CN100442632C - 电信电源系统中的点击式自动模块配置和电池配置 - Google Patents

电信电源系统中的点击式自动模块配置和电池配置 Download PDF

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Abstract

一种电信电源系统的一种自动配置系统包括一条电源总线和一条通信总线。一个连接到通信总线的控制器采用一种串行通信协议。一个模块向控制器发送一个标识信号，该标识信号中包含模块的标识号。模块包括整流器模块、电池连接模块和配电模块。每个模块在该模块最初连接到电源总线和通信总线后发送标识信号。控制器接收来自模块的标识信号。控制器存储标识号并生成模块的模块ID，该模块ID被发送给模块，以便其在与控制器的进一步通信中使用。

Description

电信电源系统中的点击式自动模块配置和电池配置
技术领域
本发明涉及电信电源系统。本发明尤其涉及电信电源系统中的自动模块配置以及用于配置电信电源系统使之用用户选择的不同备用电池工作的一个增强后的图形用户接口系统和方法。
背景技术
电信电源系统通过采用从交流(AC)电源产生直流(DC)电压的整流器。配电模块包括将整流器连接到负载并分配电流到负载的电路断路器。电信电源系统中的典型负载包括电话交换机、蜂窝设备、路由器以及其它相关设备。在失去AC电源的情况下，电信电源系统一般依靠备用电池来提供电能以及避免由于失去服务而造成的代价高昂的停机时间。电话交换机、蜂窝设备和路由器通常携带有数据流和/或数千路通话，如果失去电源，通话将被中断，造成巨大的收入损失。
常规电信电源系统通常要求技术非常熟练的工程师和技术人员来设计、安设并配置电信电源系统。让技术不那么熟练的人员来安设电信电源系统是存在潜在危险的，因为其中涉及了大电流，而且当发生错误服务被中断时，有时代价是非常大的。如果要求技术非常熟练的工程师和技术人员加入，操作电信电源系统的费用相对来说仍是高昂的。如果有类似于服务中断的问题发生，在等待受过正确训练的工程师或技术人员到来的同时将产生巨大的时间延误。为减少系统所有者的花费，电信电源系统的制造商一直在简化其系统以便减少安设系统和诊断问题对人员专业技能的要求。
大多数消费者不知道电话公司通过电话线为语音通信信号提供48伏直流(DC)电压。即使当用户失去交流(AC)电源时，电话线也传送DC电压以支持语音通信信号。DC电压由一般位于中央电话局交换处和其它分局的电信电源系统提供。电信电源系统还为交换机和有关电信设备提供电源，电话基础设备就运行在这些交换机和有关电信设备上。电信电源系统通常包括蓄电池组，以确保当AC电源中断时能够维持DC供电电压。
除交换机外，其它电信系统也要求不间断的DC电源供应。这些系统包括Internet交换机和路由结点、蜂窝电话设备以及其它电信系统设备。虽然电压和电流要求可能有所不同，但所有这些电信系统都需要带有备用电池系统的可靠的DC电源供应。
一个中等大小的电信电源系统的蓄电池组通常包括一大板或多大板备用电池，每板包括一串或多串电池，每串包括24至26个电池。当需要较长的备用期时，则增加电池串的数目和/或大小。典型安装中的备用电池代表了相当大的投资。通常，备用电池的成本等于或大于电信电源系统中的其余组件。工程师集中精力于在最小化操作成本的同时最大化备用电池的寿命，这是可以理解的。
更换电信电源系统中的备用电池可能是紧迫的要求。电信电源系统是设计为输送高电流的。典型直径为几英寸的耐磨损电缆被用于输送电流。为最优化备用电池寿命，电信电源系统在加入新电池时一般需要初配置、再配置，以及/或者在更换备用电池时需要再配置。例如，各种备用电池之间由于结构不同，其浮动电压、最大操作电压、充电电流以及其它参数是不同的。
多个备用电池制造商和型号可用于电信电源系统。通过常规技术配置电信电源系统使之采用某种特定类型的备用电池运行需要考虑多个参数。需要经过高等训练的工程师来确定某种特定备用电池的正确的浮动电压、告警和其它设置。需要经过高等训练的工程师这一点增加了获取和操作电信电源系统的成本。
发明内容
根据本发明的一种自动模块配置系统允许快速并简捷地安装电信电源系统，并在以后对其进行扩充。自动模块配置系统包括这样一些模块，当它们最初被连接到电信电源系统上时，能够识别它们在串行通信总线上的序列号。一个与电信电源系统有关的控制器接收并存储模块的序列号，并为其随后与控制器和其它模块的通信而分配一个模块ID。因为串行通信协议的一个标识符包不能容纳整个序列号，所以序列号的一部分被编码到标识符包而其余部分被编码到数据包中。如果与两个模块有关的数据包之间发生冲突，则重新编码并发送新的标识符包和数据包，直到不再发生冲突并且模块ID被分配。
