用于功率變換和分配的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于功率變換和分配的系統(tǒng)和方法。提供一種配置成安裝到設(shè)備機(jī)架(200)的功率變換組合件(300)。所述功率變換組合件包含殼體(301)，所述殼體包含：至少一個輸入功率路徑(306)，從接近所述功率變換組合件的頂端(302)延伸到接近所述功率變換組合件的底端(304)，所述至少一個輸入功率路徑配置成傳導(dǎo)輸入功率；至少一個輸出抽頭(320)，配置成分配輸出功率；以及至少一個接納器(310)，配置成接納功率模塊(502)，并且將所述功率模塊連接到所述至少一個輸入功率路徑和所述至少一個輸出抽頭，所述功率模塊配置成從輸入功率生成輸出功率。
【專利說明】
用于功率變換和分配的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開的領(lǐng)域一般涉及配電系統(tǒng)，并且更具體地，涉及用于安裝到設(shè)備機(jī)架的功率變換組合件。
【背景技術(shù)】
[0002]大型數(shù)據(jù)處理中心(例如，服務(wù)器場)用來為全世界的公司和個人執(zhí)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，例如但不限于，存儲、取回和/或處理數(shù)據(jù)。特別地，已知的數(shù)據(jù)處理中心使用本文稱為創(chuàng)收裝置(revenue producing device)的計算裝置來代表第三方執(zhí)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，作為酬金的交換。由于酬金通?；谒鶊?zhí)行的業(yè)務(wù)的數(shù)量，因此已知的數(shù)據(jù)處理中心使用大量的創(chuàng)收裝置來執(zhí)行大量的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
[0003]創(chuàng)收裝置可需要大量的功率來操作。特別地，許多數(shù)據(jù)處理中心每周7天每天24小時地操作，其中創(chuàng)收裝置使用可變的功率數(shù)量。創(chuàng)收裝置通常需要低壓直流(DC)功率(例如12-54伏特DC)來操作，而建立配電系統(tǒng)中的正常情況利用高壓交流(AC)功率(例如，208/480伏特AC)的事實(shí)進(jìn)一步使對創(chuàng)收裝置的功率分配變得復(fù)雜。
[0004]在一些已知的數(shù)據(jù)處理中心中，高壓AC功率由主變換樞紐(hub)接收，主變換樞紐將高壓AC功率變換成由創(chuàng)收裝置可用的低壓DC功率。低壓DC功率從主變換樞紐路由(route)到每個機(jī)架，并且然后路由到每個創(chuàng)收裝置。然而，這類系統(tǒng)具有高的銅含量，以克服由在整個數(shù)據(jù)處理中心長距離上傳輸?shù)蛪篋C功率所引起的顯著的電阻功率損耗。此外，在主變換樞紐發(fā)生故障時，這類系統(tǒng)能夠?qū)ζ毡榈墓β使收厦舾?。必須在系統(tǒng)內(nèi)部以冗余AC源或電池后備的形式提供備份系統(tǒng)。
[0005]其它已知的數(shù)據(jù)處理中心使用集成功率機(jī)架，其具有容納在機(jī)架中的功率設(shè)備(例如但不限于，不間斷電源(UPS)、AC/DC功率變換器、變壓器、濾波器和/或其它功率裝置)ο對于這些數(shù)據(jù)處理中心，高壓AC功率路由到每個機(jī)架，并且機(jī)架內(nèi)部的功率設(shè)備生成由那個機(jī)架內(nèi)的創(chuàng)收裝置所使用的低壓DC功率。由于高壓AC功率路由到每個機(jī)架，與中央樞紐的低壓DC傳輸相比傳輸成本降低了。然而，已知的集成功率機(jī)架可在機(jī)架中犧牲4和8U之間的價值空間以容納功率變換設(shè)備(其中，U為1.75英寸的垂直空間)。因此，在機(jī)架內(nèi)集成功率變換將減少存儲在每個機(jī)架內(nèi)的創(chuàng)收裝置的數(shù)量，這減少了能夠由數(shù)據(jù)處理中心所執(zhí)行的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的數(shù)量。