电源连接组件和电源的制作方法

本申请要求2017年6月26日递交的美国临时申请No.62/524,970的权益和优先权。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本实用新型涉及用于电源的可移动的电源连接。

背景技术：

本部分提供与本实用新型相关的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。

电源通常包括用于联接到输入电源和/或负载的一个或多个电源连接器。这些电源连接器通常与用于接收和/或提供AC电力和/或DC电力的互补连接器配合。

技术实现要素：

本部分提供了本实用新型的概括性总结，且不是本实用新型的全部范围或本实用新型的所有特征的全面公开。

根据本实用新型的一个方面，一种电源连接组件包括用于与互补连接器配合的电源连接器，电联接到所述电源连接器的第一导体、电联接到所述第一导体的第二导体，以及电联接到所述第二导体的第三导体。所述第二导体是柔性的，并且所述电源连接器在至少一个方向上相对于所述第三导体能够移动。

根据本实用新型的另一方面，公开了一种包括上述电源连接组件的电源。

从本文提供的描述中，其它方面和应用范围将变得明显。应当理解，本实用新型的各个方面可以单独实施或者与一个或多个其它方面组合实施。还应当理解，本文的描述和具体示例仅仅是为了说明性目的，并不旨在限制本实用新型的范围。

附图说明

本文所描述的附图仅用于所选的实施方式而不是所有可能的实现方式的说明性目的，且并不旨在限制本实用新型的范围。

图1为根据本实用新型的一个示例性实施方式的包括可移动电源连接器的电源连接组件的等距视图。

图2A为根据另一示例性实施方式的包括多个柔性导电条的电源连接组件的等距视图。

图2B为图2A的电源连接组件的后视图。

图2C为图2A的电源连接组件的侧视图。

图2D为图2A的电源连接组件的正视图。

图2E为图2A的电源连接组件的俯视图。

图3为根据又一示例性实施方式的包括四个分开的柔性导电条的电源连接组件的等距视图。

图4为根据另一示例性实施方式的包括多个分别为波形形状的柔性导电条的电源连接组件的等距视图。

图5为根据又一示例性实施方式的包括用编织线形成的柔性导体的电源连接组件的等距视图。

图6为可在图5的浮式电源连接组件中使用的示例性柔性编织线的俯视图。

图7为根据另一示例性实施方式的包括图1的两个电源连接组件的电源的等距视图。

图8为根据又一示例性实施方式的包括图2A的两个电源连接组件的电源的等距视图。

图9为根据另一示例性实施方式的包括两个电源连接组件和支架的组件的侧视图。

图10为根据又一示例性实施方式的包括图9的组件的电源的等距视图。

贯穿附图中的多个视图，对应的附图标记表示对应的部件和/或特征。

具体实施方式

现在将参照附图更全面地描述示例性实施方式。

提供了示例性实施方式，使得本实用新型将是透彻的且将向本领域的技术人员充分地传达范围。对大量的特定细节(诸如特定部件、设备和方法的示例)进行陈述，以提供对本实用新型的实施方式的透彻理解。对本领域的技术人员显而易见的是，不一定采用特定细节，示例性实施方式可以体现为许多不同的形式，并且示例性实施方式不应该被解释为限制本实用新型的范围。在一些示例性实施方式中，没有对公知的过程、公知的设备结构和公知的技术进行详细描述。

本文中所使用的术语仅出于描述具体示例性实施方式的目的而不旨在进行限制。如本文中所使用的，单数形式“一”和“该”也可以旨在包括复数形式，除非上下文另有明确说明。术语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”是包含性的且因此指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或附加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件、和/或其组合。本文中所描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们以所讨论或说明的特定顺序来执行，除非特别指出了执行顺序。还应当理解的是，可以采用额外的或替选的步骤。

尽管在本文中可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受限于这些术语。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分区分开。当诸如“第一”、“第二”的术语和其它数字术语在本文中使用时不暗示次序或顺序，除非上下文有明确地说明。因而，在不脱离示例性实施方式的教导的情况下，以下所讨论的第一元件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分可以被称为第二元件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。

