区域电源管理单元及其所适用的电源管理系统

摘要

本发明提供一种区域电源管理单元及其所适用的电源管理系统。其中该区域电源管理单元通过一周边通信接口与多个电源分配单元连接，同时也通过互联网通信协议网络与远端管理系统连接。而该区域电源管理单元组配收集及分析其周边通信接口所连接的电源分配单元的操作数据或电源消耗信息，并可通过互联网通信协议网络来传送已处理过的操作数据及电源消耗信息至远端管理系统。因此，该远端管理系统的工作量可借以减缓，同时节省了网络布线，更缩短了远端管理系统进行轮询作业的处理时间。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源管理系统，尤其涉及一种区域电源管理单元及其所适用的电源管理系统。

背景技术

电源分配单元(Power Distribution Unit，PDU)早已用以供给电源至机架上的各电子设备，且可远端地监控供应至该等电子设备的电源。而传统电源分配单元由多个电源插座所组成，其接收由一供应电源所提供的电能后，再通过多个插座将电能分配至该等电子设备。例如将数据处理设备各自配有的电力线插入电源分配单元中各自对应的电源插座即可完成供电。又该电源分配单元更可包含一电源管理电路，而该电源管理电路则可依据管理者定义的时序与延迟时间来控制启动或关闭该电源插座的供电。该电源管理电路更可通过电子设备与一感知电流操控该电源分配单元运行而感知电流消耗。所以该电源分配单元可用于任何式样的应用及组装中，恰如于一电子设备机架中或之上，或介于其他应用设备中。而设置在机柜中的电源分配单元则可被用来控制其他像是环境状况检测器之类的装置，如温度检测器、湿度检测器、保险丝模块、通信模块以及其他相似的装置等。一般多个电源分配单元与其所连接的其他装置容于一机架或机柜内。

当电源分配单元被容置于一设备机架或设置于不同设备机架时，仍可通过一网络而直接与远端管理系统(RMS)通联。而该远端管理系统传送/接收通信数据、指令或信息至/由该等电源分配单元时，通过每一个电源分配单元所独具的互联网通信协议的地址(IP address)来进行。电源管理装置的传统拓扑(架构)已揭示于发明人为尤英等人的美国专利号2007/0140238中。此公知技术的相关附图即揭示于图1中。如图1所示，一远端管理系统用以组配并管理多个电源分配单元。远端管理系统可规划用来进行各式的使用者互动。通常，远端管理系统提供一互联网方式的应用，可通过网页服务器(web server)与用户端浏览器(client browsers)进行通信。而每一个电源分配单元包含有一个或多个电源插座以及检测器，该检测器用以指示电源插座的即时电压及流经每一电源插座的电流。又每一个电源分配单元可通过网络102传送每一个电源插座的运行数据与耗电信息至远端管理系统，使远端管理系统可以依据运行数据与耗电信息管理及控制电源分配单元的运行。

请再参阅图1，该电源管理系统100包含一远端管理系统，而该远端管理系统具有一电脑主机系统101通过一网络102连接至一具有一个或以上电源分配单元及电脑架构设备的被控系统103。一电源管理电路104，即电源分配单元或电源配电盘，则用以监控多个与网络接口连接的电脑架构设备105的电源供应运行。该电源管理系统100的作用与目的即为监测电力与于该等电脑架构设备105运行时所在的环境操作状况，并使管理人员得以由电脑主机系统101端进行开启与关闭该电脑架构设备105。这般的电能环路允许该等电脑架构设备105内的软件可强制被重新启动，而毋需实际到其所在的位置。而当警报发生并因应需求时，该操作状况与环境更可被回报至电脑主机系统101。

该电源管理电路104(即电源分配单元)更具有一网络接口1041，并将其连接至一安全模块1042。若该网络102为一互联网，则该安全模块1042则可提供一协议栈(protocol stack)1043保护，避免偶发性和/或恶意的攻击。该协议栈1043耦合至一电源管理器1044，并将软件指令转换为可与地址数据封包106通信的型式，以利该电源管理器1044使用。举例来说，信息可由该电脑主机系统101送出，而此将使得该电源管理器1044可控制一继电器1045。相反地，由检测器1046搜集的电压、电流及温度信息则被该电源管理器1044所集结，且由该协议栈1043解译为适当的数据封包106。而同区的一小键盘1047则可于一显示器1048上选择各种读出项目，并可控制该继电器1045。

现今，远端管理系统使用IP地址网络来管理多个电源分配单元(PDUs)。也就是说，所有的警示、活动及指令于远端管理系统与电源分配单元间被传送/接收，并与IP地址网络所连接。这将促成一非常长的回应时间，因为远端管理系统必须自该等电源分配单元接收所有与其插座相关的运行数据及电源消耗信息，并确认每一电源分配单元与其他电源装置处于一轮调或优先轮调形式。再者，加诸于该远端管理系统的数据处理负荷更将因而增加，且该等电源分配单元与网络间的物理性连接更是复杂且昂贵。