本发明提供了一种方便得多且对用户友好得多的系统，用于设置电信电源系统中的电池参数。本发明提供了一个简单的图形用户接口，用于选择诸如电池制造商和电池型号等参数。本发明采用了一个用户界面管理器，它接收用户输入，并与数据库管理器连接以访问数据库。数据库管理器用制造商和型号标识访问所选择的备用电池的预先存储的参数表。参数和其它用户提供的信息被用于生成具体安装的正确设置。
优选实施例的软件结构允许使用位于主控制器上的显示屏幕和触摸垫组件或使用web浏览器通过远程站点来进行设置。另外，数据库可从远程站点更新。这样，技术人员或工程师可从远程站点重新配置电信电源系统。这增加了协调维护人员的时间表的灵活性，并且减少了操作系统所需的全部费用中请技术人员出席的部分。另外，技术人员可远程修改、删除或添加备用电池记录，以保持数据库最新。
要更加全面地了解本发明及其目的和优点，请参阅下列说明和附图。
附图说明
图1是说明根据本发明的一个电信电源系统的框图，该系统包括一个连接到多个负载的框架，以及一个电池板，其上有多个电池单元。
图2是图1的功能框图；
图3是一个部分配置的电信电源系统的功能框图；
图4是图2和图3的负载配电模块的更详细的功能框图；
图5是图2和图3的整流器模块的更详细的功能框图；
图6是图2和图3的电池连接模块的更详细的功能框图；
图7A说明了串行通信协议所采用的一个标识符包；
图7B说明了串行通信协议所采用的一个数据包；以及
图8是说明自动配置一个模块，使其在串行通信系统中通信的步骤的流程图。
图9是根据本发明的一个电信电源系统的框图，该系统包括一个连接到多个负载的框架，以及一个电池板，其上有多个电池单元。
图10是图1的电信电源系统的功能框图；
图11是图1的配电模块的更详细的功能框图；
图12是图1的整流器模块的更详细的功能框图；
图13是图1的电池连接模块的更详细的功能框图；以及
图14是说明根据本发明的一个电池配置系统的功能框图。
具体实施方式
现参见图1，一个电信电源系统10包括一个或多个框架12，其中框架12包括一个滑轨16。直流(DC)总线30包括第一和第二导线32和34，它们沿垂直方向顺着滑轨16延伸。一个绝缘层(未显示)分隔开第一和第二导线32和34。一条通信总线40位于邻近DC总线30处，同样包括一个绝缘层(未显示)使通信总线40与第一和第二导线32和34绝缘。
电信电源系统10的设计是模块化的，以便能够通过向电信电源系统10增加或从中移除模块而很容易地改变系统的容量。通过使用模块连接器(未显示)帮助模块与框架12连接和断开连接，电信电源系统10的设计已获得最优化。
电信电源系统10包括一个或多个电池连接模块44，它连接到DC总线30和通信总线40。电池连接模块44连接到电池板48，其中电池板48包括多个电池单元50。在优选实施例中，每个电池单元50提供二伏特电压输出以及相对高的电流输出。电池单元50连接成电池串(图2中标为106)，该电池串包括24至26个电池单元。每个电池串为电话交换机和路由器应用提供48VDC。根据所需的电池备用时间长度和要提供的负载大小，电池的大小和/或数目可更改。如果需要，可采用其它电压、电池串大小和包排列，熟练的技术人员将欣赏这一点。
一个或多个配电模块56连接到DC总线30和通信总线40。配电模块56向一个或多个负载60分配电源，这些负载可能是电信交换机、蜂窝设备和路由器。例如在图1中，配电模块56-1向负载66、68和70输送电能。配电模块56-2向负载72、74、76和78输送电能。为简洁起见，省略了负载和备用电池间的连接。
主控制器86连接到DC电源总线30和通信总线40。主控制器86包括一个显示器90和一个输入设备94，该输入设备可包括一个触摸垫96和按钮98和100。显示器还可是计算机监视器。输入设备94和显示器90可合并为一个触摸屏显示器。还可采用一个键盘和一个鼠标。主控制器86宜提供一个类似于Internet浏览器的接口，它通过使用触摸垫96以常规的指向和点击方式浏览，或使用触摸垫96及按钮98和100浏览。可替换地，还可提供一个基于文本的菜单驱动的接口。
电信电源系统10进一步包括一个或多个整流器模块104，这些整流器连接到DC总线30和通信总线40。每个整流器模块104独立地通过一个电路断路器(未显示)连接到一个或多个AC电源105，AC电源可由公用电源或其它电源生成装置提供。
现参见图2，它更详细地说明了图1中的电信电源系统10。使用中，AC电源105提供的电压通常在80至300VAC之间，其频率为45至65Hz。整流器模块104整流AC电源，提供可控的输出电压和电流。对于电话交换机和路由器应用，整流器标称为50或200安培，额定电压48VDC。运行过程中，整流器104通常以52至54VDC(取决于电池特性)的浮动电压运行，以避免电池放电。在不背离本发明精神的情况下，整流器可提供其它级别的电压和电流，熟练的技术人员将欣赏这一点。
