TWI625019B - 配電裝置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

一種配電裝置，配電裝置包括：電源端，接收輸入電源。電源分配模組，電性連接電源端，轉換輸入電源為輸出電源。至少一配電模組，各別包含複數個輸出埠，並電性連接電源分配模組，以接收輸出電源至輸出埠輸出。輸入檢測單元，電性連接電源分配模組與電源端之間，檢測輸入電源並產生輸入資訊。至少一輸出檢測單元，電性連接輸出埠，檢測輸出電源並對應產生至少一輸出資訊。管理單元，根據輸入資訊或至少一輸出資訊控制相對應的輸出埠開啟或關閉輸出電源。

Description

配電裝置及其操作方法

本創作有關一種配電裝置及其操作方法，尤指一種具有漏電流檢測之配電裝置及其操作方法。

配電裝置(Power Distribution Unit)，是一種具有多個電源插座的電源，可以為機架(frame)中的伺服(server)器和儲存系統提供電源。隨著電腦科技的進步與網際網路的快速發展，藉由網際網路提供的服務或功能也愈來愈多，因此由多台電腦或伺服器所組成的資料中心(data center)亦快速增加。資料中心為了在網際網路上提供更多的服務或功能，必需增加資料中心的電腦或伺服器的數目，而資料中心的電力供應、分配及管理等問題也隨之而來。為了解決資料中心的電力供應、分配及管理等問題，資料中心利用配電裝置分配每台電腦或伺服器所需的電力。

配電裝置分為簡易型(Dump)和智能型(Intelligent)兩種，單純提供電源分配給設備為簡易型配電裝置，現行的智能型配電裝置除了保持原有分配電源功能外，還可以透過遠端網路做電源監控量測，並利用遠端控制管理每一個配電裝置是否供電至所連接的電腦或伺服器，使資料中心整體的用電效率最佳化。

然現有配電裝置之設計往往卻忽略了配電裝置安裝開機時，甚至在使用一段時間後的安全性保護機制。產品在安裝時地線連接尤其重要，因設備或機器本身都可能會有漏電狀況。配電裝置供給電源給設備前，也必須確認電源或者配電正確，避免造成設備損害。此外在使用一段時間後，也必須根據電力品質或者負載狀況，來開關配電裝置上面的開關來保護後端設備跟整個數據中心安全。

因此，如何設計出一種配電裝置及其操作方法，利用漏電流檢測以判斷接地線的連接是否完善，並且透過一套完整的檢測流程提供完善的保護機制；以及配備有客製化調整的保護參數，以彈性調整後端設備的使用配置，乃為本案創作人所欲行克服並加以解決的一大課題。

為了解決上述問題，本發明提供一種配電裝置，以克服習知技術的問題。因此，本發明配電裝置包括：電源端，接收輸入電源。電源分配模組，電性連接電源端，轉換輸入電源為輸出電源。至少一配電模組，各別包含複數個輸出埠，並電性連接電源分配模組，以接收輸出電源至輸出埠輸出。輸入檢測單元，電性連接電源分配模組與電源端之間，檢測輸入電源並產生輸入資訊。至少一輸出檢測單元，電性連接輸出埠，檢測輸出電源並對應產生至少一輸出資訊。管理單元，根據輸入資訊或至少一輸出資訊控制相對應的輸出埠開啟且輸出輸出電源，或控制相對應的輸出埠關閉且不輸出輸出電源。

於一實施例中，其中管理單元依據輸入資訊控制開啟或關閉至少一配電模組內的所有輸出埠，且依據至少一輸出資訊控制開啟或關閉輸出埠。

於一實施例中，其中配電裝置更包括：漏電檢測單元，電性連接電源端，且輸出漏電資訊至管理單元。其中管理單元根據漏電資訊大於第一範圍時，控制輸出埠關閉。

於一實施例中，其中至少一配電模組更包括第一自訂單元，第一自訂單元電性連接輸出檢測單元，並產生第二範圍。

於一實施例中，其中管理單元判斷至少一輸出資訊是否於第二範圍內，管理單元相對應的關閉於第二範圍外的輸出埠。

於一實施例中，其中配電裝置更包括第二自訂單元，第二自訂單元電性連接管理單元，並產生第三範圍。

於一實施例中，其中管理單元判斷輸入資訊是否於第三範圍內，管理單元關閉於第三範圍外的至少一配電模組內的所有輸出埠。

於一實施例中，其中管理單元至少判斷輸入資訊的相位差資訊與總諧波失真資訊是否於第三範圍內。

於一實施例中，其中輸入檢測單元更包括：檢測單元，電性連接電源分配模組與電源端之間，且檢測輸入電源為電源資訊。計算單元，電性連接檢測單元，且轉換電源資訊為輸入資訊。

於一實施例中，其中配電裝置更包括傳輸單元，傳輸單元電性連接管理單元，且對外傳輸管理單元內的資訊。

為了解決上述問題，本發明提供一種配電裝置操作方法，以克服習知技術的問題。因此，本發明配電裝置分配輸入電源至複數個輸出埠各別輸出輸出電源，且藉由管理單元控制輸出埠開啟或關閉輸出電源，操作方法包括：(a)當配電裝置接收到輸入電源時，管理單元執行第一檢測流程，以判斷輸出埠開啟或關閉。(b)當管理單元執行第一檢測流程後，若輸出埠關閉時，管理單元對外傳輸管理單元內的資訊。(c)當管理單元執行第一檢測流程後，若輸出埠皆 開啟時，管理單元執行第二檢測流程，以判斷是否控制輸出埠開啟且輸出輸出電源，或控制相對應的輸出埠關閉且不輸出輸出電源。(d)當管理單元執行第二檢測流程後，管理單元對外傳輸管理單元內的資訊，並返回第二檢測流程。

