[發明專利]用于將多個輸入電能分配到相鄰輸出的方法和裝置

有效

• 申請號: 201710090299.8
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN107069357B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: C.W.尤因;A.J.克利夫蘭;J.P.馬斯卡利
• 申請（專利權）人: 服務器技術股份有限公司
• 主分類號: H01R25/16
• 分類號: H01R25/16
• 代理公司: 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙) 11400
• 代理人: 鄔玥;葛強

用于將多個輸入電能分配到相鄰輸出的方法和裝置。本發明的多個方面提供一種配電單元(PDU)，其包括多個電能輸出，這多個電能輸出包括相鄰的第一和第二電能輸出。該PDU包括一印刷電路板，該印刷電路板包括電互連到第一電能輸入連接部和第一電能輸出的第一導電層，至少部分地設置在該第一導電層之上并與其成面對關系的第二導電層。該第二導電層與該第一導電層電絕緣并與第二電能輸入連接部和該第二電能輸出電互連，該第一和第二電能輸出因此連接到不同的電能輸入。

本申請是申請人于2012年5月31日提交的名稱為“用于將多個輸入電能分配到相鄰輸出的方法和裝置”的第201280026967.6號(PCT/US2012/040185)專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及配電、電能管理、以及電能監測應用中所使用的設備、系統和方法。更具體地，本發明涉及能夠將來自不同電能輸入的電能提供給相鄰輸出的設備、系統和方法。

背景技術

配電單元已經長期被用于向電子設備提供電能。傳統的配電單元(PDU)是多個電氣“輸出口”(也被稱作為“插座”或“輸出端”)的組合，它們從電源接收電能并通過這些輸出口將這些電能分配到一個或多個獨立的電子設備單元，這些電子設備單元具有插入到PDU的各個輸出口中的各個電線。在一些應用中，PDU從兩個不同的電輸入端接收電能，通常被稱作為“雙饋電”或“雙輸入”PDU。這種雙輸入能夠為PDU提供額外的供電能力，和/或可為從PDU輸出口接收電能的設備提供冗余電源。PDU可用于任意的不同的應用和設置中，例如在電子設備機架中或電子設備機架上(如RETMA機架)，以向網絡設備(例如服務器、路由器、網關、網絡切換器)及其它的應用中提供電能。為了方便起見，設置在機殼中的一個或多個PDU可被稱作為機殼配電單元(CDU)。

分配到小型用戶或居民消費者的電能通常是“單相”或“分相”電能。在單相系統中，單交流電壓通過雙線連接分配。在分相系統中，兩個交流電壓通過至少三根線進行分配：一根中性線和用于其它兩相中的每一相的一根電線。兩個電壓波形在時間上相隔180度的“相位差”，也就是說，一根電線上的電壓正弦波比另一根電線上的電壓正弦波超前或滯后該相位差的量。因此第一相位線和第二相位線之間的有效電壓顯著地高于每根相位線和中性線之間的有效電壓。因此，三線、分相系統可例如在相位線-中性線電路中提供120伏的電壓，并且在相位線-相位線電路中提供240伏的電壓。

在更大型的商業和工業應用中可采用三相系統。在三相系統中，每根相位線的每個電壓周波與其它兩根相位線中的每一根上的電壓周波在相位上相差120度、或1/3周波。三相系統用于大型商業和工業應用中，因為三相設備與單相或兩相設備相比，尺寸更小、重量更輕且效率更高。盡管三相電路相對于單相或兩相電路來說稍微有些復雜，但是，對于支持同樣負載的電路來說，它們的重量比單相電路更輕一些。三相電路還可提供較寬的電壓范圍，以及可用于單相或兩相負載。

三相電能通過兩種配置結構：(i)“三角形”配置結構或(ii)“星形(wye)”配置結構中的任一種來產生。如果三相電路的每個支線的一端中心連接到公共點，而且其它端連接到三根相位線(每個相位為一根線)，這種配置結構被稱作為“星形”或“Y形”連接。如果三相電路的支線改為串聯連接形成閉合環路，其中一根相位線連接到兩個相鄰支線的每個結點，這種配置結構被稱作為三角形或“△”形連接。

三相電路比典型的單相電路更加復雜的一個原因是需要保持三個相位中每一個相位之間的負載至少較為平衡。不平衡的一個標志是流過每根相位線的電流水平。如果流過某一根相位線的電流水平與流過另一根相位線的電流顯著地不同，則認為負載是不平衡的。在星形連接系統中，不平衡也可由流過中性線的電流來指示。負載之間的不平衡會對該三相系統產生損害、會在系統(例如三相發電機)中導致過度的部件損耗、會引起電能消耗增加，以及會難以修正和增加成本。