电源机柜的制作方法

文档序号:14884706发布日期:2018-07-07 11:00阅读:157来源:国知局

本实用新型涉及一种电源机柜,具体地说,尤其涉及一种能够工作于多种供电模式下的电源机柜。



背景技术:

目前,不间断电源多采用N+N的供电模式或N+1的供电模式。具体地,当采用N+N的供电模式时,一个电源机柜会放置有N+N个电源模块;当电源机柜采用N+1的供电模式时,一个电源机柜会放置有N+1个电源模块。以不间断电源工作在正常状态下为例,对于N+N供电模式的电源机柜而言,N个电源模块由第一电源供电,N个电源模块由第二电源供电;对于N+1供电模式下的电源机柜而言,N+1个电源模块都由第一电源供电,第二电源作为备用。目前,现有的电源机柜要么设计为适用于N+N的供电模式,要么设计为适用于N+1的供电模式,无法同时兼容上述两种供电模式。当用户需要更改供电方式时,则需要更换电源机柜,不仅造成成本的增加,更无法在短时间内快速更换,给使用带来了不便。

基于此,开发一种克服上述缺陷的电源机柜已成为一项急需解决的问题。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种电源机柜,其中,包括:

第一电源区域,具有至少一个第一槽位,所述第一槽位用于放置第一电源模块,所述第一电源模块的输入侧电性连接至第一电源和第二电源;

第二电源区域,具有至少一个第二槽位,所述第二槽位用于放置第二电源模块,所述第二电源模块的输入侧电性连接至所述第一电源和所述第二电源;

模式切换单元,电性连接于所述第一电源模块及所述第二电源模块,所述模式切换单元输出模式信号至所述第一电源模块及所述第二电源模块;

位置设定单元,电性连接于所述第一电源模块及所述第二电源模块,所述位置设定单元输出位置信号至所述第一电源模块和所述第二电源模块;

所述电源机柜根据所述模式信号选择性地工作在第一供电模式或第二供电模式。

上述的电源机柜,其中,所述位置信号包括第一位置信号和第二位置信号,所述位置设定单元输出所述第一位置信号和所述第二位置信号分别至所述第一电源模块和所述第二电源模块,且所述第一位置信号和所述第二位置信号不相同。

上述的电源机柜,其中,所述第一电源模块的输出侧和所述第二电源模块的输出侧并联后电性连接至负载。

上述的电源机柜,其中,所述第一槽位和所述第二槽位的数量相同。

上述的电源机柜,其中,所述第一电源模块及所述第二电源模块各自均包括:

功率电路,电性连接于所述负载;

模式引脚,电性连接所述模式切换单元;

位置引脚,电性连接至所述位置设定单元;

控制电路,电性连接至所述模式引脚和所述位置引脚,所述控制电路通过所述模式引脚和所述位置引脚分别接收所述模式信号和所述位置信号,所述控制电路根据所述模式信号和所述位置信号输出状态信号;

所述功率电路根据所述状态信号,接收所述第一电源的电能或者接收所述第二电源的电能。

上述的电源机柜,其中,所述第一电源模块及所述第二电源模块各自均包括:

第一开关电路,电性连接于所述第一电源和所述功率电路;

第二开关电路,电性连接于所述第二电源和所述功率电路;

其中所述状态信号包括第一开关信号和第二开关信号,所述控制电路输出所述第一开关信号和所述第二开关信号分别至所述第一开关电路和所述第二开关电路,使得所述第一开关电路和所述第二开关电路互补导通;

其中,当所述第一开关电路导通时,所述功率电路电性连接至所述第一电源;当所述第二开关电路导通时,所述功率电路电性连接至所述第二电源。

上述的电源机柜,其中,所述模式切换单元为拨码开关。

上述的电源机柜,其中,所述位置设定单元位于所述电源机柜的背板上。

上述的电源机柜,其中,所述第一电源及所述第二电源为交流电源和直流电源中的任一种。

本实用新型还提供一种电源机柜,其中,包括:

第一电源区域,具有至少一个第一槽位,所述第一槽位用于放置第一电源模块,所述第一电源模块的输入侧电性连接至第一电源和第二电源;

第二电源区域,具有至少一个第二槽位,所述第二槽位用于放置第二电源模块,所述第二电源模块的输入侧电性连接至所述第一电源和所述第二电源;

位置设定单元,电性连接于所述第一电源模块及所述第二电源模块,所述位置设定单元输出位置信号至所述第一电源模块和所述第二电源模块;

