用于配电的负载平衡制造技术

根据一个方面，本发明专利技术的实施例提供了PDU，该PDU包括：输入端，该输入端被配置成接收来自电源的3相电力；多个相线，每个相线被配置成运载3相电力中的一相；至少一个插座；至少一个开关电路，该至少一个开关电路被配置成将至少一个插座选择性地耦合到多个相线；数据连接；以及控制器，其中，控制器被配置成监控从多个相线到至少一个插座的电流，经由数据连接接收与耦合到电源的至少一个外部设备的3相电力相关的相负载信息，并且基于电流和所接收的相负载信息，操作至少一个开关电路，以将至少一个插座选择性地耦合到在多个相线中的至少一个相线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景1.专利
本专利技术大体上涉及用于控制配电单元(PDU)的系统和方法。2.相关技术的讨论用于计算机、通信和其他电子设备的集中式数据中心已经使用了很多年。典型的集中式数据中心包含需要电力、冷却和连接到通信设施的许多设备机架。配电单元(PDU)是通常用于将来自电源输入端的电力分配给几个其他设备的设备。在数据中心环境中，PDU可以用于向壳或机架内的服务器、网络装置或者其他设备供电。大型PDU可以用于向大功耗设备(诸如，冷却装置或者整个壳或者机架)供电。专利技术概述本专利技术的至少一个方面针对配电单元(PDU)，PDU包括：输入端，该输入端被配置成耦合到电源，以接收来自电源的3相电力；耦合到输入端的多个相线，每个相线被配置成运载3相电力中的一相；至少一个插座；至少一个开关电路，该至少一个开关电路被配置成将至少一个插座选择性地耦合到多个相线；数据连接；以及控制器，该控制器耦合到至少一个开关电路和数据连接，其中控制器被配置成：监控从多个相线到至少一个插座的电流，经由数据连接接收与耦合到电源的至少一个外部设备的3相电力相关的相负载信息，并且基于电流和所接收的相负载信息，操作至少一个开关电路，以将至少一个插座选择性地耦合到多个相线中的至少一个相线。根据一个实施例，PDU还包括至少一个电流监控器，该至少一个电流监控器耦合到至少一个插座和控制器，该至少一个电流监控器被配置成：生成指示多个相线中的至少一个相线到至少一个插座的电流的至少一个信号并且向控制器提供至少一个信号。在一个实施例中，PDU还包括耦合到输入端的中性线，并且至少一个开关电路包括：第一开关电路以及第二开关电路，第一开关电路被配置成将至少一个插座选择性地耦合到多个相线中的第一相线，第二开关电路被配置成将至少一个插座选择性地耦合到在中性线和多个相线中的第二相线中的一个。在另一个实施例中，在操作至少一个开关电路中，控制器还被配置成：基于指示电流的至少一个信号和所接收的相负载信息，操作第一开关电路和第二开关电路，以向至少一个插座提供在相线间电压和相线对中性线电压中的一个。根据另一个实施例，控制器还被配置成：经由数据连接向至少一个外部设备传输基于电流的相负载信息。在一个实施例中，控制器还被配置成：接收来自与PDU基本相同的外部设备的相负载信息。本专利技术的另一方面针对用于操作PDU的方法，该PDU包括电力输入端和至少一个插座，电力输入端被配置成接收来自电源的3相电力，至少一个插座被配置成向耦合到至少一个插座的负载提供3相电力中的至少一相，该方法包括：监控从电力输入端到至少一个插座的电流；从耦合到电源的至少一个外部设备接收与3相电力相关的相负载信息；并且基于电流和所接收的相负载信息，将至少一个插座选择性地耦合到在3相电力中的至少一相。根据一个实施例，选择性地耦合至少一个输出端包括：将至少一个输出端选择性地耦合到3相电力中的第一相和3相电力中的第二相，以向至少一个输出端提供相线间电压。在一个实施例中，选择性地耦合至少一个输出端包括将至少一个输出端选择性地耦合到3相电力中的第一相和PDU的中性线，以向至少一个输出端提供相线对中性线电压。根据另一个实施例，接收相负载信息包括：从至少一个外部设备接收至少一个外部设备的总负载量和在3相电力中的向至少一个外部设备提供总负载量的至少一部分负载量的至少一相的标识。