根据所采用的电池类型，整流器模块104的输出电压通常会高于48伏。一个或多个电池串106连接到电池模块44。典型情况下，整流器模块104以电池的浮动电压运行，以便正常运行时电池不释放或只释放很少量电流，且备用电池保持已充电的状态。整流器模块44宜包括一个分流支路以及一个模拟到数字(A/D)转换器以读出整流器电压和整流器电流。整流器模块104通过通信总线40向控制器86发送整流器电压和电流信号。控制器宜采用对噪声不敏感的串行通信协议。在优选实施例中，通信系统采用CAN协议，如CAN2.0B。
配电模块56包括一个或多个电路断路器，这些电路断路器宜为模块化的插入式电路断路器，以便于安装和去除。配电模块将负载60连接到电源总线30。
现参见图3，它说明了一个部分配置的电信电源系统。在适当的位置采用了图1和图2的附图标记。首先，主控制器86连接到DC总线30和通信总线40。应至少连接一个整流器模块104和/或一个备用电池以便为主控制器86提供电能。由于每个模块(配电模块56-1、整流器模块104-1和电池连接模块44)都连接到DC总线30和通信总线40，因此这些模块自动与主控制器86连接，以配置它们进一步与主控制器86和电信电源系统10中其它模块通信。
电信电源系统10的模块化设计使经验不那么丰富的技术人员也能够根据需要向电信电源系统10增加模块。技术人员只需将模块放到滑轨16的正确位置并将模块滑进。主控制器周期性地向模块发送确认请求信号。如果模块先前未被配置，则该模块生成一个标识信号，该信号被控制器86接收。标识信号包括模块的序列号以及对模块ID的请求。主控制器86接收标识信号，存储序列号，并为模块分配模块ID，使模块与主控制器86和其它模块进行进一步串行通信。控制器86在其存储器中的一个表中存储每个连接到电信电源系统107的模块的序列号及模块ID。一旦模块被配置，它将向主控制器86发送一个包含模块ID的数据包，以确认其收到了模块ID。当主控制器86发送后续确认请求信号时，模块将发送包含模块ID的确认消息。如果模块未能发送响应确认请求信号的确认消息，则主控制器86假定模块已被移除和/或出现故障。
现参见图4，它更详细地说明了配电模块56，该配电模块包括一个神经元120，一个接触点124，一个输入/输出(I/O)接口128，一个模拟到数字(A/D)转换器132，以及一条分流支路136。读出导线140和142读出接触点124上的电压。接触点124提供负载断开。神经元120通过I/O接口128促动接触点124。因为接触点是单一故障点，所以某些系统操作者选择电池断开而不是负载断开。当接触点124出现故障时，到负载的电能中断。当使用电池断开时，接触点出现故障时负载不会中断。如果需要可同时采用两种类型的断开。
负载60通过电路断路器(未显示)连接到配电模块56。读出导线140和144测量分流支路136上的电压降，以便神经元120和A/D转换器132计算负载电流。读出导线144和146测量负载60上的电压降。神经元120执行本地计算和处理并提供与主控制器86和其它模块的I/O通信。
现参见图5，它说明了整流器模块104，该整流器模块包括一个整流器150，一条分流支路152，一个A/D转换器154，一个神经元156和一个I/O接口160。整流器150连接到AC电源105。整流器150整流交变电流电源输入并提供可控的DC电压和电流输出。读出导线170和172测量分流支路152上的电压降，该电压降被用于计算整流器的输出电流。读出导线170和174读出整流器的输出电压。神经元156执行本地处理和计算，并提供与其它模块和主控制器86的I/O通信。
现参见图6，它更详细地说明了电池连接模块44。电池控制模块44包括一个接触点190，一条分流支路192，一个A/D转换器194，一个I/O接口196以及一个神经元200。接触点190使电池与电信电源系统10连接或断开连接。特别地，当备用电池放电到一个低电压断开阈值之下时，主控制器86和/或神经元200打开接触点190。读出导线204和206读出接触点190上的电压降。读出导线206和208读出分流支路192上的电压降，该电压降被用于计算电池的电流输出。读出导线208和210测量电池电压。A/D转换器194与I/O接口196通信，提供电流和电压测量值。神经元200执行本地处理和计算，并与其它模块和主控制器86通信。
现回到图3，当模块44、56和104最初连接到电信电源系统107时，当接收到来自主控制器86的确认请求信号时，神经元120、156和200在通信总线40上发送标识信号。模块生成的标识信号被主控制器86接收。标识信号包括模块的序列号。控制器存储序列号并为模块分配模块ID。控制器86向神经元120、156和200发送模块ID。此后通过通信总线40与模块进行的通信将采用模块ID。当主控制器86发送确认请求信号时，模块发送包含模块ID的确认消息。
现参见图7A和7B，当使用串行通信协议进行通信时，每条消息包括一个标识符包220和一个数据包224。在配置后发生的正常通信中，标识符包220包含系统信息和模块ID。标识符包220后通常跟随着数据包224，其中一般包含数据。
