CN103872674A - 配电系统及配电单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电系统及配电单元，该配电系统包括电缆模组、用电设备以及配电单元，配电单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端、第四连接器、受控开关以及第一感应模块，感应在第四连接器上插入的第二连接器是否拔出，若是，产生第二驱动信号至受控开关的驱动端，若否，产生第一驱动信号至受控开关的驱动端。通过上述公开内容，本发明所揭示的技术方案可在现网的用电设备以及用于连接电缆模组不进行大幅改造的情况下，且在不增加配电单元体积，仅增加小量成本的前提下，有效防止在拔出插在配电单元侧和/或用电设备侧的连接器时，被切断的高压直流负载电弧外喷的情况，从而保护操作者人身安全。

Description

配电系统及配电单元

技术领域

本发明涉及第一技术领域，特别是涉及一种配电系统及配电单元。

背景技术

在当前的数据中心机房中，在节能减排的大背景下，数据中心由传统的交流UPS(Uninterruptible Power System，不间断电源)供配电架构演进为240V HVDC(high-voltage direct current，高压直流)供电架构逐渐成为趋势，当前大量商用的IT设备第一输入连接器大部分应用IEC(International Electro Technical Commission，国际电工委员会)标准的C13/C19连接器。240V HVDC供电在大量的旧机房推广、供配电改造时用电设备输入连接器C13/C19不会更改，考虑到服务器等用电设备在广泛领域中的通用性，设备供应商在新产品上就针对通讯领域而更换其标准接口及内部第一结构的意愿不大。而IEC标准的C13/C19连接器应用于240V HVDC的高压直流电压时，会在拔插过程中高压直流电弧外喷会伤害到操作人员。

如图1所示，在给现有交流UPS供电的数据中心机房进行240VHVDC高压直流供电改造过程中，为了尽量少的进行改动，尽可能地利用原有的设备，常常直接应用原有的交流PDU（Power Distribution Unit，配电单元）60对作为用电设备的终端服务器604进行配电。如图1所示，给终端服务器604配电的交流PDU 60由于受到空间、输出路数众多的限制，只设置有一个空开601，每个输出分路往往都不能够配置独立的高压直流空开进行单独保护，这样使得终端服务器要进行断电操作时只能直接拔插在交流PDU 60侧的连接器603，或者是拔插终端服务器604侧的连接器605，而当因为误操作而断开连接器603或连接器605时，会造成被切断的高压直流负载电弧外喷，危害操作者安全，存在极高的安全隐患。

如图2所示，当前业界也有支持240V DC直流电源的专用PDU来对服务器704进行配电，其中PDU 70的直流电源输入端应用240V DC专用双极空开701进行保护，连接器702应用240V DC或更高直流电压等级的连接器来做输出接口。

其中，应用240V DC或更高直流电压等级的连接器702来做输出接口，可以有效抑制对PDU 70侧的拔出操作而造成的高压电弧外喷，但是由于现网IT设备不更改，服务器704侧的连接器7041还是原来的交流连接器，所以在服务器704侧因误动作而进行拔出连接器705作时，仍然会造成被切断的高压直流负载电弧外喷，危害操作者安全，存在极高的安全隐患。

并且，PDU 70中应用专用高压直流连接器成本和体积大大高于通用的交流连接器，导致PDU 70的体积与成本较常用交流PDU大幅增加。

另外，用于连接服务器704与PDU70的电缆连接器703也需要用到专用高压直流连接器，使得成本增高。

再者，专用高压直流连接器在进行热拔插分断高压直流电流时高压直流电弧对连接器的触点会造成损伤，使得连接器的热拔插的寿命受到限制，当前业界的高压直流连接器热拔插寿命一般为50次左右。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种配电系统及配电单元，能在现网的用电设备以及用于连接电缆模组不进行大幅改造的情况下，在不增加配电单元体积，且仅增加小量成本的前提下，有效防止在拔出插在配电单元侧和/或用电设备侧的连接器时，被切断的高压直流负载电弧外喷的情况，从而保护操作者人身安全。

第一方面提供一种配电单元，包括：第一输入端，与外部输入的高压直流电源的正极连接；第二输入端，与高压直流电源的负极连接；第一输出端；第二输出端，与第二输入端连接；连接器，连接器与一外接连接器可插拔连接，连接器用于装设第一输出端和第二输出端，从而使得第一输出端以及第二输出端的输出能够输入给外接连接器；受控开关，设置在第一输入端与第一输出端之间，用于控制第一输入端和第一输出端之间的导通和断开，受控开关包括驱动端、受控输入端以及受控输出端，受控输出端与第一输出端连接，受控输入端与第一输入端连接，在驱动端接收到第一驱动信号时，受控输入端与受控输出端的连接导通，在驱动端接收到第二驱动信号时，受控输入端与受控输出端的连接断开；驱动端在连接器上插入外接连接器时接收到第一驱动信号；在连接器上插入的外接连接器拔出时接收到第二驱动信号。

