CN101690404B - 自动转换开关模块 - Google Patents

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Abstract

一种自动转换开关(60)，用于在两个电源之间自动地切换电负载，包括：开关模块(64)，包含用于促进切换功能的电路，并且具有两个附着的输入电缆(61、62)和一个附着的输出插座(67)。开关模块(64)可以直接安装在一件机架安装设备的背部上或安装接近于所述设备的背部，从而使所述开关(60)和设备之间的功率故障概率最小化。所述开关(60)相对小，不需要机架内的安装空间，并且需要最小的线缆长度。

Description

自动转换开关模块
相关申请的交叉引用
本申请基于35U.S.C.119要求2007年3月14日提交的、名称为“自动转换开关模块”的美国临时申请第60/894,842号的优先权权益，在这里并入其内容，就像完整地陈述一样。
背景技术
电子数据处理(EDP)设备(诸如服务器、存储装置等)一般耦接到数据中心中的交流电(AC)电源，并且需要非常高的可靠性。由于该原因，该设备一般耦接到一个或多个不间断电源(UPS)。当在数据中心中供应冗余电源(例如，A和B电源)时，数据中心管理员必须管理所述两个电源的供给和容量需求。必须进行供给，使得如果所述两个电源中的任一个故障，则剩余的电源有充足的功率容量，来承载该设备的全部负载。然而，从UPS向该设备传递功率的复杂性经常造成中断的许多可能性。例如，经常在大型UPS系统和该设备之间的电路通路中放置中间(interim)电路断路器、功率连接插头和插座、配电单元(PDU)、电源板、和其他分布系统。这些组件增加了设备从所述电源中断或断开的概率。
EDP设备可以包含可以从两个单独的AC源向该设备的内部电路提供直流电(DC)功率的双功率供应安排。在该安排中，所述AC源之一的故障将导致从该单元中的替换DC功率供应来供应该设备负载。在存在全部两个AC源时，由全部两个功率供应分担该负载，或者将该负载偏向到所述功率供应之一。这些系统(有时称为“冗余供应”系统)可以是该设备内用于到电子电路的可靠功率传递的最后防线。然而，由于可能需要的附加功率供应而导致这些解决方案可能昂贵。此外，所添加的组件生成更多热量，这在许多应用中可能是极其不期望的。可替换地，EDP设备可以包括仅一个功率供应和一个AC功率输入。在该配置中，该设备常遭受单一AC源的故障。此外，附加组件可能需要可能极端昂贵的机架空间。最后，附加组件可能增加线缆(cord)(例如，网络线缆、电源线缆等)的数目，这可能显著地减少机架中的气流，从而减少了整体最大可实现部署密度并增加了能量成本。
与该背景技术相对的是，已经发展了在这里描述的自动转换开关模块。
发明内容
与意欲为示范性和图示性、并且不限制范围的系统、工具、和方法结合，来描述并图示本发明的以下实施例和方面。
根据当前发明的一个方面，提供了一种用于在两个电源之间自动地切换电负载的自动转换开关。所述自动转换开关包括：开关模块；以及主要和辅助输入线缆，其每一个附着到所述开关模块，并且其每一个用于从所述两个电源中的不同一个接收功率。为了用在具有A-B电源的数据中心环境中，期望确定性地管理A和B电源上的负载。所述自动转换开关可以操作为当A电源(即，主要电源)可用时，优选并使用A电源；而当A电源不可用时，仅使用B电源(即，辅助电源)。所述自动转换开关还包括：输出线缆，附着到所述开关模块，用于向所述电负载供应功率。另外，所述自动转换开关包括继电器(例如，机械继电器、固态继电器等)，所述继电器布置在所述开关模块内并且耦接到所述主要输入线缆。所述继电器可操作为感测所述主要输入线缆上的合适的功率传递(即，质量)，并且根据所述输入功率质量的值来自动地将所述输出线缆耦接到所述主要输入线缆或辅助输入线缆。
所述自动转换开关可以实现在相对小的装置中，所述装置适于部署在机架安装电装置的背部中或插入到所述机架安装电装置中。机架安装电装置可以用在适于支撑电装置的任何结构(例如，2梁(post)设备机架、4梁设备机架、各种类型的柜子等)中。所述开关模块可以占用小于10立方英寸，且更优选地，小于3立方英寸。在这点上，所述开关没有占用设备机架中任何宝贵的安装空间，并且可以减少与在传统设计中使用的相当大的组件和较长的电源线缆相关联的冷却问题。由于所述开关的组件的减少数目和尺寸，所以与其他自动转换开关相比，它还可以消耗相对小的功率(例如，100-200毫瓦)。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于在两个电源之间自动地切换电负载的自动转换开关。所述自动转换开关包括占用小于10立方英寸的空间的开关模块。所述自动转换开关还包括主要和辅助输入线缆，其每一个附着到所述开关模块，并且其每一个用于从所述两个电源中的不同一个接收功率；以及输出线缆或直接连接插座，附着到所述开关模块，用于向所述电负载供应功率。另外，所述自动转换开关包括：一个或多个继电器，包含在所述开关模块内并且具有耦接到所述主要输入线缆的电压感测输入，用于当所述主要输入线缆的功率质量可接受时，将所述输出线缆耦接到所述主要输入线缆；而当所述主要输入线缆上的功率质量不可接受时，将所述输出线缆耦接到所述辅助输入线缆。