当要连接的模块的序列号所需的比特比标识符包220里可用于模块ID的比特多时，则出现了问题。在这种情况下，当模块最初被连接时，序列号里只有一部分能够用在标识信号的标识符包里。可能存在同时有多个模块连接到通信总线40的情况。当一个模块的序列号中被选择用于标识包的部分与另一个模块的序列号中被用于另一个标识信号的标识符包的部分相符合时，则产生了问题。
CAN串行通信协议对标识符包采用判决法。例如，当第一模块最初被连接时，第一模块的标识信号的标识符包的第一比特被发送。如果另一模块的标识信号的标识符包的第一比特与之相同，则两个标识符包的第二比特均被发送。如果第二比特不同，CAN协议将优先权给予该比特为”1”的标识符包，而该比特为”0”的标识符包将被延迟，直到具有”优先权”的消息的标识符包和数据包已被发送。但如果两个模块的标识符包相同，则将发生数据包的冲突。当发生冲突时两条消息均会失败。因为数据包包含了序列号的其余部分，而序列号被假定为唯一的数字/字母组合，因此即使标识符包相同，两个模块的数据包也永不会相同。即使当标识符包相同，数据包不同时，也一定会发生冲突，两条消息都会失败。
CAN协议定义了一个29比特的标识符包220和一个8字节的数据包224。标识符包中的某些比特是CAN协议固有的，其余比特是由用户定义的。本发明采用的标识符包包括一个优先权域226，它包含比特26-28。比特21至25(标识为228)目前被保留。第一序列号域230包括比特13至20，它包含序列号的一字节。流动域231包含比特12，当消息从神经元向主控制器86传送时，它被设为”0”。当消息从主控制器86向神经元传送时，流动域231被设为”1”。命令域232包含比特10和11，并标识自动配置功能、同级到同级功能、主到从功能以及从到主功能。字节位置域234包含比特8和9，并标识标识符包中包含的序列号的第一序列号字节。第二序列号域236包含模块的序列号的第二字节。
数据包224包含一字节”0”，其中有一个命令域242和一个神经元组域244。当发送标识信号时字节1至6宜包含模块序列号的连续字节。
首先，标识符包的第一序列号域230包含序列号的第1字节，第二序列号域236包含第2字节。序列号的第3至第8字节分别分配到数据包224的第1至第6字节。如果发生判决，标识符包220和数据包224保持不变。具有优先权的消息继续被发送，而无优先权的消息被延迟。
如果发生冲突，两个模块的标识符包220和数据包224均被改变。第一序列号域230被序列号的第3字节所取代，第二序列号域236被序列号的第4字节所取代。数据包224的第1至第4字节由序列号的第5至第8字节填充。数据包224的第5和第6字节由序列号的第1和第2字节填充。
如果再次发生冲突，第一序列号域230被序列号的第5字节取代。第二序列号域236被序列号的第6字节取代。数据包224的第1和第2字节被序列号的第7和第8字节取代。数据包224的第3至第6字节被序列号的第1至第4字节取代。在不背离本发明精神的情况下，当发生冲突时，可采用其它技术来定位和轮转标识符包和数据包里的序列号的字节，熟练的技术人员将欣赏这一点。
现参见图8，一个流程图说明电信电源系统10中的自动配置模块的步骤。在优选实施例中，在主控制器86和与被配置的模块相关的神经元(如图3中的神经元120、156和200)中均会发生控制。可采用控制器和神经元的其它组合进行控制，熟练的技术人员将欣赏这一点。在步骤250，控制开始。在步骤252，神经元在开始被插入滑轨16后，产生一个标识信号，其中包括一个标识符包和一个数据包。模块也可以在电信电源系统10加电之前连接起来。在步骤256，神经元开始通过在通信总线40上串行发送标识符包的每一比特来发送标识信号。在步骤258，神经元判定标识符包是否发送成功。如果发生判决，则标识符包可能被延迟，直到该标识符包能够在通信总线40上确立优先权。如果标识符包未被发送，则控制循环回到步骤256。
当标识符包被发送后，控制继续步骤260以发送数据包。在步骤262，神经元判定数据包是否有冲突。如果发生冲突，则控制继续步骤264，在这里神经元产生新的标识信号。神经元移动标识符包和数据包里的序列号字节并更改字节位置域234。然后控制循环到步骤256。
如果未发生冲突，控制继续步骤266，在这一步中主控制器86存储模块的序列号字节。控制器86应重新集合这些字节成为模块序列号。控制继续步骤268，在这一步中，主控制器86为模块分配一个模块ID。控制继续步骤270，在这一步中，主控制器86向模块发送模块ID。然后，控制继续步骤274，在这一步中模块的神经元在后续串行通信的标识符包中采用模块ID。此模块的控制结束在步骤276，然后控制器以同样的顺序配置其余的模块。
现参见图9，它说明了一个电信电源系统1010，该系统包括一个或多个框架1012，每个框架包括一个滑轨1016。一条直流(DC)总线1030包括第一和第二导线1032和1034，它们沿垂直方向顺着滑轨1016延伸，并被一个绝缘层(未显示)分隔开。一条通信总线1040位于邻近DC总线1030处，同样包括一个绝缘层(未显示)，它使通信总线1040与第一和第二导线1032和1034绝缘。
