TW201546605A - 整合型不斷電供電系統與方法 - Google Patents

Abstract

一種整合型直流電基礎不斷電供電系統，連接到交流電源輸入與一伺服器或電腦，包括：一交流轉接器/充電器單元，用來提供電源給系統和對一能源儲存單元充電；該能源儲存單元用來監測、控制和啟動該系統，並通知該伺服器或電腦電源與電池容量狀態；與提供複數個直流電壓軌的直流對直流轉換器電路。

Description

整合型不斷電供電系統與方法 相關申請的交叉參考

本申請案透過併入2014年6月2日提交的名稱為“Integrated UPS Power Supply System”的待審美國專利臨時申請No.62/006,873的全部內容。

本發明係關於一種供電系統，特別是，本發明係適用於電腦及/或伺服器的整合型直流電基礎之不間斷供電系統(以下簡稱為整合型「UPS：Uninterruptible Power Supply」不斷電供電系統)。

傳統電腦的電源係直接來自於交流電源插座。交流電源然後藉由ATX電源轉換到複數個包括5V、12V、3.3V和-12V範圍的直流電壓軌(voltages rail)。這些電壓軌對不同的元件和週邊設備供電，甚至產生更低的電壓軌給在伺服器主機板上之中央處理器(CPU)、記憶體(DRAM)、和系統晶片的電源，因此，習知不斷電系統用於支援舊版供電和藉由儲存在電腦/伺服器之外部能源將電池基礎的直流電壓轉換成交流力以傳送到交流電源供電。正常來說由於電壓差異和反相器設計，故直流對交流轉換是沒有效率的。在資料中心中的不斷電系統，通常集中支援所有的伺服器或電腦。傳統的集中式不斷電系統製造，導致更複 雜的問題和人力來修復，支援和維護系統，可能是非常昂貴。

現今之整合型不斷電供電系統可以克服尺寸大小限制和加強傳統不斷電系統的效率。本發明的能源儲存單元可以被設計和放置在電腦和/或伺服器內部，用更高效率的交流轉接器和相關直流對直流轉換器去取代無效率之標準ATX供電單元。因此，可以大幅減少習知不斷電供電系統的整體尺寸大小。此外，可以訂製電池容量，透過整合或擴增外部單元以更靈活地滿足各種電腦環境的電力需求。本發明可以實現更高的電源效率、降低成本、便於維護和延長電池執行時間。目前整合型不斷電供電系統可以應用在習知和各種資料中心、企業伺服器中心和其他電腦環境。

本發明可以藉由允許系統使用較少的電源和空間而提高整體系統效率。本發明降低了冷卻房屋設施所需的電力要求。內建能源儲存單元可從像是太陽能面板、風力發電機組或其他如燃料電池引擎的最新電力電源之綠色電源，和柴油引擎的習知電源去輕鬆有效去充電。可以連結能源儲存單元內建於伺服器/電腦，平行連結，在不同伺服器/電腦中的能源儲存單元使得在較大電源儲存系統中更有效率。在不同的伺服器/電腦中藉由不同的可使用電源需求而提供了大電源。這樣可以防止某些關鍵的伺服器比非關鍵伺服器更早耗盡電池。可以由伺服器/電腦對能源儲存單元的儲存容量和系統健康進行監測，然後再返回到電腦網路。

本發明提供了可擴充的電腦環境以簡化日常維修、電池和供電系統保養。在資料中心或伺服器場中的傳統不斷電系統，一般稱為集中式 不斷電系統，通常需要週期性維護，使得從相應的電腦資源讓系統進入待機狀態、關機、或啟動複製的不斷電系統。這就需要大量的時間和成本。本發明所提供分散的不斷電系統可以在循環基礎上提供較少的維護週期。本設計可提供更高的功率效率，較少的停機時間和超額(redundancy)。本發明提供整合、簡潔、和更高效率的供電系統，通常可以避免傳統笨重體積，且符合使用者的各種需求。

