具有自动建立输入电压连接配置的电力设备制造技术

提供了自动选择交流电压源的线电压或相电压的电力设备和控制方法。所述电力设备包括可切换电路、传感器和开关控制。所述可切换电路连接到所述交流电压源，并包括多个可切换元件。所述传感器确定交流电压源的电压电平，并且所述开关控制通过控制所述多个可切换元件自动建立所述可切换电路的配置。当所述电压电平在第一电压范围内时，所述开关控制以相线对相线(三角形)配置将所述电力设备耦合到所述交流电压电源，并且当所述电压电平在第二电压范围内时，所述开关控制以相线对中性线(Y字形)配置将所述电力设备耦合到所述交流电压电源。

Electric Power Equipment with Automatic Input Voltage Connection Configuration

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有自动建立输入电压连接配置的电力设备
技术介绍
世界上不同国家和/或地区的公用电力规范可以变化。例如，美国、日本和其他国家的供电通常处于例如200V-208V的低压范围内，并且欧洲以及世界上某些其他地区的供电通常处于380V-415V的高压范围内。因此，世界上不同国家或地区的计算机、服务器、数据中心等可能具有不同的源电压，因此可能需要针对使用它们的特定国家或地区进行不同配置。这增加了产品制造和分配的复杂性，并且需要在适当的位置使用适当的电力设备。例如，如果发生变化，如果重新定位计算机或数据中心，那么新位置的公用电力规范可能需要改变电力设备。例如，鉴于位置的不同公用电力规格，可以制造不同的电力设备以用于不同的地理位置，并且可能需要购买或替换新的电力设备(例如，转换器)以符合由于产品重新定位而产生的新的公用电力规范。
技术实现思路
通过在一个方面提供包括可切换电路、传感器和开关控制的电力设备，克服了现有技术的缺点并提供了额外的优点。所述可切换电路连接到交流(AC)电压源，并包括多个可切换元件。所述传感器用于确定所述交流电压源的电压电平，并且所述开关控制用于根据所述交流电压源的所述电压电平自动建立所述可切换电路的配置，当所述电压电平在于第一电压范围内时，所述开关控制以相线对相线(line-line)(三角形)配置将所述电力设备耦合到所述交流电压源，并且当所述电压电平在第二电压范围内时，所述开关控制以相线对中性线(line-neutral)(Y字形)配置将所述电力设备耦合到所述交流电压源。有利地，在一个或多个方面，本文提供的电力设备、控制方法和计算机程序产品包括耦合连接设施，其自动建立输入电压耦合配置。具体地，通过初始确定AC电压源的输入电压电平，当所述电压电平在第一电压范围内时，所述开关控制基于所述AC电压源的所述电压电平自动建立可切换电路的配置，以相线对相线(三角形)配置将所述电力设备连接到所述AC电压源，或者当所述电压电平在第二电压范围内时，以相线对中性线(Y字形)配置将所述电力设备连接到所述AC电压源。在一个或多个实施例中，所述电力设备可以包括可重新配置的桥式整流器，所述可重新配置的桥式整流器包括所述可切换电路，并且在一个或多个其他实施例中，所述电力设备可以是或包括配电单元。有利地，所公开的自动耦合配置设施使得能够使用通用的低成本200V-240VBoost拓扑电源。此外，所公开的电力设备可以在全世界范围内使用而无需外部跳线、开关等，以定制设备与本地电压源的连接。实现自动连接配置设施需要很少的附加组件，其中附加组件或变化小且成本低。本文公开的设施增加了非常少的额外功率损耗。在一个或多个方面，自动耦合配置设施对于3kW-5kW或更高范围的IT设备特别有益。此外，当实现为三相电源时，获得平衡的三相电力，这提供了更好的线路利用率。此外，消除了由于输入过电压引起的硬件损坏的风险，例如在世界的错误国家或地区使用错误的电力设备。在一个或多个实施方式中，所述电力设备还可以包括可重新配置的桥式整流器，以连接到AC电压源，其中所述可重新配置的桥式整流器包括所述可切换电路。在一个或多个实施例中，所述可切换电路的多个可切换元件可包括多个可控硅整流器，并且所述开关控制可自动启用或禁用所述多个可控硅整流器中的一个或多个可控硅整流器以根据AC电压源的电压电平以以相线对相线(三角形)配置或相线对中性线(Y字形)配置耦合所述电力设备。