电信电源系统1010的设计是模块化的，以便能够通过向电信电源系统1010增加或从中移除模块而很容易地改变系统的容量。通过使用模块连接器(未显示)帮助模块与框架1012连接或断开连接，电信电源系统1010的设计已获得最优化。
电信电源系统1010包括一个或多个电池连接模块1044，它们连接到DC总线1030和通信总线1040。电池连接模块1044连接到备用电池板1048，其中备用电池板1048包括多个电池单元1050。在优选实施例中，每个电池单元提供二伏特电压输出以及相对高的电流输出。电池单元1050通常连接成电池串(图10中标为1106)，该电池串包括24至26个电池单元。每个电池串为电话交换机和路由器应用提供48VDC。根据所需的电池备用时间长度和要提供的负载大小，电池的大小和/或数目可更改。对于有其它电源要求的电信电源系统，可采用其它电压、电池串大小和包排列，熟练的技术人员将欣赏这一点。
一个或多个配电模块1056连接到DC总线1030和通信总线1040。配电模块1056向一个或多个负载1060分配电源，这些负载可能是电信交换机、蜂窝设备和路由器。例如在图9中，配电模块1056-1向负载1066、1068和1070输送电能。配电模块1056-2向负载1072、1074、1076和1078输送电能。配电模块的数目取决于与电信电源系统1010相关的负载的大小的数目。
主控制器1086连接到DC电源总线1030和通信总线1040。主控制器1086包括一个显示器1090和一个输入设备1094，该输入设备可包括一个触摸垫1096和按钮1098和1100。显示器还可是计算机监视器。输入设备1094和显示器1090可合并为一个触摸屏显示器。还可采用一个键盘和一个鼠标。主控制器1086宜提供一个类似于Internet浏览器的接口，它通过使用触摸垫1096以常规的指向和点击方式浏览，或使用触摸垫1096及按钮1098和1100浏览。作为替换，还提供了一个基于文本和/或菜单驱动的接口。
电信电源系统1010进一步包括一个或多个整流器模块1104，这些整流器模块连接到DC总线1030和通信总线1040。当失去来自AC电源1105的AC电能时，发电机1102为整流器模块1104供电。
现参见图10，备用电池通常连接成包含24至26个电池单元的电池串。AC电源1105通过电路断路器连接到整流器模块1104。当失去AC电能时，发电机1102通过转换开关(未显示)以常规方式提供备用AC电能。为简洁起见，图9中省略了负载、发电机和备用电池之间的连接。
使用中，AC电源1105提供的电压通常在80至300VAC之间，其频率为45至65Hz。整流器模块1104整流AC电源1105提供的AC电压。整流器模块1104提供可控的输出电压和电流，并标称为50或200安培，额定电压48VDC。根据电信电源系统1010的要求，可提供其它整流电压和电流输出，熟练的技术人员将欣赏这一点。
根据所采用的电池类型，整流器模块1104的输出电压将被设置为高于48伏。通常在正常运行时期，整流器模块1104以备用电池的浮动电压运行，以便备用电池不释放电流。根据备用电池的特性，浮动电压通常设为52至54VDC。
整流器模块1104宜包括一条分流支路以及一个模拟到数字(A/D)转换器以便读出整流器电压和整流器电流。整流器模块1104通过通信总线1040向控制器1086发送代表整流器电压和电流的数字信号(除了其它数字控制和通信信号以外)。同样的，电池控制模块1044和配电模块1056包括一条分流支路、读出导线、一个用于读出电池和负载的电压和电流的模拟到数字转换器。控制器1086宜采用对噪声不敏感的串行通信协议。在优选实施例中，通信系统采用CAN协议，如CAN2.0B。
配电模块1056包括一个或多个电路断路器(未显示)，这些电路断路器宜为模块化的插入式电路断路器，以便安装和移除负载1060。配电模块1056将负载1060连接到DC电源总线1030。
现参见图11，它更详细说明了配电模块1056。配电模块1056包括一个或多个位于负载1060和DC总线1030之间的电路断路器(未显示)。配电模块1056包括一个接触点1150、一条分流支路1154、一个A/D转换器1158，一个I/O接口1162，以及一个神经元1166。神经元1166通过I/O接口1162控制接触点1150。接触点1150连接或断开负载1060，如果电信系统操作者希望负载断开，则提供此接触点。否则，可省略接触点1150以避免单一故障点。如果接触点1150出现故障，到负载的电能中断，失去服务。如果换用电池中断(如图13所示)，接触点出现故障时负载仍能接收电能。