本發明之目的，係提供一種整合型不斷電供電系統，連接到交流電源輸入與一伺服器或電腦，包括：一交流轉接器/充電器單元，提供電源給系統和對一能源儲存單元充電；該能源儲存單元用來監測/控制和啟動該系統，並通知伺服器或電腦啟動與電池容量狀態，和提供複數個直流電壓軌的直流對直流轉換器電路。

本發明係關於一種整合型不斷電供電系統，連接到交流電源輸入與伺服器或電腦，包括：一交流轉接器充電器單元，提供系統電源和對一能源儲存單元充電；該能源儲存單元用來檢測系統停電、禁用交流轉接器/充電器，並使得伺服器或電腦去停留或進入低功率模式，與提供複數個直流電壓軌的直流對直流轉換器電路。

本發明揭露一種整合型供電系統，連接到交流電源輸入與伺服器或電腦，包括：一交流轉接器/充電器單元，提供系統電源和對一能源儲存單元充電；提供複數個直流電壓軌的一直流對直流轉換器電路；與能源儲存單元用來檢測在預定最低水準的低功耗、禁用交流轉接器/ 充電器、通知和要求該伺服器/電腦關機。

本發明關於一種整合型供電系統，連接到交流電源輸入與伺服器或電腦，包括：一交流轉接器/充電器單元，提供電源和對一能源儲存單元充電；提供複數個直流電壓軌的直流對直流轉換器電路；與能源儲存單元用來監測、控制、和啟動該系統、通知該伺服器或電腦該電源與電池容量狀態，其中該能源儲存單元包括電池組、一微控制器和一可程式電流限制。

本發明揭露一種整合型供電系統，連接到交流電源輸入與伺服器或電腦，包括：一交流轉接器/充電器單元，提供電源和和對一能源儲存單元充電；提供複數個直流電壓軌的直流對直流轉換器電路；與能源儲存單元用來監測、控制、和啟動該系統、通知該伺服器或電腦該電源與電池容量狀態，其中該能源儲存單元包括電池組、一微控制器、一可程式電流限制和至少一串聯式鉛酸(LA)電池組。

本發明係關於一種整合型供電系統，連接到交流電源輸入與伺服器或電腦，包括：一交流轉接器/充電器單元，提供電源和和對一能源儲存單元充電；提供複數個直流電壓軌的直流對直流轉換器電路；與能源儲存單元用來監測、控制、和啟動該系統、通知該伺服器或電腦該電源與電池容量狀態，其中該能源儲存單元包括電池組、一微控制器、一可程式電流限制和至少一串聯式鋰離子(Li)電池組。

本發明揭露一種整合型供電系統，連接到交流電源輸入供應與伺服器或電腦，包括：一交流轉接器/充電器單元，提供電源和和對一能源儲存單元充電；提供複數個直流電壓軌的直流對直流轉換器電路；與 該能源儲存單元用來監測、控制、和啟動該系統、通知該伺服器或電腦該電源與電池容量狀態，其中該能源儲存單元包括至少一電池組、一微控制器、一可程式電流限制、至少一串聯式鉛酸(LA)電池組和至少一串聯式鋰離子(Li)電池組之組合。

本發明係關於一種整合型供電系統，連接到交流電源輸入供應和伺服器或電腦，包括：直流對直流轉接器電路，提供複數個直流電壓軌，整合交流轉接器/充電器和能源儲存單元，包括：一交流轉接器/充電器單元，提供電源和對一能源儲存單元充電；以及能源儲存單元，用於監測和控制系統剩下的電源，並通知伺服器或電腦供電狀態。

本發明揭露一種以一整合型供電裝置執行不間斷供電給電腦或伺服器的方法，該整合型供電裝置包括：一交流轉接器/充電器單元、一直流對直流轉換器電路，和一能源儲存單元，包括下列步驟：(A)提供電源和對該能源儲存單元充電；(B)控制、啟動該系統，而且通知該伺服器或電腦該電源與電池容量狀態；和(C)提供複數個直流電壓軌給該電腦或伺服器。