在一个实施例中，选择性地耦合至少一个插座包括：基于电流和所接收的总负载量和相标识，计算3相电力中的每相的总负载量。在另一个实施例中，选择性地耦合至少一个插座还包括：基于所计算的3相电力中的每相的总负载量，识别3相电力中的最高负载相和最小负载相；并且基于所计算的最高负载相的总负载量，计算负载转移量。根据一个实施例，选择性地耦合至少一个插座还包括：基于所监控的电流和所接收的总负载量和相标识，生成可转移负载的有序列表。在一个实施例中，生成可转移负载的有序列表包括：基于至少一个外部设备的网络地址，生成可转移负载的有序列表。在另一个实施例中，选择性地耦合至少一个插座还包括：从有序列表中选择可转移负载中的第一可转移负载；确定可转移负载中的第一可转移负载是否小于负载转移量；并且响应于确定可转移负载中的第一可转移负载小于负载转移量，从负载转移量中减去可转移负载中的第一可转移负载，以生成更新的负载转移量，并且确定可转移负载中的第一可转移负载是否与至少一个插座相关联。根据另一个实施例，选择性地耦合至少一个插座还包括：响应于确定可转移负载中的第一可转移负载与至少一个插座相关联，将至少一个插座耦合到3相电力中的最小负载相；并且响应于确定可转移负载中的第一可转移负载与至少一个插座不关联，从有序列表中选择可转移负载中的第二可转移负载，并且确定可转移负载中的第二可转移负载是否小于更新的负载转移量。在一个实施例中，选择性地耦合至少一个插座还包括：响应于确定可转移负载中的第二可转移负载小于更新的负载转移量，从更新的负载转移量中减去可转移负载中的第二可转移负载，并且确定可转移负载中的第二可转移负载是否与至少一个插座相关联。根据一个实施例，选择性地耦合至少一个插座还包括：响应于确定可转移负载中的第二可转移负载与至少一个插座相关联，将至少一个插座耦合到3相电力中的最小负载相。在一个实施例中，该方法还包括：确定冗余电力是否可用，并且选择性地耦合包括响应于确定冗余电力可用，将至少一个插座耦合到3相电力中的至少一相。本专利技术的至少一个方面针对数据中心，该数据中心包括：电源，该电源提供3相电力；多个PDU，每个PDU耦合到电源并且被配置成接收3相电力并向至少一个负载提供3相电力中的至少一相；网络，该网络耦合到多个PDU；以及用于在多个PDU之间共享与3相电力相关的相负载信息并且基于相负载信息跨数据中心环境使3相电力的负载平衡的装置。附图简述附图并不旨在按比例绘制。在附图中，在各图中示出的每个相同的或近似相同的组件由相同的数字来表示。为了清楚起见，并非每个组件都可在每个附图中被标记。在附图中：图1A是根据本专利技术的方面的数据中心环境的框图；图1B是根据本专利技术的方面的PDU的俯视图；图1C是根据本专利技术的方面的PDU的侧视图；图2是根据本专利技术的方面的电源模块的电路图；图3是示出根据本专利技术的方面的用于操作电源模块的过程的流程图；以及图4是可以在其上实施本专利技术的各种实施例的系统的框图。详细描述本文所讨论的方法和系统的示例并不将其应用限于下面描述中阐述的或者在附图中示出的组件的构造以及布置的细节。所述方法和系统能以其他实施例实现并且能够以各种方式来实践或执行。本文提供的具体实施的示例仅用于说明性目的并不旨在限制。特别地，结合任何一个或者多个示例论述的动作、组件、元件以及特征不旨在排除任何其他的示例中的类似作用。另外，本文所用的措辞和术语是出于描述的目的，不应视为具有限制性。对本文以单数提到的系统和方法的示例、实施例、组件、元件或者动作的任何引用也可以包含包括复数的实施例，并且对于本文以复数对任何实施例、组件、元件或者动作的任何引用也可以包含仅包括单数的实施例。以单数形式或者复数形式的引用并不旨在限制目前公开的系统或者方法、它们的组件、动作或者元件。