CN1981417B

CN1981417B - 电源负载指示器及方法

Info

Publication number: CN1981417B
Application number: CN2005800063739A
Authority: CN
Inventors: R·W·小约翰逊; D·沙阿
Original assignee: Eaton Power Quality Corp
Current assignee: Eaton Power Quality Corp
Priority date: 2004-03-01
Filing date: 2005-02-22
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2025-02-22
Also published as: US20050189817A1; WO2005088800A3; EP1728303A2; US8415828B2; CN1981417A; WO2005088800A2

Abstract

一种装置，包括分段负载指示器，该分段负载指示器被构成为电耦合到例如UPS的电源的负载分段输出，并且该分段负载指示器可作用以提供对负载分段输出的负载的指示。例如，分段负载指示器可作用以提供对负载分段输出的相对于负载分段输出的额定负载的负载的指示。UPS可以包括负载指示器，该负载指示器耦合到电源输出，并且可作用以提供对功率输出的负载的背板指示。

Description

电源负载指示器及方法

技术领域

本发明涉及电源，更具体而言，涉及对电源的监测。

背景技术

用于对计算机、通信设备或者其它设备提供交流和/或直流功率的常规电源，例如不中断电源(UPS)，可以包括为操作者指示电源的负载电平的若干方式。例如，Powerware5125机架安装的UPS包括一组安装在面板上的发光二极管(LED)，利用该发光二极管来指示负载电平，也就是，当前由UPS提供的额定负载的百分比。其它常规UPS可以包括当UPS过载时进行显示的LED或者其它指示器。一些常规电源板还可以包括某些类型的用于指示电源板负载的指示器。

发明内容

通过对例如UPS的电源的各个负载分段输出分别提供分段负载指示器，从而实现改进的配电监测，本发明的一些实施例正是基于此而提出的。根据本发明的其它方面，可以在例如可机架安装的UPS的电源的背板上设置负载指示器，从而不必参考面板显示器就能够确定电源的输出的负载。这样的背板指示器可以被提供给电源的各个负载分段输出。

特别是，根据本发明的一些实施例，提供了一种装置，该装置包括多个分段负载指示器，该多个分段负载指示器构造成电耦合到例如UPS的电源的各个负载分段输出。每个分段负载指示器作用以提供对相关负载分段输出的负载的指示，例如，提供可见指示。至少一个分段负载指示器作用以提供对相关负载分段输出的相对于相关负载分段输出的额定负载的负载的指示。在一些实施例中，至少一个分段负载指示器作用以提供相关负载分段输出的相对于用于保护相关负载分段输出的电路保护装置的额定负载的负载的指示。该多个分段负载指示器可以集成到电源以及/或者配电装置中，其中该配电装置构造成连接到该电源并且包括负载分段输出。

在本发明的其它实施例中，UPS包括壳体，该壳体具有第一和第二板，即，面板和背板。UPS还包括位于壳体的第二板上的功率输出以及不中断电源电路，其中该不中断电源电路由壳体支撑并且作用以在功率输出上产生电压。该UPS还包括用户界面，该用户界面位于壳体的第一板上，并且作用地连接到不中断电源电路。负载指示器耦合到功率输出，并且作用以在壳体的第二板上提供对功率输出的负载的可见指示。功率输出可以包括多个负载分段输出，而负载指示器可以包括多个分段负载指示器，其中各个分段负载指示器作用以提供对各个负载分段输出的相对于负载分段输出的额定负载的负载的各个可见指示。

在本发明的其它实施例中，UPS包括多个负载分段输出且作用以在负载分段输出上提供功率的不中断电源电路。UPS还可以包括各个分段负载指示器，该各个分段负载指示器耦合到各个负载分段输出并且作用以提供对各个负载分段输出的负载的各个指示。此外还描述了相关方法。

附图说明

图1示出根据本发明的一些实施例的分段负载指示器装置；

图2示出根据本发明的其它实施例的用于UPS的分段负载指示器；

图3示出根据本发明的一些实施例的用于指示电路保护装置的负载的分段负载指示器；

图4A、4B和5示出根据本发明的其它实施例具有背板负载指示器的UPS；

图6和7示出根据本发明的另一些实施例的在配电装置中设置分段负载指示器的示图；

图8和9示出根据本发明的一些实施例的示例性负载指示器。

具体实施方式

下面将参照附图来描述本发明的特定示例性实施例。然而，本发明可以实现为许多不同的形式，而不应认为限于这里所描述的这些实施例；而是，提供这些实施例是为了能够透彻完全地理解本发明的公开内容，以及向本领域技术人员完整地传达本发明的范围。在附图中，相同的附图标记表示相同的部件。可以理解的是，当说到将某个部件“连接”或者“耦合”到另一个部件时，可以将其直接连接或者耦合到该另一个部件或者还可以存在中间部件。