更具体地，在一个或多个实施方式中，可重新配置的构桥式整流器可以包括串联连接的多个二极管，其中所述AC电压源的一个相输入连接到串联连接的多个二极管中的两个二极管之间的可重新配置的桥式整流器，其中，所述多个可控硅整流器中的至少两个可控硅整流器可以串联连接，所述交流电压源的另一相输入连接到所述至少两个可控硅整流器的可控硅整流器之间的可重新配置的桥式整流器。在一个或多个实施例中，所述AC电压源可以包括多条相线和一条中性线，并且电力设备可以是单相电源。在一个或多个其他实施例中，所述AC电压源可以是三相电压源，并且电力设备可以是三相电源，所述三相电源的每相可通过所述开关控制连接用于相线对相线(line-line)操作或相线对中性线(line-neutral)操作。在一个或多个实施例中，所述电力设备包括三相配电单元，其中所述AC电压源是三相电压，并且所述三相配电单元包括多个插座连接器，便于连接多个单相电源和所述三相配电单元。举例来说，所述三相配电单元的多个可切换元件可包括由所述开关控制门控的多个三端双向可控硅开关元件(triac)，所述多个三端双向可控硅开关元件连接在所述三相电压源和所述多个插座连接器之间。作为另一示例，所述多个可切换元件可包括由所述开关控制激活的多个继电器，所述多个继电器连接在所述三相电压源和所述多个插座连接器之间。在一个或多个实施方式中，所述第一电压范围是低电压范围，并且所述第二电压范围是高电压范围，所述低电压范围是比所述高电压范围更低的电压范围。举例来说，所述低压范围可以是或包括200V-208V，并且所述高压范围可以是或包括380V-415V。本文还描述并要求保护与一个或多个方面有关的方法和计算机程序产品。通过本专利技术的技术实现了附加的特征和优点。本文详细描述了本专利技术的其他实施方案和方面，并将其视为要求保护的专利技术的一部分。附图说明在说明书结论的权利要求书中，本专利技术的一个或多个方面被特别指出并清楚地要求保护作为示例。通过以下结合附图的详细描述，本专利技术的前述和其他目的、特征和优点是显而易见的，其中：图1A是包括AC电压源的电路的一个实施例的示意图，多个电源以相线对相线(或三角形)配置连接到该AC电压源；图1B是包括AC电压源的电路的一个实施例的示意图，多个电源以相线对中性线(或Y字形)配置连接到该AC电源；图2是根据本专利技术的一个或多个方面的可包括一个或多个电力设备的电子设备或IT机架的一个实施例的横截面正视图；图3示出了具有桥式整流器的单相电源的一个实施例，该桥式整流器将单相电源耦合到AC电压源，并且根据本专利技术的一个或多个方面进行修改；图4示出了根据本专利技术的一个或多个方面的连接到AC电压源的电力设备的一个实施例，并且该电力设备被配置为单相电源单元；图5示出了根据本专利技术的一个或多个方面的连接到三相AC电压源的电力设备的一个实施例，并且该电力设备被配置为三相电源单元；图6是示出根据本专利技术的一个或多个方面的配置为配电单元的电力设备的一个实施例的示意图，该电力设备连接到三相AC电压源，并且示例性地(作为示例)使用不同类型的可切换电路；以及图7描绘了根据本专利技术的一个或多个方面的计算系统的一个实施例，该计算系统可以实现电力设备的一个或多个感测和控制方面。具体实施方式诸如交流/直流(AC/DC)电源和配电单元(PDU)的电力设备需要基于可用的全球电压范围来操作。世界上的国家或地区通常可以分为两个线电压范围，一些国家处于例如200V-208V的低电压范围内，而另一些国家或地区处于例如380V-415V的高电压范围内。相比之下，例如用于计算机、服务器、数据中心等的大多数电源使用的输入电压范围为200V-240V。交流线路电压或输入电压在低电压范围内，电力设备可以以相线对相线(三角形)配置连接以从电源汲取线电压，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力设备，包括：可切换电路，以连接到交流电压源，所述可切换电路包括多个可切换元件；传感器，以确定所述交流电压源的电压电平；以及开关控制，以基于所述交流电压源的所述电压电平自动建立所述可切换电路的配置，当所述电压电平在第一电压范围内时，所述开关控制以相线对相线(三角形)配置将所述电力设备耦合到所述交流电压源，当所述电压电平在第二电压范围内时，所述开关控制以相线对中性线(Y字形)配置将所述电力设备耦合到所述交流电压源。