DE112017003818B4

DE112017003818B4 - Elektrische Stromversorgungseinheiten mit automatisch eingerichteter Eingangsspannungs-Anschlusskonfiguration

Info

Publication number: DE112017003818B4
Application number: DE112017003818.9T
Authority: DE
Inventors: Robert Schlak; Steven John Ahladas; Kevin Robert Covi; Luke Jenkins
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 2016-11-15
Filing date: 2017-11-13
Publication date: 2022-01-20
Anticipated expiration: 2037-11-14
Also published as: US20190181771A1; CN109983645A; US10587204B2; JP6964382B2; GB2570614A; US10615710B2; WO2018092012A1; DE112017003818T5; US20190181772A1; JP2020502963A; US9893644B1; GB201907766D0; US10277142B2; US20180138820A1; GB2570614B

Abstract

Elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100'), die aufweist:einen umschaltbaren Stromkreis zum Verbinden mit einer Wechselspannungsversorgung (101, 101'), wobei der umschaltbare Stromkreis mehrere umschaltbare Elemente aufweist;einen Sensor zum Ermitteln eines Spannungswerts der Wechselspannungsversorgung (101, 101');eine Schaltersteuerung (404, 604), um automatisch eine Konfiguration des umschaltbaren Stromkreises auf der Grundlage des Spannungswerts der Wechselspannungsversorgung (101, 101') einzurichten, wobei die Schaltersteuerung (404, 604) die elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100'), wenn der Spannungswert in einem ersten Spannungsbereich liegt, in einer Phase-Phase-Konfiguration (Dreieck-Schaltung) und wenn der Spannungswert in einem zweiten Spannungsbereich liegt, in einer Phase-Nullleiter-Konfiguration (Stern-Schaltung) mit der Wechselspannungsversorgung (101, 101') verbindet;einen umkonfigurierbaren Brückengleichrichter (310, 410) zum Verbinden mit der Wechselspannungsversorgung (101, 101'), wobei der umkonfigurierbare Brückengleichrichter (310, 410) den umschaltbaren Stromkreis aufweist.