另外，將高壓AC功率路由到機(jī)架內(nèi)的功率設(shè)備能夠創(chuàng)建了必須通過蓋子和其它裝置的使用來減輕的附加安全危害。由于功率變換設(shè)備位于機(jī)架內(nèi)的特定位置處，必須使用DC軌/匯流條使低壓DC功率跑過機(jī)架的大部分高度。因此，已知的集成功率機(jī)架具有相對長并且昂貴的帶有高電阻功率損耗的DC軌/匯流條。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在一方面中，提供一種配置成安裝到設(shè)備機(jī)架的功率變換組合件。功率變換組合件包含殼體，其包含:至少一個輸入功率路徑，從接近功率變換組合件的頂端延伸到接近功率變換組合件的底端，至少一個輸入功率路徑配置成傳導(dǎo)輸入功率；至少一個輸出抽頭(tap)，配置成分配輸出功率；以及至少一個接納器(receptacle)，配置成接納功率模塊，并且將功率模塊連接到至少一個輸入功率路徑和至少一個輸出抽頭，功率模塊配置成從輸入功率生成輸出功率。
[0007]在另一方面中，提供一種功率變換系統(tǒng)。功率變換系統(tǒng)包含設(shè)備機(jī)架，其包含多個軌，并且功率變換組合件安裝到多個軌中的至少一個軌，功率變換組合件包含殼體。殼體包含:至少一個輸入功率路徑，從接近功率變換組合件的頂端延伸到接近功率變換組合件的底端，至少一個輸入功率路徑配置成傳導(dǎo)輸入功率;至少一個輸出抽頭，配置成分配輸出功率；以及至少一個接納器。功率變換系統(tǒng)進(jìn)一步包含至少一個功率模塊，其接納在至少一個接納器的相關(guān)聯(lián)接納器中，使得至少一個功率模塊連接到至少一個輸入功率路徑和至少一個輸出抽頭，至少一個功率模塊配置成從輸入功率生成輸出功率。
[0008]在又一方面中，一種用于組裝功率變換系統(tǒng)的方法。該方法包含:將功率變換組合件安裝到設(shè)備機(jī)架的至少一個軌，功率變換組合件包含殼體，其包含:至少一個輸入功率路徑，配置成傳導(dǎo)輸入功率并且從接近功率變換組合件的頂端延伸到接近功率變換組合件的底端;至少一個輸出抽頭，配置成分配輸出功率；以及至少一個接納器。該方法進(jìn)一步包含將至少一個功率模塊電耦合到至少一個接納器的相關(guān)聯(lián)接納器中，使得至少一個功率模塊連接到至少一個輸入功率路徑和至少一個輸出抽頭，至少一個功率模塊配置成從輸入功率生成輸出功率。
[0009]本發(fā)明提供下面的技術(shù)方案。
[0010]1.—種配置成安裝到設(shè)備機(jī)架的功率變換組合件，所述功率變換組合件包括:
[0011]殼體，包括:
[0012]至少一個輸入功率路徑，從接近所述功率變換組合件的頂端延伸到接近所述功率變換組合件的底端，所述至少一個輸入功率路徑配置成傳導(dǎo)輸入功率；
[0013]至少一個輸出抽頭，配置成分配輸出功率；以及
[0014]至少一個接納器，配置成接納功率模塊，并且將所述功率模塊連接到所述至少一個輸入功率路徑和所述至少一個輸出抽頭，所述功率模塊配置成從所述輸入功率生成所述輸出功率。
[0015]2.如技術(shù)方案I所述的功率變換組合件，其中所述至少一個接納器包含多個接納器。
[0016]3.如技術(shù)方案I所述的功率變換組合件，其中將所述至少一個輸入功率路徑定尺寸成從接近所述設(shè)備機(jī)架的頂端延伸到接近所述設(shè)備機(jī)架的底端。
[0017]4.如技術(shù)方案I所述的功率變換組合件，其中所述至少一個輸入功率路徑配置成傳導(dǎo)480VAC的功率。
[0018]5.如技術(shù)方案I所述的功率變換組合件，其中所述至少一個輸入功率路徑配置成在所述功率變換組合件的所述頂端和所述底端中的一個處接收所述輸入功率。
[0019]6.如技術(shù)方案I所述的功率變換組合件，其中所述至少一個輸出抽頭配置成分配12.5VDC的功率。
[0020]7.—種功率變換系統(tǒng)，包括:
[0021]設(shè)備機(jī)架，包括多個軌；
[0022]功率變換組合件，安裝到所述多個軌中的至少一個軌，所述功率變換組合件包括:
[0023]殼體，包括:
[0024]至少一個輸入功率路徑，從接近所述功率變換組合件的頂端延伸到接近所述功率變換組合件的底端，所述至少一個輸入功率路徑配置成傳導(dǎo)輸入功率；
[0025]至少一個輸出抽頭，配置成分配輸出功率；以及
[0026]至少一個接納器；以及
[0027]至少一個功率模塊，接納在所述至少一個接納器的相關(guān)聯(lián)接納器中，使得所述至少一個功率模塊連接到所述至少一個輸入功率路徑和所述至少一個輸出抽頭，所述至少一個功率模塊配置成從所述輸入功率生成所述輸出功率。
[0028]8.如技術(shù)方案7所述的功率變換系統(tǒng)，其中所述至少一個輸入功率路徑配置成傳導(dǎo)480VAC的功率。
[0029]9.如技術(shù)方案7所述的功率變換系統(tǒng)，其中所述至少一個輸入功率路徑從接近所述設(shè)備機(jī)架的頂端延伸到接近所述設(shè)備機(jī)架的底端。
[0030]10.如技術(shù)方案7所述的功率變換系統(tǒng)，進(jìn)一步包括服務(wù)器，其配置成通過降低所述輸出功率的電壓來提高所述至少一個功率模塊的效率。
[0031]11.如技術(shù)方案7所述的功率變換系統(tǒng)，其中所述至少一個輸入功率路徑配置成在所述功率變換組合件的所述頂端和所述底端中的一個處接收所述輸入功率。
[0032]12.如技術(shù)方案7所述的功率變換系統(tǒng)，其中所述至少一個輸出抽頭配置成分配12.5VDC的功率。
[0033]13.如技術(shù)方案7所述的功率變換系統(tǒng)，其中所述至少一個功率模塊包括三相整流器。
[0034]14.如技術(shù)方案7所述的功率變換系統(tǒng)，進(jìn)一步包括耦合到所述至少一個功率模塊的校直條，所述校直條可操作以相對于所述功率變換組合件校直所述至少一個功率模塊。
[0035]15.—種用于組裝功率變換系統(tǒng)的方法，所述方法包括:
[0036]將功率變換組合件安裝到設(shè)備機(jī)架的至少一個軌，所述功率變換組合件包含殼體，所述殼體包含:
[0037]至少一個輸入功率路徑，配置成傳導(dǎo)輸入功率并且從接近所述功率變換組合件的頂端延伸到接近所述功率變換組合件的底端;至少一個輸出抽頭，配置成分配輸出功率；以及至少一個接納器；以及
[0038]將至少一個功率模塊電耦合到至少一個接納器的相關(guān)聯(lián)接納器，使得所述至少一個功率模塊連接到所述至少一個輸入功率路徑和所述至少一個輸出抽頭，所述至少一個功率模塊配置成從所述輸入功率生成所述輸出功率。
[0039]16.如技術(shù)方案15所述的方法，進(jìn)一步包括將校直板耦合到所述設(shè)備機(jī)架和所述至少一個功率模塊，所述校直板可操作以相對于所述設(shè)備機(jī)架校直至少一個功率模塊。
[0040]17.如技術(shù)方案15所述的方法，其中，安裝功率變換組合件包括將所述功率變換組合件安裝到所述設(shè)備機(jī)架，使得所述至少一個輸入功率路徑從接近所述設(shè)備機(jī)架的頂端延伸到接近所述設(shè)備機(jī)架的底端。
[0041]18.如技術(shù)方案15所述的方法，其中，電耦合至少一個功率模塊包括將至少一個三相整流器電耦合到所述至少一個接納器中的相關(guān)聯(lián)接納器。
[0042]19.如技術(shù)方案15所述的方法，其中，安裝功率變換組合件包括安裝包含至少一個配置成傳導(dǎo)480VAC的輸入功率路徑的功率變換組合件。
[0043]20.如技術(shù)方案15所述的方法，其中，安裝功率變換組合件包括安裝包含至少一個配置成分配12.5VDC的輸出抽頭的功率變換組合件。
【附圖說明】
[0044]圖1是示范性數(shù)據(jù)處理中心的框圖。
[0045]圖2是可與圖1所示的數(shù)據(jù)處理中心一起使用的示范性設(shè)備機(jī)架的透視圖。
[0046]圖3是可與圖2所示的設(shè)備機(jī)架一起使用的示范性功率變換組合件的透視圖。
[0047]圖4是安裝到設(shè)備機(jī)架的功率變換組合件的透視圖。
[0048]圖5是電耦合到多個示范性功率模塊的功率變換組合件的透視圖。
[0049]圖6是功率變換組合件、多個功率模塊和設(shè)備機(jī)架的透視圖。