神经元1166宜为一个包括一个处理器和存储器(未显示)的控制器。神经元1166执行配电模块1056的本地处理以及配电模块1056、主控制器1086和电信电源系统1010中的其它模块之间的I/O通信。I/O模块1162连接到神经元1156和A/D转换器1158。A/D转换器1158包括读出导线1170和1172，它们读出接触点1150上的电压。读出导线1170和读出导线1174读出分流支路1154上的电压，以便计算负载电流。读出导线1174和1176读出负载1060上的电压输出。
现参见图12，它更详细说明了整流器模块1104，该整流器模块包括一个整流器1180，一条分流支路1182，一个A/D转换器1184，一个I/O接口1186以及一个神经元1188。神经元1188执行整流器模块1104的本地处理功能，并控制整流器模块1104、主控制器1086和电信电源系统1010中的其它模块间的I/O通信。A/D转换器1184包括读出导线1190、1192和1194。A/D转换器1184用读出导线1192和1194读出整流器电压，并通过用导线1190和1192读出分流支路1182上的电压来读出整流器电流。
现参见图13，它说明了电池连接模块1044，该电池连接模块包括一个神经元1200，一个I/O接口1202、一个A/D转换器1204、一条分流支路1206和一个接触点1208。神经元1200执行本地处理功能，以及电池连接模块1044、主控制器1086和电信电源系统1010中的其它模块间的I/O通信。神经元1200通过I/O接口1202控制接触点1208。A/D转换器1204包括读出导线1210、1212、1214和1216。A/D转换器1204用导线1214和1216读出电池电压。A/D转换器1204通过用导线1212和1214读出分流支路1206上的电压降读出电池电流。A/D转换器1204用导线1210和1212读出接触点1208上的电压。
现参见图14，它更详细说明了主控制器1086。主控制器包括一个I/O接口1230，该接口连接到处理器1234和存储器1238。存储器1238包括存机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和/或一个存储器件，该存储器件可能是硬盘驱动器、转盘驱动器、光驱或适当的电子存储器存储。使用中，存储器1238加载操作系统模块1240。数据库管理器1242与数据库1244通信，该数据库包括一个或多个关系表1248。一个关系表1248包括多行备用电池参数记录。每个记录包括多个与一类备用电池相关的备用电池参数。每个备用电池参数记录被一个主关键字唯一标识。可使用一个或多个数据域来产生主关键字。
用户接口管理器1250提供图形用户接口(GUI)1254，它用于与用户交互。也可使用菜单驱动或基于文本的菜单来代替GUI1254。除其它屏幕外，GUI1254还包括一个电池选择屏幕1258。备用电池选择接口1260确定电信电源系统1010中所使用的备用电池类型以及其它电池配置信息。在优选实施例中，备用电池选择接口1260使用户能够选择和/或输入第一备用电池参数，该参数用于确定电信电源系统1010中所使用的备用电池的类型和/或特征。产品商标名称、序列号或全球产品代码(UPC)足以唯一标识所使用的备用电池类型。也可能需要一个或多个附加参数(与第一参数结合)来唯一标识所使用的备用电池的类型。
在优选实施例中，备用电池参数为制造商标识。使用下拉列表框1264来选择备用电池制造商。由于制造商通常生产不止一种类型的电池，第二参数宜为备用电池的型号标识。下拉列表框1268使用户能够选择制造商的型号标识。下拉列表框1264和1268通过要求用户从数据库1244提供的列表中选择而促进了数据输入和数据完整性。避免了由于键入错误而输入无效制造商。当用户使用下拉列表框1264选择制造商时，下拉列表框1268中提供的型号标识宜限于那些与该制造商有关的。制造商和型号标合用于联合产生访问关系表1248的主关键字。主关键字用于查找已被标识的备用电池的附加参数。
用户使用文本框1272输入电信电源系统1010中的备用电池串1106的数目。可采用使用可接受范围的数据验证，以验证用户输入。例如，电信电源系统1010中的电池串的数目通常限制在第一个数和第二个数(如1和99)之间。用户在文本框1274中输入每串的电池单元数目。范围检查同样被用来将每串的电池单元数目限制在第三个数和第四个数(如24和26)之间。每串的容量通常指定为安培小时(AH)，也用一个文本框1276输入。命令按钮1280和1284使用户能够确认或取消更改。
除制造商和型号标识外，电池数据库1244宜包含有关一个电池单元的浮动电压的参数。可包括下列参数的一个或多个：正常温度下推荐的单位浮动电压(NFVC)；正常温度下最大单位浮动电压(HFC)；正常温度下有温度补偿时(TCM)的最大单位浮动电压(HFCTCM)；正常温度下的最小单位浮动电压(LFC)；以及正常温度下有温度补偿时的最小单位浮动电压(LFCTCM)。
