CN101578745B

CN101578745B - 配电系统

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Publication number: CN101578745B
Application number: CN2006800497732A
Authority: CN
Inventors: 马克·S·拉尼斯; 布鲁斯·A·哈纳汉; 沃夫冈·博申里德
Original assignee: Emerson Network Power Embedded Computing Inc
Current assignee: Smart Embedded Computing Inc
Priority date: 2005-11-28
Filing date: 2006-11-16
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2026-11-16
Also published as: US20090174256A1; US7394169B2; WO2007064485A3; WO2007064485A2; US20070121277A1; CN101578745A; EP1955423A2

Abstract

一种配电系统及方法可以包括：具有第一多条电源轨的第一电源域；具有第二多条电源轨的第二电源域，其中所述第一电源域在电气上独立于所述第二电源域；连接至所述第一电源域及第二电源域的多个模块，其中所述多个模块中的各模块连接至所述第一多条电源轨中的一条电源轨及所述第二多条电源轨中的一条电源轨。所述系统还包括多个配对，其中所述多个模块中的各模块仅位于所述多个配对中的一个配对中，其中所述多个配对的各配对分别连接至位于所述第一多条电源轨中的两条相分离的电源轨，并分别连接至位于所述第二多条电源轨中的两条相分离的电源轨。

Description

配电系统

背景技术

虽然嵌入式计算机系统可以包括冗余插件使得一个插件失效不会造成整个系统停机，但是断电却可能造成整个机箱或机架失效。在现有技术中，当一个插件灾难性地失效时，它的冗余对应物经常位于同一组电源轨上，这样可能导致两个插件都失效。这种灾难性的电源失效还可能导致嵌入式计算机系统的其它插件失效。

需要保护插件的冗余对，使之免于灾难性的电源失效，这在现有技术中没有实现。相应地，非常需要一种克服以上所概括的现有技术的缺陷的装置及方法。

附图说明

在下文中更加充分地描绘、描述及根据权利要求的构造和操作的细节中-参见形成其部件的附图-描述了代表性的元件、操作特征、应用和/或本发明的优点等，其中相似的附图标记始终表示相似的部件。根据具体实施方式部分中列举的某些示例性实施例，其它元件、操作特征、应用和/或优点将变得清楚，其中

图1代表性地示出根据本发明的示例性实施例的嵌入式计算机机箱；

图2代表性地示出根据本发明的示例性实施例的配电系统的框图；

图3代表性地示出根据本发明的另一示例性实施例的配电系统的框图；

图4代表性地示出根据本发明的又一示例性实施例的配电系统的框图；

图5代表性地示出根据本发明的再一示例性实施例的配电系统的框图；

图6代表性地示出根据本发明的另一示例性实施例的配电系统的框图；

图7代表性地示出根据本发明的示例性实施例的流程图。

附图中的元件出于简单和清楚的目的而示出，并不一定按照比例绘制。例如，附图中的某些元件的尺度相对于其它元件可能被夸大，以有助于更好地理解本发明的各种实施例。另外，这里，术语“第一”和“第二”以及类似术语，如果有的话，只是用来区别类似的元件，而不一定用于描述序列和时间顺序。此外，在说明书和/或权利要求书中的术语“前”，“后”，“顶部”，“底部”，“上”，“下”以及类似术语，如果有的话，一般用于描述性目的，并不一定用于全面地描述唯一的相对位置。因此所使用的任何前述术语在适当环境下可以被互换，以便使在此描述的本发明的各种实施例能够以非本文明确示出或以其它方式描述的结构和/或方位的方式来操作。

具体实施方式

以下对本发明的代表性描述总的来说涉及示例性实施例以及发明人对最佳模式的构思，并不意在以任何方式限制本发明的实用性或配置。相反，以下描述意在提供对实施本发明各种实施例的方便示例。显然，可以在不偏离本发明精神和范围的情况下，对所公开的示例性实施例中所描述的任何元件的功能和/或布置进行改变。

本发明的各种代表性实施可以应用于任何配电系统。某些代表性实施可以包括：例如AC配电、DC配电以及嵌入式计算机机箱或多机箱系统中的配电。

为了清楚地解释，将本发明的实施例部分地作为包括单独的功能块来给出。这些块所代表的功能可以通过使用共用或专用硬件来提供，所述共用或专用硬件包括但不限于能够执行软件的硬件。本发明不限于由任何具体元件集合来实施，并且这里的描述仅仅是一个代表性实施例。