根据本发明的又一方面，提供了一种用于向电装置提供功率的方法。所述方法包括：提供自动切换装置，该自动切换装置具有用于耦接到第一电源的第一接口、用于耦接到第二电源的第二接口、和用于耦接到要供电的电装置的第三接口。所述自动切换装置操作为响应于所述主要输入功率的质量中断，来在所述第一和第二电源之间自动地切换。所述方法还包括：将所述第一接口耦接到所述第一电源；将所述第二接口耦接到所述第二电源；以及将所述第三接口耦接到所述电装置。
根据本发明的又一方面，提供了一种用于为机架安装电装置供电的系统。所述系统包括：机架或柜子，具有多个垂直隔开的电装置，所述电装置附着到所述机架或搁置在为了支撑其上的电装置而供应的垂直隔开的架子。所述机架还包括：与相应的第一和第二电源相关联的第一和第二电源板。此外，所述系统包括自动切换模块，包括耦接到第一电源板的第一线缆、耦接到第二电源板的第二线缆、和耦接到在机架的架子之一上支撑的电装置的第三线缆。所述自动切换模块操作为响应于功率的中断，来在所述第一和第二电源板之间切换对于所述电装置的功率供应。
根据本发明的又一方面，提供了一种用于在两个电源之间自动地切换电负载的自动转换开关。所述自动转换开关包括：开关模块；以及主要和辅助输入线缆，其每一个附着到所述转换模块，并且其每一个用于从所述两个电源中的不同一个接收功率。所述自动转换开关还包括：输出插座，附着到所述开关模块，用于向所述负载供应功率。另外，所述自动转换开关包括：一个或多个继电器，布置在所述开关模块内并且耦接到所述主要输入线缆。所述一个或多个继电器可操作为感测所述主要输入线缆上功率的可用性和质量，并且根据所述主要输入线缆上的功率可用性的适合性来自动地将所述输出插座耦接到所述主要和辅助输入线缆之一。
除了上述的示范方面和实施例之外，通过参考附图并研究以下描述，进一步的方面和实施例将变得明显。
附图说明
图1是示范自动转换开关的透视图。
图2是自动转换开关的外壳的透视图。
图3是自动转换开关的示意图。
图4是实现自动转换开关的应用的示范图。
图5是示范自动转换开关的另一实施例的透视图。
图6是示范自动转换开关的又一实施例的透视图。
图7是示范自动转换开关的又一实施例的示意图。
具体实施方式
尽管本发明容许各种修改和替换形式，但是借助于附图中的示例而已经示出了本发明的特定实施例，并且在这里详细地描述所述示范实施例。然而，应理解，不意欲将本发明限于所公开的具体形式，而是相反地，本发明要覆盖落入由权利要求所限定的本发明的范围和精神内的所有修改、等同物、和替换方案。
在图1中呈现了自动转换开关50的透视图。自动转换开关50可以包括位于三条电源线缆1、2、3的交点处的模块4。三条电源线缆1、2、3可以耦接到模块4，并且可以包括：分别利用插头5、6终接(terminate)的主要输入线缆1和辅助输入线缆2、和利用插座7终接的单一输出线缆3。插头5、6和插座7可以是一般装配标准EDP设备的类型(例如，NEMA 5-15、NEMA5-20、IEC 320-C13、IEC 320-C14等)。线缆1、2、3可以通过拉紧-释放(strain-relieving)装置1A-3A而耦接到模块4。在一个实施例中，输入线缆1、2在长度上不大于24英寸，而输出线缆3在长度上不大于12英寸。
图2是模块4的结构的透视图。模块4可以包括：外壳11、一个或多个继电器12、和线缆拉紧-释放装置1A-3A。模块4还可以包括：安装翼片(mounting tab)8和附着永久磁铁9。外壳11可以是在模块4的组件周围形成的热塑的喷射成型块。作为替换方案，外壳11还可以包括包围该成型块的金属外壳。此外，外壳11可以是金属或塑料外壳，所述外壳具有通过适应的绝缘材料或通过合适的机械支撑在内部支撑的内部组件。附着永久磁铁9可以嵌入在成型块中，或可替换地，附着到金属或塑料外壳。在一个实施例中，外壳11的尺寸近似为1.5英寸宽、乘0.75英寸高、乘3英寸长。