於一實施例中，其中第一檢測流程包括：(a1)當管理單元判斷漏電資訊大於第一範圍時，管理單元控制輸出埠關閉。(a2)當管理單元判斷輸入電源或輸出電源異常時，管理單元控制輸出埠關閉。

於一實施例中，其中步驟(d)更包括：(d01)當管理單元執行第二檢測流程中，若管理單元判斷漏電資訊大於第一範圍時，管理單元關閉輸出埠，並對外傳輸管理單元內的資訊。

於一實施例中，其中步驟(b)更包括：(b1)管理單元持續檢測輸出埠需保持在關閉的狀態。

於一實施例中，其中第二檢測流程包括：(c1)管理單元檢測輸入資訊。(c2)管理單元檢測至少一輸出資訊。

於一實施例中，其中步驟(c1)更包括：(c11)管理單元判斷輸入資訊是否於第三範圍內，管理單元關閉於第三範圍外的至少一配電模組內的所有輸出埠。

於一實施例中，其中步驟(c1)更包括：(c12)管理單元判斷輸入資訊是否於第三範圍內，管理單元開啟於第三範圍內的至少一配電模組內的所有輸出埠。

於一實施例中，其中步驟(c2)更包括：(c21)管理單元判斷至少一輸出資訊是否皆於第二範圍內，管理單元相對應的關閉於第二範圍外的輸出埠。

於一實施例中，其中步驟(c2)更包括：(c22)管理單元判斷至少一輸出資訊是否皆於第二範圍內，管理單元相對應的開啟於第二範圍內的輸出埠。

為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

100‧‧‧配電裝置

10‧‧‧電源端

20‧‧‧電源分配模組

30‧‧‧配電模組

31‧‧‧輸出埠

311‧‧‧開關單元

312‧‧‧顯示單元

33‧‧‧輸出檢測單元

34‧‧‧第一自訂單元

40‧‧‧輸入檢測單元

41‧‧‧檢測單元

42‧‧‧計算單元

50‧‧‧漏電檢測單元

60‧‧‧管理單元

70‧‧‧第二自訂單元

80‧‧‧傳輸單元

90‧‧‧斷路單元

Pin‧‧‧輸入電源

Po‧‧‧輸出電源

△V‧‧‧電壓差

Vd‧‧‧電壓誤差值

Ii‧‧‧電源資訊

Iic‧‧‧輸入資訊

Ilc‧‧‧漏電資訊

Ioc‧‧‧輸出資訊

Ric‧‧‧第三範圍

Roc‧‧‧第二範圍

Rt‧‧‧第一範圍

(S100)~(S600)‧‧‧步驟

圖1為本發明配電裝置之電路方塊示意圖；圖2為本發明配電模組之電路方塊示意圖；圖3為本發明配電裝置之檢測流程圖；圖4為本發明配電裝置之正常運作流程圖；圖5為本發明配電裝置之異常保護流程圖。

茲有關本發明之技術內容及詳細說明，配合圖式說明如下：請參閱圖1為本發明配電裝置之方塊示意圖。配電裝置100電性連接外部電源線路(圖未示)，且包括電源端10、電源分配模組20、至少一個配電模組30、輸入檢測單元40以及管理單元60。電源端10電性連接電源分配模組20，且電源分配模組20藉由電源端10接收輸入電源Pin。配電模組30各別包含複數個輸出埠31，配電模組30電性連接電源分配模組20，電源分配模組20分配輸入電源Pin為輸出電源Po，且由輸出埠31各別輸出輸出電源Po。其中輸入電源Pin包含輸入電壓與輸入電流，輸出電源Po包含輸出電壓與輸出電流。以圖1為例，配電裝置100包含2個配電模組30，且每個配電模組30包含8個輸出埠31。因此電源分配模組20電性連接至2個配電模組30，且分配輸入電源Pin為輸出電源Po，並輸出 輸出電源Po至2個配電模組30內共16個輸出埠31。值得一提，輸入電源Pin可為三相交流輸入或為單相交流輸入，因此當輸入電源Pin為三相交流輸入時，有三組輸入檢測單元40，以檢測不同相輸入電源Pin。此外，電源分配模組20可將三相的輸入電源Pin轉換成單相的輸出電源Po，或分配單相的輸入電源Pin為單相的輸出電源Po。再者，圖1所示的配電模組30以及輸出埠31之數量僅為示意性的示範，但不以此為限制，僅為方便說明為例。因此，電源分配模組20可以電性連接1個配電模組30，且配電模組30內包含10個輸出埠31；或電源分配模組20可以電性連接3個配電模組30，且每一配電模組30內包含1個輸出埠31。