施行本发明实施例的软件块可以是包括计算机指令的计算机程序模块的一部分，所述计算机指令例如存储在诸如存储器之类的计算机可读介质中的控制算法。计算机指令可以命令处理器施行以下描述的任何方法。在其它实施例中，可以根据需要提供另外的模块。

提供了对示例性应用的详细描述作为特定启用公开内容，该特定启用公开内容可以被概括为所公开的根据本发明各种实施例的配电系统、设备和方法的任何应用。

图1代表性地示出根据本发明的示例性实施例的嵌入式计算机机箱。如图1所示，嵌入式计算机机箱100可以包括带有软件的背板103以及用于插入诸如交换模块108和有效载荷模块110的模块的多个插槽102。背板103可以用于连接置于多个插槽102中的模块并配电。

如图1所示，嵌入式计算机机箱100可以包括经由背板103连接至任何数目的有效载荷模块110的至少一个交换模块108。背板103可以接纳多点总线型背板或包括分布式交换结构的包交换背板的任意组合。总线型背板可以包括VME、紧凑型PCI(CompactPCI)等等。有效载荷模块110可以通过增加处理器、存储器、贮存设备、I/O元件等等来增加嵌入式计算机机箱100的功能性。换句话说，有效载荷模块110可以包括处理器、存储器、贮存设备、I/O元件的任意组合，来给予嵌入式计算机机箱100以用户所期望的任何功能性。在示出的实施例中，有十六个插槽102来接纳交换模块108和有效载荷模块110的任意组合。不过，带有任意数目的插槽的嵌入式计算机机箱100都包括在本发明的范围内。例如，嵌入式计算机机箱100可以包括十四个插槽102，并且这种嵌入式计算机机箱100在本发明的范围内。

在实施例中，嵌入式计算机机箱100可以使用交换模块108作为中心交换集线器，并具有任意数目的有效载荷模块110连接至交换模块108。嵌入式计算机机箱100可以支持点到点、交换输入/输出(I/O)结构。嵌入式计算机机箱100可以既包括节点到节点环境(例如支持I/O节点扩展(add-in)插槽的计算机系统)，又包括机箱到机箱环境(例如在数据中心环境中的互连计算机、外部贮存系统、外部局域网(LAN)和广域网(WAN)接入设备)。可以利用多个交换结构网络标准中的一个以上交换结构网络标准来实施嵌入式计算机机箱100，所述交换结构网络标准例如且不限于，无限频带TM(InfiniBand^TM)、串行快速IO^TM(Serial Rapid^TM)、以太网^TM、高级TCA^TM、PCI快速^TM(PCI Express^TM)等等。嵌入式计算机机箱100不限于使用这些交换结构网络标准，并且使用任何交换结构网络标准都在本发明的保护范围内。

在一个实施例中，背板103可以是现有技术中所公知的嵌入式包交换背板。在另一个实施例中，背板103能够为覆盖在不具有包交换能力的背板上方的覆盖包交换背板。在本发明的任意实施例中，交换模块108可以经由多条链路，例如且不限于，100欧姆的差分信号线对，来与有效载荷模块110进行通信。

在实施例中，嵌入式计算机机箱100和背板103可以使用在由位于马萨诸塞州韦克菲尔德镇埃奇沃特街道301号220室(301Edgewater Place，Suite220，Wakefield，Massachusetts)的PICMG发布的PCI工业计算机制造商协会(

)规范2.20中提出的紧凑型PCI(CPCI)系列网格背板(CSMB)标准。CSMB为例如以太网、串行快速IO、基于其它所有者或联盟的传输协议等的应用提供基础设施。在另一个实施例中，嵌入式计算机机箱100可以使用由PICMG提出的高级电信计算架构(ATCATM)标准。本发明的实施例不限于使用这些标准，并且使用其它标准也在本发明的范围内。

嵌入式计算机机箱100可以包括经由背板103连接至交换模块108和有效载荷模块110以向它们供电的多个电源域。电源域可以沿任意数量的电源轨、母线或导线向背板103供应，例如且不限于，DC电压。交换模块108和有效载荷模块110可以连接至背板上的电源轨。多个电源域可以彼此独立以便向背板103提供独立和冗余的电源。换句话说，多个电源域可以彼此电绝缘以便向嵌入式计算机机箱100提供电源冗余。

