專利名稱：機(jī)架配電方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及機(jī)架配電方法及裝置。
背景技術(shù)：
通信運(yùn)營商和企業(yè)網(wǎng)客戶對營運(yùn)成本(OPEX: Operating Expenditure ) 越來越重視，設(shè)備的能耗成本是運(yùn)行后的最大成本之一。同時(shí)隨著人們對環(huán) 保的重視，能耗高、低效率運(yùn)行的產(chǎn)品間接帶來二氧化碳的排放增加，加劇 對環(huán)境的破壞和礦藏能源的消耗。綠色設(shè)計(jì)概念在各個(gè)領(lǐng)域的延伸也要求用 電設(shè)備能夠運(yùn)行在較高的功率因數(shù)下從而提高系統(tǒng)的效率、降低功耗。
功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)備效率高低的一個(gè)系數(shù)，它是交流電路中有功功 率和視在功率的比值。功率因數(shù)是供用電系統(tǒng)的一項(xiàng)重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，提 高功率因數(shù)對于節(jié)約電能，降低損耗，提高變配電設(shè)備的供電能力是極其有 利的。
目前，在企業(yè)網(wǎng)環(huán)境下運(yùn)行的用電設(shè)備一般的配電工作方式是多個(gè)設(shè)備 組合安裝在一個(gè)設(shè)備機(jī)架上，由機(jī)架提供交流電源，對機(jī)架上的用電設(shè)備進(jìn) 行統(tǒng)一供電。在這種交流配電方式中，機(jī)架上的用電設(shè)備都是接受交流 220V/110V電源，各個(gè)用電設(shè)備內(nèi)部有獨(dú)立的電源變換模塊將交流電轉(zhuǎn)換為 直流，實(shí)現(xiàn)本機(jī)的供電。圖1為現(xiàn)有的機(jī)架交流配電方案示意圖，如圖l所 示，
這種方案中，由用戶配電箱提供一路交流配電(火線L、零線N、地線E) 給機(jī)架的接線端子排，在機(jī)架的接線端子排上將一路交流配電分配出多個(gè)饋 電回路(饋電回路0 7)給本機(jī)架上的各個(gè)用電設(shè)備(服務(wù)器、交換機(jī)、路 由器等)，每個(gè)設(shè)備內(nèi)部的獨(dú)立交流電源變換為自身設(shè)備需要的低電壓工作電源。這種方案是最簡單的交流配電饋送方式，如果每個(gè)設(shè)備都能工作在額 定負(fù)載情況下，則可達(dá)到最高的用電效率。
但是，用電設(shè)備自身的電源系統(tǒng)最大輸出功率是按用電設(shè)備需要的最大 功率來設(shè)計(jì)的，這樣導(dǎo)致在一些情況下，電源系統(tǒng)的最大標(biāo)稱輸出功率會(huì)大
于用電設(shè)備所需要的功率，例如用電設(shè)備運(yùn)行時(shí)，沒有達(dá)到滿配置；用電 設(shè)備空閑或數(shù)據(jù)處理量較低時(shí)；當(dāng)用電設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境狀況較好，不需要使 用制冷或加熱裝置時(shí)。
這樣在實(shí)際的應(yīng)用過程中，機(jī)架上的各個(gè)用電設(shè)備很少能運(yùn)行在額定負(fù) 載的情況下。對于各種用電設(shè)備內(nèi)部的電源變換模塊來講，如果不能在額定 負(fù)栽或者是工況下運(yùn)行，則會(huì)產(chǎn)生較多的空載損耗，具體體現(xiàn)為較低的功率 因數(shù)，如很多設(shè)備往往只能達(dá)到0.6-0.7的低功率因數(shù)運(yùn)行，不能滿足長期 運(yùn)行的節(jié)能降耗要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種機(jī)架配電方法，能夠提高機(jī)架運(yùn)行在交流電源的 電力系統(tǒng)側(cè)的功率因數(shù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)成本低。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種機(jī)架配電裝置，能夠提高機(jī)架運(yùn)行在交流電源的 電力系統(tǒng)側(cè)的功率因數(shù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)成本低。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種才幾架配電方法，該方法包4舌
