构造成背面扩展和侧面扩展的功率计的制作方法
【专利说明】构造成背面扩展和侧面扩展的功率计发明领域
[0001]本公开总体上涉及智能电子设备(IED)，并且更具体地，涉及功率计，该功率计构造成用于把扩展模块附接在基本IED单元的侧面或背面上。
[0002]背景
[0003]功率计的基本功能是测量电学的一个或多个特性，诸如电流或电压。功率计可以附接至德国标准(DIN)导轨，或者穿过开口(cutout)安装至电气面板附件的用于电力监控设备的门。功率计可以常规地包括可从外壳背面接近的连接器，该连接器用来连接到功率计，其包括:电源、1/0、电压输入、电流输入、以及通信设备。此外，一些基本功率计单元包括穿过基本单元的外壳可接近的扩展连接器，该扩展连接器用来连接扩展模块，该扩展模块提高了或补充了功率计的标准功能。这些扩展模块具有独立于基本功率计单元的外壳并且穿过基本功率计单元的外壳，被连接到扩展连接器。当基本功率计单元具有DIN96格式时，当该扩展模块穿过门板被安装时，其连接到功率计单元的背面。然而，当终端用户希望在DIN导轨上安装相同功率计单元，并且希望为未来的扩展选项留下空间时，基本单元必须在其一侧面旋转90度，以容许扩展模块与DIN导轨适应。因此，连接器在其侧面旋转，并且基本单元的外壳上的安全和信息标签也在该侧面旋转，使得例如，或者为了读取标签，使用螺丝刀难以接近连接器。
[0004]所需要的是一种新的解决方案，该方案在基本功率计单元固定到或穿过门板固定到DIN导轨上时不需要旋转基本功率计单元，而允许连接器容易地接近，并且不管基本单元如何安装，允许基本单元外壳的标签上的安全和信息文本是正面朝上可读的。
【发明内容】
[0005]根据本公开内容的一方面，公开了用于测量电学特性的智能电子设备(IED)。该IED包括:基本单元的外壳，该基本单元的外壳具有正面、背面、以及与连接至正面和后面的第二侧面相对的第一侧面；外壳界定内部容积并且在该外壳中包括构造成感应电学特性的传感器；外壳的背面包括背面孔口，当第一连接器存在于外壳中时，第一连接器穿过背面孔口被接近；第一连接器用于当一种类型的扩展模块的相应的连接器安装至基本单元时，连接至该种类型的扩展模块的相应的连接器；并且外壳的第一侧面包括侧面孔口，当第二连接器存在于外壳中时，第二连接器穿过侧面孔口被接近；第二连接器用于当相同类型的扩展模块的相应的连接器安装至基本单元时，连接至该相同类型的扩展模块的相应的连接器。
[0006]正面可以包括构造成接合DIN导轨的DIN槽。IED还包括盖子，该盖子定位在背面，以完全覆盖背面孔口。正面可以包括显示器连接器，该显示器连接器构造成接收显示模块的相应的连接器，显示模块具有显示模块外壳和视频显示设备。正面还可以包括至少一个显示器座(display mount)，该至少一个显示器座构造成把显示模块固定到基本单元，使显示器连接器机械地和电气地联接至显示模块的相应的连接器。
[0007]标签固定在第一侧面，以完全覆盖侧面孔口。外壳可以包括与底部相对的顶部，并且其中背面孔口位于距第一侧面第一距离处和距顶部第二距离处。侧面孔口可以位于距背面第一距离处和距顶部第二距离处，使得扩展模块的相应的连接器，当连接到基本单元时，在侧面构型中穿过侧面孔口连接到第二连接器，或者在背面构型中穿过背面孔口连接到第
—连接器°
[0008]扩展模块可以围绕两个不同的轴线在两个方向上旋转以在连接到基本单元的第一侧面和连接到基本单元的背面之间切换。IED还可以包括邻近基本单元的背面在外壳中的背板。背板可以包括第一电连接器，第一电连接器具有定位成与背面孔口重合的插座(female receptacle)。背板可以包括第二电连接器，第二电连接器具有定位成和侧面孔口重合的插座。
[0009]扩展模块的总高度和总宽度尺寸不必超过基本单元的相应总高度和总宽度尺寸，或者基本单元的总深度和总高度尺寸。外壳可以包括至少两个件，其中侧面孔口和背面孔口中的每一个跨越外壳的至少两个件。
[0010]外壳可以包括与底部相对的顶部，并且该IED还可以包括从外壳的顶部和底部可接近的连接器。连接器可以包括以下中的一种或多种:电流输入连接器，其用于接收带有传感器所感应的电流的一个或多个电流输入端；电压输入连接器，其用于接收提供所述传感器所感应的电压的一个或多个电压输入端；数据连接器，其用于接收设备和设备外部的外部系统之间的输入信号和输出信号；电源连接器，其提供用于驱动设备的电子部件的电力信号，包括，或者通信连接器，其构造成把通信信号传送至远程监控和控制系统中，或传送至另一个设备。IED可以是计量设备。