在实施例中，嵌入式计算机机箱100可以通过使每个插槽104具有对应插槽106使得插槽104中的模块105具有对应插槽106中的对应模块107，来提供插槽配置的冗余。在实施例中，模块105和对应模块107可以向嵌入式计算机机箱100提供同样的功能，使得模块105和对应模块107在嵌入式计算机机箱100中冗余。例如，如果模块105即将停止运行，则对应模块107可以承担模块105的功能而不中断服务。这种冗余既可以适用于交换模块，又可以适用于有效载荷模块，从而为嵌入式计算机机箱100提供更高的可靠性。

在示出的实施例中，插槽1和插槽2可以但不必物理相邻，可以包含交换模块108，使得交换模块施行冗余功能。在这个实施例中，插槽1对应于插槽2，并且插槽1中的交换模块对应于插槽2中的交换模块。在另一个实施例中，插槽13和插槽14可以但不必物理相邻，可以包含有效载荷模块110，使得有效载荷模块施行冗余功能。在这个实施例中，插槽13对应于插槽14，并且插槽13中的有效载荷模块对应于插槽14中的有效载荷模块。

在图1所描绘的实施例中，插槽1和对应插槽2位于嵌入式计算机机箱100的对端，并且可以通过它们的逻辑实施来识别。这种间隔可以确保交换模块108之间的最大间距，以提高在一个交换模块失效的情况下的可靠性。其它插槽配对可以基本间隔嵌入式计算机机箱100长度的一半。例如，逻辑插槽3可以对应于逻辑插槽4，使得插槽3和对应插槽4基本间隔嵌入式计算机机箱100长度的一半。在另一示例性实例中，逻辑插槽9可以对应于逻辑插槽10，使得插槽9和对应插槽10基本间隔嵌入式计算机机箱100长度的一半。图1中描绘的插槽位置并非对本发明的限制。使插槽和对应插槽间隔或多于或少于嵌入式计算机机箱长度的一半的其它插槽配置也在本发明的范围内。

嵌入式计算机机箱100中所描绘的插槽102的数目是示例性的，而非对本发明的限制。逻辑插槽标记和物理插槽标记可以由现有技术人员来定义。嵌入式计算机机箱100可以具有任意数目的插槽和模块，并且这种嵌入式计算机机箱100在本发明的范围内。进一步，虽然所描绘的插槽和模块位于垂直方位，但这并非本发明的限制。嵌入式计算机机箱100可以具有位于水平方位或位于水平方位与垂直方位的组合的插槽和模块，并且这种嵌入式计算机机箱100在本发明的范围内。

图2代表性地示出根据本发明的示例性实施例的配电系统200的框图。在实施例中，配电系统200可以在嵌入式计算机机箱100中实施，但这并非本发明的限制。配电系统200可以在其它环境中实施，并且这种配电系统200在本发明的范围内。

如图2所示，配电系统200可以包括具有第一电源输入模块220的第一电源域202和具有第二电源输入模块222的第二电源域204。第一电源域202可以包括第一多条电源轨206，而第二电源域204可以包括第二多条电源轨208。

第一电源输入模块和第二电源输入模块可以起到滤波和监控进入嵌入式计算机机箱100的电源并且将电源分配给与该嵌入式计算机机箱100相关联的电源轨的作用。在示例性实施例中，第一电源输入模块220和第二电源输入模块222可以起到对100安培(amp)、-48DC电源进行滤波并分别向第一多条电源轨206和第二多条电源轨208分配的作用。可以通过第一组馈线224向第一多条电源轨206分配。可以通过第二组馈线226向第二多条电源轨208分配。在实施例中，馈线可以与电源轨同义。

第一电源域202和第二电源域204可以彼此独立以便独立和冗余地向配电系统200供电。换句话说，第一电源域202和第二电源域204可以电绝缘以便向电源配电系统200提供电源冗余。

在实施例中，第一电源域202和第二电源域204可以连接至多个模块210。在实施例中，多个模块210可以为交换模块108、有效载荷模块110等，如参见图1所讨论的。在实施例中，多个模块210还可以属于多个配对212，其中多个模块210中的各模块仅位于多个配对212中的一个配对中。例如，多个配对212中的一个配对可以包括模块1和模块2。多个配对212中的另一个配对可以包括模块3和模块4，以此类推。在图2中示出的配电系统200的框图实施例中，上面一组多个模块(1、3、5...)对应于下面一组多个电源模块(2、4、6...)中的一个电源模块以形成多个配对212。这并非对本发明的限制，因为模块的其它示意性组合可以形成多个配对212，并且这种模块的其它示意性组合在本发明的范围内。