结合第一方面的实现方式，在第一种可能的实现方式中，配电单元还包括感应模块；感应模块感应在连接器上插入的外接连接器是否拔出，若是，产生第二驱动信号至驱动端，若否，产生第一驱动信号至驱动端。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，感应模块为红外对管模组，红外对管模组包括：设置于连接器或者外接连接器上的红外发射管以及红外接收管；红外发射管用于发射红外射线；红外接收管用于获取发射的红外射线遇到物体反射后的红外射线；红外对管模组还包括：驱动电路，在红外接收管获取到光强度不小于第一阈值的反射后的红外射线时产生第一驱动信号至驱动端，否则，产生第二驱动信号至驱动端，其中，第一阈值为连接器与外接连接器接近到一定程度时的红外接收管获取的反射后的红外射线的光强度的值。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，感应模块为微动开关模组，包括：微动开关，设置于连接器上，包括触点、第一端、第二端以及第三端，触点被设置为在连接器上插入有外接连接器时处于第一状态，且在外接连接器从连接器上拔出时处于第二状态，其中在触点处于第一状态时，第一端与第二端连接，在触点弹性复位时，第一端与第三端连接；驱动电路，在第一端与第二端连接时产生第一驱动信号至驱动端，在第一端与第三端连接时产生第二驱动信号至驱动端。

结合第一方面的实现方式、第一方面的第一、第二以及第三种可能的实现方式中的任一者，受控开关为金氧半场效晶体管。

结合第一方面的实现方式、第一方面的第一、第二以及第三种可能的实现方式中的任一者，连接器为插座，外接连接器为插头。

第二方面提供一种配电系统，包括：电缆模组，包括第一连接器、第二连接器以及连接第一连接器和第二连接器的电缆；用电设备，包括第三连接器，第三连接器与第一连接器可插拔连接；配电单元，包括：第一输入端，与外部输入的高压直流电源的正极连接；第二输入端，与高压直流电源的负极连接；第一输出端；第二输出端，与第二输入端连接；第四连接器，用于装设第一输出端和第二输出端，第四连接器与第二连接器可插拔连接，从而使得第一输出端以及第二输出端的输出能够输入给第二连接器；受控开关，设置在第一输入端与第一输出端之间，用于控制第一输入端和第一输出端之间的导通和断开，受控开关包括驱动端、受控输入端以及受控输出端，受控输出端与第一输出端连接，受控输入端与第一输入端连接，在驱动端获取到第一驱动信号时，受控输入端与受控输出端的连接导通，在驱动端获取到第二驱动信号时，受控输入端与受控输出端的连接断开；第一感应模块，感应在第四连接器上插入的第二连接器是否拔出，若是，产生第二驱动信号至驱动端，若否，产生第一驱动信号至驱动端。

结合第二方面的实现方式，在第一种可能的实现方式中，第一感应模块为红外对管模组，红外对管模组包括：设置于第二连接器或者第四连接器上的红外发射管以及红外接收管；红外发射管用于发射红外射线；红外接收管用于获取发射的红外射线遇到物体反射后的红外射线；红外对管模组还包括：驱动电路，在红外接收管获取到光强度不小于第一阈值的反射后的红外射线时产生第一驱动信号至驱动端，否则，产生第二驱动信号至驱动端，其中，第一阈值为第二连接器与第四连接器接近到一定程度时的红外接收管获取的反射后的红外射线的光强度的值。

结合第二方面的实现方式，在第二种可能的实现方式中，第一感应模块为微动开关模组，包括：微动开关，设置于第四连接器上，包括触点、第一端、第二端以及第三端，触点设置为在第四连接器上插入有第二连接器时与第二连接器抵接而受到按压，且在第四连接器从第二连接器上拔出时弹性复位，其中在触点受到按压时，第一端与第二端连接，在触点弹性复位时，第一端与第三端连接；驱动电路，在第一端与第二端连接时产生第一驱动信号至驱动端，在第一端与第三端连接时产生第二驱动信号至驱动端。

结合第二方面的实现方式，在第三种可能的实现方式中，受控开关为金氧半场效晶体管。

结合第二方面的实现方式，在第四种可能的实现方式中，配电单元进一步包括：第二感应模块，感应在第三连接器上插入的第一连接器是否拔出，若是，产生第一驱动信号至驱动端，若否，产生第二驱动信号至驱动端。