本發明關於一種以一整合型供電裝置執行不間斷供電給電腦或伺服器的方法，包括下列步驟：(a)提供電源和對一能源儲存單元充電；(b)控制、啟動該系統、通知伺服器或電腦之電源與電池的供應狀態；和(c)整合複數個直流電壓軌之直流對直流轉換器電路到電腦或伺服器的主機板上。

本發明係關於揭露一種以一整合型供電裝置執行不間斷供電給電腦或伺服器的方法，包括下列步驟：(a)提供電源和對一能源儲存單元 充電；(b)提供複數個直流電壓軌；和(c)檢測在預定最低水準的可使用低功耗、禁用交流轉接器/充電器、通知和要求該伺服器電腦關機。

本發明係關於揭露一種整合型供電裝置，執行不間斷供電給電腦或伺服器的方法，該整合型供電裝置包括：一交流轉接器/充電器單元、一直流對直流轉換器電路，和一能源儲存單元，該能源儲存單元可包括至少一電池組、一微控制器、一可程式電流限制或至少一串聯式鉛酸(LA)電池組、至少一串聯式鋰離子(Li)電池組或至少一串聯式鉛酸(LA)電池組和至少一串聯式鋰離子(Li)電池組之任意組合。

100、120、130、140‧‧‧整合型不斷電供電系統

101‧‧‧交流轉接器/充電器

102‧‧‧能源儲存單元

103‧‧‧直流對直流轉換器電路

104‧‧‧替代電源

105‧‧‧可程式化電流限制

106‧‧‧微控制器

107‧‧‧電池組

110‧‧‧復原模式

121‧‧‧整合交流和能源儲存單元

131‧‧‧伺服器電腦組合

150‧‧‧消耗模式停電且沒充電電流可用

151‧‧‧電池組電流排延伸

152‧‧‧資訊伺服器/電腦關機

153‧‧‧當偵測到低電流排或抵達到預定容量階段時電池組禁用輸出

154‧‧‧系統關機

200‧‧‧伺服器/電腦

201‧‧‧不斷電系統

202‧‧‧ATX電源

203‧‧‧主機板與周邊

204‧‧‧伺服器/電腦系統

205‧‧‧直流對交流轉換器

220‧‧‧不斷電系統

IPMI‧‧‧智慧平臺管理介面

第1圖為習知的不斷電供電系統。

第2圖為本發明之整合型不斷電供電系統。

第3圖說明在復原模式下整合型不斷電供電系統的部分。

第4圖為本發明之功率消耗模式之流程圖。

第5圖說明本發明之整合型不斷電供電系統的一實施例。

第6圖說明本發明之整合型不斷電供電系統的另一實施例。

第7圖說明本發明之整合型不斷電供電系統的再一實施例。

以下僅藉由具體實施例，且佐以圖式作詳細之說明，俾使 貴審查委員能對於本創作之各項功能、特點，有更進一步之了解與認識。

第1圖說明習知的不斷電系統201。系統201可能具有以兩個階段去大幅減少電源功率效率之缺陷。首先，該電源被傳送到直流對交流轉換器205。第二，該電源從交流發送到標準的ATX電源202。每個階段 可能導致10-20%的熱電源損失。此外，標準ATX電源使用不同的電壓軌架構，而不是單電壓交流轉接器去將交流轉換為直流電力。傳統的不斷電系統可能損失20-30%的電源效率。

第2圖描述本發明，整合型不斷電供電系統100，連接到交流電源，且將直流電源輸出到伺服器。能源儲存單元102可放置在伺服器/電腦200相同的機殼內部或接近其中以減少連接到電源線長度。該整合型不斷電供電系統100包括交流轉接器/充電器101、能源儲存單元102、和直流對直流轉換器電路103。直流對直流轉換器電路103將複數個直流電壓軌提供給伺服器/電腦200。