[0050]圖7是功率變換組合件、多個功率模塊和設(shè)備機(jī)架的透視圖。
[0051 ]圖8是功率變換組合件、多個功率模塊和設(shè)備機(jī)架的一部分的透視圖。
[0052]圖9是可與圖3所示的功率變換組合件一起使用的示范性校直條的透視圖。
[0053]圖10是可與圖2所示的設(shè)備機(jī)架一起使用的備選功率變換組合件的透視圖。
[0054]圖11是可與圖2所示的設(shè)備機(jī)架一起使用的備選功率變換組合件的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0055]本文所描述的實(shí)施例提供配置成安裝在設(shè)備機(jī)架中的功率變換組合件。功率變換組合件包含至少一個傳導(dǎo)輸入功率的輸入功率路徑，以及至少一個接納器。至少一個接納器配置成接納將輸入功率變換成輸出功率的功率模塊。功率變換組合件進(jìn)一步包含至少一個分配所生成的輸出功率的輸出抽頭。功率變換組合件的組件可集成在單個殼體內(nèi)，或作為單獨(dú)的模塊來提供，所述模塊并行、串行或在操作充電或備份狀態(tài)時處理功率。
[0056]圖1是供在執(zhí)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中使用的示范性數(shù)據(jù)處理中心100的框圖。在示范性實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理中心100包含多個集成設(shè)備機(jī)架102。集成設(shè)備機(jī)架102配置成電耦合到電力源104并且直接從電力源104接收高壓交流(AC)功率106。電力源104例如是商業(yè)電網(wǎng)、兩個獨(dú)立電網(wǎng)、高壓DC或在一些實(shí)施例中的低壓DC。備選地，集成設(shè)備機(jī)架102可從使集成設(shè)備機(jī)架102能夠如本文所描述的那樣操作的任何電源接收功率。
[0057]在示范性實(shí)施例中，每個設(shè)備機(jī)架102包含整個側(cè)功率子隔間110隔開的功率設(shè)備108。功率設(shè)備108配置成將高壓AC功率106變換成低壓直流(DC)功率112，并且將低壓DC功率112提供給至少一個DC軌或匯流條114 JC軌114配置成將低壓DC功率112提供給一個或多個負(fù)載。
[0058]圖2是可與數(shù)據(jù)處理中心100(圖1所示)一起使用的示范性設(shè)備機(jī)架200的透視圖。設(shè)備機(jī)架200包含多個軌202。如圖2所示，設(shè)備機(jī)架200包含頂端204和底端206。設(shè)備機(jī)架200具有從頂端204延伸到底端206的高度H、寬度W和深度D。
[0059]圖3是可與設(shè)備機(jī)架200(圖2所示)一起使用的示范性功率變換組合件300的透視圖。圖4是安裝到設(shè)備機(jī)架200的功率變換組合件300的透視圖。具體地，如圖4所示，功率變換組合件300使用任何適合的夾緊裝置來安裝到一個或多個軌202。在示范性實(shí)施例中，功率變換組合件300定位在設(shè)備機(jī)架200的23英寸和19英寸的機(jī)架軌之間。
[0060]值得注意地，功率變換組合件300是將若干功率變換組件集成在單個的、相對容易安裝的殼體301中的單元組合件。也就是說，功率變換組合件300配置成安裝到不同類型和/或模式的設(shè)備機(jī)架，而不僅僅是設(shè)備機(jī)架200。因此，由功率變換組合件300所提供的優(yōu)點(diǎn)可通過將功率變換組合件300安裝到現(xiàn)有的設(shè)備機(jī)架來實(shí)現(xiàn)。也就是說，在沒有必須在設(shè)備機(jī)架200中進(jìn)行附加布線的情況下，功率變換組合件300將功率變換電子設(shè)備從設(shè)備機(jī)架設(shè)計分離，使得各方能夠簡單地將功率變換組合件300安裝到設(shè)備機(jī)架200中。