图3图示了自动转换开关50的示意图的一个实施例。模块4包括：外壳11、继电器12、和用于电源线缆1、2、3的连接。继电器12包括：常开(NO)线路接触器14、常闭(NC)线路接触器13、线路转换(transfer)接触器15、NO中性接触器17、NC中性接触器16、中性转换接触器18、线圈19、和芯体(core)20。继电器12可以是双刀双掷(DPDT)继电器，并且示意性地照此示出所述继电器12。然而，该继电器可以包括：两个匹配的单刀双掷(SPDT)继电器、或实现所期望的功能的其他配置。
电源线缆1、2、3可以分别包括：线路导线1L、2L、3L；中性导线1N、2N、3N；和接地导线1G、2G、3G。作为示例，插头5、6可以为三导线、15安培类型，诸如国家电气制造商协会(NEMA)类型5-15，而插座7可以为三导线、15安培类型，诸如类型320-C13IEC连接器，以上两者普遍用于EDP设备中。
现在描述继电器12的特定连接。如可以看出的，三条接地导线1G、2G、3G可以电耦接在一起。主要线路导线1L可以连接到NO接触器14，而辅助线路导线2L可以连接到NC接触器13。输出线路导线3L可以连接到继电器12的转换接触器15。另外，主要中性导线1N可以连接到NO接触器17，而辅助中性导线2N可以连接到NC接触器16。输出中性导线3N可以连接到继电器12的转换接触器18。
继电器12的线圈19可以连接在主要线路导线1L和中性导线1N之间。在操作中，当主要输入线缆1上的电压高于用于操作该设备的最小可接受值时，可以通过施加到线圈19的电压来激励(energize)继电器12。在该状态中，NO接触器14、17耦接到继电器12的转换接触器15、18。这导致导线1L和3L耦接在一起、以及导线1N和3N耦接在一起，使得输出线缆3耦接到主要输入线缆1。如果主要输入线缆1上的电压降低到最小可接受值以下，则可以去激励继电器12，这导致NC接触器13、16耦接到转换接触器15、18，并且输出线缆3耦接到辅助输入线缆2。按照该方式，当主要电源上的电压中断时，该设备自动耦接到辅助电源。如果主要输入线缆1上的电压再次超过最小可接受值，则可以再次激励继电器12，并且输出线缆3可以从辅助输入线缆2断开，并且重新连接到主要输入线缆1。也就是说，当输入电源线缆1中的电压超过大于最小可接受值的第一值时，激励继电器12，并且当电压降低到虽然小于第一值但是仍大于或等于最小可接受值的第二值以下时，去激励所述继电器12。该滞后(hysteresis)可能是期望的，这是因为其阻止了继电器12的震颤(chattering)，如果相同的电压值用于激励并去激励继电器12，则所述震颤可发生。
尽管未示出，但是变阻器或齐纳二极管装置可以跨接到输入或输出导线，以限制由于外部或切换瞬态而导致的电压尖峰(spike)。同样，如果必要或期望，则可以包括各种类型的线路滤波器。
自动转换开关50可以包括用于安装如图2所示的模块4的装置。一个安装装置可以是用于将模块4附着到铁磁安装表面(诸如，钢制安装表面)的永久磁铁9。磁铁9可以嵌入在模块4中，或可替换地，其可以附着到模块4的表面。另外或可替换地，模块4可以包括安装翼片8。安装翼片8可以包括螺丝孔，使得翼片8可以旋拧或打结缠绕(tie-wrap)到期望的安装位置。
图5图示了自动转换开关50的另一实施例，其中插座7可以直接连接到模块4。在该配置中，模块4可以直接插入到一件设备中，而无需任何附加的安装装置。相应地，该实施例中模块4的尺寸可以使得模块4包含在标准EDP设备(例如，1.75英寸高、或其他垂直标准的一个机架单元)的高度尺寸内。如下面参考图6而讨论的，这可以许可在机架中将多个EDP设备堆叠在一起。
在图4中示出了自动转换开关50的应用的示范图。设备26可以安装在机架25中，所述机架25具有在机架25的相对侧上安装的主要电源板21和辅助电源板22。电源板21和22分别包括多个插口(outlet)23和24。模块4的主要和辅助输入插头5、6可以分别插入到插口23、24中，而模块4的输出插座7可以耦接到设备26上的插头27。在正常使用时，可以对于与在机架25中安装的一样多的多件设备来重复该应用。在操作中，设备26可以经过主要输入线缆1和输出线缆3来从主要电源板21接收功率。当主要电源板21上电压的中断发生时，自动转换开关50然后可以经过辅助输入线缆2和输出线缆3，来将设备26耦接到辅助电源板24。按照此方式，向设备26提供功率冗余。
自动转换开关50可特别地很好适于高密度应用，其中机架25可包含四十或更多件设备。例如，在这种情况下，可需要具有八十个输入插头5、6和四十个输出插座7的四十个自动转换开关50。典型地，该密度需要仔细关注于线缆管理，以便防止可能抑制机架25的冷却的气流阻滞。相应地，在这种应用中，自动转换开关50通过包括具有适于特定应用的长度的线缆来消除该问题。