在第3圖中，該能源儲存單元102包括至少一電池組107的單元、一微控制器106、和一可程式化電流限制105。電池組107包括至少一任何型式的電池化學結構或混合之電池組。電池型態的示例包括但不限於：鉛-酸化學、鋰離子化學、或其他習知電池化學之組合。基於功率要求，該整合型不斷電供電系統100也可以連接至少一外部的能源儲存單元102。

在第2圖中，該整合型不斷電供電系統100包括一替代電源104。此功能是作為交流轉接器/充電器101的額外電源。該替代電源104包括提供電壓或電流轉換，對外部電源過濾及控制的可程式化電源變換器系統。在另一實施例中該替代電源104包括MPPT(最大功率點軌跡)，用於轉換從外部能源獲得的電源。外部電源可以包括但不限於該資料中心或雲端應用程式，綠能技術包含太陽能電池板、風力發電、燃料電力等等。在另一實施例，替代電源104包括MPPT和一微控制器，用於可程式化將 來自外部來源轉換為電壓或電流。

該交流轉接器/充電器101直接連接到交流電源、輸出適合充電能源儲存單元102之該電壓源、和供電給該直流對直流轉換器電路103。該能源儲存單元102監測該充電電壓和電流以決定何時去停止充電。直流對直流轉換器電路103提供複數個直流電壓以對該伺服器主機板供電。

該整合型不斷電系統100執行智能(Intelligence)以和個人電腦伺服器/電腦200在整體電源使用計畫上進行合作。本發明之系統100的電源使用計畫包括以下三種操作情境：正常運作、停電狀態、和復原模式。

在正常運作中交流轉接器/充電器101可作為伺服器/電腦200的電力來源而且還可對能源儲存單元102充電。

在停電期間，沒有交流電源而且交流轉接器101沒有作用。該能源儲存單元102提供電源給伺服器/電腦200，在低電源模式下，可以延長電池備份時間之運作。當能源儲存單元102檢測到交流轉接器101未提供動力時，能源儲存單元102通知該伺服器200停電。

第3圖說明復原模式110，其中切換該外部直流電源而且交流轉接器/充電器101提供足夠電源給伺服器200和對能源儲存單元102充電。減少交流轉接器輸出能力與減輕交流轉接器的設計要求，以優化控制該充電電流。能源儲存單元102中內建特殊的可程式化電流限制105。 伺服器/電腦200也可以藉由內建微控制器106和能源儲存單元102溝通，以通知實際上需要多少電流，所以該能源儲存單元102可以決定提供更多的電流以對在電池組107內部的能源儲存單元102充電。在正常的設計中該交流轉接器只提供比伺服器/電腦系統200多需要約30% 至40%的電流。因此，只有30%至40%的電流將用於對能源儲存單元102充電。但在一些操作條件下，像是伺服器/電腦200在閒置狀態或睡眠模式下，伺服器/電腦200將不需要原始分配中的最大電力，所以伺服器/電腦200可藉由微控制器106通知該能源儲存單元102。微控制器106可以控制可程式化電流限制105，提高來自交流轉接器/充電器101之充電電流，因此可以在不增加交流充電器101的額定容量去減少充電時間。通常在伺服器/電腦控制介面系統或其他介面系統中可以藉由IPMI(「智慧平臺管理介面」)動態發生這種通知。

第4圖說明本發明整合型不斷電供電系統100的功率消耗模式150之流程圖。區塊151說明，當在停電期間該能源儲存單元廣泛耗盡到預設的低功耗模式而且該充電電流不是立即可用。該整合型不斷電供電系統100執行下列兩個命令。第一，如區塊152所示，整合型不斷電供電系統100通知伺服器/電腦200採取適當行動。在區塊154中伺服器/電腦200相應地執行關閉系統。如區塊153所示，由於伺服器或電腦關機，偵測到低電流排(drainage)，該整合型不斷電供電系統100禁用功率輸出。第二，該能源儲存單元102偵測到整體電源掉落到最低預定容量階段而且伺服器/電腦仍未回應，它同時也禁用其電力輸出。當該交流電源恢復時，整合型不斷電供電系統100將再切換回到正常運行。