为了便于说明，在本文中可以使用空间相对术语，诸如“内部”、“外部”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，来描述如图中所示的一个元件或特征与另外的一个或多个元件或特征的关系。除了图中示出的方位之外，空间相对术语可以旨在包括设备在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的设备被翻转，则描述为在其它元件或特征的“下方”或“下面”的元件将被取向为在上述其它元件或特征的“上方”。因而，示例性的术语“下方”可以包括上方和下方两种方位。该设备可以被另外地取向(旋转90度或以其它取向)且本文中所使用的空间相对描述符可以被相应地解释。

根据本实用新型的一个示例性实施方式的用于电源的电源连接组件在图1中示出，且总体用附图标记100表示。如图1所示，电源连接组件100包括用于与互补连接器(未示出)配合的电源连接器104、以及三个导体102、106、108。导体102电联接到电源连接器104。导体106电联接到导体102，并且导体108电联接到导体106。导体106是柔性的，并且电源连接器104可以在至少一个方向上相对于导体108移动。

由于导体106是柔性的并且电源连接器104能够相对于导体108移动，相比传统的连接组件，用户可以更容易地将电源连接器104联接到另一相应的连接器。例如，电源连接器104和导体102相对于导体108可以是浮置结构。这可以通过不将导体102附接到导体108从而允许导体102在一个或多个方向上相对于导体108移动来实现。例如，导体106的柔性可以允许导体102移动。照此，电联接到导体102的电源连接器104也可以浮置并且在一个或多个方向上相对于导体108移动。因此，用户可以容易地将浮置的且可移动的电源连接器104联接到另一相应的连接器。

在图1的具体示例中，导体102为汇流条(以下称为“汇流条102”)，导体106为柔性导电条(以下称为“导电条106”)，并且导体108是电路板(以下称为“电路板108”)的一部分，所述导体108诸如为印刷电路板上的迹线等。可替选地，可以采用其它合适的导体。

在一些示例中，汇流条102和电源连接器104可以在多个方向上移动。例如，如图1所示，电源连接器104具有中心轴线114。电源连接器104可以在与该中心轴线114正交的平面内移动。例如，电源连接器104可以在与中心轴线114正交的该平面中，沿水平(X)方向和/或竖直(Y)方向移动。

电源连接器104也可以在与电路板108的内表面正交和/或平行的平面内移动。例如，如图1所示，图1的电路板108包括相对的边缘表面116、边缘表面118以及在相对的边缘表面116与边缘表面118之间延伸的内表面120。由于电源连接器104和导体102是浮置的，所以电源连接器104能够在正交于电路板108的内表面120的平面内(例如，沿着Y轴)和/或在平行于电路板108的内表面120的平面内(例如，沿着X轴)移动。

此外，基本上可以限制电源连接器104在与中心轴线114基本上平行的平面内移动。例如，在一些实施方式中，导体102、导体108可以是基本上刚性的，并且导电条106可以在与电源连接器104的中心轴线114正交的平面内弯曲。在这样的示例中，电源连接器104不能沿轴向方向(例如，沿着电源连接器的中心轴线114)移动。

如图1所示，汇流条102为基本上“L”形。具体地，汇流条102包括基本上彼此垂直的两个平面段110、112。平面段110电联接到电源连接器104，并且平面段112电联接到柔性导电条106。因此，电流可经柔性导电条106和汇流条102的平面段110、112，在电路板108和电源连接器104之间流动。在其它实施方式中，汇流条102(和/或本文公开的其它汇流条)可以具有另一合适的形状和/或包括更多或更少的平面段或非平面段。

在图1的示例中，汇流条102、电源连接器104以及柔性导电条106附接(例如，焊接)到相邻的部件。例如，柔性导电条106附接到汇流条102的平面段112，并且电源连接器104附接到汇流条102的平面段110。柔性导电条106优选地未附接至电源连接器104。

在图1的具体示例中，电源连接器104是用于接收相应的插头(例如，公连接器)的插座(例如，母连接器)。在其它实施方式中，电源连接器104(和/或本文公开的其它电源连接器)可以是公连接器和/或其它合适的连接器。

如图1所示，柔性导电条106可以包括允许电流在电路板108与汇流条102之间流动的单个导电条。该导电条106可以具有任何合适的表面积、长度、厚度等，这取决于例如通过导电条106的期望的电流量、导电条106的柔度(并且因此汇流条102和电源连接器104的可移动性)等。例如，图1的柔性导电条106具有矩形形状。