模块4的形状从末端和侧面来看可以实质上为矩形，其中输出线缆3和一条输入线缆2附着到模块4的一端，而另一输入线缆1附着到相对端。此外，模块4的横截面积可以小于一个半平方英寸，并且模块4的长度可以小于三英寸，在模块4内包含的总体积小于四个半立方英寸。
该实施例的自动转换开关50的一个区别特征在于，继电器12不需要任何附加的控制电路来操作。不存在继电器控制电路许可自动转换开关功能被包含在比具有复杂电路(例如，高速控制器、光学隔离器、电流传感器、或同步电路等)的开关所需的空间小得多的空间中。使用DPDT继电器(或匹配的多个继电器)来确保做出连接之前断开(break-before-make connection)防止了并联地连接两个电源，所述并联连接可能导致破坏设备。自动转换开关50利用最常见EDP设备的固有能量存储能力，以在从一个源断开连接和对于另一个源做出连接之间的短时间间隔(例如，几毫秒)期间，操作该设备。按照此方式，自动转换开关50以比传统的自动转换开关更小的空间和更低的成本来提供自动转换功能。
自动转换开关50还刚好在输入处向设备提供切换电源，由此使得所述开关和设备之间的故障概率最小化。另外，自动转换开关50占用相对小的空间，并且其提供机架安装设备(rack-mounted equipment)中的更好的电缆管理。线缆的长度可以允许接近于每件设备的背板来放置模块4，并且可以允许对于电源板的连接，而没有多余的线缆长度。该配置消除了通常与机架安装设备相关联的电源线缆的缠结(tangle)。
图6图示了自动转换开关60的又一实施例，其中插座67可以直接连接到模块64。在该配置中，与图5所示的开关50类似地，模块64可以直接插入到一件设备中，而无需任何附加的安装装置。也就是说，模块64是自支撑的。相应地，该实施例中模块64的尺寸可以使得模块64包含在标准EDP设备(例如，1.75英寸高的一个机架单元)的高度尺寸内。这可以许可在机架中将多个EDP设备堆叠在一起。此外，由于没有对EDP设备背部上的插头的放置和方向进行标准化，所以模块64的垂直和水平安装高度应小于一个机架单位。当与具有相对大深度的装置(例如，一些服务器)一起使用时，模块64的深度也可能变成难题。因此，模块64的深度可以约束为小于大约4英寸。优选地，模块64具有小于大约10立方英寸的体积，并更优选地，小于大约3立方英寸。此外，两条电源线缆61、62可以耦接到模块64，并且可以包括：分别利用插头66和插头65终接的主要输入线缆62和辅助输入线缆61。线缆61、62可以通过拉紧-释放装置61A-62A而耦接到模块64。如所示的，线缆61、62从模块64延长接近于插座67，以减少当插入到电源中时由线缆61、62施加的应力。模块64还可包括状态指示器68，以允许用户确定哪个电源是激活的。例如，当插座67电耦接到插头66时，点亮“A”灯，而当插座67电耦接到插头65时，点亮“B”灯。
图7图示了自动转换开关模块150的又一实施例的示意图。模块150的基本功能性在于，促进向负载功率连接172传递的功率在主要电源连接152和替换电源连接154之间的快速转换。例如，模块150可以在小于大约15毫秒(且优选地，小于10毫秒)的时间段期间转换该功率。一般地，模块150操作为当主要电源处的功率稳定时、将主要电源连接152连接到负载功率连接172。此外，响应于耦接到主要电源连接152的电源处的功率中断，模块150可操作为将负载功率连接172耦接到与替换电源连接的替换电源连接154，直到主要电源连接152处的功率恢复为止。模块150可以能够操作为感测主要电源连接152上的各种功率质量特征，并且响应于这些特征来切换功率连接。由模块150感测的功率质量特征可以包括：中断、电压下降、电压波动、或频率变化等。下面，详细地描述模块150的特定特征和操作。
模块150包括：两个单刀双掷(SPDT)继电器166和168，用于促进在主要电源连接152和替换电源连接154之间的功率转换。如所示的，继电器166将主要电源连接152的热导线(hot conductor)156耦接到负载功率连接172的热导线170。继电器166还将替换电源154的热节点158与负载功率连接172的热导线170进行耦接。类似地，主要电源连接152和替换电源连接154的中性导线157、159还分别经过继电器168而耦接到负载功率连接172的中性导线171。