第5圖說明整合型不斷電供電系統120之另一實施例，連接到交流電源並輸出直流電源到該伺服器。整合型不斷電供電系統120由整合交流與能源儲存單元121和直流對直流轉換器電路103組成。整合交流與能源儲存單元121包括交流轉接器/充電器101和能源儲存單元102， 儘量減少一些應用程式的元件設計，系統可能就不需要較高功率容量，所以交流-轉接器/充電器101和能源儲存單元102的尺寸可以最小化。

在第3和5圖中，該能源儲存單元102包括至少一電池組107、微控制器106和可程式化電流限制105。電池組107包括至少一串聯式鉛酸(LA)電池組、至少一串聯式鋰離子(Li)電池組和相關電池組組合。基於使用者的需要在供電設計中該整合型不斷電電源系統120也可以連接到外部的能源儲存單元102。

在第5圖中，該整合型不斷電電源系統120包括一替代電源104。此功能是作為交流轉接器/充電器101的額外電源。該替代電源104包括提供電壓或電流轉換，對外部電源過濾及控制的可程式化電源變換器系統。在另一實施例中該替代電源104包括MPPT「最大功率點軌跡」，用於轉換從外部電源獲得的電源。外部電源可以包括但不限於該資料中心或雲端應用程式，包含太陽能電池板、風力發電、燃料電力等等的綠能技術。在另一實施例，替代電源104包括MPPT和可程式化將從外部來源轉換為電壓或電流之一微控制器。

該整合交流與能源儲存單元121包括交流電配接器101，直接連接到交流電源而且輸出適合充電能源儲存單元102和啟動直流對直流轉換器電路103之電壓軌。整合交流和能源儲存單元121的能源儲存單元102監測該充電電壓，並決定是否接受該充電。直流對直流轉換器電路103提供複數個直流電壓去啟動包括標準ATX供電的該伺服器主機板。

該整合型不斷電系統120執行智能以和個人電腦伺服器/電腦200在整體電源使用計畫上進行合作通信。系統120的電源使用計畫包括下 列三種操作情境：正常運作、停電狀態、和復原模式。

在正常運作中交流轉接器作為伺服器/電腦200的主要電力來源而且還可對整合交流和能源儲存單元121的能源儲存單元102充電。

在停電期間，交流轉接器101沒有作用。該能源儲存單元102提供電源給伺服器/電腦200，在低電源模式下，可以延長電池備份時間之運作。當偵測到交流轉接器101未提供動力時，整合型不斷電系統100通知該伺服器200是在低電源模式下。

第6圖說明整合型不斷電供電系統130之另一實施例，連接到交流電源並輸出直流電源給該伺服器。整合型不斷電供電系統130由整合交流轉接器/充電器101、能源儲存單元102、與伺服器電腦組合131組成。伺服器電腦組合131包括整合在該伺服器/電腦131主機板內部之直流對直流轉換器電路103。

在第6圖中該整合型不斷電電源系統130包括一替代電源104。此功能是作為交流轉接器/充電器101的額外電源。該替代電源104包括提供電壓或電流轉換，對外部電源過濾及控制的可程式化電源變換器系統。在另一實施例中該替代電源104包括MPPT「最大功率點軌跡」，用於轉換從外部電源獲得的電源。外部電源可以包括，但不限於，該資料中心或雲端應用程式，包含太陽能電池板、風力發電、燃料電力等等的綠能技術。在另一實施例，替代電源104包括MPPT和一微控制器，可程式化去將從外部來源轉換為電壓或電流。

該整合型不斷電系統130執行智能以和伺服器電腦組合131在整體電源使用計畫上進行合作通信。系統130的電源使用計畫包括下列三 種操作情境：正常運作、停電狀態、和復原模式。

在正常運作中交流轉接器作為伺服器電腦組合131的主要電力來源而且還可對能源儲存單元102充電。

在停電期間，交流轉接器101沒有作用。該能源儲存單元102提供電源給伺服器/電腦200，在低電源模式下，可以延長電池備份時間之運作。當偵測到交流轉接器101未提供動力時，整合型不斷電系統130通知該伺服器電腦組合131是在低電源模式下。