所述电源机柜根据所述第一电源的种类和所述第二电源的种类选择性地工作在第一供电模式或者第二供电模式。

上述的电源机柜,其中,所述位置信号包括第一位置信号和第二位置信号,所述位置设定单元输出所述第一位置信号和所述第二位置信号分别至所述第一电源模块和所述第二电源模块,且所述第一位置信号和所述第二位置信号不相同。

上述的电源机柜,其中,所述第一电源模块的输出侧和所述第二电源模块的输出侧并联后电性连接至负载。

上述的电源机柜,其中,所述第一电源模块和所述第二电源模块的数量相同。

上述的电源机柜,其中,所述第一电源模块及每一所述第二电源模块各自均包括:

功率电路,电性连接于所述负载;

位置引脚,电性连接至所述位置设定单元;

电压采样电路,电性连接于所述第一电源和所述第二电源,输出所述第一电源和所述第二电源的采样信号;

控制电路,电性连接至所述位置引脚和所述电压采样电路;所述控制电路接收所述采样信号,且通过所述位置引脚接收所述位置信号;所述控制电路根据所述位置信号和所述采样信号输出状态信号;

所述功率电路根据所述状态信号,接收所述第一电源的电能或者接收所述第二电源的电能。

上述的电源机柜,其中,所述第一电源模块及每一所述第二电源模块各自均包括:

第一开关电路,电性连接于所述第一电源和所述功率电路;

第二开关电路,电性连接于所述第二电源和所述功率电路;

其中所述状态信号包括第一开关信号和第二开关信号,所述第一开关信号和所述第二开关信号分别输出至所述第一开关电路和所述第二开关电路,使所述第一开关电路和所述第二开关电路互补导通;

其中,当所述第一开关电路导通时,所述功率电路电性连接至所述第一电源;当所述第二开关电路导通时,所述功率电路电性连接至所述第二电源。

上述的电源机柜,其中,所述位置设定单元位于所述电源机柜的背板上。

上述的电源机柜,其中,所述电源机柜根据所述第一电源的种类和所述第二电源的种类选择性地工作在第一供电模式或者第二供电模式,还包括:

当所述第一电源及所述第二电源均为交流电源时,所述电源机柜工作在第一供电模式;当所述第一电源为交流电源,所述第二电源为直流电源时,所述电源机柜工作在第二供电模式。

本实用新型针对于现有技术其功效在于,本实用新型的电源机柜能够适用于多种供电模式;当用户需要改变供电模式时,本实用新型的电源机柜可以进行快速切换,不需要用户更换电源机柜,从而进一步降低成本,节省更换时间,提高工作效率。

附图说明

图1是本实用新型电源机柜第一实施例的结构示意图;

图2是本实用新型电源机柜第二实施例的结构示意图;

图3是本实用新型电源机柜第一实施例的一种电源模块的结构示意图;

图4是本实用新型电源机柜第二实施例的一种电源模块的结构示意图。

其中,附图标记:

1、1’:电源机柜

11、11’:第一电源区域

111、111’:第一电源模块

I11、I11’:第一电源模块的第一输入端

I12、I12’:第一电源模块的第二输入端

O1、O1’:第一电源模块的输出端

12、12’:第二电源区域

121、121’:第二电源模块

I21、I21’:第二电源模块的第一输入端

I22、I22’:第二电源模块的第二输入端

O2、O2’:第二电源模块的输出端

2、2’:负载

S1、S1’:第一电源

S2、S2’:第二电源

13:模式切换单元

14、14’:位置设定单元

P1、P1’:第一位置信号

P2、P2’:第二位置信号

具体实施方式

兹有关本实用新型的详细内容及技术说明,现以一较佳实施例来做进一步说明,但不应被解释为对本实用新型实施的限制。

请参照图1,图1是本实用新型电源机柜第一实施例的结构示意图。本实用新型的电源机柜1能够适用于两种供电模式(N+N的供电模式和N+1的供电模式)。当用户需要改变供电模式时,本实用新型的电源机柜可以进行快速切换,不需要重新更换电源机柜。如图1所示,电源机柜1包括第一电源区域11和第二电源区域12;第一电源区域11包括至少一个第一槽位(图中未示出),第一槽位用于放置第一电源模块111,第一电源模块111的输入侧电性连接至第一电源S1和第二电源S2;第二电源区域12包括至少一个第二槽位(图中未示出),第二槽位用于放置第二电源模块121,第二电源模块121的输入侧亦电性连接至第一电源S1和第二电源S2。电源机柜还包括模式切换单元13和位置设定单元14;模式切换单元13电性连接于第一电源模块111及第二电源模块121,并输出模式信号Pset至第一电源模块111及第二电源模块121;位置设定单元14电性连接于第一电源模块111及第二电源模块121,且位置设定单元14输出位置信号至第一电源模块111和第二电源模块121。电源机柜根据模式信号Pset选择性地工作在第一供电模式(N+N的供电模式)或第二供电模式(N+1的供电模式)。值得注意的是,该实施例中的第一电源S1及第二电源S2可以均为交流电源或者均为直流电源,或者各自分别为交流电源和直流电源,对第一电源S1及第二电源S2的种类不作限制。

进一步地,请参照图1,电源机柜1的位置设定单元14输出的位置信号包括第一位置信号P1和第二位置信号P2,换句话说,位置设定单元14分别输出第一位置信号P1和第二位置信号P2至第一电源模块111和第二电源模块121,且位置信号P1和第二位置信号P2不相同,以将电源机柜区分为第一电源区域11和第二电源区域12。于部分实施例中,位置设定单元14可以位于电源机柜的背板上,例如为两个可提供相反的电平信号的接线端子,分别向第一电源模块111和第二电源模块121提供相反的电平信号,以作为位置信号P1和位置信号P2,但本实用新型并不以此为限。

再进一步地,请再次参照图1,第一电源模块111的输出侧O1和第二电源模块121的输出侧O2并联后电性连接至负载2,共同向负载2供电。另一方面,第一电源模块111的输入侧还可包括第一输入端口I11和第二输入端口I12,分别电性连接至第一电源S1和第二电源S2;第二电源模块121的输入侧还可包括第一输入端口I21和第二输入端口I22,分别电性连接至第一电源S1和第二电源S2。

更进一步地,第一电源区域11和第二电源区域12包含相同数量的槽位,例如至少都为N个,以足够分别容纳N个电源模块。

其中,在本实施例中,模式切换单元13为拨码开关,用户可通过拨动拨码开关改变电源机柜1的供电模式,例如,当拨码开关连接至高电平时,电源机柜选择工作在第一供电模式,当拨码开关连接至低电平时,电源机柜选择工作在第二供电模式。本实用新型并不以此为限。

以下结合图1具体说明本实用新型电源机柜的工作过程。仍以拨码开关为例,可设置拨码开关的一个端子接地(N+1端),为低电平;另一个端子悬空(N+N端),为高电平。如果用户需要N+N的供电模式,只需要将机柜上的拨码开关选择在N+N端,并在电源机柜的第一电源区域和第二电源区域的槽位中分别放置N个电源模块,在正常状态下,第一电源区域11的第一电源模块111接收第一电源S1的电能,而第二电源区域12的第二电源模块121接收第二电源S2的电能,每个电源模块111、121的功率是总功率的1/(2N);如果用户需要N+1的供电模式,只需要将机柜上的拨码开关拨动至N+1端,并在电源机柜的第一电源区域放置N个电源模块,在电源机柜的第二电源区域至少放置1个电源模块,其他槽位不作限制,在正常状态下,第一电源区域11的第一电源模块111接收第一电源S1的电能,而第二电源区域12的某一个第二电源模块121接收第一电源S1的电能,每个电源模块111、121的功率是总功率的1/(N+1)。

另一方面,也对故障情况下的电源机柜的工作过程作简要说明如下。对于选择在第一供电模式的电源机柜而言,以第一电源S1掉电为例,第一电源区域11的第一电源模块111切换至接收第二电源S2的电能,第二电源区域12的第二电源模块121仍接收第二电源S2的电能,输出端不掉电;类似地,对于选择在第二供电模式的电源机柜而言,仍以第一电源S1掉电为例,所有电源模块111、121重新切换至接收第二电源S2的电能,输出端不掉电,则每个电源模块111、121的功率仍是总功率的1/(N+1)。