模块150还包括第三SPDT继电器164，其位于在主要电源连接152的通路中。继电器164用以防止在这里称为“电弧延续(arc carryover)”的非期望效应。当经过继电器的接触器的电流足够大、以允许通过负载先前连接到的继电器的断开生成的电弧继续、直到该接触器到达替换源为止时，电弧延续发生。这可导致两个电源之间的有效短路，其在某些条件下可能导致电流迅速增加，这可以破坏设备或使电路保护装置跳闸，导致了系统停机时间。用于减少电弧延续概率的一种方式在于，确保主要输入继电器接触器和辅助继电器接触器之间的充足分离间隙。然而，在空间受限的应用中，模块150的大小约束可能妨碍具有充足分离间隔的继电器的使用。
为了减少电弧延续的概率，将继电器164引入到主要电源连接152的通路中，作为断开继电器。也就是说，不连接继电器164的替换电极。继电器164按照使得在从一个电源到另一电源的转换次序期间、断开继电器164使主要功率通路在转换继电器166和168从一个位置改变到另一位置时的短时间段期间从辅助功率通路分离的方式，来以与继电器166、168的定时关系而起作用。通过稍微地从转换继电器166和168的切换动作偏移断开继电器164的动作的定时，可以确保AC功率将在转换周期期间通过零电流电平。这与由继电器164提供的添加第三分离间隔相结合，显著地增加了模块150的电弧抑制容量。为了控制继电器164、166、和168的定时和驱动，提供了继电器驱动器和同步部件184。部件184可以包括各种模拟和数字电子设备，以驱动继电器164、166、和168。与来自电源的直接致动相对，使用电子设备来驱动继电器具有下面讨论的优点。
为了进一步防止电弧延续，将保险丝162定位在替换电源连接154的通路中。应明白，除了替换电源连接154的通路之外、或代替该通路，可以在主要电源连接152的通路中应用保险丝。保险丝162可以是快速动作保险丝，其可操作为在支路断路器断开以前断开，这可防止局部过载条件影响相同支路上的其他附着设备。在一个实施例中，虽然使用了20A功率限制快速动作保险丝，但是其他值可以代替来提供模块150的各种应用中的期望保护。
本发明人已经进一步认识到，可以期望在主要电源上的中断以后、当将功率从替换电源连接154返回到主要电源连接152时引入延迟。在这点上，延迟可以帮助减少如果主要电源处于间歇情形下、或可能导致继电器不必要地来回转换的低电压条件中的转换的次数。作为示例，可以从主要电源稳定的时间到模块150将功率从替换电源返回到主要电源的时间引入三到五秒的延迟。为了提供该延迟，提供了电压感测和返回转换延迟部件180。部件180可操作为经由节点174和175来感测主要电源连接152处的电压。一旦部件180已经确定了主要电源152处的电压已经可用了一预定的时间段(例如，3到5秒)，部件180就向继电器驱动器和同步部件184提供信号。如所示的，部件180、184通过光学隔离器182而耦接在一起，所述光学隔离器182用以从替换电源连接154电隔离主要电源连接152。在从部件180接收到信号之后，继电器驱动器和同步部件184然后可以使用电子控制电路以激活继电器164、166、和168，其依次将功率从替换电源连接154返回到主要电源连接152。应明白，部件180和184可以包括各种数字和/或模拟组件，以实现电压感测和延迟功能。例如，在一个实施例中，部件180包括数字定时器。
部件184使用电子控制电路驱动继电器164、166、169来代替主要电源的直接致动可以提供显著的优点。在先前实施例中，由主要电源激励继电器，使得当主要电源稳定时、主要电源保持连接到负载功率连接。如果发生主要电源故障，不保持继电器，并因此所述继电器释放，其依次将负载连接到替换电源。一旦将功率返回到主要电源，继电器就立即激励，因此将负载重新连接到主要电源。如上面所讨论的，该配置不允许当从替换电源转换回到主要电源时引入延迟。此外，该配置需要在大多数时间(即，只要主要电源稳定的任何时候)激励继电器，导致了不必要的功耗和减少的继电器寿命期待，这减少了模块150的整体可靠性。
为了解决上述问题，从替换电源连接154驱动继电器164、166、168。这通过经过节点176和177来将继电器驱动器部件184耦接到替换电源连接154来完成。因此，前述电子延迟电路现在可以使用可用的替换电源，来从延迟时间段期间开始进行操作。此外，可以仅在主要电源152的停机时间段期间(这可是相对罕见的情形)激励继电器164、166、和168。因此，该配置可以显著地延长继电器的可能寿命期待，减少功耗，并且改善模块150的整体可靠性。