第3與6圖說明整合型不斷電供電系統130之復原模式110，外接電源是重新連線，且交流配接器101現在提供足夠的電源以去啟動該伺服器電腦組合131和對能源儲存單元102充電。減少交流轉接器輸出能力與減輕交流轉接器的設計要求，以優化控制該充電電流。能源儲存單元102中內建特殊的可程式化電流限制105。該伺服器電腦組合131也可以藉由內建微控制器106和能源儲存單元102溝通，以通知實際上需要多少電流，所以該能源儲存單元102可以決定提供更多的電流以對在電池組107內部的能源儲存單元102充電。在正常的設計中該交流轉接器只提供比伺服器/電腦系統200多需要約30%至40%的電流。因此，只有30%至40%的電流將用於對能源儲存單元102充電。但在一些操作條件下，像是伺服器電腦組合131在閒置狀態或睡眠模式下，伺服器電腦組合131將不需要原始分配中的最大電力，所以伺服器電腦組合131可藉由微控制器106通知該能源儲存單元102。微控制器106可以控制可程式化電流限制105，提高來自交流轉接器/充電器101之充電電流，因此可以在不增加交流充電器101的額定容量去減少充電時間。通常在伺服 器/電腦控制介面系統中可以藉由IPMI(「智慧平臺管理介面」)動態發生這種通知。

第4與6圖說明本發明整合型不斷電供電系統130的功率消耗模式之流程圖。區塊151說明，當在停電期間該能源儲存單元廣泛耗盡到預設的低功耗模式而且該充電電流不是立即可用。該整合型不斷電供電系統130將會切斷輸出功率以保護在能源儲存單元102內部的電池組生命，並防止進一步損傷。該不斷電供電系統130執行下列兩個命令。第一，如區塊152所示，整合型不斷電供電系統130通知伺服器/電腦200採取適當行動。該行動包括關閉該不斷電供電系統130。在區塊154中，伺服器/電腦200命令該不斷電供電系統130關閉。然後該不斷電供電系統130自動和完全關閉以避免完全電流排。第二，如區塊151中所示，能源儲存單元102偵測到該內部電池組廣泛耗盡到低電流排情況時，該能源儲存單元102也偵測到整體電源掉落到最低預定容量階段。能源儲存單元102將資料和/或信號發送到伺服器電腦群組裝131。在區塊153中，能源儲存單元102禁用輸出電源。當交流電源恢復時，能源儲存單元102是充分充電。整合型不斷電供電系統130將再切換回到正常運行。

第7圖說明整合型不斷電供電系統140之另一實施例，連接到交流電源並輸出直流電源給該伺服器。整合型不斷電供電系統140由整合交流與能源儲存單元121與伺服器電腦組合131組成。整合交流與能源儲存單元121包括交流轉接器/充電器101和能源儲存單元102。伺服器電腦組合131包括整合在該伺服器電腦組合131主機板內部之直流對直流 轉換器電路103。

在第3和7圖中能源儲存單元102包括至少一電池組107、微控制器106和可程式化電流限制105。電池組107包括至少一串聯式鉛酸(LA)電池組、至少一串聯式鋰離子(Li)電池組和相關電池組組合。基於使用者的需要在供電設計中該整合型不斷電電源系統140也可以連接到一外部的能源儲存單元102。

在第7圖中整合型不斷電電源系統140包括一替代電源104。此功能是作為交流轉接器/充電器101的額外電源。該替代電源104包括提供電壓或電流轉換，對外部電源過濾及控制的可程式化電源變換器系統。在另一實施例中該替代電源104包括MPPT「最大功率點軌跡」，用於轉換從外部電源獲得的電源。外部電源可以包括但不限於該資料中心或雲端應用程式，包含太陽能電池板、風力發電、燃料電力等等的綠能技術。在另一實施例，替代電源104包括MPPT和可程式化將從外部來源轉換為電壓或電流之一微控制器。

