[0043]T0、T1、T2:时间点
[0044]S501、S503、S505、S507、S509:电源分配系统的运行流程图
【具体实施方式】
[0045]为了能够提升数据中心与信息技术服务的服务器系统的电源供应效率，本发明通过配置有电池的电源分配单元来动态的切换供应电源以取代传统的不断电系统，由此可减少额外的功率消耗。基此，供电的效率能够得以提升。
[0046]图2是根据本发明一范例实施例所绘示的电源分配系统的架构示意图。
[0047]请参照图2，图2所示的电源分配系统是通过一配置有电池的电源分配单元将由发电机所接收的电源分配至数据中心的各个服务器。相较于图1所示的电源分配系统，藉由配置有电池的电源分配单元取代图1所示的不断电系统，可避免不断电系统所造成的多余的功率消耗与效率降低的问题。
[0048]图3是根据本发明一范例实施例所绘示的电源分配系统的概要方块图。
[0049]请参照图3，电源分配系统300包括电源分配单元100、服务器310以及机架管理单元330。必须了解的是，尽管在本范例中是以一个服务器为例进行说明，但本发明并不限于此。例如，电源分配单元100亦可耦接多个服务器，并且将电源分配至多个服务器。更进一步地说，电源分配系统300可包括多个电源分配单元，且每一电源分配单元可耦接至少一个服务器。
[0050]电源分配单元100包括电源输入单元110、充电器120、电池130、电源切换器140以及电源分配控制器150。
[0051]电源输入单元110用以从外部电源(例如，市电)接收交流电源。
[0052]充电器120耦接电源输入单元110，其用以通过电源输入单元110所接收的交流电源对电池130进行充电，以及电池130则用以提供直流电源。
[0053]值得一提的是，在本发明的一范例实施例中，配置有电池130的电源分配单元100是以zero U安装(zero U installat1n)方式安装于机架两侧，以节省机架内的空间。
[0054]电源分配控制器150耦接至电源输入单元110、电池130、电源切换器140，并且用以侦测由电源输入单元110所接收的交流电源的电压。特别是，当所侦测的电压大于第一临界值且小于第二临界值时，电源分配控制器150会切换电源切换器140以耦接至电源输入单元110，并将交流电源提供至服务器310。亦即，在电源分配控制器150所侦测的由电源输入单元110所提供的交流电源的电压为正常时，会使用电源输入单元110所提供的交流电源为供应电源。反之，倘若所侦测的电压小于第一临界值或大于第二临界值时，则电源分配控制器150会切换电源切换器140以耦接至电池130，并将直流电源提供至服务器310。
在此，第二临界值是