復參閱圖1，配電裝置100更包括輸入檢測單元40與漏電檢測單元50。輸入檢測單元40，電性連接電源分配模組20與電源端10之間，且檢測輸入電源Pin並產生輸入資訊Iic。漏電檢測單元50，電性連接電源端10與配電裝置100的接地點之間，且輸出漏電資訊Ilc至管理單元60。管理單元60接收且判斷配電模組30所各別輸出的至少一輸出資訊Ioc、漏電資訊Ilc以及輸入檢測單元40輸出的輸入資訊Iic，以控制輸出埠31輸出或不輸出輸出電源Po。至少一輸出資訊Ioc為每個配電模組30輸出的輸出資訊Ioc，因此以圖1為例，配電裝置100包含2個配電模組30，因此對應輸出2個輸出資訊Ioc。換言之，至少一輸出資訊Ioc之數量由配電模組30的數量決定。值得一提，輸入檢測單元40旨在檢測電源端10所輸入的輸入電源Pin，並產生輸入資訊Iic。因此，輸入檢測單元40不限定需設於電源分配模組20與電源端10之間。例如，輸入檢測單元40可依設計需求而設於電源端10或電源分配模組20內。同理，漏電檢測單元50也可依設計需求而設於電源端10與電源分配模組20之間，或整合於輸入檢測單元40內。值得一提，圖1中輸入電源Pin與輸出電源Po為電力供電訊號，因此以實線箭頭表示其方向。而輸入資訊Iic、漏電資訊Ilc以及至少一輸出資訊Ioc為檢測/回授信號，因此以虛線箭頭表示其方向。

如圖1所示，輸入檢測單元40更包括檢測單元41、計算單元42。檢測單元41電性連接電源分配模組20與電源端10之間，且檢測電源端10至電源分配模組20路徑上的輸入電源Pin，並輸出電源資訊Ii。計算單元42電性連接檢測單元41，且轉換電源資訊Ii為輸入資訊Iic。檢測單元41會檢測電源端10的輸入電源Pin的電壓(相電壓)資訊、電流(相電流)資訊、視在功率資訊、有效功率資訊、虛功率資訊、頻率資訊以及相位資訊為電源資訊Ii，並輸出電源資訊Ii至計算單元42。計算單元42藉由電源資訊計算出輸入電源Pin的相位差資訊、功率因數(PF)資訊以及總諧波失真(THD)資訊後，再將輸入資訊Iic輸出至管理單元。因此，輸入資訊Iic包含輸入電源Pin的電壓(相電壓)資訊、電流(相電流)資訊、視在功率資訊、有效功率資訊、虛功率資訊、頻率資訊、相位資訊、相位差資訊、功率因數(PF)資訊以及總諧波失真(THD)資訊。漏電檢測單元50檢測電源端10上的接地阻抗大小以及漏電流大小為漏電資訊Ilc，並輸出漏電資訊Ilc至管理單元60。

復參閱圖1，配電裝置100更包括第二自訂單元70，第二自訂單元70電性連接管理單元60，第二自訂單元70可儲存每個配電模組30的第三範圍Ric，並輸出第三範圍Ric至管理單元60，管理單元60藉由比較第三範圍Ric與輸入資訊Iic來判斷各個配電模組是否輸出輸出電源Po。其中，第二自訂單元70可供使用者依需求，而作客製化設定第三範圍Ric，第三範圍Ric須符合配電裝置100出廠時的原廠設定之範圍內。若使用者未於第二自訂單元70設定第三範圍Ric時，第三範圍Ric為原廠設定範圍。若使用者有設定第三範圍Ric時，第三範圍Ric以使用者設定為主，但仍需符合原廠設定範圍內。值得一提，計算單元42並不限定僅能檢測並計算上述輸入資訊Iic，且管理單元60並不限定僅能判斷上述輸入資訊Iic是否符合第三範圍Ric內。例如，但並不限於，計算單元42更可檢測輸入電源Pin的電壓或電流在一個預定時段內的變動幅度至管理單元60。例如， 第三範圍Ric可自定電源端10的輸入電源Pin的電壓在一個預定時段內變動幅度需小於30V或電流變動幅度需小於5A，並供管理單元60判斷。

如圖1所示，配電裝置100更包括傳輸單元80，傳輸單元80電性連接管理單元60，且管理單元60藉由傳輸單元80傳輸管理單元內的資訊至外部介面(圖未示)，外部介面可透過傳輸單元80遠端控制管理單元60。傳輸單元80可透過串列通訊或網際網路，以有線或無線的方式與外部介面通訊，外部介面可為人機介面、電腦或手持式裝置。且傳輸方式可為單向式資料傳輸，使用者僅能得知配電裝置100的狀況，但不可操控配電裝置100。或為互動式資料傳輸，使用者可得知配電裝置100的狀況後，以遠端控制配電裝置100。

如圖1所示，配電裝置100更包括至少一斷路單元90，每個斷路單元90電性連接電源分配模組20與每個配電模組30之間，配電裝置100藉由關閉斷路單元90控制輸出埠31停止輸出輸出電源Po。以圖1為例，配電裝置100包含2個配電模組30，電源分配模組20與2個配電模組30的路徑上各有1個斷路單元90。且斷路單元90的開啟或關閉狀態可透過傳輸單元80傳送至外部介面。斷路單元90可為一次性斷路裝置，例如：保險絲、手動開關。或為可控型斷路裝置，以管理單元60或外部介面控制斷路單元90的開啟或關閉，例如：繼電器、電晶體開關。