结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，第二感应模块为红外对管模组，红外对管模组包括：设置于第一连接器或者第三连接器上的红外发射管以及红外接收管；红外发射管用于发射红外射线；红外接收管用于获取发射的红外射线遇到物体反射后的红外射线；红外对管模组还包括：驱动电路，在红外接收管获取到光强度不小于第一阈值的反射后的红外射线时产生第一驱动信号至驱动端，否则，产生第二驱动信号至驱动端，其中，第一阈值为第一连接器与第三连接器接近到一定程度时的红外接收管获取的反射后的红外射线的光强度的值。

结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，感应模块为微动开关模组，包括：微动开关，设置于第三连接器上，包括触点、第一端、第二端以及第三端，触点设置为在第三连接器上插入有第一连接器时与第一连接器抵接而受到按压，且在第一连接器从第三连接器上拔出时弹性复位，其中在触点受到按压时，第一端与第二端连接，在触点弹性复位时，第一端与第三端连接；驱动电路，在第一端与第二端连接时产生第一驱动信号至驱动端，在第一端与第三端连接时产生第二驱动信号至驱动端。

结合第二方面的实现方式、第二方面的第一至第六种可能的实现方式中的任一者，第一连接器以及第二连接器为插头，第三连接器以及第四连接器为插座。

第三方面提供一种配电系统，包括：电缆模组，包括第一连接器、第二连接器以及连接第一连接器和第二连接器的电缆；用电设备，包括第三连接器，第三连接器与第一连接器可插拔连接；配电单元，包括：第一输入端，与外部输入的高压直流电源的正极连接；第二输入端，与高压直流电源的负极连接；第一输出端；第二输出端，与第二输入端连接；第四连接器，用于装设第一输出端和第二输出端，第四连接器与第二连接器可插拔连接，从而使得第一输出端以及第二输出端的输出能够输入给第二连接器；受控开关，设置在第一输入端与第一输出端之间，用于控制第一输入端和第一输出端之间的导通和断开，受控开关包括驱动端、受控输入端以及受控输出端，受控输出端与第一输出端连接，受控输入端与第一输入端连接，在驱动端获取到第一驱动信号时，受控输入端与受控输出端的连接导通，在驱动端获取到第二驱动信号时，受控输入端与受控输出端的连接断开；感应模块，感应在第三连接器上插入的第一连接器是否拔出，若是，产生第二驱动信号至驱动端，若否，产生第一驱动信号至驱动端。

结合第三方面的实现方式，在第一种可能的实现方式中，感应模块为红外对管模组，红外对管模组包括：设置于第二连接器或者第四连接器上的红外发射管以及红外接收管；红外发射管用于发射红外射线；红外接收管用于获取发射的红外射线遇到物体反射后的红外射线；红外对管模组还包括：驱动电路，在红外接收管获取到光强度不小于第一阈值的反射后的红外射线时产生第一驱动信号至驱动端，否则，产生第二驱动信号至驱动端，其中，第一阈值为第二连接器与第四连接器接近到一定程度时的红外接收管获取的反射后的红外射线的光强度的值。

结合第三方面的实现方式，在第二种可能的实现方式中，感应模块为微动开关模组，包括：微动开关，设置于第三连接器上，包括触点、第一端、第二端以及第三端，触点设置为在第三连接器上插入有第一连接器时与第一连接器抵接而受到按压，且在第一连接器从第三连接器上拔出时弹性复位，其中在触点受到按压时，第一端与第二端连接，在触点弹性复位时，第一端与第三端连接；驱动电路，在第一端与第二端连接时产生第一驱动信号至驱动端，在第一端与第三端连接时产生第二驱动信号至驱动端。

结合第三方面的实现方式、第三方面的第一种可能的实现方式以及第三方面的第二种可能的实现方式中的任一者，在第三种可能的实现方式中，受控开关为金氧半场效晶体管。

结合第三方面的实现方式、第三方面的第一种可能的实现方式以及第三方面的第二种可能的实现方式中的任一者，在第四种可能的实现方式中，第一连接器以及第二连接器为插头，第三连接器以及第四连接器为插座。

区别于现有技术的情况，本发明实施例的配电系统及配电单元通过设置感应模块，利用感应模块感应在连接器上插入的对应连接器是否拔出，并在感应到对应连接器被拔出时在配电单元内断开电连接，使得在现网的用电设备以及用于连接的电缆模组不进行大幅改造的情况下，在不增加配电单元体积且仅增加小量成本的前提下，有效防止在拔出插在配电单元侧或者是用电设备侧的连接器时被切断的高压直流负载电弧外喷的情况，从而保护操作者人身安全。