通過多個(gè)交流電源模塊將機(jī)架的交流輸入轉(zhuǎn)換為多路直流輸出； 所述多個(gè)交流電源模塊的直流輸出并聯(lián)均流作為機(jī)架的直流輸入； 將所述機(jī)架的直流輸入轉(zhuǎn)換為多路獨(dú)立直流輸出，以供給用電設(shè)備。 一種機(jī)架配電裝置，該裝置包括多個(gè)交流電源模塊和直流分配模塊； 所述多個(gè)交流電源模塊，與機(jī)架的交流輸入相連，用于將機(jī)架的交流輸入轉(zhuǎn) 換為多路直流輸出；所述多個(gè)交流電源模塊的直流輸出并聯(lián)均流作為機(jī)架的 直流輸入，并與直流分配才莫塊相連；所述直流分配模塊，用于將所述機(jī)架的直流輸入轉(zhuǎn)換為多路獨(dú)立直流輸 出，以供給用電設(shè)備。
由上述的技術(shù)方案可見，本發(fā)明的這種機(jī)架配電方法和配電裝置，可以 實(shí)現(xiàn)可配置的電源模塊工作控制，提高這個(gè)機(jī)架運(yùn)行在交流電源的電力系統(tǒng) 側(cè)的功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、降低功耗的效果。同時(shí)對于機(jī)架內(nèi)的多個(gè)網(wǎng)路設(shè) 備來講，實(shí)際上是接收本機(jī)架所有交流電源變換模塊的輸出，這樣實(shí)現(xiàn)了多 電源并聯(lián)供電，提高了可靠性，解決了當(dāng)前單純的交流配電機(jī)架的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 電源模塊無備份問題。并且通過機(jī)架內(nèi)部的統(tǒng)一直流供電，也可以實(shí)現(xiàn)不同 設(shè)備的歸一化和標(biāo)準(zhǔn)化電源變換，從而進(jìn)一步降低成本。


圖1為現(xiàn)有的機(jī)架交流配電方案示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例的4幾架配電方法流程圖3為本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)架配電裝置結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明實(shí)施例的監(jiān)控模塊結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)架配電裝置線路連接示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉 實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本發(fā)明主要是在利用多個(gè)均流冗余并聯(lián)運(yùn)行的交流電源模塊將用戶配 電箱提供給機(jī)架交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源，提供本機(jī)架上各個(gè)設(shè)備需要的直 流電源。該方法采用了多個(gè)均流運(yùn)行的交流電源模塊來進(jìn)行統(tǒng)一直流供電， 可以靈活控制啟用運(yùn)行的交流電源模塊的數(shù)量，每個(gè)交流電源模塊的功率由 輸出功率和自身損耗功率組成，輸出功率是提供給設(shè)備使用的，而損耗功率 是交流電源變換模塊工作時(shí)必須消耗的，當(dāng)運(yùn)行的交流電源模塊的最大標(biāo)稱 輸出功率之和大于機(jī)架內(nèi)設(shè)備所需要的功率，即運(yùn)行的交流電源模塊的實(shí)際
6輸出功率時(shí)，可以關(guān)閉一些交流電源變換模塊，這些交流電源變換模塊的自 身損耗功率就被節(jié)省了 ，從而提高正在運(yùn)行的交流電源模塊的運(yùn)行效率和功
率因數(shù)。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)架配電方法流程圖，如圖2所示，該方法包括 步驟201，多個(gè)交流電源模塊將機(jī)架的交流輸入轉(zhuǎn)換為多路直流輸出。 機(jī)架的交流輸入可以是一路或者多路，可以通過接線端子排可以將機(jī)架