尽管已经在附图和前述描述中详细地图示并描述了本发明，但是这种图示和描述要被认为是示范性的并且不限于字面。例如，在上文描述的某些实施例可以与其他所描述的实施例进行组合和/或以其他方式进行安排(例如，可以以其他次序执行处理元件)。相应地，应理解，仅已经示出并描述了本发明的优选实施例和其变形，并且期望保护落入本发明精神内的所有改变和修改。

Claims (57)

1.一种自动转换开关，用于在两个电源之间自动地切换电负载，所述自动转换开关包括：
开关模块；
主要和辅助输入线缆，每一个电连接到所述开关模块，并且每一个从所述两个电源中的不同一个接收功率；
输出线缆，附着到所述开关模块，用于向所述电负载供应功率；以及
继电器，布置在所述开关模块内、并且耦接到所述主要输入线缆；其中所述继电器能够操作为感测所述主要输入线缆所携带的功率信号的功率质量，使得：
当所述功率质量可接受时，所述功率信号的电压激励所述继电器，其中在产生的所述继电器的激励状态下，由于所述激励状态，第一组电触点机械地耦接，从而将所述输出线缆耦接到所述主要输入线缆；和
当所述功率质量不可接受时，所述功率信号的电压去激励所述继电器，其中在产生的所述继电器的去激励状态下，由于所述继电器的所述去激励状态，第二组电触点机械地耦接，从而从所述主要输入线缆解耦接所述输出线缆并将所述输出线缆耦接到所述辅助输入线缆，
其中，为了功率质量被认为可接受，必须至少在第二阈值以上，所述第二阈值大于用于操作电负载的最小可接受值，以及
当所述功率质量降低到第一阈值以下时，所述第一阈值小于所述第二阈值，但是仍然大于或等于所述最小可接受值，所述功率质量被认为不可接受。
2.根据权利要求1所述的自动转换开关，其中所述输入和输出线缆中的每一个包含线路导线和中性导线。
3.根据权利要求2所述的自动转换开关，其中所述继电器包括机械继电器。
4.根据权利要求3所述的自动转换开关，其中所述继电器包括：连接在所述主要输入线缆的所述线路导线和所述中性导线之间的线圈。
5.根据权利要求1所述的自动转换开关，其中所述继电器包括固态继电器。
6.根据权利要求1所述的自动转换开关，其中所述开关模块占用小于十立方英寸的体积。
7.根据权利要求1所述的自动转换开关，其中所述开关模块具有小于3英寸的长度。
8.根据权利要求1所述的自动转换开关，其中所述开关模块具有小于1.5平方英寸的横截面积。
9.根据权利要求1所述的自动转换开关，其中所述开关模块通过喷射成型处理或插入成型处理而形成。
10.根据权利要求1所述的自动转换开关，其中所述开关模块包括热塑材料。
11.根据权利要求1所述的自动转换开关，其中所述开关模块包括金属外壳。
12.根据权利要求1所述的自动转换开关，其中所述开关模块是具有两端的拉长的立方体，其中所述输出线缆和所述两个输入线缆之一被附着到所述两端之一，而所述两个输入线缆中的另一个被附着到所述两端中的另一端。
13.根据权利要求1所述的自动转换开关，其中所述开关模块包括永久磁铁，用于将所述开关模块附着到磁性表面。
14.根据权利要求1所述的自动转换开关，其中所述开关模块包括用于支撑所述开关模块的安装翼片。
15.根据权利要求1所述的自动转换开关，其中如果所述电压大于第一值，则所述输出线缆耦接到所述主要输入线缆，而如果所述电压小于第二值，则所述输出线缆耦接到所述辅助输入线缆。
16.根据权利要求1所述的自动转换开关，其中所述输入线缆的长度不多于24英寸。
17.根据权利要求1所述的自动转换开关，其中所述输出线缆的长度不多于12英寸。
18.根据权利要求1所述的自动转换开关，其中，所述继电器可操作为直接经由所述主要输入线缆和所述继电器的线圈之间的电耦接来感应所述主要输入线缆上的所述功率质量。
19.根据权利要求1所述的自动转换开关，其中，所述继电器可操作为感应所述功率质量，从所述主要输入线缆自动解耦接所述输出线缆，并且将所述输出线缆自动耦接到所述辅助输入线缆而无需任何附加控制电路。
20.根据权利要求1所述的自动转换开关，进一步包括：
电弧延续抑制模块，设置在所述开关模块内，并可操作为在所述继电器将所述输出线缆的耦接从所述主要输入线缆自动解耦接与将所述输出线缆自动耦接到所述辅助输入线缆之间强迫从所述开关模块流到所述输出线缆中的电流的中断。
21.根据权利要求1所述的自动转换开关，进一步包括：
指示器模块，可操作为指示何时所述功率质量下降到所述第二阈值以下，以使得当所述功率质量在所述第一阈值和所述第二阈值之间时所述继电器保持被供能。
22.根据权利要求21所述的自动转换开关，其中，所述指示器模块可操作为使用音频和/或视觉指示来指示何时所述功率质量下降到第二阈值以下。
23.根据权利要求21所述的自动转换开关，其中，所述第二阈值是电流限制警报指示且所述第一阈值是过电流限制指示。