附图说明

图1是现有技术的一种配电系统的电路结构示意图；

图2是现有技术的另外一种配电系统的电路结构示意图；

图3是本发明配电系统第一实施例的电路结构示意图；

图4是本发明第一感应模块第一实施例中微动开关模组处于第一状态的电路结构示意图；

图5是本发明第一感应模块第一实施例中微动开关模组处于第二状态的电路结构示意图；

图6是本发明第一感应模块第二实施例中红外发射管以及红外接收管的电路结构示意图；

图7是本发明第一感应模块第二实施例中红外发射管以及红外接收管的位置关系示意图；

图8是本发明配电系统第二实施例的电路结构示意图；

图9是本发明配电系统第三实施例的电路结构示意图；

图10是本发明配电系统第四实施例的电路结构示意图；

图11是本发明配电单元第一实施例的电路结构示意图。

具体实施方式

请参见图3，图3是本发明配电系统第一实施例的电路结构示意图，如图3所示，在本发明配电系统第一实施例中，配电系统包括电缆模组10、用电设备30以及配电单元20。

电缆模组10包括第一连接器102、第二连接器101以及连接第一连接器102和第二连接器101的电缆103。

用电设备30包括第三连接器301，第三连接器301与第一连接器102可插拔连接。

配电单元20包括：第一输入端201，与外部输入的高压直流电源的正极+连接；第二输入端202，与高压直流电源的负极-连接；第一输出端205；第二输出端206，与第二输入端202连接；第四连接器207，用于装设第一输出端205和第二输出端206，第四连接器207与第二连接器101可插拔连接，从而使得第一输出端201以及第二输出端202的输出能够输入给第二连接器101；受控开关203，设置在第一输入端201与第一输出端205之间，用于控制第一输入端201和第一输出端205之间的导通和断开，受控开关203包括驱动端1、受控输入端2以及受控输出端3，受控输出端3与第一输出端205连接，受控输入端2与第一输入端201连接，在驱动端1接收到第一驱动信号时，受控输入端2与受控输出端3的连接导通，在驱动端1接收到第二驱动信号时，受控输入端2与受控输出端3的连接断开；第一感应模块204，感应在第四连接器207上插入的第二连接器101是否拔出，若是，产生第一驱动信号至驱动端1，若否，产生第二驱动信号至驱动端1。

在本实施例中，由于第一感应模块204可感应到在第四连接器207上插入的第二连接器101是否拔出，若是，产生第二驱动信号至驱动端1，若否，产生第一驱动信号至驱动端1。

当第一感应模块204产生第一驱动信号至驱动端1时，受控开关203的受控输入端2与受控输出端3的连接导通，由于受控输出端3与第一输出端205连接，受控输入端2与第一输入端201连接，因此第一输入端201与第一输出端205的连接导通。此时与外部输入的高压直流电源的正极+与第一输出端205连接，负极-与第二输出端206连接，配电单元20通过第一输出端205以及第二输出端206输出高压直流电源。

当第一感应模块204产生第二驱动信号至驱动端1时，受控开关203的受控输入端2与受控输出端3的连接断开，由于受控输出端3与第一输出端205连接，受控输入端2与第一输入端201连接，因此第一输入端201与第一输出端205的连接断开。此时虽外部输入的高压直流电源的负极-与第二输出端206保持连接，但与外部输入的高压直流电源的正极+与第一输出端205的连接断开，使得高压直流电源在配电单元20的内部断开。由于操作者是在配电单元20外部将第二连接器101从第四连接器207中拔出，而第二连接器101从第四连接器207中拔出的这一动作可触发第一感应模块204产生第二驱动信号，该第二驱动信号可驱动受控开关203断开第一输入端201与第一输出端205的连接，从而使得高压直流电源在配电单元20的内部断开，进而有效防止在拔出插在配电单元20侧的第二连接器101时在第四连接器207上被切断的高压直流负载电弧外喷的情况，从而保护了操作者的人身安全。

其中，本发明配电系统第一实施例尤其适合于仅限定操作者对配电单元20侧的第二连接器101进行插拔的情况。

并请参见图4和图5，以对上述的第一感应模块204的第一实施例作出具体介绍，在第一感应模块204的第一实施例中，第一感应模块204具体而言为微动开关模组，图4是本发明第一感应模块第一实施例中微动开关模组处于第一状态的电路结构示意图，而图5是本发明第一感应模块第一实施例中微动开关模组处于第二状态的电路结构示意图。其中，当微动开关模组处于第一状态时，触点501处于收缩状态，当微动开关模组处于第二状态时，触点501处于伸长状态。

如图4-5所示，微动开关模组包括微动开关50以及驱动电路60。

其中，微动开关50设置于第四连接器207上，其包括触点501、第一端4、第二端5以及第三端6，触点501设置为在第四连接器207上插入有第二连接器101时与第二连接器101抵接而受到按压而处于第一状态，即收缩状态；且在第四连接器207从第二连接器101上拔出时弹性复位而处于第二状态，即伸长状态。其中在触点501受到按压而收缩时，第一端4与第二端5连接，在触点501弹性复位而伸长时，第一端4与第三端6连接。