的一路交流輸入轉(zhuǎn)換為多路交流輸入，每一個(gè)交流電源模塊與一路交流輸入
相連，將一路交流輸入轉(zhuǎn)換為一路直流輸出。所有交流電源模塊的輸入端并
聯(lián)連接到機(jī)架的交流輸入上。
步驟202 ，所述多個(gè)交流電源模塊的直流輸出并聯(lián)均流作為機(jī)架的直流輸入。
所有交流電源模塊均須支持直流輸出的并聯(lián)均流運(yùn)行，均流運(yùn)行方式可 以采用任何現(xiàn)有均流運(yùn)行方式，例如無源均流或外加控制器均流等。
步驟203,將所述機(jī)架的直流輸入轉(zhuǎn)換為多路獨(dú)立直流輸出，提供給用 電設(shè)備。
通過機(jī)架上的直流電源接線端子排可以提供多個(gè)獨(dú)立的直流饋電回路 給本機(jī)架上的用電設(shè)備。電壓可以根據(jù)需要采用-48V、 96V或者是12V等。
另外，系統(tǒng)還可以配備實(shí)現(xiàn)監(jiān)控管理交流電源變換模塊的功能單元，例 如對機(jī)架中設(shè)置的所有交流電源模塊進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)測機(jī)架中運(yùn)行的交流電源 模塊的工作狀態(tài)，如實(shí)際工作時(shí)的輸出功率或者是功率因數(shù)等，根據(jù)運(yùn)行的 交流電源模塊的總標(biāo)稱輸出功率和實(shí)際總輸出功率的監(jiān)控結(jié)果，調(diào)整運(yùn)行中 的交流電源模塊的數(shù)量，即根據(jù)機(jī)架內(nèi)部運(yùn)行設(shè)備的實(shí)際工作情況或者是業(yè) 務(wù)流量，即這種運(yùn)行情況反應(yīng)為單機(jī)功率消耗上的不同，決定投入并聯(lián)均流 運(yùn)行的交流電源模塊的數(shù)量；若運(yùn)行中的交流電源模塊的總標(biāo)稱輸出功率大 于實(shí)際總輸出功率，且這個(gè)差值達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值，則關(guān)閉一個(gè)或多個(gè)交流電 源模塊；若運(yùn)行中的交流電源模塊的總標(biāo)稱輸出功率小于實(shí)際總輸出功率， 且差值達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值，則開啟一個(gè)或多個(gè)交流電源模塊。這個(gè)閾值可以根據(jù)交流電源模塊在不同的運(yùn)行狀態(tài)中的功率因數(shù)設(shè)置，總的原則是保證交流 電源模塊工作在盡可能高的功率因數(shù)狀態(tài)，例如設(shè)置為單個(gè)交流電源模塊的 標(biāo)稱輸出功率的80%。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)架配電裝置結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，該裝置 包括多個(gè)交流電源模塊301和直流分配模塊302,可以安裝在任何機(jī)架上。
多個(gè)交流電源模塊301中的每一個(gè)交流電源模塊301，與機(jī)架的交流輸 入相連，用于將機(jī)架的交流輸入轉(zhuǎn)換為直流輸出；多個(gè)交流電源模塊301的 直流輸出并聯(lián)均流作為機(jī)架的直流輸入。
所述直流分配模塊302，與所述所有交流電源模塊301的直流輸出相連， 用于將所述機(jī)架的直流輸入轉(zhuǎn)換為多路獨(dú)立直流輸出，提供給用電設(shè)備。
較佳地，該裝置可以進(jìn)一步包括交流分配模塊，與所述機(jī)架的交流輸入 相連，用于將機(jī)架的一路交流輸入轉(zhuǎn)換為多路交流輸出；每一個(gè)交流電源模 塊與一路交流輸出相連。當(dāng)然， 一般的機(jī)架上都提供可以實(shí)現(xiàn)將一路交流輸 入轉(zhuǎn)換為多路交流輸入的交流分配模塊，例如接線端子排，另外，機(jī)架直接 提供多路交流輸入也是可以的。
為了實(shí)現(xiàn)更好的實(shí)現(xiàn)對交流電源模塊的控制，該裝置還可以進(jìn)一步包 括.