[0011]第一连接器和第二连接器可以是相同类型，并且具有相同的或不同的配合的结构。侧面孔口和背面孔口可以具有相同的尺寸。
[0012]当扩展模块安装至基本单元时，扩展模块的相应的连接器可以构造成穿过侧面孔口连接到第一连接器，或穿过背面孔口连接到第二连接器。
[0013]根据本发明的另一方面，公开了一种装配用于测量电学特性的智能电子设备IED的方法。该方法包括如下步骤:提供第一外壳和第二外壳，第一外壳具有在第一外壳的后面中的后面孔口，第二外壳具有在第二外壳的侧面中的侧面孔口 ；基于IED的安装构型，选择第一外壳或第二外壳，安装构型选自包括以下的组:(a)穿过面板安装计量设备以及(b)沿着第二侧面把IED安装到DIN导轨，第二侧面与侧面孔口被设置所穿过的侧面相对；以及响应于该选择，把传感器模块安装到所选定的外壳中以形成IED，传感器模块包括构造成感应电学特性的传感器。
[0014]该方法还可以包括:以任一顺序，围绕在IED的顶部和底部之间延伸的第一轴线旋转扩展模块以及围绕在IED的相对侧面之间延伸的第二轴线旋转扩展模块，以便允许扩展模块穿过后面孔口或穿过侧面孔口连接到传感器模块。
[0015]该方法还可以包括围绕至少一个轴线旋转扩展模块以便允许扩展模块在旋转后穿过后面孔口或穿过侧面孔口连接到传感器模块。
[0016]鉴于各方面的详细描述，本公开的上述方面和另外的方面，对于本领域的普通技术人员来说将是明显的，本公开的上述方面和另外的方面参照附图做出，以下提供了附图的简要说明。
[0017]附图简要说明
[0018]在阅读下面详细说明以及参照附图后，本公开内容的上述优点和其它优点将会变得明显。
[0019]图1是智能电子设备(IED)的功能框图，其中IED具有外壳，该外壳可以沿着外壳的至少两个不同表面，容纳被单独容纳的扩展模块；
[0020]图2是智能电子设备，例如在图1中所示的IED的背面透视图，该智能电子设备具有集成显示模块和在其外壳背面中的孔口，该孔口用来容纳来自扩展模块的连接器；
[0021]图3是DIN安装的IED，例如在图1中所示的IED的背面透视图，该DIN安装的IED具有在其外壳的侧面中的孔口，该孔口用来容纳来自相同的扩展模块的相同的连接器；
[0022]图4是IED，如图2或图3所示的IED的部分背面透视图，其以分解图示出了带有标签的背面孔口和侧面孔口，根据IED的构型，该标签可以放置在相应孔口上；
[0023]图5是图2中所示IED的正面的分解透视图，示出了如何穿过附件的门板安装显不丰旲块；
[0024]图6是可以被选择用于不同构型中的IED的各种部件的分解图；以及
[0025]图7示出了扩展模块可以如何围绕两个轴线被旋转两次以改变其在IED外壳的背面和其侧面之间的连接的顺序。
[0026]详述
[0027]参考图1，示出了智能电子设备(IED) 100，诸如计量设备的功能框图。该计量设备包括基本单元102和一个或多个扩展模块104a、104b、104c、104d(通常被标记为104)。基本单元102包括传感器106，传感器106可包括一个或多个传感器，每个传感器构造成感应电学的特性，诸如电流或电压。基本单元102还包括控制器110。基本单元102中的电子部件可设置在一个或多个印刷电路板或底板上。控制器110联接到允许与基本单元102外部的不同系统通信的许多接口。例如，控制器110可以联接到通信接口 108，通信接口 108联接至在IED 100外部并远离IED 100的电力监控和控制系统130。通信接口 108可以包括电端口，诸如用于容纳RS485插塞式连接器的RS485端口。控制器110联接至第一连接器接口 112以及可任选地联接到第二连接器接口 114。第一连接器接口 112可以包括第一连接器，例如，下文中关于图2所描述的。第二连接器接口 114可以包括第二连接器，例如，下文中关于图2所描述的。本文中所用的连接器接口可以是孔口，孔口以一定尺寸制作以容纳穿过其的连接器或插头。可选地，连接器接口可以包括连接器或插头(例如公插头或母