而驱动电路60在第一端4与第二端5连接时产生第一驱动信号至驱动端1，在第一端4与第三端6连接时产生第二驱动信号至驱动端1。其中，在本实施例中绘示出驱动电路60最简单的一种实施方式，即将第二端5直接与直流电压源连接，将第三端6接地，从而产生高电平的第二驱动信号，或产生低电平的第一驱动信号至驱动端1。

因此，通过以上设置，可利用微动开关50感应第四连接器207上插入的第二连接器101是否拔出，并根据拨出状态由驱动电路60产生对应的第一或第二驱动信号至受控开关203的驱动端1，从而完成第一感应模块204的动作检测功能。

并且参见图6和图7，以对上述的第一感应模块204的第二实施例作出具体介绍，在第一感应模块204的第二实施例中，上述的第一感应模块204具体而言为红外对管模组，图6是本发明第一感应模块第二实施例的电路结构示意图，图7是本发明第一感应模块第二实施例中红外发射管以及红外接收管的位置关系示意图。

如图6所示，红外对管模组包括红外发射管70以及接收单元80。红外发射管70以及接收单元80设置于第二连接器101或第四连接器207上，红外发射管70用于发射红外射线。接收单元80用于获取发射的红外射线遇到物体反射后的红外射线，红外对管模组还包括红外接收管801以及驱动电路802。

红外接收管801与红外发射管70相对设置，用于获取红外射线，驱动电路802在红外接收管801获取到光强度不小于第一阈值的反射后的红外射线时产生第一驱动信号至驱动端1，在红外接收管801获取到红外射线时产生第一驱动信号至驱动端1，否则，产生第二驱动信号至驱动端1。其中，第一阈值为第二连接器101或第四连接器207接近到一定程度时的红外接收管801获取的反射后的红外射线的光强度的值。

由于第二连接器101与第四连接器207接近到一定程度时，红外发射管70以及接收单元80的亮度会明显减少，因此，通过检测红外发射管70与接收单元80之间的红外射线的光强度，可准确获取到第二连接器101与第四连接器207之间处于拨出或插入状态。其中，上述的第一阈值可通过实验获取，本发明对其具体数值不作限定。

另外由于红外对管的驱动电路802为本领域常用技术，可使用各种现有的电路结构来实现其功能，因此于此不作赘述。

并请参见图7，如图7所示，红外发射管70以及红外接收管801可对应设置在第四连接器207上，红外接收管801检测第二连接器101插入或拨出于第四连接器207时，红外发射管70发出的红外射线的光强度。

因此，通过以上设置，可通过红外对管模组感应第四连接器207上插入的第二连接器101是否拔出，并根据拨出状态由驱动电路802产生对应的第一或第二驱动信号至受控开关203的驱动端1，从而完成第一感应模块204的对应功能。

以下请参见图8，图8是本发明配电系统第二实施例的电路结构示意图。如图8所示，在本发明配电系统第二实施例中，更在上述的配电系统第一实施例的基础上增设了第二感应模块208，第二感应模块208用于感应在第三连接器301上插入的第一连接器102是否拔出，若是，产生第一驱动信号至驱动端1，若否，产生第二驱动信号至驱动端1。

其中，第二感应模块208也可以由上述的微动开关模组或红外对管模组实现，于此不作赘述。

类似于第一感应模块204的作用，在增设了第二感应模块208之后，本发明的配电系统更可感应到在第三连接器301上插入的第一连接器102是否拔出，从而有效防止在拔出插在用电设备30侧的第一连接器102时在第三连接器301上被切断的高压直流负载电弧外喷的情况，从而保护了在用电设备30侧的操作者的人身安全。

其中，本发明配电系统第二实施例尤其适合于操作者对在用电设备30侧的第一连接器102或对在配电单元20侧的第二连接器101进行插拔的情况。

以下请参见图9，图9是本发明配电系统第三实施例的电路结构示意图。如图9所示，本发明配电系统第三实施例中，更在上述的配电系统第二实施例的基础上将第一感应模块204去除，仅利用第二感应模块208感应在第三连接器301上插入的第一连接器102是否拔出，若是，产生第一驱动信号至驱动端1，若否，产生第二驱动信号至驱动端1。

在本发明配电系统第三实施例中，仅利用第二感应模块208感应在用电设备30侧的第一连接器102的拨出动作，并在第一连接器102拨出时产生第二驱动信号使得受控开关203的受控输入端2和受控输出端3断开，从而在配电单元20内断开供电，以有效防止在拔出插在用电设备30侧的第一连接器102时在第一连接器102上被切断的高压直流负载电弧外喷的情况，从而保护了操作者的人身安全。