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.15 US 15/351,8171.一种电力设备，包括：可切换电路，以连接到交流电压源，所述可切换电路包括多个可切换元件；传感器，以确定所述交流电压源的电压电平；以及开关控制，以基于所述交流电压源的所述电压电平自动建立所述可切换电路的配置，当所述电压电平在第一电压范围内时，所述开关控制以相线对相线(三角形)配置将所述电力设备耦合到所述交流电压源，当所述电压电平在第二电压范围内时，所述开关控制以相线对中性线(Y字形)配置将所述电力设备耦合到所述交流电压源。2.如权利要求1所述的电力设备，还包括连接到所述交流电压源的可重新配置的桥式整流器，所述可重新配置的桥式整流器包括所述可切换电路。3.如权利要求2所述的电力设备，其中所述可切换电路的所述多个可切换元件包括多个可控硅整流器，并且根据所述交流电压源的所述电压电平，所述开关控制自动启用或禁用所述多个可控硅整流器中的一个或多个可控硅整流器以以所述相线对相线(三角形)配置或所述相线对中性线(Y字形)配置将所述电力设备耦合到所述交流电压源。4.如权利要求3所述的电力设备，其中所述可重新配置的桥式整流器还包括串联连接的多个二极管，所述交流电压源的一个相输入连接到所述串联连接的所述多个二极管的两个二极管之间的所述可重新配置的桥式整流器，并且其中多个可控硅整流器中的至少两个可控硅整流器串联连接，其中所述交流电压源的另一相输入连接到所述至少两个可控硅整流器的可控硅整流器之间的所述可重新配置的桥式整流器。5.如权利要求3所述的电力设备，其中所述交流电压源包括多条相线和一条中性线，并且所述电力设备是单相电源。6.如利要求3所述的电力设备，其中所述交流电压源是三相电压源，并且所述电力设备是三相电源，所述三相电源的每相通过所述开关控制连接用于相线对相线操作或相线对中性线操作。7.如权利要求1所述的电力设备，其中所述电力设备包括三相配电单元，所述交流电压源是三相电压源，并且所述三相配电单元包括多个插座连接器，便于将多个单相电源连接所述三相配电单元。8.如权利要求7所述的电力设备，其中所述多个可切换元件包括由所述开关控制门控的多个三端双向可控硅开关元件，所述多个三端双向可控硅开关元件连接在所述三相电压源和所述多个插座连接器之间。9.如利要求7所述的电力设备，其中多个可切换元件包括由所述开关控制激活的多个继电器，所述多个继电器连接在所述三相电压源和所述多个插座连接器之间。10.如权利要求1所述的电力装置，其中所述第一电压范围是低电压范围，并且所述第二电压范围是高电压范围，所述低电压范围是比所述高电压范围低的电压范围。11.如权利要求10所述的电力设备，其中所述低电压范围包括200V-208V，并且所述高压范围包括380V-415V。12.一种方法，包括：提供一种电力设备，所述提供的电力设备包括：提供可切换电路，以连接到交流电压源，所述可切换电路包括多个可切换元件；提供传感器，以确定所述交流电压源的电压电平；以及提供开关控制，以基于所述交流电压源的所述电压电平自动建立所述可切换电路的配置，当所述电压电平在第一电压范围内时，所述开关控制以相线对相线(三角形)配置将所述电力设备耦合到所述交流电压源，当所述电压电平在第二电压范围内时，所述开关控制以相线对中性线(Y字形)配置将所述电力设备耦合到所述交流电压源。13.如权利要求12所述的方法，其中提供所述电力设备还包括提供可重新配置的桥式整流器以连接到所述交流电压源，所述可重新配置的桥式整流器包括所述可切换电路，其中所述可切换电路的所述多个可切换元件包括多个可控硅整流器，并且，根据所述交流电源的所述电压电平，所述开关控制自动启用或禁用所述多个可控硅整流器中的一个或多个可控硅整流器以以所述相线对相线(三角形...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·施拉克，S·J·阿拉达斯，K·R·科维，L·詹金斯，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：美国,US