在其它实施方式中，柔性导电条106可以包括多个允许电流在电路板108与汇流条102之间流动的导电条。例如，图2A-图2E示出了电源连接组件200，该电源连接组件200包括图1的汇流条102、电源连接器104和电路板108、以及具有多个柔性导电条的柔性导体206。如图2A-图2E所示，汇流条102未附接到电路板108(参见图2C和图2E)，并且电源连接组件200的柔性导体206未附接到电源连接器104(参见图2E)。柔性导体206将汇流条102电联接到电路板108。图2A-图2E的柔性导体206可以起到与图1的单个柔性导电条106类似的作用。

如图2B所示，柔性导体206包括在电路板108与汇流条102之间创建四条平行电流路径的四个导电条206A、206B、206C、206D。在一些实施方式中，导电条206A、导电条206B、导电条206C、导电条206D可以分别具有比图1的导电条106更小的厚度。然而，导电条206A、导电条206B、导电条206C、导电条206D全体可以具有与图1的柔性导电条106类似的电特性(例如，承载期望的电流的能力)。

如图2A和图2B所示，导电条206A、206B、206C、206D在与电路板108相邻的位置基本上成一体，并且在与汇流条102相邻的位置，是分开的。该配置可以简化将柔性导体206附接到电路板108的工艺。例如，导电条206A、206B、206C、206D可以使用电路板108处的单个焊点接合。

图3示出了基本上类似于图1和图2的电源连接组件100、电源连接组件200的电源连接组件300，但包括具有多个分开的导电条的柔性导体。例如，电源连接组件300包括如上所述的图1的汇流条102、电源连接器104和电路板108、以及将汇流条102电联接到电路板108的柔性导体306。

如图3所示，柔性导体306包括在电路板108与汇流条102之间创建四条平行电流路径的四个柔性导电条306A、306B、306C、306D。在图3的示例中，四条电路路径彼此分开。换句话说，每个导电条306A、306B、306C、306D如上所述分开地附接(例如，焊接)到电路板108和汇流条102。可替选地，如果需要，柔性导体306可以包括更多或更少的分开的导电条。

如图1-图3所示，柔性导体106、柔性导体206、柔性导体306(包括它们的导电条)分别包括弧形部分。例如，图1-图3的导电条分别可以包括两个外部段和一个或多个内部弧形段。例如，图3的导电条306A包括两个外部段308、310以及一个内部段312。如图3所示，外部段308在基本平行于电路板108的平面中延伸，外部段310在基本垂直(例如，正交)于电路板108的平面中延伸，以及内部段312在外部段308与外部段310之间延伸。在图3的具体示例中，内部段312是弧形的。如图3所示，弧形内部段312形成大约九十度的中心角。在其它一些示例性实施方式中，弧形内部段可以具有大约六十度、大约四十五度等的中心角。

在其它实施方式中，图1-图3的柔性导体106、柔性导体206、柔性导体306可以具有另一合适的形状。例如，图4示出了其功能基本类似于图1-图3的电源连接组件100、电源连接组件200、电源连接组件300的电源连接组件400。然而，电源连接组件400包括分别具有波形形状(也称为正弦波形状)的四个柔性导电条406A、406B、406C、406D(统称为柔性导体406)。与图1-图3的导电导体106、导电导体206、导电导体306相比，柔性导体406可以具有较低的阻力。

如图4所示，电源连接组件400包括汇流条402以及将汇流条402电联接到图1的电路板108的柔性导体406。尽管未示出，但电源连接组件400还包括电联接到汇流条402的电源连接器(例如，图1的电源连接器104)。类似于汇流条102，图4的汇流条402未附接至电路板108。因此，并且如上所述，汇流条402和联接到汇流条402的电源连接器可以被认为相对于电路板108是浮置的，以允许汇流条402和电源连接器在至少一个方向上相对于电路板108移动。

类似于图1的汇流条102，图4的汇流条402包括两个基本上彼此垂直的平面段410、412。如图所示，平面段412电联接到每个柔性导电条406A、柔性导电条406B、柔性导电条406C、柔性导电条406D。例如，导电条406A、导电条406B、导电条406C、导电条406D在平面段412与电路板108之间延伸(并且电联接该平面段412和电路板108)。导电条406A、导电条406B、导电条406C、导电条406D相对于电路板108和平面段412大致垂直地延伸，并且平面段412大致平行于电路板108延伸。平面段410在基本垂直于电路板108和导电条406A、导电条406B、导电条406C、导电条406D的平面中延伸。