其中，本发明配电系统第三实施例尤其适合于仅限定操作者对用电设备30侧的第一连接器102进行插拔的情况。

以下请参见图10，图10是本发明配电系统第四实施例的电路结构示意图。如图10所示，在本发明配电系统第四实施例中，设置有多个配电单元以及用电设备，并利用多个电缆模块对二者进行连接。

本发明配电系统第四实施例通过集成多个配电单元、电缆模块以及用电设备，可实现大规模的配电应用。

值得注意的是，在上述实施例中，受控开关203可由金氧半场效晶体管、模拟开关、继电器或其他可达成相同功能的开关模块实现。而由于金氧半场效晶体管成本低廉，因此考虑到成本因素，受控开关203可优选采用金氧半场效晶体管来实现。

另外，上述实施例中的第一连接器102以及第二连接器101优选为插头、第三连接器301以及第四连接器207优选为插座。但，上述实施例中的第一连接器102以及第二连接器101亦可为插座、第三连接器301以及第四连接器207亦可为插头，也可实现相同的技术效果，本发明对此不作具体限定。

最后请参见图11，图11是本发明配电单元第一实施例的电路结构示意图。如图11所示，本发明的配电单元90包括：第一输入端901，与外部输入的高压直流电源的正极+连接；第二输入端902，与高压直流电源的负极-连接；第一输出端905；第二输出端906，与第二输入端902连接；连接器907，连接器907与一外接连接器（图未示）可插拔连接，连接器907用于装设第一输出端905和第二输出端906，从而使得第一输出端905以及第二输出端906的输出能够输入给外接连接器；受控开关903，设置在第一输入端901与第一输出端905之间，用于控制第一输入端901和第一输出端905之间的导通和断开，受控开关903包括驱动端1’、受控输入端2’以及受控输出端3’，受控输出端3’与第一输出端905连接，受控输入端2’与第一输入端901连接，在驱动端1’接收到第一驱动信号时，受控输入端2’与受控输出端3’的连接导通，在驱动端1’接收到第二驱动信号时，受控输入端2’与受控输出端3’的连接断开；驱动端1’在连接器907上插入外接连接器时接收到第一驱动信号；在连接器907上插入的外接连接器拔出时接收到第二驱动信号。

感应模块904感应在连接器907上插入的外接连接器是否拔出，若是，产生第二驱动信号至驱动端1’，若否，产生第一驱动信号至驱动端1’。

其中，与上述实施例相同，感应模块904可采用上述的红外对管模组或微动开关模组实现，受控开关903优选采用金氧半场效晶体管实现，

另外，连接器907优选为插座，外接连接器优选为插头。但，亦可将连接器907设置为插头，将外接连接器设置为插座。

该配电单元90可直接在现有的交流PDU的基础上进行改造，即在原有的交流PDU的基础上增设受控开关903以及感应模块904，即可实现在不进行现有交流PDU进行大幅改动的前提下防止在拔出插在配电单元的连接器时被切断的高压直流负载电弧外喷的情况，从而保护操作者人身安全。因此，该配电单元90尤其适合于在对交流UPS供电的数据中心机房进行240V HVDC高压直流供电改造等类似的项目中使用。

综上，本发明实现了：在现网的用电设备以及用于连接的电缆模组不进行大幅改造的情况下，并在不增加配电单元体积且仅增加小量成本的前提下，有效防止在拔出插在配电单元侧或者是用电设备侧的连接器时被切断的高压直流负载电弧外喷的情况，从而保护操作者人身安全。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (19)

1.一种配电单元，其特征在于，包括：

第一输入端，与外部输入的高压直流电源的正极连接；

第二输入端，与所述高压直流电源的负极连接；

第一输出端；

第二输出端，与所述第二输入端连接；

连接器，所述连接器与一外接连接器可插拔连接，所述连接器用于装设所述第一输出端和所述第二输出端，从而使得所述第一输出端以及所述第二输出端的输出能够输入给所述外接连接器；

受控开关，设置在所述第一输入端与所述第一输出端之间，用于控制所述第一输入端和所述第一输出端之间的导通和断开，所述受控开关包括驱动端、受控输入端以及受控输出端，所述受控输出端与所述第一输出端连接，所述受控输入端与所述第一输入端连接，在所述驱动端接收到第一驱动信号时，所述受控输入端与所述受控输出端的连接导通，在所述驱动端接收到所述第二驱动信号时，所述受控输入端与所述受控输出端的连接断开；所述驱动端在所述连接器上插入所述外接连接器时接收到所述第一驱动信号；在所述连接器上插入的所述外接连接器拔出时接收到所述第二驱动信号。

2.根据权利要求1所述的配电单元，其特征在于，所述配电单元还包括感应模块，所述感应模块感应在所述连接器上插入的所述外接连接器是否拔出，若是，产生所述第二驱动信号至所述驱动端，若否，产生所述第一驱动信号至所述驱动端。