請參閱圖2為本發明配電模組之電路方塊示意圖，復配合參閱圖1。每個配電模組30更包括輸出檢測單元33，輸出檢測單元33電性連接管理單元60與輸出埠31之間。輸出檢測單元33檢測每個輸出埠31上的輸出電源Po，並對應轉換每個輸出埠31上的輸出電源Po為輸出資訊Ioc，且輸出輸出資訊Ioc至管理單元60。輸出檢測單元33電性連接至每個輸出埠31，且檢測每個輸出埠31上輸出電源Po的電壓資訊、電流資訊、視在功率資訊、有效功率資訊以及頻率資訊，並依據所檢測到的資訊計算出每個輸出埠31的輸出電源Po的功率因數(PF)資訊 以及總諧波失真(THD)資訊後，再將檢測並經過計算後的輸出資訊Ioc輸出至管理單元60。因此，至少一輸出資訊Ioc包含每個輸出埠31的輸出電源Po的電壓資訊、電流資訊、視在功率資訊、有效功率資訊、頻率資訊、功率因數(PF)資訊以及總諧波失真(THD)資訊。以圖2為例，配電模組30包含8個輸出埠31，因此輸出檢測單元33對應檢測8個輸出埠31上的輸出電源Po，且對應轉換8個輸出埠31上的輸出電源Po的資訊為1個輸出資訊Ioc；因此，輸出資訊Ioc包含8個輸出埠31上的輸出電源Po的資訊。值得一提，本實施例中管理單元60與輸出檢測單元33以區域網路控制器(Controller Area Network,CAN)匯流排的方式作為至少一輸出資訊Ioc之傳遞，且以光耦合單元ISO作為危險訊號的隔離用(例如訊號異常、電壓超過臨界值)，但不以此為限。換言之，至少一輸出資訊Ioc可藉由有線實體連接或無線傳輸的方式傳送資訊，且於本實施例中也可以變壓器或開關等方式作為危險訊號之隔離。

如圖2所示，復配合參閱圖1。每個配電模組30更包括第一自訂單元34，第一自訂單元34電性連接輸出檢測單元33，第一自訂單元34可儲存每個輸出埠31所輸出的輸出電源Po的第二範圍Roc，第二範圍Roc藉由輸出檢測單元33輸出至管理單元60，管理單源60藉由比較第二範圍Roc與至少一輸出資訊Ioc來判斷輸出埠31是否輸出輸出電源Po。其中，第一自訂單元34可供使用者依需求，而作客製化設定第二範圍Roc，第二範圍Roc須符合配電裝置100出廠時的原廠設定之範圍內。若使用者未於第一自訂單元34設定第二範圍Roc時，第二範圍Roc為原廠設定範圍。若使用者有設定第二範圍Roc時，第二範圍Roc以使用者設定為主，但仍需符合原廠設定範圍內。值得一提，輸出檢測單元33並不限定僅能檢測並計算上述輸出資訊Ioc，且管理單元60並不限定僅能判斷上述輸出資訊Ioc是否符合第二範圍Ric內。例如，但並不限於，輸出檢測單元33更可檢測輸出電源Po的電壓或電流在一個預定時段內的變動幅度至管理單元60。例如，第二 範圍Roc可自定輸出埠31的輸出電源Po的電壓在一個預定時段內變動幅度需小於30V或電流變動幅度需小於5A，並供管理單元60判斷。此外，於本實施例中，輸出檢測單元33旨在檢測並轉換每個輸出埠31上的輸出電源Po為輸出資訊Ioc，且藉由第一自訂單元34提供第二範圍Roc。因此，於本實施例中，輸出檢測單元33與第一自訂單元34可獨立運作於配電模組30之外。輸出檢測單元33連接第一自訂單元34、管理單元60與配電模組30之間，並轉換每個輸出埠31上的輸出電源Po為輸出資訊Ioc，且藉由第一自訂單元34提供第二範圍Roc。

如圖2所示，每個輸出埠31各別包括開關單元311，管理單元藉由控制開關單311元之關閉，以使輸出埠31停止輸出輸出電源Po。以圖2為例，配電模組30包含8個輸出埠31，每個輸出埠31皆包含1個開關單元311，但不以此為限制。換言之，開關單元311之數量由輸出埠31決定。管理單元60經過判斷或經由外部介面設定後，將開關單元311開啟或關閉的資訊傳送至輸出檢測單元33，輸出檢測單元33藉由接收到的資訊，對應的開啟或關閉開關單元311，以使輸出埠31開啟或關閉輸出電源Po。

如圖2所示，復配合參閱圖1。每個輸出埠31各別包括顯示單元312，顯示單元312顯示每個輸出埠31為輸出輸出電源Po或不輸出輸出電源Po。當輸出檢測單元33藉由接收到管理單元60所傳送的輸出埠31開啟或關閉資訊，且對應的開啟或關閉開關單元311時，顯示單元312會顯示開關單元311是為開啟或關閉狀態。以圖2為例，假設輸出埠31由上至下的其中第1~4個顯示單元312為亮燈狀態時，可直接以視覺觀察得知1~4的輸出埠31有輸出輸出電源Po。值得一提，在本發明中以發光二極體(LED)燈為顯示單元312，但不以此為限制。因此，只要可藉由視覺觀察得知輸出埠31是否有輸出輸出電源Po的顯示單元312，皆應包含在本實施例當中。

如圖1~2所示，管理單元60接收漏電資訊Ilc，漏電資訊Ilc包含接地阻抗大小以及漏電流大小。管理單元60藉由判斷漏電資訊Ilc是否大於第一範圍Rt，判斷電源端10之接地與外部電源線路之接地是否連接完善。一般而言，接地阻抗以及漏電流越小，代表裝置與外部電源線路的接地狀況越良好。但由於訊號之量測容易有些微的誤差，為避免配電裝置100太過敏感而誤動作的情況，第一範圍Rt為接地阻抗小於10Ω，或漏電流小於3mA為最佳。因此，於本實施例中，若漏電資訊Ilc之接地阻抗大於10Ω或漏電流大於3mA時，代表電源端10之接地與外部電源線路之接地未連接完善。此時，管理單元60會藉由控制輸出檢測單元33關閉開關單元311，以控制輸出埠31停止輸出輸出電源Po。值得一提，漏電檢測單元50不限定僅能檢測並輸出輸入電源Pin的上述漏電資訊Ilc至管理單元60做判斷。因此，只要能判斷電源端10之接地與外部電源線路之接地是否連接完善之漏電資訊Ilc接應包含在本實施例之範疇之中。例如，但不限於，漏電檢測單元50更可檢測並輸出輸入電源Pin的絕緣阻抗資訊至管理單元60，管理單元60藉由輸入電源Pin的絕緣阻抗資訊判斷是否控制輸出埠31關閉輸出電源Po。