[0061 ]在操作中，功率變換組合件300從電力源104接收高壓AC功率106，并且將高壓AC功率106變換成低壓DC功率112(均在圖1中示出)。功率變換組合件300具有大約等于設(shè)備機(jī)架200的高度H的高度。因此，在安裝到設(shè)備機(jī)架200時，功率變換組合件300從設(shè)備機(jī)架頂端204延伸到設(shè)備機(jī)架底端206。在一些實(shí)施例中，如以下詳細(xì)所描述的，功率變換組合件300的更短版本可用來為設(shè)備機(jī)架200的一個區(qū)域而不是整個設(shè)備機(jī)架200服務(wù)。
[0062]功率變換組合件300包含頂端302和底端304。輸入功率路徑306或線集從頂端302或底端304路由。在示范性實(shí)施例中，輸入功率路徑306是AC功率路徑，其傳導(dǎo)從AC電源，例如電力源104(圖1所示)，接收的AC功率。備選地，在一些實(shí)施例中，輸入功率路徑306可傳導(dǎo)DC功率。輸入功率路徑306可在頂端302或底端304處接收功率。此外，在一些實(shí)施例中，輸入功率路徑306包含頂端302或底端304中的一個上帶有連接器的線引出端(pigtail)(均未示出)。在示范性實(shí)施例中，AC功率是480伏特的AC功率。備選地，功率可以是使功率變換組合件300能夠如本文所描述的那樣運(yùn)行的任何幅度的AC功率、DC功率或兩者的組合。例如，在一些實(shí)施例中，功率可以是多個AC電源或AC源和DC源的組合，其中一些源備份有電池后備。在示范性實(shí)施例中，輸入功率路徑306是直徑2英寸的額定傳導(dǎo)100安培(A)的導(dǎo)線管。備選地，功率輸入路徑306可具有使功率變換組合件300能夠如本文所描述的那樣運(yùn)行的任何適合的規(guī)格，包含諸如斷路器、輔助輸出端或浪涌保護(hù)裝置的項目。在一些實(shí)施例中，功率變換組合件300包含促進(jìn)各種功率組件的通風(fēng)的穿孔。
[0063]功率變換器件300還包含用于將一個或多個功率模塊連接到輸入功率路徑306的多個接納器。每個接納器310配置成接納相關(guān)聯(lián)功率模塊(圖3未示出)。在示范性實(shí)施例中，接納器310接納將來自輸入功率路徑306的AC功率變換成DC功率的整流器。例如，整流器可以是真正的三相6千瓦(kW)整流器，其從操作在從380到480VAC范圍中的三相導(dǎo)線中的每一個汲取平衡電流。備選地，例如，整流器可以是單相變換器，其汲取相到相或相到中性的功率(例如，在從200到277VAC的范圍中)。此外，在一些實(shí)施例中，至少一些接納器310接納其它類型的功率模塊。例如，在一些實(shí)施例中，功率可從一個模塊級聯(lián)到另一個，或者在一個模塊中進(jìn)行組合并且遞送到設(shè)備機(jī)架200或另一個模塊。一些模塊例如可以是在低壓或高壓下具有電池充電和放電功能的能量存儲模塊。模塊之間的通信可包含后備或備用功率以及信息。此外，在一些實(shí)施例中，通過基于服務(wù)器中的最小低電壓耐受子系統(tǒng)降低電壓，月艮務(wù)器可促進(jìn)優(yōu)化低負(fù)荷下功率模塊的效率。在示范性實(shí)施例中，功率變換組合件300包含八個接納器310。備選地，功率變換組合件300可包含使功率變換組合件300能夠如本文所描述的那樣運(yùn)行的任何數(shù)量的接納器310。
[0064]在示范性實(shí)施例中，在功率變換組合件300上提供多個輸出抽頭320。輸出抽頭320的集合能夠連接到每個接納器310處的相關(guān)聯(lián)功率模塊。輸出抽頭320的每個集合將輸出功率從相關(guān)聯(lián)功率模塊提供到容納在設(shè)備機(jī)架200中的一個或多個負(fù)載(未示出)。輸出抽頭促進(jìn)以希望的任何高度遞送輸出功率。在示范性實(shí)施例中，輸出功率是標(biāo)稱12伏特的DC功率。備選地，輸出功率可以是使功率變換組合件300能夠如本文所描述的那樣運(yùn)行的任何幅度的DC或AC功率。例如，輸出電壓能夠處于從6到60VDC的范圍，或者在一些實(shí)施例中甚至是380VDC。在一些實(shí)施例中，功率變換組合件300包含耦合到輸出抽頭320的斷路器(未示出)用于保護(hù)目的。此外，在一些實(shí)施例中，由輸出抽頭320所提供的功率輸出可被劃分(例如，通過為設(shè)備機(jī)架200的高度的每三分之一提供公共的DC母線)。