該整合型不斷電系統140執行智能以和伺服器電腦組合131在整體電源使用計畫上進行合作通信。系統140的電源使用計畫包括下列三種操作情境：正常運作、停電狀態、和復原模式。

在正常運作中交流轉接器作為伺服器電腦組合131的主要電力來源而且還可對整合交流與能源儲存單元121充電。

如第7圖所示，在停電期間，交流與能源儲存單元121的交流配接器101沒有作用。該交流與能源儲存單元121的能源儲存單元102提供電源給伺服器電腦組合131，在低電源模式下，可以延長電池備份時間 之運作。當偵測到交流轉接器101未提供動力時，整合型不斷電系統140通知該伺服器電腦組合131是在低電源模式下。

第3與7圖說明整合型不斷電供電系統140之復原模式110，其中外接電源是重新連線，且交流配接器101現在提供足夠的電源以去啟動該伺服器電腦組合131和對能源儲存單元102充電。減少交流轉接器輸出能力與減輕交流轉接器的設計要求，以優化控制該充電電流。能源儲存單元102中內建一特殊的可程式化電流限制105。該伺服器電腦組合131也可以藉由內建微控制器106和能源儲存單元102溝通，以通知實際上需要多少電流，所以該能源儲存單元102可以決定提供更多的電流以對在能源儲存單元102內部的電池組107充電。在正常設計中該交流轉接器只提供比伺服器/電腦系統200多需要約30%至40%的電流。因此，只有30%至40%的電流將用於對能源儲存單元102充電。但在一些操作條件下，像是伺服器電腦組合131在閒置狀態或睡眠模式下，伺服器電腦組合131不需要原始分配中的最大電力，所以伺服器電腦組合131可藉由微控制器106通知該能源儲存單元102。微控制器106可以控制可程式化電流限制105，提高來自交流轉接器/充電器101之充電電流，因此可以在不增加交流充電器101的額定容量以減少充電時間。通常在伺服器/電腦控制介面系統中可以藉由IPMI(「智慧平臺管理介面」)動態發生這種通知。

第4與7圖說明本發明整合型不斷電供電系統140的功率消耗模式之流程圖。區塊151說明，當在停電期間該能源儲存單元廣泛耗盡到預設的低功耗模式而且該充電電流不是立即可用。該整合型不斷電供電系 統140將會切斷輸出功率以保護在交流與能源儲存單元121的能源儲存單元102內部的電池組生命，並防止進一步損傷。該不斷電供電系統140執行下列兩個命令。第一，如區塊152所示，該整合型不斷電供電系統140通知伺服器電腦組合131採取適當行動。該行動包括關閉該不斷電供電系統140。在區塊154中，該伺服器電腦組合131命令該不斷電供電系統140關閉。然後該不斷電供電系統130自動和完全關閉以避免完全電流排。第二，如區塊151所示，該交流與能源儲存單元121的能源儲存單元102可偵測到該內部電池組廣泛耗盡到低電流排情況時，該能源儲存單元102也偵測到整體電源掉落到最低預定容量階段。該能源儲存單元102將資料及/或信號發送到伺服器電腦組合131。在區塊153中，交流與能源儲存單元121的能源儲存單元102禁用輸出電源。當交流電源恢復時，交流與能源儲存單元121的能源儲存單元102是充分充電。該整合型不斷電供電系統140將再切換回到正常運行。

以上為本發明案所舉之實施例，僅為便於說明，當不能以此限制本案之意義，即凡依所列申請專利範圍所為之各種變換設計，均應包含在本案之申請專利範圍中。

100‧‧‧整合型不斷電供電系統

101‧‧‧交流轉接器/充電器

102‧‧‧能源儲存單元(電池組、微控制器與其他)

103‧‧‧直流對直流轉換器電路

104‧‧‧替代電源

200‧‧‧伺服器/電腦

IPMI‧‧‧智慧平臺管理介面

Claims (21)