在实施例中，模块和它的对应模块可以向嵌入式计算机机箱提供相同的功能。使得该模块和它的对应模块冗余。例如，如果模块1即将停止运转，则对应模块2可以承担模块1的功能而不中断业务。可以将图2的模块标记映射到系统的插槽标记。

在示出的实施例中，各电源域可以包括两条电源轨。第一电源域202可以包括两条电源轨(电源轨A1 215和电源轨A2 216)，而第二电源域204可以包括两条电源轨(电源轨B1 217和电源轨B2 218)。各电源轨可以向多个模块210中的一个以上模块供电。例如且并非对本发明的限制，如果50amp的电流被馈送给各电源输入模块，那么各电源轨可以向相连接的各模块供应25amp。

在实施例中，配电系统200以连接的方式向该多个模块210中的各模块提供冗余、可靠的电源。为了提供这种冗余性，各模块可以从第一电源域202和第二电源域204各自连接至一条电源轨。如果第一电源域202中的第一多条电源轨206中的一个以上电源轨失效，或者第二电源域204中的第二多条电源轨208中的一个以上电源轨失效，则该模块仍然能够从剩余的那个电源域提取电源。例如，模块1从第一电源域202中的第一多条电源轨206连接至电源轨A1 215，并从第二电源域204中的第二多条电源轨208连接至电源轨B1 217。

在某些环境下，多个模块中的一个模块失效可能造成连接至该模块的电源轨中的一个或两条电源轨失效。这可能具有也切断向其它模块供应的电源的后果。在某些情况下，配对中的两个模块的电源都出现故障，因此造成该配对的功能性从系统中去除，并且可能造成不可接受的系统停机。为了最大化可靠性和最小化这些失效发生的机率，本发明的实施例对电源轨到多个模块210的连接进行交织。

在实施例中，电源轨可以经由嵌入式计算机机箱100中的背板103被交织至多个插槽102，以便在向与多个插槽102中的各插槽相连接的多个模块210中的各模块供应冗余电源的同时，提供最高的可靠性。然而，这并非对本发明的范围的限制，因为除了背板之外，配电系统200还可以应用于其它环境且使用其它传递机制，并且这种配电系统200仍然在本发明的范围内。

在实施例中，可以遵循一个以上指导方针来对位于第一电源域202和第二电源域204的电源轨进行交织，以便最大化可靠性，并最小化以模块为中心的失效使系统中的其它模块不能运行的机率。

在实施例中，对电源轨进行交织的一个指导方针是将多个模块中的各模块连接至第一多条电源轨206中的一条电源轨和第二多条电源轨208中的一条电源轨，使得在配对中，各模块连接至位于所述第一多条电源轨中的一条电源轨，并连接至与该条电源轨相分离的位于第二多条电源轨中的一条电源轨。换句话说，配对212中的各模块从两个电源域连接至位于不同组的电源轨。在示例性实施例中，多个模块210的各模块可以连接至由第一多条电源轨中的一条电源轨和第二多条电源轨中的一条电源轨构成的2元组。这确保来自配对212的两个模块没有连接至位于同一组的第一多条电源轨和位于同一组的第二多条电源轨。

表1示出，在图2中描绘的电源轨到模块的映射满足以上指导方针的准则，其中在表的条目中说明电源轨的2元组的所有组合<1，1>、<1，2>、<2，1>、<2，2>，其中PR-A和PR-B分别指第一多条电源轨(A1，A2)和第二多条电源轨(B1，B2)，并且LS-A和LS-B分别指配对的逻辑插槽/模块A(多个模块中的上半数模块)和配对的逻辑插槽/模块B(多个模块中的下半数模块)。

表1：电源轨到插槽对的映射(逻辑插槽方位)

电源轨LS-A<PR-A，PR-B>	插槽对<LS-A，LS-B>	电源轨LS-B<PR-A，PR-B>
			<1，1>	<1，2>	<2，2>
<1，2>	<3，4>	<2，1>
			<1，1>	<5，6>	<2，2>