復配合參閱圖1~2，管理單元60接收至少一輸出資訊Ioc以及輸入資訊Iic，並藉由比較至少一輸出資訊Ioc的電壓與輸入資訊Iic的電壓差值來判斷是否控制輸出埠31是否停止輸出輸出電源Po。當電源端10的輸入電源Pin與輸出埠31的其中之一輸出埠31的輸出電源Po的電壓差△V大於電壓誤差值Vd時，管理單元60控制輸出埠31停止輸出電源。一般而言，在配電裝置100為正常運作的狀態下，電源端10的輸入電源Pin與輸出埠31的輸出電源Po應相同。但由於配電裝置100之內部線路損壞、內部線路接線不良或外部接線不良之影響，皆會造成電源端10的輸入電源Pin與輸出埠31的輸出電源Po之間具有電壓差△V。且由於訊號之量測容易有些微的誤差，為避免配電裝置100太過敏感而誤動作的情況， 配電裝置100於空載時，電源端10的輸入電源Pin與輸出埠31的輸出電源Po之間的電壓誤差值Vd為10V內為最佳。因此，於本實施例中，若電壓差△V大於10V時，代表配電裝置100受到內部線路損壞、內部線路接線不良或外部接線不良之影響。此時，管理單元60會藉由控制輸出檢測單元33關閉開關單元311，以控制輸出埠31停止輸出輸出電源Po。

如圖1~2所示，管理單元60接收輸入資訊Iic，並判斷輸入資訊Iic是否於第二自訂單元70所設定的第三範圍Ric內。第二自訂單元70可自訂每個配電模組所能接受的相電壓上下限、相電流上下限、頻率上下限、功率因數門檻、總諧波失真門檻為第三範圍Ric，並輸出第三範圍Ric供管理單元60判斷。當輸入資訊Iic超出至少一配電模組30的第三範圍Ric外時，管理單元60對應關閉超出第三範圍Ric外的至少一配電模組30內的所有輸出埠31。以圖1為例，假設至少一配電模組30因不同負載需求，將其中之一個配電模組30的功率因數門檻設定為0.7，另一個配電模組30的功率因數門檻設定為0.8。當輸入檢測單元40測得Pin輸入電源Pin的功率因數為0.75時，管理單元60會控制功率因數門檻設定為0.8的配電模組30內的8個輸出埠31為關閉。值得一提，於本實施例中，不限定管理單元60關閉至少一配電模組30內所有的輸出埠31的方式。管理單元60可透過控制關閉斷路單元90或透過輸出檢測單元33控制關閉開關單元311，皆可達成使輸出埠31關閉輸出電源Po的功效。

復參閱圖1~2，管理單元60接收由至少一配電模組30所輸出的至少一輸出資訊Ioc，並判斷每個至少一輸出資訊Ioc是否皆於第一自訂單元34所設定的第二範圍Roc內。第一自訂單元34可自訂每個輸出埠31的輸出電源Po各別的電流上限、功率因數門檻、總諧波失真門檻。當其中至少一輸出資訊Ioc超出第二範圍Roc外時，管理單元60對應關閉超出第二範圍Roc外的至少一輸出埠31。以圖1為例，假設其中之一的至少一配電模組30內其中四個輸出埠31的總諧波失 真門檻設定為小於10%，另外四個輸出埠31的總諧波失真門檻設定為小於5%。當配電模組30內的輸出檢測單元33測得輸出電源Po的總諧波失真為8%時，管理單元60會控制總諧波失真門檻設定小於5%的四個輸出埠31為關閉。

如圖1~2所示，使用者可透過外部介面或管理單元60控制輸出埠31皆輸出輸出電源Po或選擇性的控制輸出埠31的其中幾個輸出輸出電源Po。以圖1為例，管理單元60可控制其中一個配電模組30內奇數的輸出埠31輸出輸出電源Po，另一個配電模組30內的偶數輸出埠31輸出輸出電源Po。且點亮輸出輸出電源Po的輸出埠31旁的顯示單元312。值得一提，顯示單元312可顯示輸出埠31的狀態為輸出輸出電源Po、使用者主動關閉輸出輸出電源Po或管理單元60檢測到超出第三範圍Ric、第二範圍Roc而停止輸出輸出電源Po的狀態。例如，但不限於，當輸出埠31輸出輸出電源Po時，顯示單元312顯示綠燈。當使用者主動關閉輸出埠31輸出輸出電源Po時，顯示單元312顯示黃燈。當管理單元60檢測到超出第三範圍Ric或第二範圍Roc而使輸出埠31停止輸出輸出電源Po時，顯示單元312顯示紅燈，以達到容易以視覺判斷輸出埠31狀態之功效。

值得一提，管理單元60不限定僅能判斷上述資訊是否於第三範圍Ric與第二範圍Roc內。例如，但不限於，管理單元60可記錄輸入電源Pin於一天中或一個時間中之哪個時段內的電壓、電流、頻率、功率因數(PF)以及總諧波失真(THD)較佳，或哪個時段內的電壓、電流、頻率、功率因數(PF)以及總諧波失真(THD)較差；以便使用者於輸入電源Pin較佳時段內配置需要較佳電源品質的負載連接輸出埠31，或於輸入電源Pin較差時段內主動關閉需要較佳電源品質的輸出埠31。例如，但不限於，管理單元60可對外部介面傳輸輸入電源Pin的資訊、輸出電源Po的資訊、各輸出埠31開啟或關閉的狀態、第三範圍Ric。