24.根据权利要求1所述的自动转换开关，其中，所述主要输入线缆的所述功率控制所述继电器的所述状态而没有任意数字逻辑。
25.一种自动转换开关，用于在两个电源之间自动地切换电负载，所述自动转换开关包括：
开关模块；
主要和辅助输入线缆，每一个附着到所述开关模块，并且每一个用于从所述两个电源中的不同一个接收功率；
输出线缆，附着到所述开关模块，用于向所述电负载供应功率；
继电器，布置在所述开关模块内、并且具有耦接到所述主要输入线缆的功率质量感测输入，该继电器能够操作为当所述主要输入线缆上的所述功率质量能够接受时、将所述输出线缆耦接到所述主要输入线缆，而当所述主要输入线缆上的所述功率质量不能够接受时、将所述输出线缆的耦接从所述主要输入线缆切换到所述辅助输入线缆；以及
电弧延续抑制模块，设置在所述开关模块内，并可操作为当所述继电器将所述输出线缆的耦接从所述主要输入线缆切换到所述辅助输入线缆时强迫从所述开关模块流到所述输出线缆中的电流的中断，
其中，为了功率质量被认为可接受，必须至少在第二阈值以上，所述第二阈值大于用于操作电负载的最小可接受值，以及
当所述功率质量降低到第一阈值以下时，所述第一阈值小于所述第二阈值，但是仍然大于或等于所述最小可接受值，所述功率质量被认为不可接受。
26.根据权利要求25所述的自动转换开关，其中所述开关模块通过喷射成型处理而由塑性材料形成。
27.根据权利要求25所述的自动转换开关，其中所述开关模块包括金属外壳。
28.根据权利要求25所述的自动转换开关，其中，所述继电器是转换继电器且所述电弧延续抑制模块包括设置在所述主要输入线缆和所述转换继电器之间的主要功率通路中的断开继电器。
29.根据权利要求28所述的自动转换开关，其中，所述断开继电器可操作为在所述转换继电器将所述输出线缆的耦接从所述主要输入线缆切换到所述辅助输入线缆时在所述辅助输入线缆和所述转换继电器之间从辅助功率通路分离所述主要功率通路。
30.一种用于向电装置提供功率的方法，包括以下步骤：
提供自动切换装置，具有用于耦接到第一电源的第一接口、用于耦接到第二电源的第二接口、和用于耦接到要供电的电装置的第三接口，其中所述自动切换装置操作为使用经由所述第一接口从所述第一电源接收的主要功率来控制所述自动切换装置，以当所述主要功率的功率质量可接受时使用所述主要功率对所述电装置供电，以使得所述自动切换装置自动切换从而当所述主要功率的功率质量不可接受时使用辅助功率对所述电装置供电，所述辅助功率是经由第二接口从所述第二电源接收的；
将所述第一接口耦接到所述第一电源；
将所述第二接口耦接到所述第二电源；以及
将所述第三接口耦接到所述电装置；
其中所述自动切换装置占用小于10立方英寸的空间，
其中，为了功率质量被认为可接受，必须至少在第二阈值以上，所述第二阈值大于用于操作电负载的最小可接受值，以及
当所述功率质量降低到第一阈值以下时，所述第一阈值小于所述第二阈值，但是仍然大于或等于所述最小可接受值，所述功率质量被认为不可接受。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述自动切换装置配置为与机架安装的装置耦接以对所述机架安装的装置供电，以使得所述自动切换装置和所述机架安装的装置一起适配在单个标准机架安装空间之内。
32.根据权利要求31所述的方法，其中，所述自动切换装置占据小于10立方英寸的空间。
33.根据权利要求30所述的方法，其中，所述自动切换装置占据小于10立方英寸的空间。
34.一种用于为机架安装的电装置供电的系统，所述系统包括：
机架，包括用于附着到或支撑电装置的多个垂直隔开的机制，所述机架还包括与相应的第一和第二电源相关联的第一和第二电源板；以及
自动切换模块，包括耦接到第一电源板的第一线缆、耦接到第二电源板的第二线缆、和耦接到由所述机架的所述机制之一所支撑的电装置的第三线缆，其中所述自动切换模块操作为使用经由所述第一电源板接收的功率以只要所述功率的功率质量可接受则维持所述第三线缆和所述第一线缆之间的第一耦接，以使得当所述功率质量下降到阈值之下时，自动释放所述第一耦接并在所述第三线缆与所述第二线缆之间自动建立第二耦接，
其中，为了功率质量被认为可接受，必须至少在第二阈值以上，所述第二阈值大于用于操作电负载的最小可接受值，以及
当所述功率质量降低到第一阈值以下时，所述第一阈值小于所述第二阈值，但是仍然大于或等于所述最小可接受值，所述功率质量被认为不可接受。
35.根据权利要求34所述的系统，其中：
所述机架和所述垂直隔开的机制限定多个最大装置包络；和