图1示出根据本发明的一些实施例，利用各个分段负载指示器100₁-100_N来监测各个负载分段输出15₁-15_N的负载，所述各个负载分段输出15₁-15_N被提供给连接到电源10的输出的各个负载分段。可以理解的是，虽然这里所描述的示例性实施例涉及的是UPS应用，但是本发明也可以应用于多个不同电源中的任一个，包括但不限于以下电源：交流电源、直流电源、提供交流和/或直流功率的UPS、发电机、燃料电池等等。可以进一步理解的是，可以由多种不同类型的指示器装置中的任一个提供的多种不同类型的指示中的任一个来指示负载分段的负载，所述指示包括但不限于：由例如LED、灯或者液晶显示器(LCD)等装置提供的可见指示，和/或由音频发生器或者其它音频装置提供的可听指示。

图2示出UPS200中的本发明的示例性实施例。UPS200包括UPS电路210，例如功率转换电路、转接开关电路以及相关控制电路，其对第一和第二负载分段输出220a、220b提供功率。第一和第二分段负载指示器230a、230b分别耦合到负载分段输出220a、220b之一，用于提供对其负载的指示。例如，分段负载指示器230a、230b可以提供负载分段输出220b、220c相对于其额定负载的相对负载的可见指示。

这种指示可以包括，例如，当分段的负载超过某些预定最大值时，例如通过点亮LED或者灯来指示出现过载的这样一种指示方式。在其它实施例中，负载指示可以是分段的相对于预定最大值的相对负载(例如，百分比)的指示。例如，可以设置多个灯或者LED，通过灯或者LED的点亮来指示负载分段输出的各个负载电平。在希望在负载分段当中平衡负载的应用中，这种指示尤其有利。例如，在一些实施例中，第一LED可以指示第一负载电平(例如，25％)，第二LED可以指示第二负载电平(例如，50％)，第三LED可以指示第四负载电平(例如，75％)，以及第四LED可以指示过载(例如，100％或更大)。在其它实施例中，可以通过能够对于各个负载电平产生不同颜色的显示的LED，或者产生适于指示相对负载的柱形图或者其它显示格式的显示装置来代替多个LED。在另一些实施例中，可以使用例如仪表装置的机电装置来提供负载的可见指示。

图3示出根据本发明的其他示例性实施例的分段负载指示。UPS电路310对第一和第二负载分段输出320a、320b提供功率，其中第一和第二负载分段输出320a、320b由各个电路保护装置进行保护，这里示出的电路保护装置是断路器315a、315b。第一和第二分段负载指示器330a、330b构造成耦合到各个分段负载输出320a、320b。每个分段负载指示器都可以作用以提供对其所耦合的负载分段输出320a、320b的负载相对于相关保护装置315a、315b的额定负载的指示。例如在使用一个或多个UPS向配电单元(PDU)、负载板、或者包括用于保护分支电路的集成电路保护装置(例如，断路器)的类似多段配电装置提供功率的应用中，使用这种方案尤其有利。例如，在将多个UPS并联以向PDU提供功率的机架安装的UPS应用中，这种设置可以提供用于防止特定支路过载的信息，而该信息通常不能由各个UPS上的各个单独负载电平指示器来提供。

根据本发明的另一些示例性实施例，可以在例如UPS的电源装置中设置背板负载指示器。例如，如图4A所示，可机架安装的UPS400可以在面板410上设置用户界面420，该用户界面420例如包括用于开关UPS400的按钮开关422、用于消音警报的按钮开关424、用于指示故障和“电池供电”状态的LED426、428，以及用于指示UPS400的负载的多个LED429。参照图4B，可以在UPS400的背板430上设置功率输出440。根据本发明的一些实施例，UPS400还可以包括耦合到功率输出440的辅助背板安装负载指示器450。当将负载连接到UPS400时，设置这种辅助负载指示器450尤其有利，因为不再需要参考面板指示器LED429来确定新负载的连接是否会不期望地负载UPS400。如图5所示，包括多个背板负载分段输出510a、510b的UPS500可以类似设置用于各个负载分段输出510a、510b的背板分段负载指示器520a、520b。尽管图4A、4B和5示出可机架安装的UPS，但是可以理解的是，也可以在具有其它形式因素的电源例如控制台型UPS中设置类似的背板负载指示器。