監(jiān)控模塊303，與所述每一個(gè)交流電源模塊301相連，用于對每一個(gè)交 流電源模塊301進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)運(yùn)行中的交流電源模塊301的總標(biāo)稱輸出功 率和實(shí)際總輸出功率的監(jiān)控結(jié)果，調(diào)整啟用的交流電源模塊301的數(shù)量。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例的監(jiān)控模塊結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，監(jiān)控模塊可以 包括
標(biāo)稱功率監(jiān)控單元401,與每一個(gè)交流電源模塊301相連，用于監(jiān)控運(yùn)行 中的交流電源模塊301的總標(biāo)稱輸出功率；
實(shí)際功率監(jiān)控單元402，與每一個(gè)交流電源模塊301相連，用于監(jiān)控運(yùn)行 中的交流電源才莫塊301的實(shí)際總輸出功率；
控制單元403,與所述標(biāo)稱功率監(jiān)控單元301和實(shí)際功率監(jiān)控單元402分別相連，并與每一個(gè)交流電源模塊301相連；
若運(yùn)行中的交流電源模塊301的總標(biāo)稱輸出功率大于實(shí)際總輸出功率，且 差值達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值，則關(guān)閉一個(gè)或多個(gè)交流電源;漠塊301;
若運(yùn)行中的交流電源模塊3 01的總標(biāo)稱輸出功率小于實(shí)際總輸出功率， 且差值達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值，則開啟一個(gè)或多個(gè)交流電源模塊301。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)架配電裝置線路連接示意圖，如圖5所示，用 戶配電箱提供一路交流輸入(火線L、零線N、地線E)給機(jī)架，并通過接 線端子排1分為6路交流輸入，這6路交流輸入分別連接6個(gè)交流電源模塊 (交流電源模塊0 5) ， 6個(gè)交流電源模塊將交流輸入轉(zhuǎn)換為直流輸出，并 在并聯(lián)均流方式下運(yùn)行；6路直流輸出并聯(lián)連接到接線端子排2，通過接線 端子排2將6路直流輸出分為8路獨(dú)立直流饋線(饋電回路0 7)提供給機(jī) 架上的用電設(shè)備(服務(wù)器、交換機(jī)、路由器等)。
由上述的實(shí)施例可見，本發(fā)明的這種才幾架配電方法和配電裝置，可以實(shí) 現(xiàn)可配置的電源模塊工作控制，提高這個(gè)機(jī)架運(yùn)行在交流電源的電力系統(tǒng)側(cè) 的功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、降低功耗的效果。同時(shí)對于機(jī)架內(nèi)的多個(gè)網(wǎng)路設(shè)備 來講，實(shí)際上是接收本機(jī)架所有交流電源變換模塊的輸出，這樣實(shí)現(xiàn)了多電 源并聯(lián)供電，提高了可靠性，解決了當(dāng)前單純的交流配電機(jī)架的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備電 源模塊無備份問題。并且通過機(jī)架內(nèi)部的統(tǒng)一直流供電，也可以實(shí)現(xiàn)不同設(shè) 備的歸一化和標(biāo)準(zhǔn)化電源變換，從而進(jìn)一步降低成本。
所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式而已，并不用于限 定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等 同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種機(jī)架配電方法，其特征在于，該方法包括通過多個(gè)交流電源模塊將機(jī)架的交流輸入轉(zhuǎn)換為多路直流輸出；所述多個(gè)交流電源模塊的直流輸出并聯(lián)均流作為機(jī)架的直流輸入；將所述機(jī)架的直流輸入轉(zhuǎn)換為多路獨(dú)立直流輸出，以供給用電設(shè)備。
2、 如權(quán)利要求1所述的機(jī)架配電方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括 對每一個(gè)交流電源模塊進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)運(yùn)行中的交流電源模塊的總標(biāo)稱輸出功 率和實(shí)際總輸出功率的監(jiān)控結(jié)果，調(diào)整啟用的交流電源模塊的數(shù)量。