尽管柔性导体406包括四个正弦导电条406A、406B、406C、406D，但可以采用更多或更少的正弦导电条，例如包括单个正弦导电条。此外，正弦导电条可以具有任何合适的表面积、长度、厚度等，这取决于例如通过导电条406的期望的电流量、导电条406的柔度等。

图5示出了基本上类似于电源连接组件100的电源连接组件500，但电源连接组件500包括不同的柔性导体，该柔性导体电联接导体508以及图1的汇流条102。具体地，电源连接组件500包括由编织线(诸如图6中所示的编织线600的一部分编织线)形成的柔性导体506。

图5和图6的柔性编织线可以包括铜(包括一种或多种铜合金)线和/或另一用于在导体508和汇流条102之间传递电流的合适的导线。编织线可以包括多层裸线、绝缘线和/或绝缘体(如果需要)。

具有编织线的柔性导体506起到类似于图1-图3的柔性导体106、柔性导体206、柔性导体306的作用。在一些示例中，与图1-图3的柔性导体106、柔性导体206、柔性导体306相比，柔性导体506可以提供更大的柔度(并且因此允许汇流条102和电源连接器104的更大的移动)。

如图5所示，柔性导体506具有如上所述的类似于柔性导体106、柔性导体206、柔性导体306的弧形形状。在其它实施方式中，柔性导体506可以具有另一合适的形状，诸如，例如基本上为正弦波的形状等。

在图5的具体示例中，导体508为汇流条。在其它实施方式中，导体508可以为电路板的一部分，诸如印刷电路板上的迹线等。

本文公开的电源连接组件可以用于多种应用，例如包括服务器应用、数据中心应用等。例如，任何一个或多个电源连接组件可以是电源(诸如提供12V/250A DC输出的3KW AC-DC电源)中的连接组件。在其它示例中，电源可以包括DC-DC电源或DC-AC电源。在一些示例中，连接组件可以是用于向负载提供输出电力的输出连接组件，用于从电源接收电力的输入连接组件，和/或将两个电气部件(例如，两个或更多个电源转换器模块、两个或更多个电路板等)联接在一起的互连组件。

例如，图7示出了电源单元700的一部分，该电源单元700包括用于存储一个或多个电气部件(例如，电源转换器模块、电源开关、电阻器、电容器、电感器、电路板等)的壳体702、图1的两个浮置的电源连接组件100以及数据连接组件704。

图7的浮置连接组件100是电源单元700的输出连接组件。例如，电源单元700可以是提供DC输出电力的电源单元(例如，AC-DC电源单元或DC-DC电源单元)。在这样的示例中，连接组件100中的一个连接组件可以是联接到电源单元700的正输出轨的正输出端，并且另一连接组件100可以是联接到参考电位(例如，地)的返回输出端。在其它实施方式中，电源单元可以提供AC输出电力。在这种情况下，连接组件100可以是线输出和中性输出。

在图7的示例中，浮置电源连接组件100共享同一电路板108。电路板108可以被认为是用于支撑一个或多个电气部件的主电路板。在其它实施方式中，浮置电源连接组件100可以具有多个单独的电路板，这些单独的电路板可以用于支撑电气部件或可以不用于支撑电气部件。

图8示出了电源单元800的一部分，电源单元800基本上类似于电源单元700，但包括图2的两个连接组件200。例如，电源单元800包括用于存储一个或多个电气部件的壳体702、数据连接组件704以及图1的电路板108。类似于图7的连接组件100，图8的连接组件200是用于向负载提供电力(例如，DC电力)的输出连接组件，并且共享同一电路板108。

在一些示例中，一个或两个电源单元700、电源单元800可以包括用于固定连接组件100、连接组件200的结构。例如，图9示出了组件900，组件900包括两个电源连接组件906A、906B以及用于固定电源连接组件906A、电源连接组件906B的支架910。每个电源连接组件906A、906B可以基本上类似于图1-图8的任何一个电源连接组件。例如，每个电源连接组件906A、906B包括如本文所述的汇流条(和/或其它合适的导体)、电源连接器以及柔性导体。