因此,不论是正常状态,还是故障状态,本实用新型的电源机柜在两种供电模式下均可满足负载端的供电要求。请参照图3,图3为本实用新型电源机柜的第一实施例的一种电源模块结构示意图。图1中的第一电源模块111及第二电源模块121可采用图3所示的结构。第一电源模块111和第二电源模块121均包括功率电路、模式引脚、位置引脚和控制电路,模式引脚电性连接于模式切换单元12,位置引脚电性连接于位置设定单元14;控制电路电性连接至模式引脚和位置引脚,且通过模式引脚和位置引脚分别接受模式信号和位置信号,输出状态信号;功率电路根据控制电路输出的状态信号,接收第一电源S1的电能或者接收第二电源S2的电能。在本实施例中,控制电路为数字控制电路,但本实用新型不以此为限。

进一步地,请继续参照图3,第一电源模块111和第二电源模块121均包括第一开关电路和第二开关电路,第一开关电路电性连接于第一电源S1和功率电路,第二开关电路电性连接于第二电源S2和功率电路;并且,控制电路输出的状态信号包括第一开关信号和第二开关信号,控制电路电性连接于第一开关电路K1和第二开关电路K2,将第一开关信号输出至第一开关电路K1,将第二开关信号输出至第二开关电路K2,使得所第一开关电路K1和第二开关电路K2互补导通。例如,当电源机柜工作在正常状态下,且选择了第一供电模式时,第一电源模块111的控制电路根据反映第一供电模式的模式信号和反映第一电源区域的位置信号,输出第一电源模块111的状态信号至第一开关电路K1和第二开关电路K2,使得第一电源模块111的第一开关电路K1导通,第一电源模块111的第二开关电路K2断开,第一电源模块111的功率电路接收第一电源的电能;同时,第二电源模块121的控制电路根据反映第一供电模式的模式信号和反映第二电源区域的位置信号,输出第二电源模块121的状态信号至第一开关电路K1和第二开关电路K2,使得第二电源模块121的第一开关电路K1断开,第二电源模块121的第二开关电路K2导通,第二电源模块121的功率电路接收第二电源S2的电能。类似地,当电源机柜工作在正常状态下,且选择了第二供电模式时,第一电源模块和第二电源模块的各自的第一开关电路K1导通,第一电源模块和第二电源模块的各自的第二开关电路K2关断,第一电源模块和第二电源模块的各自的功率电路都接收第一电源S1的电能,具体工作过程不再赘述。另一方面,当电源机柜工作在故障情况下时,本领域技术人员亦应当清楚如何通过作动开关电路实现电能的切换。开关电路K1和开关电路K2可以为继电器、开关管等等,本实用新型对此不作限制。

需要说明的是,本实用新型的电源机柜第一实施例的电源模块还可以采用其他的结构,只要电源模块可根据模式信号和位置信号,选择性地接收第一电源或第二电源的电能即可,并不以此为限。

请参照图2,图2是本实用新型电源机柜第二实施例的结构示意图。如图2所示,本实用新型电源机柜1’能够适用于多种供电模式(N+N或N+1),并且电源机柜1’能够在供电模式改变时快速切换调整以适应改变后的供电模式进而向负载模块2’供电。如图2所示,电源机柜1’包括第一电源区域11’和第二电源区域12’;第一电源区域11’包括至少一个第一槽位(图中未示出),第一槽位用于放置第一电源模块111’,第一电源模块111’的输入侧电性连接至第一电源S1’和第二电源S2’;第二电源区域12’包括至少一个第二槽位(图中未示出),第二槽位用于放置第二电源模块121’,第二电源模块121’的输入侧亦电性连接至第一电源S1’和第二电源S2’;电源机柜1’还包括位置设定单元14’,电性连接于第一电源模块111’及第二电源模块121’,且位置设定单元14’输出位置信号至第一电源模块111’和第二电源模块121’;电源机柜1’根据第一电源S1’种类和第二电源的S2’的种类选择性地工作在第一供电模式或者第二供电模式。例如,可以设定当第一电源S1’及第二电源S2’均为交流电源时,电源机柜选择工作在第一供电模式,当第一电源S1’为交流电源及第二电源S2’为直流电源时,电源机柜选择工作在第二供电模式,但本实用新型不以此为限,只要第一电源和第二电源的种类不同即可。

进一步地,位置设定单元14’输出的位置信号包括第一位置信号P1’和第二位置信号P2’,换句话说,位置设定单元14’分别输出第一位置信号P1’和第二位置信号P2’至第一电源模块111’和第二电源模块121’。位置信号P1’和第二位置信号P2’不相同,以将电源机柜区分为第一电源区域11’和第二电源区域12’。于部分实施例中,位置设定单元14’可以位于电源机柜的背板上,例如为两个可提供相反的电平信号的接线端子,分别向第一电源模块111’和第二电源模块121’提供相反的电平信号,以作为位置信号P1’和位置信号P2’,但本实用新型并不以此为限。