3、 如權(quán)利要求2所述的機(jī)架配電方法，其特征在于，所述根據(jù)運(yùn)行中的交 流電源模塊的總標(biāo)稱輸出功率和實(shí)際總輸出功率的監(jiān)控結(jié)果，調(diào)整啟用的交流 電源模塊的數(shù)量包括若運(yùn)行中的交流電源模塊的總標(biāo)稱輸出功率大于實(shí)際總輸出功率，且差值 達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值，則關(guān)閉一個(gè)或多個(gè)交流電源模塊；若運(yùn)行中的交流電源模塊的總標(biāo)稱輸出功率小于實(shí)際總輸出功率，且差值 達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值，則開啟一個(gè)或多個(gè)交流電源模塊。
4、 如權(quán)利要求l、 2或3所述的機(jī)架配電方法，其特征在于，所述多個(gè)交 流電源模塊將機(jī)架的交流輸入轉(zhuǎn)換為多路直流輸出包括通過接線端子排將機(jī)架的一路交流輸入轉(zhuǎn)換為多路交流輸出，每一個(gè)交流 電源模塊將一路交流輸出轉(zhuǎn)換為一路直流輸出。
5、 如權(quán)利要求1、 2或3所述的機(jī)架配電方法，其特征在于，所述將機(jī)架 的直流輸入轉(zhuǎn)換為多路獨(dú)立直流輸出包括通過接線端子排將機(jī)架的直流輸入轉(zhuǎn)換為多路直流輸出。
6、 一種機(jī)架配電裝置，其特征在于，該裝置包括多個(gè)交流電源模塊和直 流分配模塊；所述多個(gè)交流電源模塊，與機(jī)架的交流輸入相連，用于將機(jī)架的交流輸入 轉(zhuǎn)換為多路直流輸出；所述多個(gè)交流電源模塊的直流輸出并聯(lián)均流作為機(jī)架的直流輸入，并與直流分配模塊相連；所述直流分配模塊，用于將所述機(jī)架的直流輸入轉(zhuǎn)換為多路獨(dú)立直流輸出， 以供給用電設(shè)備。
7、 如權(quán)利要求6所述的機(jī)架配電裝置，其特征在于，該裝置進(jìn)一步包括 交流分配模塊，連接于所述機(jī)架的交流輸入和所述多個(gè)交流電源模塊之間，用于將機(jī)架的一路交流輸入轉(zhuǎn)換為多路交流輸出； 所述每一個(gè)交流電源模塊與 一路交流輸出相連。
8、 如權(quán)利要求7所述的機(jī)架配電裝置，其特征在于，該裝置進(jìn)一步包括 監(jiān)控模塊，與每一個(gè)所述交流電源模塊相連，用于對每一個(gè)所述交流電源模塊進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)運(yùn)行中的交流電源模塊的總標(biāo)稱輸出功率和實(shí)際總輸出功 率的監(jiān)控結(jié)果，調(diào)整啟用的交流電源模塊的數(shù)量。
9、 如權(quán)利要求8所述的機(jī)架配電裝置，其特征在于，所述監(jiān)控模塊包括 標(biāo)稱功率監(jiān)控單元，與所述每一個(gè)交流電源模塊相連，用于監(jiān)控運(yùn)行中的交流電源模塊的總標(biāo)稱輸出功率；實(shí)際功率監(jiān)控單元，與所述每一個(gè)交流電源模塊相連，用于監(jiān)控運(yùn)行中的 交流電源模塊的實(shí)際總輸出功率；控制單元，與所述標(biāo)稱功率監(jiān)控單元、實(shí)際功率監(jiān)控單元及每一個(gè)交流電 源模塊分別相連；若運(yùn)行中的交流電源模塊的總標(biāo)稱輸出功率大于實(shí)際總輸出功率，且差值 達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值，則關(guān)閉 一個(gè)或多個(gè)交流電源^t塊；若運(yùn)行中的交流電源模塊的總標(biāo)稱輸出功率小于實(shí)際總輸出功率，且差值 達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值，則開啟 一個(gè)或多個(gè)交流電源^t塊。
10、 如權(quán)利要求6 9中任一權(quán)利要求所述的機(jī)架配電裝置，其特征在于， 所述直流分配模塊和交流分配模塊均為接線端子排。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機(jī)架配電方法和配電裝置，該方法包括通過多個(gè)交流電源模塊將機(jī)架的交流輸入轉(zhuǎn)換為多路直流輸出；所述多個(gè)交流電源模塊的直流輸出并聯(lián)均流作為機(jī)架的直流輸入；將所述機(jī)架的直流輸入轉(zhuǎn)換為多路獨(dú)立直流輸出，以供給用電設(shè)備。本發(fā)明的這種機(jī)架配電方法和配電裝置，可以通過對交流電源模塊的單獨(dú)控制，實(shí)現(xiàn)對總標(biāo)稱輸出功率的控制，從而提高機(jī)架運(yùn)行在交流電源的電力系統(tǒng)側(cè)的功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、降低功耗的效果。
文檔編號H02J3/18GK101582591SQ20091008668
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月17日
發(fā)明者丁建明, 王心遠(yuǎn) 申請人:杭州華三通信技術(shù)有限公司