因此，如何发展一种可改善上述公知技术缺陷的电源分配单元及其所适用的电源管理架构，实为相关技术领域目前所迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电源分配单元及其所适用的电源管理架构，通过区域电源管理单元扮演类集线器信息代理，协助远端管理系统来管理电源分配单元，进而减缓该远端管理系统的工作量，同时节省网络布线，并缩短远端管理系统进行轮询作业的处理时间。

为达上述目的，本发明的一较广义实施方式为提供一种区域电源管理单元，连接至一远端管理系统并控制该远端管理系统所管理的多个电源分配单元，其结构包含：一内部通信总线，通过一周边通信接口而组配连接至该多个电源分配单元；一控制器，连接至该内部通信总线，通过该内部通信总线而集结并分析由该多个电源分配单元接收而来的信息，并输出该控制器处理过的信息至该远端管理系统；以及一网络通信总线，连接至该控制器及该远端管理系统，传送该控制器处理过的信息至该远端管理系统。

为达上述目的，本发明另一较广义实施方式为提供一种电源管理系统，控制多个电源分配单元，其结构包含：一互联网通信协议网络；一远端管理系统，组配得以通过该互联网通信协议网络而控制该多个电源分配单元；以及一区域电源管理单元，通过该互联网通信协议网络连接至该远端管理系统，并通过一周边通信接口连接至该多个电源分配单元，集结并分析由该多个电源分配单元接收而来的操作数据或电源消耗信息，并通过该互联网通信协议网络将处理过的操作数据或电源消耗信息传送至该远端管理系统。

本发明通过区域电源管理单元来扮演类似集线器信息代理功能，用以协助远端管理系统来管理电源分配单元，进而减缓该远端管理系统的工作量，同时节省网络布线，并缩短远端管理系统进行轮询作业的处理时间。

本发明得通过下列附图与实施例说明，以得一更清楚的了解。

附图说明

图1：其为揭示公知技术的电源管理系统的结构方框图。

图2：其为揭示本发明较佳实施例使用区域电管理单元的一电源管理系统的结构方框图。

图3：其为揭示图2中使用区域电管理单元的电源管理系统的示意图。

图4：其为揭示图2中区域管理单元的结构方框图。

上述附图中的附图标记说明如下：

100电源管理系统        101电脑主机系统

102网络                103被控系统

104电源管理电路        1041网络接口

1042安全模块           1043协议栈

1044电源管理器         1045继电器

1046检测器             1047小键盘

1048显示器             105电脑架构设备

106封包                200电源管理系统

201远端管理系统        202网络

2031、2032区域电源管理单元    2031a网络通信总线

2031b内部通信总线      2031c控制器

2031d随机存取存储器    2031e储存装置

2031f内容转换程序      2031g显示器

2041、2042电源分配单元

具体实施方式

体现本发明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。应理解的是本发明能够在不同的方式上具有各种的变化，其都不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。

请参阅图2，其为揭示本发明较佳实施例使用区域电管理单元的一电源管理系统的方框图。而图3则为揭示图2中使用区域电管理单元的电源管理系统的示意图。如图2与图3所示，该电源管理系统200包含一远端管理系统201，一网络202，一个或以上的区域电源管理单元2031、2032以及多个电源分配单元2041、2042。而在本实施例中，该电源管理系统200包含有一第一区域电源管理单元2031及一第二区域电源管理单元2032。又该电源分配单元更可区分为一第一族群的电源分配单元2041及一第二族群的电源分配单元2042。该第一族群的电源分配单元2041群聚在一起，直接与该第一区域电源管理单元2031联系以使所有该电源分配单元2041具有专属且单一的IP地址而形成一第一族群装置。同样地，该第二族群的电源分配单元2042也群聚在一起，并与该第二区域电源管理单元2032联系以使所有该电源分配单元2042具有专属且单一的IP地址而形成一第二族群装置。而该第一区域电源管理单元2031与该第二区域电源管理单元2032更可通过该互联网通信协议网络202而直接与该远端管理系统201联系。该远端管理系统201的网络接口传送/接收通信数据、指令或信息至/由该第一区域电源管理单元2031及该第二区域电源管理单元2032时，采用每一区域电源管理单元2031、2032各自具有单一IP地址的IP通信协议进行。该远端管理系统201用以供做网络式应用设备之用，可通过网页服务器(web server)与用户端浏览器(client browsers)进行通信，或通过个人电脑而与应用软件通信。每一第一区域电源管理单元2031及该第二区域管理单元2032更可包含各式的周边通信接口，以使其可与该等电源分配单元进行通信；而该等电源分配单元可包含有各种形式的通信接口，像是一USB接口、一RS-232接口、一RS-499接口、一RS-423接口、一RS-422接口、一RS-485接口、一控制器区域网络CAN接口、一IEEE 1394接口、一蓝芽接口、一光纤通道(Fibre Channel)接口、一无线宽频(Infiniband)接口，或一以太网络接口。如此，该第一区域电源管理单元2031及该第二区域电源管理单元2032也可用于与传统的电源分配单元进行通信。