<1，2>	<7，8>	<2，1>
			<1，1>	<9，10>	<2，2>
<1，2>	<11，12>	<2，1>
			<1，1>	<13，14>	<2，2>
<1，2>	<15，16>	<2，1>

图3代表性地示出根据本发明的另一示例性实施例的配电系统300的框图。图3所描绘的实施例表示与图2所描绘的配电系统类似的配电系统，其中相似的元件具有相似的附图标记。在图3所描绘的实施例中，示出的多个模块310中的一个模块(模块1)处于故障状态下，使得该模块的两条电源轨也都失效(×和粗线指示哪几个模块、电源轨和连接失效)。

在本实施例中，模块1的失效使与模块1相连接的两条电源轨不能运行，因此与这些失效的电源轨相连接的其它模块不能从出现故障的电源轨接收电源。如所示出的，第一多条电源轨306和第二多条电源轨308各自有一条电源轨不能运行。模块1的失效不仅使模块1不能运行，而且使模块5、9和13也不能运行。由模块1的失效造成的双电源轨失效还造成八个其它模块(3、4、7、8、11、12、15和16)进入单电源模式，其中这些模块中的各模块仅由一个有效电源轨供电。剩余的四个模块(2、6、10和14)仍然处于双电源模式，其中各模块由两个有效电源轨供电。

图3中示出的电源失效，使十六个电源连接出现故障，失效模块1上有两个，在模块5、9和13上各有两个，当前运行于单(单一电源)配电模式(无冗余)的模块上有八个。另外，如所示出的，由于模块2仍然可在双模式(电源冗余)下工作，因此模块1的失效没有使配对312停止运行。总而言之，配电系统300的最后配置为：八个插槽/模块在单配电模式下运行，四个插槽/模块在双配电模式下运行以及四个插槽/模块由于双电源轨失效而失效，其中无配对失效。

依据各电源域的两条电源轨中的哪条电源轨失效，针对如上所述的第一双电源轨失效，存在四种情况。上述第一种情况为电源轨A1 415和电源轨B1 417失效。第二种情况为电源轨A1 415和电源轨B2 418失效。第三种情况为电源轨A2 416和电源轨B1 417失效。第四种情况为电源轨A2 416和电源轨B2 418失效。所有这些情况对配电系统400具有相同的影响。

给定第一双电源轨失效的这四种情况，依据第一双电源轨失效和第二双电源轨失效的情况，针对第二双电源轨失效，存在十六种情况。这两个双电源轨失效的组合落入表格<A情况，B情况>的式样，其中A情况和B情况要么“相同”要么“不同”，并且指示电源域A 402中的两条电源轨失效是位于相同的电源轨上还是位于不同的电源轨上，和电源域A 404中的两条电源轨失效是位于相同的电源轨上还是位于不同的电源轨上。表2示出十六种可能的组合到<A情况，B情况>格式的映射。例如，如果第一双电源轨失效去掉电源轨A1 415和电源轨B1 417，并且第二双电源轨失效去掉相同的两条电源轨，则这就是如表2的第一行所示的<相同，相同>的情况。

表2：两个双电源轨失效

第一失效<PR-A，PR-B>	第二失效<PR-A，PR-B>	情况名称<A情况，B情况>
			<A1，B1>	<A1，B1>	<相同，相同>
<A1，B1>	<A1，B2>	<相同，不同>
			<A1，B1>	<A2，B1>	<不同，相同>
<A1，B1>	<A2，B2>	<不同，不同>
			<A1，B2>	<A1，B1>	<相同，不同>
<A1，B2>	<A1，B2>	<相同，相同>
			<A1，B2>	<A2，B1>	<不同，不同>
<A1，B2>	<A2，B2>	<不同，相同>
			<A2，B1>	<A1，B1>	<不同，相同>
<A2，B1>	<A1，B2>	<不同，不同>

<A2，B1>	<A2，B1>	<相同，相同>
			<A2，B1>	<A2，B2>	<相同，不同>
<A2，B2>	<A1，B1>	<不同，不同>
			<A2，B2>	<A1，B2>	<不同，相同>
<A2，B2>	<A2，B1>	<相同，不同>
			<A2，B2>	<A2，B2>	<相同，相同>

以下的图和描述示出在第二双电源轨失效的影响下表2中提出的情况的示例性实施例。

图4代表性地示出根据本发明的又一示例性实施例的配电系统400的框图。图4所描绘的实施例表示与图3所描绘的配电系统类似的配电系统，其中相似的元件具有相似的附图标记。