[0065]圖5是電耦合到多個功率模塊502的功率變換組合件300的透視圖。圖6和7是設(shè)備機(jī)架200、功率變換組合件300和功率模塊502的透視圖。如上所述，每個功率模塊502被接納在相關(guān)聯(lián)接納器310中。此外，如上所述，在示范性實(shí)施例中，功率模塊502將來自輸入功率路徑306的AC功率變換成DC功率，用于遞送到一個或多個負(fù)載。
[0066]如圖5所示，每個功率模塊502包含接納在相關(guān)聯(lián)整流器接納器310中的第一端504，以及接納在校直板510中的第二端506。校直板510促進(jìn)相對于接納器310和設(shè)備機(jī)架200校直功率模塊502。校直板510可使用任何合適的夾緊裝置來安裝到設(shè)備機(jī)架200的軌202。備選地，校直板510可集成到設(shè)備機(jī)架200中，從而消除了對分立校直板組件的需要。此夕卜，每個功率模塊502可包含包圍功率模塊502的布線和電氣組件的引導(dǎo)罩(guide shroud)或殼體512。
[0067]圖8是設(shè)備機(jī)架200、功率變換組合件300和功率模塊502的一部分的透視圖。如圖8所示，每個功率模塊502包含發(fā)光二極管(LED)的集合802。在示范性實(shí)施例中，每個LED集合802包含指示輸入功率或AC的狀態(tài)的第一 LED、指示輸出功率或DC的狀態(tài)的第二 LED以及指示功率模塊502本身的狀態(tài)(例如功率模塊502是否已發(fā)生故障)的第三LED。備選地，功率模塊502可包含任何合適類型和/或數(shù)量的指示器，其表示功率模塊502的操作。每個功率模塊502還包含用于有選擇性地從殼體512中逐出功率模塊502的內(nèi)容的存量控制標(biāo)簽804和控制桿806。
[0068]在一些實(shí)施例中，功率模塊502和接納器310之間的設(shè)計容限比設(shè)備機(jī)架200的設(shè)計容限更嚴(yán)厲。因此，在一些情況下，在校直板510和功率變換組合件300安裝到相應(yīng)的軌202時，功率模塊502可相對于相關(guān)聯(lián)接納器310不合需要地偏移。為糾正這種情況，可利用對準(zhǔn)或校直條，其相對于接納器310設(shè)置功率模塊502的位置。
[0069]例如，圖9是從第一端902延伸到第二端904的示范性校直條900的透視圖。第一端902包含對準(zhǔn)到功率變換組合件300的第一接納器906，并且第二端904包含對準(zhǔn)到相關(guān)聯(lián)功率模塊502的面板的第二接納器908。在示范性實(shí)施例中，校直條900定位在相關(guān)聯(lián)功率模塊502的殼體512內(nèi)。
[0070]功率變換器件300提供相對于現(xiàn)有功率變換架構(gòu)的若干優(yōu)點(diǎn)。例如，至少一些已知的功率變換架構(gòu)需要120-240VAC電源和/或需要由數(shù)據(jù)處理設(shè)備供應(yīng)商或設(shè)備機(jī)架供應(yīng)商進(jìn)行480VAC的處理。功率變換組合件300消除了這兩種需求，從而將480VAC的功率移到更靠近負(fù)載。通過提供從480VAC到負(fù)載合適的VDC的局部到負(fù)載的一步轉(zhuǎn)換，功率變換組合件降低了功率(B卩I2R)損耗。
[0071 ]此外，功率變換組合件300消除了沿設(shè)備機(jī)架200的高度向上或向下的12.5VDC母線的需要。而是，在示范性實(shí)施例中，480VAC沿輸入功率路徑306運(yùn)送(bussed)，并且由功率模塊502變換為12.5VDC。而且，功率變換組合件300相對緊湊，并且能夠在現(xiàn)有的設(shè)備機(jī)架中相對容易地實(shí)現(xiàn)。例如，在示范性實(shí)施例中，功率變換組合件300大約占據(jù)設(shè)備機(jī)架200的總體積的1/16。