請參閱圖3為本發明配電裝置之檢測流程圖，復配合參閱圖1~2。配電裝置100電性連接外部電源線路(圖未示)，並分配輸入電源Pin至至少一配電 模組30內的複數個輸出埠31，且藉由管理單元60控制輸出埠31輸出或關閉輸入電源Pin，操作方法包括：首先，當配電裝置由外部電源線路接收到輸入電源Pin時，管理單元60執行第一檢測流程，以判斷輸出埠31開啟或關閉(S100)。管理單元60可透過輸出檢測單元33控制關閉開關單元311來關閉輸出埠31，以使輸出埠31輸出或停止輸出輸出電源Po。然後，當管理單元執行第一檢測流程(S100)後，若輸出埠31關閉時，管理單元60對外傳輸管理單元內的資訊(S200)，且等待故障排除後返回第一檢測流程(S100)。管理單元60透過串列通訊或者網際網路上報管理單元內的資訊至外部介面，管理單元內的資訊例如，但不限於，輸入電源Pin的資訊、輸出電源Po的資訊、輸出埠31開啟或關閉狀態、輸入資訊Iic、漏電資訊I1c、至少一輸出資訊Ioc、第一範圍Rt、第二範圍Roc、第三範圍Ric以及管理單元60內部其他的資訊。使用者可透過外部介面或管理單元60設定第二範圍Roc、第三範圍Ric以及自定輸出埠31開啟或關閉。然後，當管理單元60執行第一檢測流程(S100)後，若輸出埠31皆輸出輸出電源Po時，管理單元60執行一第二檢測流程，以判斷輸出埠31開啟或關閉(S300)。當配電裝置100由外部電源線路接收到輸入電源Pin時，管理單元60皆需執行一次此第一檢測流程(S100)，以提供配電裝置100以及後端負載基本的保護。最後，當管理單元60執行第二檢測流程(S300)後，管理單元對外傳輸管理單元內的資訊(S400~S600)，並返回第二檢測流程(S300)。當管理單元60執行第一檢測流程(S100)後，輸出埠31皆輸出輸出電源Po時，管理單元60持續執行第二檢測流程(S300)。此時，若管理單元60判斷有至少一輸出埠31需關閉且停止輸出輸出電源Po時，管理單元60會透過輸出檢測單元33控制開關單元311來關閉至少一輸出埠31。直到管理單元60判斷至少一輸出埠31可再次開啟且提供輸出電源Po時，管理單元60才透過輸出檢測單元33控制開關單元311來開啟至少一輸出埠31。

請參閱圖4為本發明配電裝置之正常運作流程圖。並配合參閱圖1~3，正常運作流程包括：首先，判斷漏電資訊是否小於第一範圍(S110)。當管理單元60判斷漏電資訊Ilc小於第一範圍Rt時，代表漏電資訊Ilc之接地阻抗小於10Ω與漏電流小於3mA。然後，輸入線電壓與輸出電壓檢測(S120)。管理單元60會檢測電源端10至電源分配模組20之間的輸入線電壓與電源分配模組20至輸出埠31之間的輸出電壓有無異常，當輸入線電壓或輸出電壓皆為正常時，結束第一檢測流程(S100)。值得一提，管理單元60判斷輸入線電壓與輸出電壓異常的其中之一態樣為，當管理單元60判斷電源端10至電源分配模組20之間的輸入電源Pin與電源分配模組20至輸出埠31的其中之一輸出埠31的輸出電源Po的電壓差△V小於電壓誤差值Vd時，代表配電裝置100之內部線路接線完整且可正常運作，但不以此為限。只要能判斷配電裝置線路異常的態樣，皆應包含在本實施例之中。然後，控制所有輸出埠皆輸出輸出電源(S150)。經過第一檢測流程(S100)後，管理單元60控制輸出埠31皆輸出輸出電源Po。值得一提，輸出埠31可透過外部介面或管理單元60控制皆輸出輸出電源Po或選擇性的控制輸出輸出電源Po，以有效以及彈性的管理配電裝置100以及連接配電裝置100之負載。

經過上述檢測流程，且判斷配電裝置100可正常運作後，進入第二檢測流程(S300)。然後，管理單元檢測輸入資訊(S310)。輸入資訊Iic包含電源端10的電源Pin的電壓(相電壓)資訊、電流(相電流)資訊、視在功率資訊、有效功率資訊、虛功率資訊、頻率資訊、相位資訊、相位差資訊、功率因數(PF)資訊以及總諧波失真(THD)資訊。然後，管理單元檢測輸出資訊(S320)。輸出資訊Ioc包含輸出埠31的輸出電源Po的電壓資訊、電流資訊、視在功率資訊、有效功率資訊、頻率資訊、功率因數(PF)資訊以及總諧波失真(THD)資訊。然後，判斷漏電資訊是否小於第一範圍(S330)。管理單元60於第二檢測流程(S300)中，持續檢測漏電資訊Ilc是否小於第一範圍Rt，以確保配電裝置100接地的完善。最後，對 外傳輸管理單元內的資訊，並返回第二檢測流程(S600)。當管理單元60執行完上述流程(S110~S330)時，管理單元60對外部介面傳輸管理單元內的資訊，且返回第二檢測流程(S300)，以使使用者可得知配電裝置100與後端負載的用電狀況。