3.根据权利要求2所述的配电单元，其特征在于，所述感应模块为红外对管模组，所述红外对管模组包括：

设置于所述连接器或者所述外接连接器上的红外发射管以及红外接收管；

所述红外发射管用于发射红外射线；

所述红外接收管用于获取发射的红外射线遇到物体反射后的红外射线；

所述红外对管模组还包括：

驱动电路，在所述红外接收管获取到光强度不小于第一阈值的反射后的红外射线时产生第一驱动信号至所述驱动端，否则，产生第二驱动信号至所述驱动端，其中，所述第一阈值为所述连接器与所述外接连接器接近到一定程度时的所述红外接收管获取的反射后的红外射线的光强度的值。

4.根据权利要求2所述的配电单元，其特征在于，所述感应模块为微动开关模组，包括：

微动开关，设置于所述连接器上，包括触点、第一端、第二端以及第三端，所述触点被设置为在所述连接器上插入有所述外接连接器时处于第一状态，且在所述外接连接器从所述连接器上拔出时处于第二状态，其中在所述触点处于所述第一状态时，所述第一端与所述第二端连接，在所述触点弹性复位时，所述第一端与所述第三端连接；

驱动电路，在所述第一端与所述第二端连接时产生第一驱动信号至所述驱动端，在所述第一端与所述第三端连接时产生第二驱动信号至驱动端。

5.根据权利要求1-3任一项所述的配电单元，其特征在于，所述受控开关为金氧半场效晶体管。

6.根据权利要求1-3任一项所述的配电单元，其特征在于，所述连接器为插座，所述外接连接器为插头。

7.一种配电系统，其特征在于，包括：

电缆模组，包括第一连接器、第二连接器以及连接所述第一连接器和所述第二连接器的电缆；

用电设备，包括第三连接器，所述第三连接器与所述第一连接器可插拔连接；

配电单元，包括：

第一输入端，与外部输入的高压直流电源的正极连接；

第二输入端，与所述高压直流电源的负极连接；

第一输出端；

第二输出端，与所述第二输入端连接；

第四连接器，用于装设所述第一输出端和所述第二输出端，所述第四连接器与第二连接器可插拔连接，从而使得所述第一输出端以及所述第二输出端的输出能够输入给所述第二连接器；

受控开关，设置在所述第一输入端与所述第一输出端之间，用于控制所述第一输入端和所述第一输出端之间的导通和断开，所述受控开关包括驱动端、受控输入端以及受控输出端，所述受控输出端与所述第一输出端连接，所述受控输入端与所述第一输入端连接，在所述驱动端获取到第一驱动信号时，所述受控输入端与所述受控输出端的连接导通，在所述驱动端获取到第二驱动信号时，所述受控输入端与所述受控输出端的连接断开；

第一感应模块，感应在所述第四连接器上插入的所述第二连接器是否拔出，若是，产生所述第二驱动信号至所述驱动端，若否，产生所述第一驱动信号至所述驱动端。

8.根据权利要求7所述的配电系统，其特征在于，所述第一感应模块为红外对管模组，所述红外对管模组包括：

设置于所述第二连接器或者所述第四连接器上的红外发射管以及红外接收管；

所述红外发射管用于发射红外射线；

所述红外接收管用于获取发射的红外射线遇到物体反射后的红外射线；

所述红外对管模组还包括：

驱动电路，在所述红外接收管获取到光强度不小于第一阈值的反射后的红外射线时产生第一驱动信号至所述驱动端，否则，产生第二驱动信号至所述驱动端，其中，所述第一阈值为所述第二连接器与所述第四连接器接近到一定程度时的所述红外接收管获取的反射后的红外射线的光强度的值。

9.根据权利要求7所述的配电系统，其特征在于，所述第一感应模块为微动开关模组，包括：

微动开关，设置于所述第四连接器上，包括触点、第一端、第二端以及第三端，所述触点设置为在所述第四连接器上插入有所述第二连接器时与所述第二连接器抵接而受到按压，且在所述第四连接器从所述第二连接器上拔出时弹性复位，其中在所述触点受到按压时，所述第一端与所述第二端连接，在所述触点弹性复位时，所述第一端与所述第三端连接；