[0072]圖10是備選功率變換組合件1000的透視圖。與功率變換組合件300相比，功率變換組合件1000實(shí)質(zhì)上更短，并且僅包含電耦合到輸入功率路徑1006的單個接納器1010。例如，功率變換組合件1000可具有大約20英寸的高度。例如，如與整個設(shè)備機(jī)架200相反，功率變換組合件1000可用來促進(jìn)設(shè)備機(jī)架200的僅小部分的功率變換。
[0073]圖11是又一個備選功率變換組合件1100的透視圖。與功率變換組合件1000類似，功率變換組合件1100相對短。然而，功率變換組合件1000包含第一輸入功率路徑1102和第二輸入功率路徑1104。此外，在這個實(shí)施例中，第一模塊1106和第二模塊1108電耦合到接納器1110。在操作中，第一模塊1106接收兩個輸入(即，來自第一和第二輸入功率路徑1102和1104中的每一個的輸入)，其中一個輸入被指定為主輸入，并且另一個輸入被指定為輔助輸入。在主輸入不可用時，第一模塊1106而是使用輔助輸入，并且在主輸入再次變得可用時，返回使用主輸入。在主輸入和輔助輸入之間進(jìn)行切換，第一模塊1106向第二模塊1108提供連續(xù)可用的輸入功率流。當(dāng)然，第一和第二模塊1106和1108可被組合成單個模塊。輸入能夠是AC或DC以及是高的或低的電壓。
[0074]盡管上面相對于具體功率變換配置和設(shè)備機(jī)架配置進(jìn)行了描述，但本公開預(yù)期本領(lǐng)域技術(shù)人員考慮到本公開可明白附加的配置。所描述的實(shí)施例中的任意實(shí)施例的特征可與任何其它實(shí)施例的特征一起包含，使得系統(tǒng)和方法如本文所描述的那樣運(yùn)行。
[0075]本文描述了用于功率變換和分配的系統(tǒng)和方法的示范性實(shí)施例。系統(tǒng)和方法不限于本文所描述的具體實(shí)施例，而是，系統(tǒng)的組件和/或方法的操作可獨(dú)立于以及單獨(dú)于本文所描述的其它組件和/或操作加以利用。此外，所描述的組件和/或操作也可在其它系統(tǒng)、方法和/或裝置中限定或與其它系統(tǒng)、方法和/或裝置結(jié)合使用，并且不限于僅與本文描述的系統(tǒng)一起實(shí)施。
[0076]除非另有指定，本文所圖示和所描述的本發(fā)明實(shí)施例中的操作的執(zhí)行或運(yùn)行的順序不是必需的。也就是說，除非另有指定，操作可以以任何順序執(zhí)行，并且相比于本文所公開的那些操作本發(fā)明的實(shí)施例可包含更少的操作或附加操作。例如，預(yù)期在另一個操作的之前、與其同時或在其之后執(zhí)行或運(yùn)行特定的操作處于本發(fā)明的方面的范圍之內(nèi)。
[0077]盡管本發(fā)明的各種實(shí)施例的具體特征在一些附圖中示出了而在其他附圖中未示出，但這僅僅是為了方便。按照本發(fā)明的原理，附圖中的任何特征可與任何其它附圖中的任何特征結(jié)合來提及和/或主張。
[0078]本書面描述使用包含最佳模式的示例公開了本發(fā)明，并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包含制造和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何合并的方法。本發(fā)明的可專利范圍由權(quán)利要求書限定，并且可包含本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果這類其它示例具有與權(quán)利要求書的文字語言沒有不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包含與權(quán)利要求書的文字語言無實(shí)質(zhì)區(qū)別的等同結(jié)構(gòu)元件，則它們旨在處于權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
[0079]部件清單
[0080]100數(shù)據(jù)處理中心[0081 ] 102設(shè)備機(jī)架
[0082]104電力源
[0083]106 AC功率
[0084]108功率設(shè)備
[0085]110功率子隔間
[0086]112 DC功率
[0087]114 DC軌
[0088]200設(shè)備機(jī)架
[0089]202 軌
[0090]204 頂端[0091 ]206 底端