再进一步地,第一电源模块111’的输出侧O1’和第二电源模块121’的输出侧O2’并联后电性连接至负载2’,共同向负载2’供电。另一方面,第一电源模块111’的输入侧还可包括第一输入端口I11’和第二输入端口I12’,分别连接至第一电源S1’和第二电源S2’;第二电源模块121’的输入侧还可包括第一输入端口I21’和第二输入端口I22’,分别连接至第一电源S1’和第二电源S2’。

更进一步地,第一电源区域11’和第二电源区域12’包含相同数量的槽位,例如至少都为N个,以足够分别容纳N个电源模块。

和第一实施例相比,第二实施例中的电源机柜1可以省去模式设置单元,直接根据电源的种类选择工作在第一供电模式或第二供电模式。请参照图4,图4为本实用新型电源机柜的第二实施例的一种电源模块结构示意图。其中,第一电源模块111’和第二电源模块121’的结构与图3中的第一电源模块111及第二电源模块121的结构大致相同,因此相同部分在此就不再赘述了,现将不同部分说明如下。如图4所示,第一电源模块111’和第二电源模块121’均包括功率电路、采样电路、位置引脚和控制电路,位置引脚电性连接于位置设定单元14’;控制电路电性连接至位置引脚和采样电路,且通过位置引脚接收位置信号,通过采样电路获得第一电源S1’和第二电源S2’的采样信号。控制电路根据采样信号,判断第一电源和第二电源的种类,再结合位置信号输出状态信号;功率电路根据该状态信号,接收第一电源的电能或者接收第二电源的电能。在本实施例中,控制电路为数字控制电路,但本实用新型不以此为限。

需要说明的是,用户可自行对控制电路的判断逻辑进行设定,例如,可以进行如下设定:当控制电路根据采样信号判断出第一电源S1’及第二电源S2’均为交流电源时,控制电路输出对应于第一供电模式的状态信号;当控制电路根据采样信号判断出第一电源S1’为交流电源及第二电源S2’为直流电源时,控制电路输出对应于第二供电模式的状态信号。

进一步地,请继续参照图4。和图3类似,第一电源模块111’和第二电源模块121’也包含第一开关电路和第二开关电路,且第一开关电路和第二开关电路根据状态信号互补导通。以上一段中的判断逻辑为例详述如下,当第一电源S1’及第二电源S2’均为交流电源时,以电源机柜工作在正常状态为例,第一电源模块111’的控制电路根据采样信号和反映第一电源区域的位置信号,输出第一电源模块111’的状态信号至第一开关电路K1和第二开关电路K2,使得第一电源模块111’的的第一开关电路K1导通,第一电源模块111’的第二开关电路K2断开,第一电源模块111’的功率电路接收第一电源的电能;同时,第二电源模块121’的控制电路根据采样信号和反映第二电源区域的位置信号,输出第二电源模块121’的状态信号至第一开关电路K1和第二开关电路K2,使得第二电源模块121’的第一开关电路K1断开,第二电源模块121’的第二开关电路K2导通,第二电源模块121’的功率电路接收第二电源S2提供的电能。另一方面,当第一电源S1’为交流电源及第二电源S2’为直流电源时,仍以电源机柜工作在正常状态下为例,第一电源模块和第二电源模块的各自的第一开关电路K1导通,第一电源模块和第二电源模块的各自的第二开关电路K2关断,第一电源模块和第二电源模块的各自的功率电路都接收第一电源S1的电能,具体工作过程不再赘述。另一方面,当电源机柜工作在故障情况下时,本领域技术人员亦应当清楚如何通过作动开关电路实现电能的切换。开关电路K1和开关电路K2可以为继电器、开关管等等,本实用新型对此不作限制。

需要说明的是,本实用新型的电源机柜第二实施例的电源模块还可以采用其他的结构,只要电源模块能够根据模式信号和电源的种类,选择性地接收第一电源或第二电源的电能即可,并不以此为限。

综上所述,本实用新型的电源机柜能够适用于多种供电模式,当用户需要改变供电模式时,本实用新型的电源机柜可以进行快速切换,不需要用户重新更换电源机柜,从而进一步降低成本,节省更换时间,提高工作效率。

上述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并非用来限定本实用新型实施的范围,在不背离本实用新型精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

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