[发明专利]用于配电单元的通用电力入口系统

说明书

技术领域

通用电力入口系统(Universal Power Inlet System)或UPIS是使用可拆开或固定电力线的电气配线方案(electrical wiring scheme)，其允许配电单元或PDU容易由世界范围内现有的乃至具有它们的特定电气配置和额定值以及它们的特定物理规格的若干类型电气装置供电。

背景技术

配电单元或PDU提供将来自单个输入源的电力配给多个电力出口的方式。除配电的基本概念外，一些PDU还具有控制和监测这些个体出口中的每个的关键电力参数的能力。这些PDU也称为智能配电单元或IPDU。IPDU的典型使用是通过到建筑物的配线系统的单个电力连接将多个计算机服务器或安装在数据中心机架上的任何其他IT电器加电。为了简单，术语PDU将在该文件中用于指PDU的最简单形式、非智能电源插排(power strip)、到具有网络连接性的最高级计量和开关智能PDU的所有方式。

为了执行它的功能，PDU必须连接到建筑物的电力装置，其可在类型上、乃至额定电压和电流上以及它的关于相数或极数的配置上变化。另一个重要的因素是世界上每个地理位置可具有它自己的对具有特定类型的插座、相系统、电压和电流的电力系统的标准。传统上，PDU将必须具有不同的输入系统以能够连接到世界范围内的这些特定电气系统中的每个。即使在特定的电气装置内，在某个建筑物中，可具有多种类型电力插座，PDU的电力输入将必须与之匹配以便于它适当地安装。

历史上PDU的输出可以通过使用国际公认的单相插座(例如IEC320-C13或IEC320-C19等)而使得成为通用的。这些国际插座通过适配器电线连接到特定电器的电力入口，该适配器电线使现代PDU的输出部分在世界范围内为真正通用和便携的。尽管如此，真正通用和便携的PDU的最前沿将正在解决它的输入电路限制和特异性。

发明内容

通用电力入口系统或UPIS通过提供一般方式来连接和识别许多类型的电气系统并且适当地将它们附连到PDU的电力输入电路，从而解决所有这些之前提到的问题。这通过这3个简单步骤完成：

1.将电输入相分支到3个一般单相组，它们中的每个向n个出口馈电；

2.对这3个可能的输入配置(3相三角形、3相星形(或Y字形)和单相)中的每个限定特定配线映射(wiring mapping)。这些输入配置中的每个被馈入该3个一般单相组(这通过每个特定输入配置的特定接合完成)；

3.实现识别电路，其将向系统指示正使用哪个特定输入配置以及总功率预算和任何其他对PDU的保护和安全依从性重要的信息。

有两个可以从通用电力入口系统或UPIS得到的主要类别：可拆开的电力线系统和固定的电力线系统。这两个系统共享所有与本发明中描述的相同的电气配线图方案但关于电力线自身的物理方面和功能性彼此有区别，一个是可拆开的而另一个永久附连。

附图说明

下文是附加在该文件的末尾的图的总结说明。对于这些优选但非限制性的图和示例的详细说明请参考下一章节：

图1示出3个可能的输入配置类型中的每个的通用电力入口系统或UPIS的顶层视图，该3个可能的输入配置类型描绘通用输入映射&输入类型辨别功能框。

图2示出具有相应输入类型识别码的每个类型的连接的输入相到组映射。

图3示出采用二进制和十进制模式两者对每个输入类型的ID代码总结。

图4示出实现能够辨别图2和3的ID代码并且仍然保持PDU上的初级LV和二次ELV/SELV电路之间的隔离的电子电路的示范性方式。

图5示出3个可拆开的电力线插头类型，其要缠结到位于PDU上的通用入口插座。在该插头/插座组合上，添加保护GND和2个另外的辨别引脚以用于补充电力线识别，像例如可拆开电力线的电流容量。

图6示出如在图5上描述的2个补充辨别引脚的电流容量代码分配的示例，其基于两个主要的标准化电气系统：北美和国际(或有时叫做欧洲)。

图7示出实现能够辨别图6的ID代码并且仍然保持PDU上的初级LV和二次ELV/SELV电路之间的隔离的电子电路的示范性方式。

图8示出如之前在图1、图2和图5中示出和描述的那样对于输入配置类型中的每个到3个不同的单相组中的详细导线接合方案。

图9示出可拆开电力线系统的顶层视图，其中具有它的通用电力输入插座的PDU可以连接到不同类型的电力线。