1. 一種整合型供電系統，連接到一交流電源輸入與一伺服器或電腦，包括：(A)一交流轉接器/充電器單元，用來提供電源和對一能源儲存單元充電；(B)一直流對直流轉換器電路，用來提供複數個直流電壓軌；和(C)該能源儲存單元，監測、控制和啟動該系統，而且通知該伺服器或電腦該電源與電池容量狀態。
2. 如申請專利範圍第1項所述之整合型供電系統，其中該能源儲存單元包括至少一電池組。
3. 如申請專利範圍第2項所述之整合型供電系統，其中該能源儲存單元包括一微控制器和一可程式化電流限制。
4. 如申請專利範圍第3項所述之整合型供電系統，其中該能源儲存單元包括至少一串聯式鉛酸(LA)電池組、至少一串聯式鋰離子(Li)電池組、或至少一串聯式鉛酸(LA)電池組和至少一串聯式鋰離子(Li)電池組二者的組合。
5. 一種整合型供電系統，連接到一交流電源輸入與一伺服器或電腦，包括：(A)一交流轉接器/充電器單元，用來提供電源和和對一能源儲存單元充電；(B)該能源儲存單元，用來檢測該系統停電、禁用該交流轉接器/充電器，和啟用該伺服器或電腦去維持在較低的電源模式；和(C)一直流對直流轉換器電路，提供複數個直流電壓軌。
6. 如申請專利範圍第5項所述之整合型供電系統，其中該能源儲存單元包括至少一電池組。
7. 如申請專利範圍第6項所述之整合型供電系統，其中該能源儲存單元包括一微控制器和一可程式化的電流限制。
8. 如申請專利範圍第7項所述之整合型供電系統，其中該能源儲存單元可檢測在預定最低水準的最大可利用低功耗。
9. 如申請專利範圍第8項所述之整合型供電系統，其中該能源儲存單元可通知和要求該伺服器電腦關機並為該電池充電。
10. 如申請專利範圍第9項所述之整合型供電系統，其中該能源儲存單元包括至少一串聯式鉛酸(LA)電池組、至少一串聯式鋰離子(Li)電池組、或至少一串聯式鉛酸(LA)電池組和至少一串聯式鋰離子(Li)電池組二者的組合。
11. 如申請專利範圍10項所述之整合型供電系統，其中該能源儲存單元更包括一替代電源，該替代電源包括一可程式化電源轉換器系統，對該外部電源提供電壓或電流轉換，過濾及控制。
12. 如申請專利範圍第11項所述之整合型供電系統，更包括連接到至少一外部的能源儲存單元。
13. 如申請專利範圍第12項所述之整合型供電系統，該替代電源包括MPPT(最大功率點軌跡)。
14. 一種以一整合型供電裝置執行不間斷供電給電腦或伺服器的方法，該整合型供電裝置包括：一交流轉接器/充電器單元、一直流對直流轉換器電路，和一能源儲存單元，包括下列步驟：(A)提供電源和對該能源儲存單元充電；(B)控制、啟動該系統，而且通知該伺服器或電腦該電源與電池容量狀態； 和(C)提供複數個直流電壓軌給該電腦或伺服器。
15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，更包括檢測在預定最低水準中的低功耗、禁用該供電、通知和要求該伺服器電腦去關機並為該電池組充電。
16. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該能源儲存單元包括至少一電池組。
17. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該能源儲存單元包括一微控制器和一可程式化的電流限制。
18. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該能源儲存單元可檢測在預定最低水準的最大可利用低功耗。
19. 如申請專利範圍第18項所述之方法，其中該能源儲存單元可通知和要求該伺服器電腦關機並為該電池組充電。
20. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中該能源儲存單元包括至少一串聯式鉛酸(LA)池組、至少一串聯式鋰離子(Li)電池組、或至少一串聯式鉛酸(LA)電池組和至少一串聯式鋰離子(Li)電池組的組合。
21. 如申請專利範圍第20項所述之方法，更包括一替代電源，該替代電源包括提供電壓或電流轉換，對該外部電源過濾及控制的一可程式化電源變換器系統。