[0092]300功率變換組合件
[0093]301 殼體
[0094]302 頂端
[0095]304 底端
[0096]306輸入功率路徑
[0097]310接納器
[0098]320輸出抽頭
[0099]502功率模塊
[0100]504 第一端
[0101]506 第二端
[0102]510校直板
[0103]512 殼體
[0104]802 LED集合
[0105]804存量控制標(biāo)簽
[0106]806控制桿
[0107]900校直條
[0108]902 第一端
[0109]904 第二端
[0110]906第一接納器
[0111]908第二接納器
[0112]1000功率變換組合件
[0113]1006輸入功率路徑
[0114]1010 接納器
[0115]1100功率變換組合件
[0116]1102第一輸入功率路徑
[0117]1104第二輸入功率路徑
[0118]1106 第一模塊
[0119]1108 第二模塊
[0120]1110 接納器
【主權(quán)項】
1.一種配置成安裝到設(shè)備機(jī)架(200)的功率變換組合件(300)，所述功率變換組合件包括: 殼體(301)，包括: 至少一個輸入功率路徑(306)，從接近所述功率變換組合件的頂端(302)延伸到接近所述功率變換組合件的底端(304)，所述至少一個輸入功率路徑配置成傳導(dǎo)輸入功率； 至少一個輸出抽頭(320)，配置成分配輸出功率；以及 至少一個接納器(310)，配置成接納功率模塊(502)，并且將所述功率模塊連接到所述至少一個輸入功率路徑和所述至少一個輸出抽頭，所述功率模塊配置成從所述輸入功率生成所述輸出功率。2.如權(quán)利要求1所述的功率變換組合件(300)，其中所述至少一個接納器(310)包含多個接納器。3.如權(quán)利要求1所述的功率變換組合件(300)，其中將所述至少一個輸入功率路徑(306)定尺寸成從接近所述設(shè)備機(jī)架(200)的頂端(204)延伸到接近所述設(shè)備機(jī)架的底端(206)。4.如權(quán)利要求1所述的功率變換組合件(300)，其中所述至少一個輸入功率路徑(306)配置成傳導(dǎo)480VAC的功率。5.如權(quán)利要求1所述的功率變換組合件(300)，其中所述至少一個輸入功率路徑(306)配置成在所述功率變換組合件的所述頂端(204)和所述底端(206)中的一個處接收所述輸入功率。6.如權(quán)利要求1所述的功率變換組合件(300)，其中所述至少一個輸出抽頭(320)配置成分配12.5VDC的功率。7.一種功率變換系統(tǒng)，包括: 設(shè)備機(jī)架(200)，包括多個軌(202); 功率變換組合件(300)，安裝到所述多個軌中的至少一個軌，所述功率變換組合件包括: 殼體(301)，包括: 至少一個輸入功率路徑(306)，從接近所述功率變換組合件的頂端(302)延伸到接近所述功率變換組合件的底端(304)，所述至少一個輸入功率路徑配置成傳導(dǎo)輸入功率； 至少一個輸出抽頭(320)，配置成分配輸出功率；以及 至少一個接納器(310);以及 至少一個功率模塊(502)，接納在所述至少一個接納器的相關(guān)聯(lián)接納器中，使得所述至少一個功率模塊連接到所述至少一個輸入功率路徑和所述至少一個輸出抽頭，所述至少一個功率模塊配置成從所述輸入功率生成所述輸出功率。8.如權(quán)利要求7所述的功率變換系統(tǒng)，其中所述至少一個輸入功率路徑(306)配置成傳導(dǎo)480VAC的功率。9.如權(quán)利要求7所述的功率變換系統(tǒng)，其中所述至少一個輸入功率路徑(306)從接近所述設(shè)備機(jī)架(200)的頂端(204)延伸到接近所述設(shè)備機(jī)架的底端(206)。10.如權(quán)利要求7所述的功率變換系統(tǒng)，進(jìn)一步包括服務(wù)器，其配置成通過降低所述輸出功率的電壓來提高所述至少一個功率模塊(502)的效率。
【文檔編號】H02M7/00GK105871225SQ201610185818
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月15日
【發(fā)明人】E·豐塔納
【申請人】通用電氣公司