每一个电源分配单元包含有一个或多个电源插座以及检测器，而该检测器用以指示电源插座的即时电压及流经每一电源插座的电流。又每一个电源分配单元可传送每一个电源插座的运行数据与耗电信息至其所对应的电源管理单元。该第一区域电源管理单元2031为单一即时允用该第一族群装置的资源，而该第一族群装置则包含大范围的电源装置，像是第一族群的电源分配单元、电源供应器、电池机架、检测器及人性管理接口(Human Management Interface，HMI)，以及一上行网络。而该上行网络通过区域网络或广域网络连接至该远端管理系统201。同样地，该第二区域电源管理单元2032为单一即时允用该第二族群装置的资源，而该第二族群装置则包含大范围的电源装置，像是第二族群的电源分配单元、电源供应器、电池机架、检测器及人性管理接口，以及一上行网络。而该上行网络也通过区域网络或广域网络连接至该远端管理系统201。

再请参阅图4，其为揭示图2中区域管理单元的方框图。即如图4所示，该第一区域电源管理单元2031包含一网络通信总线2031a、一内部通信总线2031b、一控制器2031c、一随机存取存储器2031d及一储存装置2031e。该网络通信总线2031a用以通过IP网络202连接至该远端管理系统201。而该内部通信总线2031b则组配用以与该第一族群的电源分配单元2041通信。在实际应用时，该内部通信总线2031b可包含有各式的通信接口，即如一USB接口、一RS-232接口、一RS-499接口、一RS-423接口、一RS-422接口、一RS-485接口、一控制器区域网络CAN接口、一IEEE 1394接口、一蓝芽接口、一光纤通道(Fibre Channel)接口、一无线宽频(Infiniband)接口，或一以太网络接口。该控制器2031c连接至该随机存取存储器2031d、该网络通信总线2031a、该储存装置2031e，以及内部通信总线2031b，用以搜集、分析、聚计和/或统合电源消耗信息，进而减少该远端管理系统201的管理工作负载或消减该远端管理系统201的处理程序负载。再者，该控制器2031c可传送指令至该电源分配单元2041，用以依据存放于储存装置2031e内的操作方针设定文件来调定该电源分配单元2041的电源消耗。该储存装置2031e组配用以存放该操作方针设定文件，而该操作方针设定文件则揭示该等电源分配单元的设定组合，并通过IP网络202由该远端管理系统201下载至该区域电源管理单元2031。值得注意的是，该IP网络202可为一LAN区域网络或一WAN广域网络；且该网络通信总线2031a则可以以太网络接口施行。又该储存装置2031e可储存该等电源分配单元2041的操作数据或电源消耗信息。该随机存取存储器2031d则组配用以供给该控制器2031c一缓冲空间，并暂时存取该控制器2031c于运行时所需的计算数据。

再者，该区域电源管理单元2031更可包含有一外部显示器2031g，用以显示该等电源分配单元2041的操作数据或电源消耗信息。而在实际应用时，该外部显示器2031g则可为一发光二极管或液晶显示器面板。又，该储存装置2031e还包含一内容转换程序2031f，用以将接收自该等电源分配单元2041的数据转换为适用的IP数据封包，进而通过该IP网络202传送至该远端管理系统201。

总而言之，基于下述数项优点，该第一区域电源管理单元2031与该第二区域电源管理单元2032均远优于公知技术。

1.该等区域电源管理单元可搜集数据/信息/指令，必要时可进一步传输至远端管理系统。

2.电源分配单元、电源供应器、电池机架、检测器或人性管理接口等多重电源的操作数据及电源消耗信息可被搜集、分析、聚计，继而由区域电源管理单元传送至远端管理系统，借以节省通信消耗，同时避免网络拥塞。举例而言，一特定电源分配单元的平均电源消耗可以被计算出，继而由该电源分配单元传送至远端管理系统，借此该远端管理系统毋需不断地自该特定电源分配单元大量地提取电源消耗数据并计算该特定电源分配单元的平均电源消耗。

3.区域电源管理单元的内容转换程序可统合已搜集的数据或电源使用信息，以减少远端管理系统的管理工作负载或消减远端管理系统的处理程序负载。

4.连接至区域电源管理单元的族群装置，其数据及动作可被分析并于族群装置内进行区域性最佳化，以免除远端管理系统的延迟，进而节省回应时间及于IP网络上数据传输量。

5.操作方针设定文件可自远端管理系统下载至区域电源管理单元，后由储存装置2031e保存该操作方针设定文件，则该区域电源管理单元2031可执行该操作方针设定文件而调定电源供应消耗并操纵该电源分配单元2041。

6.第一族群的电源分配单元群聚在一起，直接与该第一区域电源管理单元联系以使所有该电源分配单元具有专属且单一的IP地址而形成一第一族群装置。相较于公知技术的电源管理构架，本发明IP地址的数量可以减少。

综上所述，本发明提供一种电源分配单元及其所适用的电源管理架构，通过区域电源管理单元来扮演类似集线器信息代理功能，用以协助远端管理系统来管理电源分配单元，进而减缓该远端管理系统的工作量，同时节省网络布线，并缩短远端管理系统进行轮询作业的处理时间。此等功效均为公知技术无法达成。

本发明得由本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，然而都不脱如附权利要求所欲保护的范围。