本文使用“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、“涉及”及其变型旨在包括其后列举的项本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电单元(PDU)，所述PDU包括：输入端，所述输入端被配置成耦合到电源，以接收来自所述电源的3相电力；耦合到所述输入端的多个相线，每个相线被配置成运载所述3相电力中的一相；至少一个插座；至少一个开关电路，所述至少一个开关电路被配置成将所述至少一个插座选择性地耦合到所述多个相线；数据连接；以及控制器，所述控制器耦合到所述至少一个开关电路和所述数据连接，其中，所述控制器被配置成：监控从所述多个相线到所述至少一个插座的电流，经由所述数据连接接收与耦合到所述电源的至少一个外部设备的3相电力相关的相负载信息，并且基于所述电流和所接收的相负载信息，操作所述至少一个开关电路，以将所述至少一个插座选择性地耦合到在所述多个相线中的至少一个相线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种配电单元(PDU)，所述PDU包括：输入端，所述输入端被配置成耦合到电源，以接收来自所述电源的3相电力；耦合到所述输入端的多个相线，每个相线被配置成运载所述3相电力中的一相；至少一个插座；至少一个开关电路，所述至少一个开关电路被配置成将所述至少一个插座选择性地耦合到所述多个相线；数据连接；以及控制器，所述控制器耦合到所述至少一个开关电路和所述数据连接，其中，所述控制器被配置成：监控从所述多个相线到所述至少一个插座的电流，经由所述数据连接接收与耦合到所述电源的至少一个外部设备的3相电力相关的相负载信息，并且基于所述电流和所接收的相负载信息，操作所述至少一个开关电路，以将所述至少一个插座选择性地耦合到在所述多个相线中的至少一个相线。2.根据权利要求1所述的PDU，还包括至少一个电流监控器，所述至少一个电流监控器耦合到所述至少一个插座和所述控制器，所述至少一个电流监控器被配置成：生成指示在所述多个相线中的所述至少一个相线到所述至少一个插座的电流的至少一个信号，并且向所述控制器提供所述至少一个信号。3.根据权利要求2所述的PDU，还包括耦合到所述输入端的中性线；其中，所述至少一个开关电路包括：第一开关电路，所述第一开关电路被配置成将所述至少一个插座选择性地耦合到所述多个相线中的第一相线；以及第二开关电路，所述第二开关电路被配置成将所述至少一个插座选择性地耦合到在所述中性线和所述多个相线中的第二相线中的一个。4.根据权利要求3所述的PDU，其中，在操作所述至少一个开关电路中，所述控制器还被配置成基于指示电流的所述至少一个信号和所接收的相负载信息，操作所述第一开关电路和所述第二开关电路，以向所述至少一个插座提供在相线间电压和相线对中性线电压中的一个。5.根据权利要求1所述的PDU，其中，所述控制器还被配置成经由所述数据连接向所述至少一个外部设备传输基于所述电流的相负载信息。6.根据权利要求1所述的PDU，其中，所述控制器还被配置成接收来自与所述PDU基本相同的外部设备的相负载信息。7.一种用于操作PDU的方法，所述PDU包括电力输入端和至少一个插座，所述电力输入端被配置成接收来自电源的3相电力，所述至少一个插座被配置成向耦合到所述至少一个插座的负载提供所述3相电力中的至少一相，所述方法包括：监控从所述电力输入端到所述至少一个插座的电流；从耦合到所述电源的至少一个外部设备接收与所述3相电力相关的相负载信息；以及基于所述电流和所接收的相负载信息，将所述至少一个插座选择性地耦合到在所述3相电力中的至少一相。8.根据权利要求7所述的方法，其中，选择性地耦合所述至少一个插座包括将所述至少一个插座选择性地耦合到在所述3相电力中的第一相和在所述3相电力中的第二相，以向所述至少一个插座提供相线间电压。9.根据权利要求7所述的方法，其中，选择性地耦合所述至少一个插座包括将所述至少一个插座选择性地耦合到在所述3相电力中的第一相和所述PDU的中性线，以向所述至少一个插座提供相线对中性线电压。10.根据权利要求7所述的方法，其中，接收相负载信息包括：从所述至少一个外部设备接收所述至少一个外部设备的总负载量和在所述3相...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗斯·埃弗雷特·多齐尔，迈克尔·肯尼思·施密特，
申请(专利权)人：施耐德电气IT公司，
类型：发明
国别省市：美国;US