驱动电路，在所述第一端与所述第二端连接时产生所述第一驱动信号至所述驱动端，在所述第一端与所述第三端连接时产生所述第二驱动信号至所述驱动端。

10.根据权利要求7所述的配电系统，其特征在于，所述受控开关为金氧半场效晶体管。

11.根据权利要求7的配电系统，其特征在于，所述配电单元进一步包括：

第二感应模块，感应在所述第三连接器上插入的所述第一连接器是否拔出，若是，产生第一驱动信号至所述驱动端，若否，产生第二驱动信号至所述驱动端。

12.根据权利要求11所述的配电系统，其特征在于，所述第二感应模块为红外对管模组，所述红外对管模组包括：

设置于所述第一连接器或者所述第三连接器上的红外发射管以及红外接收管；

所述红外发射管用于发射红外射线；

所述红外接收管用于获取发射的红外射线遇到物体反射后的红外射线；

所述红外对管模组还包括：

驱动电路，在所述红外接收管获取到光强度不小于第一阈值的反射后的红外射线时产生第一驱动信号至所述驱动端，否则，产生第二驱动信号至所述驱动端，其中，所述第一阈值为所述第一连接器与所述第三连接器接近到一定程度时的所述红外接收管获取的反射后的红外射线的光强度的值。

13.根据权利要求11所述的配电系统，其特征在于，所述感应模块为微动开关模组，包括：

微动开关，设置于所述第三连接器上，包括触点、第一端、第二端以及第三端，所述触点设置为在所述第三连接器上插入有所述第一连接器时与所述第一连接器抵接而受到按压，且在所述第一连接器从所述第三连接器上拔出时弹性复位，其中在所述触点受到按压时，所述第一端与所述第二端连接，在所述触点弹性复位时，所述第一端与所述第三端连接；

驱动电路，在所述第一端与所述第二端连接时产生所述第一驱动信号至所述驱动端，在所述第一端与所述第三端连接时产生所述第二驱动信号至所述驱动端。

14.根据权利要求7-13任一项所述的配电系统，其特征在于，所述第一连接器以及所述第二连接器为插头，所述第三连接器以及所述第四连接器为插座。

15.一种配电系统，其特征在于，包括：

电缆模组，包括第一连接器、第二连接器以及连接所述第一连接器和所述第二连接器的电缆；

用电设备，包括第三连接器，所述第三连接器与所述第一连接器可插拔连接；

配电单元，包括：

第一输入端，与外部输入的高压直流电源的正极连接；

第二输入端，与所述高压直流电源的负极连接；

第一输出端；

第二输出端，与所述第二输入端连接；

第四连接器，用于装设所述第一输出端和所述第二输出端，所述第四连接器与第二连接器可插拔连接，从而使得所述第一输出端以及所述第二输出端的输出能够输入给所述第二连接器；

受控开关，设置在所述第一输入端与所述第一输出端之间，用于控制所述第一输入端和所述第一输出端之间的导通和断开，所述受控开关包括驱动端、受控输入端以及受控输出端，所述受控输出端与所述第一输出端连接，所述受控输入端与所述第一输入端连接，在所述驱动端获取到第一驱动信号时，所述受控输入端与所述受控输出端的连接导通，在所述驱动端获取到第二驱动信号时，所述受控输入端与所述受控输出端的连接断开；

感应模块，感应在所述第三连接器上插入的所述第一连接器是否拔出，若是，产生所述第二驱动信号至所述驱动端，若否，产生第一驱动信号至所述驱动端。

16.根据权利要求15的配电系统，其特征在于，所述感应模块为红外对管模组，所述红外对管模组包括：

设置于所述第二连接器或者所述第四连接器上的红外发射管以及红外接收管；

所述红外发射管用于发射红外射线；

所述红外接收管用于获取发射的红外射线遇到物体反射后的红外射线；

所述红外对管模组还包括：

驱动电路，在所述红外接收管获取到光强度不小于第一阈值的反射后的红外射线时产生第一驱动信号至所述驱动端，否则，产生第二驱动信号至所述驱动端，其中，所述第一阈值为所述第二连接器与所述第四连接器接近到一定程度时的所述红外接收管获取的反射后的红外射线的光强度的值。

17.根据权利要求15的配电系统，其特征在于，所述感应模块为微动开关模组，包括：

微动开关，设置于所述第三连接器上，包括触点、第一端、第二端以及第三端，所述触点设置为在所述第三连接器上插入有所述第一连接器时与所述第一连接器抵接而受到按压，且在所述第一连接器从所述第三连接器上拔出时弹性复位，其中在所述触点受到按压时，所述第一端与所述第二端连接，在所述触点弹性复位时，所述第一端与所述第三端连接；

驱动电路，在所述第一端与所述第二端连接时产生所述第一驱动信号至所述驱动端，在所述第一端与所述第三端连接时产生所述第二驱动信号至所述驱动端。

18.根据权利要求15-17任一项所述的配电系统，其特征在于，所述受控开关为金氧半场效晶体管。

19.根据权利要求15-17任一项所述的配电系统，其特征在于，所述第一连接器以及所述第二连接器为插头，所述第三连接器以及所述第四连接器为插座。

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