电池数据库1244宜包含一个或多个与电压告警阈值相关的参数。可包括下列参数的一个或多个：每单位的高电压告警阈值(HVC)；每单位的低电压告警阈值(LVC)；每单位的高电压关闭告警阈值(HVSDC)；每单位的电池放电告警阈值(BODC)；以及有TCM时每单位的电池放电告警阈值(BODCTCM)。
其它类似的参数包括每单位的均衡电压(EQLC)；温度补偿斜率(TCS)；以AH级别的百分比表示的最大充电电流(MRC％)；正常操作温度(NOT)；以及/或者最大操作温度(MOT)。
通过指定制造商和型号，可向适当的系统操作设置分配正确的参数。数据输入错误比人工输入方法大大减小。在优选实施例中，以上列出的所有参数均存储在关系表1248的记录中。在不背离本发明精神的情况下，以上列出的一个或多个参数可从关系表1248的记录中省略，熟练的技术人员将欣赏这一点。同样，除以上列出的参数外，其它参数也可包括在关系表1248中。
使用中，主控制器1086和/或神经元1166、1188和1200使用这些参数来运行电信电源系统1010。用户采用显示器1090和主控制器1086的I/O设备1094来访问用户接口管理器1250，该用户接口管理器提供电池参数接口1260。通过使用按钮1098和1100和/或触摸垫1096，用户从下拉列表框1264中选择制造商标识，并从下拉列表框1268中选择型号标识。可使用文本框、基于文本的选择菜单和其它类型的输入。用户使用文本框1272输入电信电源系统1010中的电池串数目。用户在文本框1274中输入每串的电池单元数目。每串的容量也在文本框1276中输入。命令按钮1280和1284使用户能够确认或取消选择。
当用户确认选择时，用户接口管理器1250与数据库管理器1242和数据库1244通信。数据库管理器1242和数据库1244通过使用制造商和型号标识识别选中的记录来访问关系表1248。有关参数返回到数据库管理器1242中，以便主控制器1086使用。主控制器1086将参数分配给系统操作设置，该设置可能存储在数据库1244的另一个表中和/或存储器1238中。主控制器1086根据所存储的系统操作设置操作电信电源系统1010。
数据库管理器1242、数据库1244和关系表1248可通过分布式通信系统1290远程访问，该分布式通信系统可能是使用远程计算机1294的Internet。远程计算机1294也可用于通过使用web浏览器访问备用电池选择接口1260。远程计算机1294发送命令，通过添加新类型的备用电池的记录，修改一个或多个记录以反映参数的改变，添加或删除关系表1248中的数据域和/或删除过时类型的备用电池的记录，来更新关系表。通过提供经由分布式通信系统1290的访问，远程计算机1294可使一个或多个电信电源系统的关系表1248保持最新。
正如可从前文欣赏到的那样，根据本发明的自动模块配置系统大大简化了模块设置。设置系统或通过添加配电模块、电池连接模块和/或整流器模块来增加系统容量所需的技术水平与常规系统相比下降了。通过简化设置，降低了获取和操作成本。
本邻域技术熟练者可从前文的说明中欣赏到，本发明的广泛教导可以多种形式实施。因此，虽然本发明已通过联系其具体实施例进行了说明，其真正范围不应限于此，因为对于本领域技术熟练者，在研究了附图、说明和下列权利要求书后，其它修改将是显而易见的。

Claims (35)

1.一种用于电信电源系统的自动配置系统，包括：
一条电源总线；
一条通信总线；
一个连接到所述通信总线的采用一种串行通信协议的控制器；以及
一个在模块最初连接到所述电源总线和所述通信总线后向所述控制器发送标识信号的模块，其中标识信号包含所述模块的一个标识号，
其中所述控制器从所述模块接收所述标识信号，存储所述标识号，并为所述模块生成一个模块ID，该模块ID被发送到所述模块中，在后续串行通信中所述模块使用所述模块ID来取代所述标识号。
2.权利要求1的自动配置系统，其中所述标识信号包括一个标识符包和一个数据包，它们遵从所述串行通信协议。
3.权利要求2的自动配置系统，其中所述标识符包包含的比特比唯一标识所述标识号所需的比特少。
4.权利要求3的自动配置系统，其中所述标识号分开在所述标识符包和所述数据包中。
5.权利要求4的自动配置系统，其中所述标识符包包含一个命令域和一个数据域，该数据域包含所述标识号的第一和第二字节。
6.权利要求5的自动配置系统，其中所述标识符包进一步包括一个字节位置域，它标识所述第一和第二字节在所述标识号中的位置。
7.权利要求6的自动配置系统，其中所述串行通信协议在所述标识符包上执行判决。
8.权利要求7的自动配置系统，其中所述模块在发生冲突时更改所述标识信号并重新发送新的标识信号。
9.一种自动配置包括一条电源总线、一条通信总线和一个连接到所述通信总线的控制器的电信电源系统的方法包括下列步骤：
在第一模块最初连接到所述电源总线和所述通信总线后，向所述控制器发送一个标识信号，该标识信号包含所述第一模块的标识号；