請參閱圖5為本發明配電裝置之異常保護流程圖。並配合參閱圖1~4。異常保護流程包括：首先，確保輸出埠皆保持在關閉狀態(S130)。當步驟(S110)、(S330)判斷漏電資訊Ilc大於第一範圍Rt、或步驟(S120)判斷內部線路有異常時，管理單元60控制輸出埠31關閉且停止輸出輸出電源Po。管理單元60會判斷漏電資訊Ilc之接地阻抗大於10Ω或漏電流大於3mA時，代表電源端10之接地與外部電源線路之接地未連接完善。此時，管理單元60會藉由控制輸出檢測單元33關閉開關單元311，或控制關閉斷路單元90，以控制所有的輸出埠31關閉且停止輸出輸出電源Po。於步驟(S120)中，當管理單元60判斷電源端10至電源分配模組20之間的輸入電源Pin與電源分配模組20至輸出埠31的其中之一輸出埠31的輸出電源Po的電壓差△V大於電壓誤差值Vd時，管理單元60控制輸出埠31關閉輸出電源Po。電壓誤差值Vd大於10V時，代表配電裝置100受到內部線路損壞、內部線路接線不良或外部接線不良之影響。此時，管理單元60會藉由控制輸出檢測單元33關閉開關單元311，或控制關閉斷路單元90，以控制輸出埠31關閉且停止輸出輸出電源Po。然後，對外傳輸管理單元內的資訊(S200)，且等待故障排除後返回第一檢測流程(S100)。

當管理單元60執行第一檢測流程(S100)且輸出埠31關閉且停止輸出輸出電源Po時，代表電源端10之接地與外部電源線路之接地未連接完善或配電裝置100受到內部線路損壞、內部線路接線不良或外部接線不良之影響。若在此狀況下輸送輸入電源Pin，容易造成配電裝置100或後端負載損壞。因此，管理單元60會持續檢測輸出埠31需保持在關閉狀態，以保護配電裝置100或後端負載。

復參閱圖5，並配合參閱圖1~4。於第二檢測流程(S300)中，持續判斷配電裝置100輸入之電源Pin有無異常。然後，判斷輸入資訊是否於第三範圍內(S311)。管理單元判斷輸入資訊Iic是否於第三範圍Ric內，並作為開啟或關閉輸出埠31的依據。最後，關閉或開啟配電模組內的所有的輸出埠(S400)。當輸入資訊Iic超出至少一配電模組30的第三範圍Ric外時，管理單元60對應關閉超出第三範圍Ric外的至少一配電模組30的所有輸出埠31。例如，但不限於，第三範圍Ric包含頻率於47Hz~63Hz之間、電壓於180~264VAC之間、功率因數(PF)大於0.7、總諧波失真(THD)小於10%且持續時間低於36小時。當管理單元60判斷輸入資訊Iic是否於第三範圍內Ric，當輸入資訊Iic落於至少一配電模組30的第三範圍Ric內時，管理單元60對應控制於第三範圍Ric內的至少一配電模組30的所有輸出埠31開啟且輸出輸出電源Po。當輸入資訊Iic不在至少一配電模組30的第三範圍Ric時，管理單元60對應關閉不在第三範圍Ric內的配電模組30內的所有輸出埠31，直到管理單元60判斷上述不在第三範圍Ric內的輸入資訊Iic又於第三範圍Ric時，再開啟於第三範圍Ric內的配電模組30內的所有輸出埠31。

復參閱圖5，並配合參閱圖1~4。於第二檢測流程(S300)中，持續判斷配電裝置100之輸出電源Po有無異常。然後，判斷至少一輸出資訊是否於第二範圍內(S321)。管理單元60判斷至少一輸出資訊Ioc是否皆於一第二範圍Roc內，並作為開啟或關閉輸出埠31的依據。最後，關閉或開啟輸出埠(S500)。當其中至少一輸出資訊Ioc於第二範圍Roc外時，管理單元60對應關閉於第二範圍Roc外的至少一輸出埠31。例如，但不限於，第二範圍Roc包含頻率於47Hz~63Hz之間、功率因數(PF)大於0.7、總諧波失真(THD)小於30%。管理單元60判斷輸出資訊Ioc是否皆於第二範圍Roc內，當其中至少一輸出資訊Ioc於第二範圍Roc內時，管理單元60對應控制於第二範圍Roc內的至少一輸出埠31開啟且輸出輸出電源Po。當至少一輸出資訊Ioc不在第二範圍Roc時，管理單元60對應關閉不在第 二範圍Roc內的輸出埠31，直到管理單元60判斷上述原本不在第二範圍Roc內的輸出資訊Ioc又於第二範圍Roc內時，再開啟於第二範圍Roc內的輸出埠31。

綜上所述，本發明具有以下之優點：

1、配電裝置100設有輸入的電源Pin與輸出電源Po檢測：當配電裝置100檢測到輸入的電源Pin或輸出電源Po有異常時，通知管理單元60以及外部介面，以達可穩定輸入的電源Pin與輸出電源Po品質之功效。

2、配電裝置100設有漏電流檢測：當配電裝置100接地線未有確實連接甚至未連接接地線的狀況下，通知管理單元60以及外部介面，以達避免造成人體感電危險的功效；

3、配電裝置100具有送電前的檢測以及運行中的持續檢測：針對配電裝置100設計一套完整的檢測流程，以提供完善的保護機制；

4、配電裝置100配備有客製化調整的保護參數：使用者可自訂每個配電模組30的保護參數，以達彈性調整後端負載配置之功效。

惟，以上所述，僅為本發明較佳具體實施例之詳細說明與圖式，惟本發明之特徵並不侷限於此，並非用以限制本發明，本發明之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準，凡合於本發明申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例，皆應包括於本發明之範疇中，任何熟悉該項技藝者在本發明之領域內，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。