在图4所描绘的实施例中，示出多个模块410中的两个模块(模块1和模块5)处于故障状态，使得这两个模块的电源轨都失效(×和粗线指示哪几个模块、电源轨和连接失效)。图4的实施例示出由于模块1和模块5失效造成电源轨A1 415和电源轨B1 417失效而产生的双电源轨失效的<相同，相同>情况。

在本实施例中，模块1的失效使与模块1相连接的两条电源轨不能运行，因此与这些失效的电源轨相连接的其它模块不能从出现故障的电源轨接收电源。模块5的失效使与模块5相连接的两条电源轨不能运行，因此与这些失效的电源轨相连接的其它模块不能接收电源。由于模块1和模块5连接至同一组电源轨，因此在由模块1造成电源轨失效之后，第二双电源轨失效(模块5)不会造成任何电源轨失效。如所示出的，第一多条电源轨406和第二多条电源轨408中各自有一条电源轨不能运行。模块1和模块5的双电源轨失效不仅使模块1和模块5不能运行，而且使模块9和13也不能运行。由模块1和模块5造成的双电源轨失效还造成八个其它模块(3、4、7、8、11、12、15和16)进入单电源模式，其中这些模块中的各模块仅由一个有效电源轨供电。剩余的四个模块(2、6、10和14)仍然处于双电源模式，其中各模块由两个有效电源轨供电。

图4中示出的电源失效使十六个电源连接出现故障，失效模块1和失效模块5上各有两个，模块9和模块13上各有两个，以及当前运行于单(单一电源)配电模式(无冗余)的模块上有八个。另外，如所示出的，由于模块1、5、9和13失效但它们的对应配对2、6、10和14仍然在双模式(电源冗余)下工作，因此模块1和模块55的失效没有使任何配对不能运行。总而言之，配电系统400的最后配置是：八个插槽/模块在单配电模式下运行，四个插槽/模块在双配电模式下运行，并且由于双电源轨失效而产生四个失效插槽/模块，其中没有配对失效。由该示例性实施例可以清楚的是，虽然两个模块以与它们相关联的电源轨失效，但是配电系统400依然保持鲁棒性并完整地工作。

图5代表性地示出根据本发明再一示例性实施例的配电系统500的框图。图5所描绘的实施例表示与图3所描绘的配电系统类似的配电系统，其中相似的元件具有相似的附图标记。

在图5所描绘的实施例中，示出多个模块510中的两个模块(模块1和模块3)处于故障状态，使得这两个模块的电源轨失效(×和粗线指示哪些模块、电源轨和连接失效)。图5的实施例示出双电源轨失效的<相同，不同>情况。模块1和模块3共用电源轨A1 515，而模块1使用电源轨B1 517并且模块3使用电源轨B2 518。所以模块1和模块3的失效使得电源轨A1515、电源轨B1 517以及电源轨B2 518失效。

在本实施例中，模块1的失效已经使与模块1相连接的两条电源轨不能运行，因此与这些失效的电源轨相连接的其它模块不能从出现故障的电源轨接收电源。模块3的失效使与模块3相连接的两条电源轨不能运行，因此，与这些失效的电源轨相连接的其它模块不能接收电源。如所示出的，来自第一多条电源轨506的一条电源轨和来自第二多条电源轨508的两条电源轨不能运行。模块1和3的双电源轨失效不仅使模块1和模块3不能运行，而且使模块5、7、9、11、13以及15也不能运行。由模块1和模块3的失效造成的双电源轨失效也造成剩余的八个模块(2、4、6、8、10、12、14和16)进入单电源模式，其中这些模块中的各模块仅由一个有效电源轨供电。没有模块仍然处于双电源模式。

图5示出的电源失效使二十四个电源连接出现故障，失效的模块1和模块3上各有两个，模块5、7、9、11、13和15上各有两个，并且当前运行于单(单电源)配电模式(没有冗余)的模块上有八个。另外，如所示出的，由于模块1、3、5、7、9、13和15失效但它们的对应配对2、4、6、8、10、12、14和16仍然在单模式(没有电源冗余)下工作，因此模块1和模块3的失效没有使任何配对停止运行。总而言之，配电系统500的最后配置是：两个模块失效，六个插槽/模块由于两个双电源轨失效而失效，并且八个插槽/模块在单配电模式下运行，其中无配对失效。由该示例性实施例可以清楚的是，虽然两个模块及与它们相关联的电源轨失效，但是配电系统500仍然保持鲁棒性并完整地工作。