在图9的具体示例中，电源连接组件906A、电源连接组件906B共享电路板908(如上所述)。例如，电源连接组件906A、电源连接组件906B分别经由支架910附接到电路板908。如图9所示，电源连接组件906A、电源连接组件906B相对于电路板908彼此偏移。例如，电源连接组件906B的电源连接器与电路板908之间的距离大于电源连接组件906A的电源连接器与电路板908之间的距离。

如图9所示，支架910(例如，塑料支架)包括周界912、两个环形支撑件916、918以及在支撑件916、支撑件918之间和/或在支撑件与周界912之间延伸的各种梁914。支撑件916、支撑件918分别围绕电源连接组件906A的电源连接器、电源连接组件906B的电源连接器。环形支撑件916、环形支撑件918可以固定电源连接器。例如，环形支撑件916、环形支撑件918可以基本上限制电源连接器在Z方向上的移动，但允许在X方向和Y方向的移动(例如，有限移动)。

图10示出了包括图7的壳体702的电源单元1000的一部分，壳体702具有覆盖图9的支架910的端板1002。如图所示，端板1002限定用于接收数据连接组件(未示出)的开口1004以及用于接收图9的环形支撑件916、918以及电源连接组件906A、906B的电源连接器的开口。

本文公开的导体(例如，汇流条、柔性导体和/或电路板)可以由任何合适的材料制成。例如，汇流条、柔性导体和/或电路板可以包括一种或多种具有低电阻率的诸如铜(例如，铜合金)的材料。在其它实施方式中，可以采用其它合适的导电材料(例如，包括铝合金的铝)。在一些实施方式中，本文公开的任何一个柔性导体(例如，图4的柔性导体4006)可以由铜箔材料制成。

本文公开的电源连接组件可以比常规的连接组件更小，同时仍具有承载大量电流的能力。例如，并参照图2和图3，汇流条102的平面段110可以具有大约25毫米(mm)的长度(例如，从电源连接器104延伸)，汇流条102的平面段112可以具有大约18毫米(mm)的长度和大约18毫米(mm)的高度，以及柔性导体206可以具有大约18毫米(mm)的宽度。因此，本文公开的电源连接组件可以被认为是小型的电源连接组件。

另外，所述电源连接组件相比于常规的连接组件，可以具有较低的反作用力。例如，所述电源连接组件的电源连接器相比于常规的连接组件的电源连接器，可以更容易地移动。例如，当图3的电源连接器104处于其标称位置时，可以需要约3.8牛顿(N)的反作用力以将电源连接器104朝向一个角部(“角部A”)移动，并且可以需要约2.56牛顿(N)的反作用力以将电源连接器朝向对角(即，区段110、区段112的底部相交的角部)移动。此外，可以需要约12.20牛顿(N)的反作用力以将电源连接器朝向另一角部(“角部B”)移动，并且可以需要约20.59牛顿(N)的反作用力以将电源连接器朝向对角(“角部C”)移动。类似地，当图4的电源连接器406处于其标称位置时，可以需要约9.17牛顿(N)的反作用力以将电源连接器朝向角部A移动，可以需要约12.69牛顿(N)的反作用力以将电源连接器朝向对角(未标记)移动，可以需要约8.7牛顿(N)的反作用力以将电源连接器朝向角部B移动，以及可以需要约11.6牛顿(N)的反作用力以将电源连接器朝向角部C移动。相反，常规的电源连接组件可能需要约45牛顿(N)与55牛顿(N)之间的范围的反作用力进行类似的移动。因此，用于移动图3和图4的电源连接器106、电源连接器406的反作用力显著低于用于移动在常规的电源连接组件设计中的电源连接器的反作用力。

此外，与常规设计相比，电源连接组件(并且特别是电源连接器)可以具有大的位置公差。例如，由于电源连接组件的浮置概念，本文公开的电源连接器可以在X方向和Y方向(如本文所述)两个方向上移动约正/负1.2毫米。如上所述，这允许更容易地连接互补的电源连接器。

出于说明和描述的目的，已经提供了前述的实施方式的描述。这并不旨在穷举或限制本实用新型。特定实施方式的各个元件或特征通常不限于该特定实施方式，而是在可适用时，可以互换并且可以在所选择的实施方式中使用，即使没有具体示出或描述。特定实施方式的各个元件或特征也可以以多种方式变化。这些变化不应当视为背离本实用新型，并且所有这些修改旨在被包括在本实用新型的范围内。