Claims (18)

1. 一種配電裝置，該配電裝置包括：一電源端，接收一輸入電源；一電源分配模組，電性連接該電源端，且接收該輸入電源並輸出一輸出電源；至少一配電模組，各別包含複數個輸出埠，並電性連接該電源分配模組，以接收該輸出電源至該些輸出埠輸出；一輸入檢測單元，電性連接該電源分配模組與該電源端之間，檢測該輸入電源並產生一輸入資訊；至少一輸出檢測單元，電性連接該些輸出埠，檢測該輸出電源並對應產生至少一輸出資訊；一管理單元，根據該輸入資訊與該至少一輸出資訊控制相對應的該些輸出埠開啟且輸出該輸出電源，或控制相對應的該些輸出埠關閉且不輸出該輸出電源。
2. 如申請專利範圍第1項所述之配電裝置，其中該管理單元依據該輸入資訊控制開啟或關閉該至少一配電模組內的所有該些輸出埠，且依據該至少一輸出資訊控制開啟或關閉該些輸出埠。
3. 如申請專利範圍第1項所述之配電裝置，其中該些配電裝置更包括：一漏電檢測單元，電性連接該電源端，且輸出一漏電資訊至該管理單元；其中該管理單元根據該漏電資訊大於一第一範圍時，控制該些輸出埠關閉。
4. 如申請專利範圍第1項所述之配電裝置，其中每個該至少一配電模組更包括一第一自訂單元，該第一自訂單元電性連接該輸出檢測單元，並產生一第二範圍。
5. 如申請專利範圍第4項所述之配電裝置，其中該管理單元判斷該至少一輸出資訊是否於該第二範圍內，該管理單元相對應的關閉於該第二範圍外的該些輸出埠。
6. 如申請專利範圍第1項所述之配電裝置，其中該配電裝置更包括一第二自訂單元，該第二自訂單元電性連接該管理單元，並產生一第三範圍。
7. 如申請專利範圍第6項所述之配電裝置，其中該管理單元判斷該輸入資訊是否於該第三範圍內，該管理單元關閉於該第三範圍外的該至少一配電模組內的所有該些輸出埠。
8. 如申請專利範圍第7項所述之配電裝置，其中該管理單元至少判斷該輸入資訊的相位差資訊與總諧波失真資訊是否於該第三範圍內。
9. 如申請專利範圍第1項所述之配電裝置，其中該輸入檢測單元更包括：一檢測單元，電性連接該電源分配模組與該電源端之間，且檢測該輸入電源，並輸出一電源資訊；一計算單元，電性連接該檢測單元，且轉換該電源資訊為該輸入資訊。
10. 如申請專利範圍第1項所述之配電裝置，其中該配電裝置更包括一傳輸單元，該傳輸單元電性連接該管理單元，且對外傳輸該管理單元內的資訊。
11. 一種配電裝置操作方法，該配電裝置分配一輸入電源至複數個輸出埠各別輸出一輸出電源，且藉由一管理單元控制該些輸出埠開啟或關閉該輸出電源，該操作方法包括： (a)當該配電裝置接收到該輸入電源時，該管理單元執行一第一檢測流程，以判斷該些輸出埠開啟或關閉；(b)當該管理單元執行該第一檢測流程後，若該些輸出埠關閉時，該管理單元對外傳輸該管理單元內的資訊；(c)當該管理單元執行該第一檢測流程後，若該些輸出埠皆開啟時，該管理單元執行一第二檢測流程，以判斷是否控制該些輸出埠開啟且輸出該輸出電源，或控制相對應的該些輸出埠關閉且不輸出該輸出電源；(d)當該管理單元執行該第二檢測流程後，該管理單元對外傳輸該管理單元內的資訊，並返回該第二檢測流程。
12. 如申請專利範圍第11項所述之配電裝置操作方法，其中該第一檢測流程包括：(a1)當管理單元判斷一漏電資訊大於一第一範圍時，該管理單元控制該些輸出埠關閉。
13. 如申請專利範圍第11項所述之配電裝置操作方法，其中步驟(b)更包括：(b1)該管理單元持續檢測該些輸出埠需保持在關閉的狀態。
14. 如申請專利範圍第11項所述之配電裝置操作方法，其中該第二檢測流程包括：(c1)該管理單元檢測一輸入資訊；(c2)該管理單元檢測至少一輸出資訊。
15. 如申請專利範圍第14項所述之配電裝置操作方法，其中步驟(c1)更包括：(c11)該管理單元判斷該輸入資訊是否於一第三範圍內，而關閉於該第三範圍外的該至少一配電模組內的所有該些輸出埠。
16. 如申請專利範圍第14項所述之配電裝置操作方法，其中步驟(c1)更包括：(c12)該管理單元判斷該輸入資訊是否於一第三範圍內，而開啟於該第三範圍內的該至少一配電模組內的所有該些輸出埠。
17. 如申請專利範圍第14項所述之配電裝置操作方法，其中步驟(c2)更包括：(c21)該管理單元判斷該至少一輸出資訊是否皆於一第二範圍內，而相對應的關閉於該第二範圍外的該些輸出埠。
18. 如申請專利範圍第14項所述之配電裝置操作方法，其中步驟(c2)更包括：(c22)該管理單元判斷該至少一輸出資訊是否皆於一第二範圍內，而相對應的開啟於該第二範圍內的該些輸出埠。