图6代表性地示出根据本发明另一示例性实施例的配电系统600的框图。图6所描绘出的实施例表示与图3所描绘的配电系统类似的配电系统，其中相似的元件具有相似的附图标记。

在图6所描绘的实施例中，示出多个模块610中的两个模块(模块1和模块4)处于故障状态，使得它们的电源轨都失效(×和粗线指示哪些模块、电源轨和连接失效)。图6的实施例示出双电源轨失效的<不同，相同>情况。模块1连接至电源轨A1 615，而模块4连接至电源轨A2 616。然而，模块1和模块4共用电源轨B1 617。所以，模块1和模块4的失效造成电源轨A1615、电源轨A2 616以及电源轨B1 617失效。

在本实施例中，模块1的失效使与模块1相连接的两条电源轨不能运行，因此与这些失效的电源轨相连接的其它模块不能从出现故障的电源轨接收电源。模块4的失效使与模块4相连接的两条电源轨不能运行，因此，与这些失效的电源轨相连接的其它模块不能接收电源。如所示出的，来自第一多条电源轨606的两条电源轨和来自第二多条电源轨608的一条电源轨不能运行。模块1和4的双电源轨失效不仅使模块1和模块4不能运行，而且使模块5、8、9、12、13以及16也不能运行。由模块1和模块4的失效造成的双电源轨失效还造成剩余的八个模块(2、3、6、7、10、11、14和15)进入单电源模式，其中这些模块中的各模块仅由一个有效电源轨供电。没有模块仍然处于双电源模式。

图6中示出的电源失效使二十四个电源连接出现故障，失效的模块1和模块4上各有两个，模块5、8、9、12、13和16上各有两个，并且当前运行于单(单电源)配电模式(没有冗余)的模块上有八个。另外，如所示出的，由于模块1、4、5、8、9、12、13和16失效但它们的对应配对2、3、6、7、10、11、14和15仍然在单模式下(没有电源冗余)工作，因此模块1和模块4的失效不会使任何配对不能运行。总而言之，配电系统600的最后配置是：两个模块失效，六个插槽/模块由于两个双电源轨的失效而失效，并且八个插槽/模块在单配电模式下运行，其中无配对失效。由该示例性实施例可以清楚的是，虽然两个模块及与它们相关联的电源轨失效，但是配电系统600仍然保持鲁棒性并完整地运行。

虽然未示出也未讨论，但<不同，不同>情况使所有四个电源轨都不能运行，并且因此使所有的插槽/模块也不能运行。由于在这种情况下所有的电源和所有的插槽/模块都不能运行，所以没有理由进行讨论。

以上示例性实施例示出图2-6所描绘的交织配电系统的鲁棒性。图3描绘在第一双轨电源出现故障后，以单模式和双模式两者为插槽供电的配电系统。图4-6描绘在两个双轨电源出现故障后，以单模式为插槽供电的配电系统。

表3概括两个双电源轨失效情况的结果。预期情况和发生的加权概率显示，九个刀片失效，五个刀片进入单电源模式，一个刀片仍然处于双电源模式并且两个刀片配对失效。在75％的两个双电源轨失效中，无配对损失，并且因此机箱的业务提供能力无损失。由于两个双电源轨不太可能都失效，因此这表明该配电系统具有极高的鲁棒性。

表3：两个双电源轨失效的概括

情况名称	概率	失效的刀片数目	单电源中的刀片数目	双电源中的刀片数目	失效的配对数目
						<相同，相同>	0.25	4	4	4	0
<相同，不同>	0.25	8	8	0	0
						<不同，相同>	0.25	8	8	0	0
<不同，不同>	0.25	16	0	0	8
						预期情况		9	5	1	2

图7代表性地示出根据本发明示例性实施例的流程图700。步骤702，提供基本位于背板中的第一多条电源轨。在实施例中，背板可以位于嵌入式计算机机箱上。步骤704，提供基本位于背板中的第二多条电源轨，其中第一多条电源轨在电气上独立于第二多条电源轨。

步骤706，提供多个连接至位于第一多条电源轨中的一条电源轨及位于第二多条电源轨中的一条电源轨的插槽，而步骤708，提供多个配对，其中多个插槽中的各插槽仅位于多个配对中的一个配对中。在步骤710中，将多个配对中的各配对分别连接至位于第一多条电源轨中的两条相分离的电源轨，并分别连接至位于第二多条电源轨中的两条相分离的电源轨。