图6-8示出在耦合到例如UPS的电源的配电装置中设置分段负载指示器的实例。参照图6，配电单元(PDU)620从多个UPS 610a、610b、610c接收功率，然后经各个负载分段输出622₁-622_N将其分配到各个负载分段。PDU620还包括各个分段负载指示器624₁-624_N，该各个分段负载指示器624₁-624_N耦合到各个负载分段输出622₁-622_N，并且作用以提供对各个负载分段输出622₁-622_N的负载的指示。例如，如图7所示，UPS机架710包括多个UPS 712和电池模块714，并且可以向PDU720提供功率，其中PDU720包括用于由PDU720提供的多个电路的多个断路器722和相关负载指示器724。可以理解，可以在PDU720的背板和/或面板上设置这种负载分段指示器724。

图8和9示出用于本发明的实施例中的示例性负载指示器。参照图8，负载指示器800可以包括电流互感器820，该电流互感器被构造成传感将负载分段输出耦合到负载分段的一对导体810a、810b的导体810a中的电流。指示器电路830耦合到电流互感器820，并且例如通过响应于由电流互感器820所导出的电压而点亮一个或多个LED，从而响应性产生对负载分段输出的负载的指示。参照图9，负载指示器900可以包括放大器930，该放大器放大通过并联电阻920导出的电压，其中该并联电阻串联耦合到一对导体910a、910b的导体910a，而一对导体910a、910b将负载分段输出连接到负载分段。指示器电路940响应于被放大的电压而产生对负载分段输出的负载的指示。功率转换器950可以耦合到导体910a、910b，以对放大器930和指示器电路940提供电源。

可以理解，负载指示器800、900可以集成到电源(例如，UPS)、配电装置(例如，PDU)、或者例如负载板的类似配电装置。在附图和说明书中，已经公开了本发明的示例性实施例。虽然采用特定术语，但是它们只是概括性和描述性的，而不是用于限制本发明，本发明的范围由下面的权利要求所限定。

Claims

1.一种电源负载指示装置，包括：

外壳，其包括第一板；

多个分段负载指示器，其被构成为电耦合到电源的位于所述第一板上的各个负载分段输出，并被构成为在邻近各个负载分段输出处可视，每个所述分段负载指示器作用以提供对相关的所述负载分段输出的负载的指示，每个所述多个分段负载指示器邻近各个所述负载分段输出且位于所述第一板上，

其中每个所述多个分段负载指示器被配置为指示第一非零负载电平和第二非零负载电平。

2.根据权利要求1的装置，其中至少一个所述分段负载指示器作用以提供对所述相关负载分段输出的相对于相关负载分段输出的额定负载的负载的指示。

3.根据权利要求1的装置，其中至少一个所述分段负载指示器作用以提供对所述相关负载分段输出的相对于电路保护装置的额定负载的负载的指示，所述电路保护装置保护所述相关负载分段输出。

4.根据权利要求1的装置，其中至少一个所述分段负载指示器作用以提供对所述相关负载分段输出的在相关负载分段输出的额定负载范围内的负载的指示。

5.根据权利要求1的装置，其中至少一个所述分段负载指示器作用以提供对所述相关负载分段输出的负载的可见指示。

6.根据权利要求1的装置，其中所述多个分段负载指示器被集成到所述电源中。

7.根据权利要求4的装置，其中所述多个分段负载指示器包括被集成到不中断电源中的多个分段负载指示器，以及其中各个所述分段负载指示器作用以提供对所述不中断电源的各个负载分段输出的各个负载的可见指示。