在所述控制器上接收所述标识信号；
在所述控制器中存储所述标识号；以及
为所述第一模块生成一个模块ID，该模块ID被发送到所述第一模块中，在后续串行通信中所述第一模块使用所述模块ID来取代所述标识号。
10.权利要求9的方法进一步包括下列步骤：
将所述标识信号编码为一个标识符包和一个数据包，它们遵从一种串行通信协议。
11.权利要求10的方法，其中所述标识符包包含的比特比唯一定义所述标识号所需的比特少。
12.权利要求11的方法进一步包括下列步骤：
将所述标识号分开在所述标识符包和所述数据包中。
13.权利要求12的方法进一步包括下列步骤：
在所述标识符包中编码出一个命令域和一个数据域，其中数据域包含所述标识号中的第一和第二字节。
14.权利要求13的方法进一步包括下列步骤：
在所述标识符包中编码出一个字节位置域，该域标识所述第一和第二字节在所述标识符包中的所述标识号中的位置。
15.权利要求14的方法，其中所述串行通信协议在所述标识符包上执行判决。
16.权利要求15的方法进一步包括下列步骤：
判定何时所述第一模块的所述标识信号和第二模块的第二标识信号之间发生了冲突。
17.权利要求16的方法进一步包括下列步骤：
为所述第一模块生成一个新的标识信号；并向所述控制器发送所述新标识信号。
18.包括至少一个整流器模块和至少一个备用电池的一种电信电源系统的一种自动电池配置系统包括：
一个控制器；
一个与所述控制器相连的数据库系统，它用于存储多条包含多个备用电池参数的记录；以及
一个与所述控制器相连的用户接口，它用于接收用户输入的至少一个电池指定参数，接收所述用户指定的输入包括接收用户选择的电池制造商和用户选择的电池型号，
其中所述用户接口与所述数据库系统通信，包括使用所述制造商和型号作为主关键字来访问所述数据库系统，根据所述电池指定参数取出所述记录中被选中的那条，以及
其中所述控制器与所述数据库系统通信，采用所述选中记录的至少一个所述参数来修改所述电信电源系统的操作设置。
19.权利要求18的自动电池配置系统，其中所述用户接口包括一个图形用户接口。
20.权利要求18的自动电池配置系统，其中所述用户接口包括一个基于文本的、菜单驱动的接口。
21.权利要求18的自动电池配置系统，其中所述用户接口用一个显示器和一个与所述控制器相连的输入设备来访问。
22.权利要求18的自动电池配置系统，其中所述用户接口用一个远程计算机通过一个分布式通信系统来访问。
23.权利要求18的自动电池配置系统，其中所述电池指定参数包括所述备用电池的一个制造商标识。
24.权利要求18的自动电池配置系统，其中所述电池指定参数包括所述备用电池的一个型号标识。
25.权利要求18的自动电池配置系统，其中所述选中记录的所述参数包括高电压告警、低电压告警、所述备用电池的浮动电压、基于温度的参数和备用电池放电告警中的至少一个。
26.权利要求18的自动电池配置系统，进一步包括：
一个分布式通信系统；
一个连接到所述分布式通信系统的远程计算机，其中所述远程计算机修改所述的多条记录中的至少一条记录。
27.权利要求18的自动电池配置系统，其中所述用户接口接收至少下列一种用户输入：备用电池串的数目，每串电池的电池单元的数目以及每串电池的容量。
28.一种用于为包括至少一个整流器子系统和至少一个备用电池的电信电源系统自动配置备用电池系统的方法，包括下列步骤：
在数据库中存储多条记录，其中每条记录包括多个备用电池参数；
接收用户输入的至少一个电池指定参数，接收所述用户指定的输入包括接收用户选择的电池制造商和用户选择的电池型号；
与所述数据库通信，包括使用所述制造商和型号作为主关键字来访问所述数据库，以便根据所述电池指定参数取出所述记录中被选中的那条；以及
采用所述选中记录中的至少一个所述参数来修改所述电信电源系统的操作设置。
29.权利要求28的方法进一步包括下列步骤：
提供一个图形用户接口，用于接收所述用户输入。
30.权利要求28的方法进一步包括下列步骤：
用一个显示器和一个与控制器相连的输入设备访问用户接口。
31.权利要求28的方法进一步包括下列步骤：
用一个远程计算机通过一个分布式通信系统访问一个用户接口。
32.权利要求28的方法进一步包括下列步骤：
指定至少一个电池指定参数为所述备用电池的制造商标识。
33.权利要求28的方法进一步包括下列步骤：
指定至少一个电池指定参数为所述备用电池的型号标识。
34.权利要求28的方法，其中所述选中记录的所述参数包括高电压告警、低电压告警、所述备用电池的浮动电压、基于温度的参数和备用电池放电告警中的至少一个。
35.权利要求28的方法进一步包括下列步骤：
使用用户接口接收至少下列一种用户输入：备用电池串数目、每串电池上的电池单元的数目以及每串电池的容量。
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