在前面的说明书中，已经参照特定的示例性实施例描述了本发明；但是，应该认识到，可以在不脱离由下面的权利要求所提出的本发明的范围的情况下，作出各种修改和变化。说明书和附图应当被认为是说明性的方式，而不是限制性的方式，并且所有这些修改意在包含在本发明的范围之内。相应地，本发明的范围应当由所附的权利要求书及其合法等价物来限定，而不是仅仅由上述实施例来限定。

举例来说，在任何方法或过程权利要求中列举的步骤可以按照任何顺序来执行，而不是仅仅限制于权利要求中给出的特定顺序。另外，在任何装置权利要求中列举的部件和/或元件可以采用多种排列进行组装或进行其它操作配置，以达到与本发明基本相同的效果，并且相应地，也不限于权利要求中列举的特定配置。

上面已经针对具体实施例描述了利益、其它优点以及问题的解决方案；但是，任何利益、优点、问题的解决方案或者可以使任何具体利益、优点、或者解决方案出现或变得更加明确的任何要素不应当被解释为任何或所有权利要求的关键的、必要的或者必需特征或组成部分。

这里所使用的术语“包括”、“具有”、“包含”或者其它任何变体，意在提及一种非排它性的包括，从而包括一系列要素的过程、方法、物品、成份或装置，不仅包括所列举的这些要素，而且还可能包括未明确列出或这些过程、方法、物品、成份或装置所固有的其它要素。在实施本发明时所使用的上述结构、布置、应用、比例、元件、材料或者部件的其它组合和/或修改，除了没有明确列举的，均可以在不脱离其基本原理的情况下进行改变或者使其具体适应特定的环境、制造规范、设计参数或其它操作需要。

Claims

1. 一种配电系统，包括：

具有第一多条电源轨的第一电源域；

具有第二多条电源轨的第二电源域，其中所述第一电源域在电气上独立于所述第二电源域；

连接至所述第一电源域及所述第二电源域的多个模块，其中所述多个模块中的各模块连接至位于所述第一多条电源轨中的一条电源轨及位于所述第二多条电源轨中的一条电源轨；和

多个配对，其中所述多个模块中的各模块仅位于所述多个配对中的一个配对中，其中所述多个配对中的各配对分别连接至位于所述第一多条电源轨中的两条相分离的电源轨，并分别连接至位于所述第二多条电源轨中的两条相分离的电源轨。

2. 根据权利要求1所述的配电系统，其中配对中的一个模块与该配对中的对应模块在工作上冗余。

3. 根据权利要求2所述的配电系统，其中该模块和该对应模块是有效负载模块和交换模块中的至少一种模块。

4. 根据权利要求1所述的配电系统，其中所述多个模块是ATCA模块和CPCI模块中的一种模块。

5. 根据权利要求1所述的配电系统，其中所述第一多条电源轨和第二多条电源轨基本位于背板中。

6. 根据权利要求1所述的配电系统，其中所述第一多条电源轨和第二多条电源轨具有DC电压。

7. 一种具有背板的嵌入式计算机机箱，所述嵌入式计算机机箱包括：

基本位于所述背板中的第一多条电源轨；

基本位于所述背板中的第二多条电源轨，其中所述第一多条电源轨在电气上独立于所述第二多条电源轨；

连接至位于所述第一多条电源轨中的一条电源轨及位于所述第二多条电源轨中的一条电源轨的多个插槽；

多个配对，其中所述多个插槽中的各插槽仅位于所述多个配对中的一个配对中，其中所述多个配对中的各配对分别连接至位于所述第一多条电源轨中的两条相分离的电源轨，并分别连接至位于所述第二多条电源轨中的两条相分离的电源轨。

8. 根据权利要求7所述的嵌入式计算机机箱，其中所述多个插槽中的各插槽以连接的方式接纳模块。

9. 根据权利要求7所述的嵌入式计算机机箱，其中所述多个插槽中位于一个配对中的各插槽以连接的方式接纳模块，其中该模块与连接至该配对的对应模块在工作上冗余。

10. 根据权利要求9所述的嵌入式计算机机箱，其中该模块和该对应模块是有效负载模块和交换模块中的至少一种模块。