8.根据权利要求1的装置，其中所述多个分段负载指示器被集成到配电装置中，所述配电装置被构成为连接到所述电源并且包括所述负载分段输出。

9.根据权利要求8的装置，其中所述配电装置包括配电单元或负载板中的一个。

10.根据权利要求1的装置，其中至少一个所述分段负载指示器作用以提供对各个负载电平的各个可见指示。

11.根据权利要求10的装置，其中至少一个所述分段负载指示器还作用以提供对过载的可见指示。

12.根据权利要求10的装置，其中至少一个所述分段负载指示器作用以提供对各个负载电平的各个彩色显示。

13.根据权利要求10的装置，其中至少一个所述分段负载指示器作用以提供对第一小于满载状态的第一可见指示、以及对第二小于满载状态的第二可见指示。

14.根据权利要求1的装置，其中至少一个所述分段负载指示器包括：

电流检测器电路，其作用以产生表示所述相关负载分段输出上的电流的电流检测器信号；以及

显示电路，其作用以产生响应于所述电流检测器信号的可见显示。

15.根据权利要求14的装置，其中所述电流检测器电路包括电流互感器。

16.根据权利要求14的装置，其中所述电流检测器电路包括电流传感电阻器。

17.一种不中断电源，包括：

可机架安装的壳体，其具有第一板和第二板，所述第二板在壳体上位于所述第一板的相对侧；

位于所述壳体的第二板上的功率输出；

不中断电源电路，其由所述壳体支撑并且作用以产生所述功率输出上的电压；

用户界面，其位于所述壳体的第一板上，并且作用地连接到所述不中断电源电路；以及

位于第二板上的负载指示器，其耦合到所述功率输出，并且在所述壳体的第二板上作用以提供对所述功率输出的负载的可见指示，

其中所述功率输出包括多个负载分段输出，其中所述负载指示器包括多个分段负载指示器，其中每个所述分段负载指示器分别作用以提供对所述各个负载分段输出的各个可见指示，其中每个所述多个分段负载指示器被配置为指示第一非零负载电平和第二非零负载电平。

18.根据权利要求17的不中断电源，其中所述负载指示器作用以提供对输出端的在额定负载范围内的负载的可见指示。

19.根据权利要求17的不中断电源，还包括保护电源输出端的保护装置，其中所述负载指示器作用以提供对所述功率输出的相对于所述保护装置的额定负载的负载的可见指示。

20.根据权利要求17的不中断电源，其中每个所述分段负载指示器分别作用以提供对所述各个负载分段输出的相对于负载分段输出的额定负载的负载的各个可见指示。

21.根据权利要求20的不中断电源，其中所述负载指示器包括第一负载指示器，以及其中所述用户界面包括第二负载指示器，所述第二负载指示器位于所述壳体的第一板上、并且作用以提供对所述不中断电源负载分段输出的总负载的指示。

22.根据权利要求17的不中断电源，其中所述负载指示器作用以提供对各个负载电平的各个可见指示。

23.根据权利要求22的不中断电源，其中所述负载指示器作用以提供对各个负载电平的各个彩色显示。

24.根据权利要求22的不中断电源，其中所述负载指示器作用以提供对小于满载状态的第一可见指示、以及对过载状态的第二可见指示。

25.一种不中断电源，包括：

外壳，其包括第一板；

位于所述第一板上的多个负载分段输出；

不中断电源电路，其作用以提供所述负载分段输出上的功率；以及

位于所述第一板上的各个分段负载指示器，其耦合到各个所述负载分段输出并且作用以提供对第一板上的各个负载分段输出的负载的各个指示，其中每个所述分段负载指示器被配置为指示第一非零负载电平和第二非零负载电平。

26.根据权利要求25的不中断电源，其中所述分段负载指示器作用以提供对所述各个负载分段的相对于负载分段输出的各个额定负载的各个负载的各个指示。

27.根据权利要求26的不中断电源，其中所述分段负载指示器作用以提供对所述各个负载分段输出的相对于各个电路保护装置的各个额定负载的负载的指示，所述各个电路保护装置保护各个负载分段输出。

28.根据权利要求25的不中断电源，其中所述分段负载指示器作用以提供对所述各个负载分段输出的在各个负载分段输出的各个额定负载范围内的各个负载的各个指示。

29.根据权利要求25的不中断电源，其中所述分段负载指示器作用以提供对各个负载分段输出的各个负载的各个可见指示。

30.根据权利要求25的不中断电源，其中所述分段负载指示器作用以提供对各个负载电平的各个可见指示。

31.根据权利要求30的不中断电源，其中所述分段负载指示器作用以提供对各个负载电平的各个彩色显示。

32.一种操作不中断电源的方法，所述不中断电源具有背板输出和面板用户界面，该方法包括：

在背板上提供对应于所述背板上的输出的可见负载指示，其中所述可见负载指示在与面板相对的背板上可视，

其中所述不中断电源具有多个负载分段输出，其中所述提供负载指示包括提供对各个负载分段输出的各个负载指示，以指示第一非零负载电平和第二非零负载电平。