所述自动切换模块的尺寸为使得当所述电装置之一与所述自动切换模块耦接并安装在所述机架中时，所述自动切换模块和所述电装置中的一个一起在空间中占据小于最大装置包络。
36.一种自动转换开关，用于在两个电源之间自动地切换电负载，所述自动转换开关包括：
开关模块；
主要和辅助输入线缆，每一个附着到所述开关模块，并且每一个用于从所述两个电源中的不同一个接收功率；
输出插座，附着到所述开关模块，用于向所述电负载供应功率；以及
继电器，布置在所述开关模块内、并且耦接到所述主要输入线缆；其中所述继电器能够操作为感测所述主要输入线缆上的功率质量，以使得
当所述功率质量可接受时，所述继电器的状态由所述主要输入线缆的功率电子地控制，从而将所述输出插座耦接到所述主要输入线缆；和
当所述功率质量不可接受时，所述继电器的状态由所述主要输入线缆的功率电子地控制，从而从所述主要输入线缆自动地解耦接所述输出插座以将所述输出插座自动耦接到所述辅助输入线缆，
其中，为了功率质量被认为可接受，必须至少在第二阈值以上，所述第二阈值大于用于操作电负载的最小可接受值，以及
当所述功率质量降低到第一阈值以下时，所述第一阈值小于所述第二阈值，但是仍然大于或等于所述最小可接受值，所述功率质量被认为不可接受。
37.根据权利要求36所述的自动转换开关，其中所述开关模块通过喷射成型处理或插入成型处理而由塑性材料形成。
38.根据权利要求36所述的自动转换开关，其中所述开关模块包括金属外壳。
39.一种自动转换开关，用于在两个电源之间自动地切换电负载，所述自动转换开关包括：
开关模块；
主要和辅助输入线缆，每一个附着到所述开关模块，并且每一个用于从所述两个电源中的不同一个接收功率；
输出插座，附着到所述开关模块，用于向所述电负载供应功率；以及
电路，布置在所述开关模块内、并且耦接到所述主要和辅助输入线缆以及所述输出插座；其中所述电路能够操作为使用来自所述主要输入线缆的功率以在所述主要输入线缆上的功率质量可接受时维持所述主要输入线缆和所述输出插座之间的第一耦接，以使得当所述功率质量不可接受时，自动断开所述第一耦接并在所述辅助输入线缆和所述输出插座之间自动建立第二耦接，
其中，为了功率质量被认为可接受，必须至少在第二阈值以上，所述第二阈值大于用于操作电负载的最小可接受值，以及
当所述功率质量降低到第一阈值以下时，所述第一阈值小于所述第二阈值，但是仍然大于或等于所述最小可接受值，所述功率质量被认为不可接受。
40.根据权利要求39所述的自动转换开关，其中所述电路能够操作为在预定时间段之后、根据所述主要输入线缆上的可用功率质量的返回，来自动地将所述输出插座耦接到所述主要和辅助输入线缆之一。
41.根据权利要求39所述的自动转换开关，其中所述电路包括一个或多个继电器。
42.根据权利要求39所述的自动转换开关，其中所述电路包括定时器。
43.根据权利要求39所述的自动转换开关，其中所述电路中的至少一部分从耦接到所述辅助输入线缆的电源接收功率。
44.根据权利要求39所述的自动转换开关，其中所述自动转换开关具有小于大约2瓦的平均功耗。
45.根据权利要求39所述的自动转换开关，其中所述自动转换开关具有小于大约200毫瓦的平均功耗。
46.根据权利要求45所述的自动转换开关，其中所述自动转换开关占用小于十立方英寸的体积。
47.根据权利要求39所述的自动转换开关，其中所述电路能够操作为在小于大约15毫秒的时间段中，自动地将所述输出插座耦接到所述主要和辅助输入线缆之一。
48.根据权利要求39所述的自动转换开关，其中所述功率质量包括电压下降、电压波动、频率变化、和中断中的至少一个。
49.根据权利要求39所述的自动转换开关，其中所述电路包括光学隔离电路，用于隔离所述两个电源。
50.根据权利要求39所述的自动转换开关，其中所述输入线缆和所述输出插座中的每一个包含线路导线和中性导线。
51.根据权利要求39所述的自动转换开关，其中所述开关模块占用小于十立方英寸的体积。
52.根据权利要求39所述的自动转换开关，其中所述开关模块具有小于3英寸的长度。
53.根据权利要求39所述的自动转换开关，其中所述开关模块具有小于1.5平方英寸的横截面积。
54.根据权利要求39所述的自动转换开关，其中所述开关模块通过插入成型处理而形成。
55.根据权利要求39所述的自动转换开关，其中所述开关模块包括热塑材料。
56.根据权利要求39所述的自动转换开关，其中所述开关模块包括金属外壳。
57.根据权利要求39所述的自动转换开关，其中所述输入线缆的长度不多于24英寸。
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