Description

HINTERGRUND
Die Spezifikationen der von Energieunternehmen gelieferten Versorgungsspannungen (utility power) für verschiedene Länder und/oder Regionen der Welt können variieren. So fällt beispielsweise die gelieferte Spannung in den USA, Japan und anderen Ländern üblicherweise in einen Bereich niedriger Spannung von beispielsweise 200 bis 208 V, und die gelieferte Spannung in Europa sowie einigen anderen Regionen der Welt fällt häufig in einen Bereich hoher Spannung von 380 bis 415 V. Computer, Server, Datenzentren usw. in verschiedenen Ländern oder Regionen der Welt können daher unterschiedliche Versorgungsspannungen benötigen, und müssen somit für das jeweilige Land oder die Region, in der sie verwendet werden, unterschiedlich konfiguriert werden. Dies erhöht die Komplexität der Herstellung und des Vertriebs von Produkten und erfordert, dass an dem betreffenden Ort eine geeignete elektrische Stromversorgungseinheit eingesetzt wird. Sollte sich eine Änderung ergeben, z.B. eine Verlegung eines Computers oder Datenzentrums, kann die Spezifikation der Versorgungsspannung am neuen Standort eine Änderung der elektrischen Stromversorgungseinheit erfordern. So können beispielsweise verschiedene elektrische Stromversorgungseinheiten für den Einsatz an verschiedenen geografischen Standorten im Hinblick auf die unterschiedlichen Spezifikationen der lokalen Stromversorgungsunternehmen hergestellt werden, und es kann notwendig sein, eine elektrische Stromversorgungseinheit (z.B. Spannungswandler) zu erneuern oder zu ersetzen, damit einer neuen Spezifikation des lokalen Stromversorgungsunternehmen aufgrund einer Produktverlagerung Rechnung getragen wird.
Die DD 8 399 A1 offenbart ein Starkstrom-Relais mit elektrischer Verzögerung zur Verwendung insbesondere an elektrischen Schweißmaschinen, welche mit automatischer Stern-Dreieck-Umschaltung ausgerüstet sind. Das Starkstrom-Relais zeichnet sich dadurch aus, dass ein in der Minus-Leitung der Schweißmaschine liegendes Strom-Relais auf gleichem Kern eine Spannungswicklung trägt, zu der parallel ein Gleichrichter gelegt ist, und beides in Serie mit einem Kondensator liegend zwischen der Plus- und der Minus-Leitung der Schweißmaschine geschaltet ist.
KURZDARSTELLUNG
Die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben werden jeweils mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Die Unzulänglichkeiten nach dem Stand der Technik werden überwunden, und zusätzliche Vorteile werden bereitgestellt, indem in einem Aspekt eine elektrische Stromversorgungseinheit bereitgestellt wird, die einen umschaltbaren Stromkreis (switchable circuit), einen Sensor und eine Schaltersteuerung enthält. Der umschaltbare Stromkreis dient zum Verbinden mit einer Wechselspannungsversorgung und enthält mehrere umschaltbare Elemente. Der Sensor dient dazu, einen Spannungswert der Wechselspannungsversorgung zu ermitteln, und die Schaltersteuerung dient dazu, automatisch eine Konfiguration des umschaltbaren Stromkreises auf der Grundlage des Spannungswerts der Wechselspannungsversorgung herzustellen, wobei die Schaltersteuerung, wenn der Spannungswert in einem ersten Spannungsbereich liegt, die elektrische Stromversorgungseinheit in einer Phase-Phase-Konfiguration (Dreieck-Schaltung) und wenn der Spannungswert in einem zweiten Spannungsbereich liegt, in einer Phase-Nullleiter-Konfiguration (Stern-Schaltung) mit der Wechselspannungsversorgung verbindet.
In einem oder mehreren Aspekten enthalten die hierin bereitgestellte elektrische Stromversorgungseinheit, das Steuerungsverfahren und das Computerprogrammprodukt vorteilhaft eine Kopplungsverbindungseinrichtung, die automatisch eine Konfiguration der Eingangsspannungskopplung erstellt. Insbesondere stellt die Schaltersteuerung durch anfängliches Ermitteln eines Eingangsspannungswerts einer Wechselspannungsversorgung automatisch eine Konfiguration des umschaltbaren Stromkreises auf der Grundlage des Spannungswerts der Wechselspannungsversorgung her, um die elektrische Stromversorgungseinheit, wenn der Spannungswert in einem ersten Spannungsbereich liegt, in einer Phase-Phase-Konfiguration (Dreieck-Schaltung) oder, wenn der Spannungswert in einem zweiten Spannungsbereich liegt, in einer Phase-Nullleiter-Konfiguration (Stern-Schaltung) mit der Wechselspannungsversorgung zu verbinden. In einer oder mehreren Ausführungsformen kann die elektrische Stromversorgungseinheit einen umkonfigurierbaren Brückengleichrichter enthalten, der den umschaltbaren Stromkreis beinhaltet, und in einer oder mehreren anderen Ausführungsformen kann es sich bei der elektrischen Stromversorgungseinheit um eine Stromverteilungseinheit handeln oder sie kann diese beinhalten. Bei der offenbarten Konfiguration zur automatischen Kopplung kann vorteilhaft eine gemeinsame kostengünstige 200 bis 240 V-Stromversorgung mit Boost-Topologie verwendet werden. Darüber hinaus können die offenbarten elektrischen Stromversorgungseinheiten weltweit ohne externe Steckbrücken, Schalter usw. eingesetzt werden, um den Anschluss der Einheit an die lokale Spannungsversorgung anzupassen.
Es sind nur wenige zusätzliche Komponenten erforderlich, um die Einrichtung zur automatischen Verbindungskonfiguration zu implementieren, wobei die zusätzlichen Komponenten oder Änderungen klein und kostengünstig sind. Die hier offenbarte Einrichtung bringt nur sehr geringe zusätzliche Leistungsverluste mit sich. In einem oder mehreren Aspekten ist die Einrichtung zur automatischen Kopplungskonfiguration besonders vorteilhaft für IT-Einheiten im Bereich von 3 bis 5 kW oder darüber. Wenn sie als Dreiphasen-Stromversorgung implementiert wird, wird außerdem eine symmetrische Drehstromleistung erreicht, was eine bessere Auslastung des Netzkabels ermöglicht. Des Weiteren wird das Risiko von Hardwareschäden aufgrund von Eingangsüberspannung, z.B. bei Verwendung einer falschen elektrischen Stromversorgungseinheit im falschen Land oder in der falschen Region der Welt, eliminiert.
In einer oder mehreren Implementierungen kann die elektrische Stromversorgungseinheit ferner einen umkonfigurierbaren Brückengleichrichter zum Verbinden mit der Wechselspannungsversorgung enthalten, wobei der umkonfigurierbare Brückengleichrichter den umschaltbaren Stromkreis enthält. In einer oder mehreren Ausführungsformen können die mehreren umschaltbaren Elemente des umschaltbaren Stromkreises mehrere steuerbare Halbleiter-Gleichrichter (silicon-controlled rectifier) enthalten, und die Schaltersteuerung kann automatisch einen oder mehrere steuerbare Halbleiter-Gleichrichter der mehreren steuerbaren Halbleiter-Gleichrichter einschalten oder sperren, um die elektrische Stromversorgungseinheit in der Phase-Phase-Konfiguration (Dreieck-Schaltung) oder in der Phase-Nullleiter-Konfiguration (Stern-Schaltung) abhängig vom Spannungswert der Wechselspannungsversorgung zu koppeln. Insbesondere kann der umkonfigurierbare Brückengleichrichter in einer oder mehreren Implementierungen mehrere in Reihe geschaltete Dioden enthalten, wobei ein Phaseneingang der Wechselspannungsversorgung mit dem umkonfigurierbaren Brückengleichrichter zwischen zwei Dioden der mehreren in Reihe geschalteten Dioden verbunden ist und wobei mindestens zwei steuerbare Halbleiter-Gleichrichter der mehreren Halbleiter-Gleichrichter in Reihe geschaltet werden können, wobei ein weiterer Phaseneingang der Wechselspannungsversorgung mit dem umkonfigurierbaren Brückengleichrichter zwischen den steuerbaren Halbleiter-Gleichrichtern der mindestens zwei steuerbaren Halbleiter-Gleichrichter verbunden ist.
In einer oder mehreren Ausführungsformen kann die Wechselspannungsversorgung mehrere Phasenleiter und einen Nullleiter enthalten, und bei der elektrischen Stromversorgungseinheit kann es sich um eine Einphasen-Stromversorgung handeln. In einer oder mehreren anderen Ausführungsformen kann es sich bei der Wechselspannungsversorgung um eine Dreiphasen-Spannungsversorgung handeln, und bei der elektrischen Stromversorgungseinheit kann es sich um eine Dreiphasen-Spannungsversorgungseinheit handeln, wobei jede Phase der Dreiphasen-Spannungsversorgung über die Schaltersteuerung für einen Dreieck-Betrieb oder einen Stern-Betrieb geschaltet werden kann.
In einer oder mehreren Ausführungsformen enthält die elektrische Stromversorgungseinheit eine Dreiphasen-Stromverteilungseinheit, wobei es sich bei der Wechselspannungsversorgung um eine Dreiphasen-Spannungsversorgung handelt, und die Dreiphasen-Stromverteilungseinheit enthält Ausgangsanschlüsse, über die ein Verbinden mehrerer Einphasen-Stromversorgungen mit der Dreiphasen-Stromverteilungseinheit möglich ist. So kann es sich beispielsweise bei den mehreren umschaltbaren Elementen der Dreiphasen-Stromverteilungseinheit um mehrere Triacs handeln, die von der Schaltersteuerung angesteuert werden, wobei die mehreren Triacs zwischen die Dreiphasen-Spannungsversorgung und die mehreren Ausgangsanschlüsse geschaltet sind. Weiterhin können zu den mehreren umschaltbaren Elementen beispielsweise mehrere Relais zählen, die durch die Schaltersteuerung aktiviert werden, wobei die mehreren Relais zwischen die Dreiphasen-Spannungsversorgung und die mehreren Ausgangsanschlüsse geschaltet sind.
In einer oder mehreren Implementierungen ist der erste Spannungsbereich ein Bereich niedriger Spannung und der zweite Spannungsbereich ein Bereich hoher Spannung, wobei der Bereich niedriger Spannung ein niedrigerer Spannungsbereich als der Bereich mit hoher Spannung ist. So kann beispielsweise der Bereich niedriger Spannung 200 bis 208 V und der Bereich hoher Spannung 380 bis 415 V betragen oder beinhalten.
Verfahren und Computerprogrammprodukte, die sich auf einen oder mehrere Aspekte beziehen, werden hier ebenfalls beschrieben und beansprucht.
Zusätzliche Merkmale und Vorteile werden durch die Techniken der vorliegenden Erfindung realisiert. Andere Ausführungsformen und Aspekte der Erfindung werden hierin im Detail beschrieben und werden als Teil der beanspruchten Erfindung betrachtet.
Figurenliste
Ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden besonders hervorgehoben und als Beispiele in den Ansprüchen am Ende der Beschreibung deutlich beansprucht. Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in denen:

1A ein Blockschaltplan einer Ausführungsform einer Schaltung ist, der eine Wechselspannungsversorgung enthält, mit der mehrere Stromversorgungen in einer Phase-Phase-Konfiguration (oder Dreieck-Konfiguration) verbunden sind;
1 B ein Blockschaltplan einer Ausführungsform einer Schaltung ist, der eine Wechselspannungsversorgung enthält, mit der mehrere Stromversorgungen in einer Phase-Nullleiter-Konfiguration (oder Stern-Konfiguration) verbunden sind;
2 eine geschnittene Aufrissansicht einer Ausführungsform eines Elektronik- oder IT-Gestells ist, das eine oder mehrere elektrische Stromversorgungseinheiten gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung enthalten kann;
3 eine Ausführungsform einer Einphasen-Stromversorgung mit einem Brückengleichrichter zeigt, der die Einphasen-Stromversorgung mit einer Wechselspannungsversorgung verbindet und der gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung zu modifizieren ist;
4 eine Ausführungsform einer elektrischen Stromversorgungseinheit zum Verbinden mit einer Wechselspannungsversorgung zeigt, und die als Einphasen-Stromversorgungseinheit gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist;
5 eine Ausführungsform einer elektrischen Stromversorgungseinheit zum Verbinden mit einer Dreiphasen-Wechselspannungsversorgung zeigt, und die als Dreiphasen-Stromversorgungseinheit gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist;
6 ein Blockschaltplan einer Ausführungsform einer elektrischen Stromversorgungseinheit ist, der als eine Energieverteilungseinheit konfiguriert ist, die mit einer Dreiphasen-Wechselspannungsversorgung verbunden werden soll, und die (beispielhaft) das Verwenden verschiedener Arten von umschaltbaren Stromkreisen gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
7 eine Ausführungsform eines Datenverarbeitungs-Systems zeigt, bei dem ein oder mehrere der Erfassungs- und Steuerungsaspekte einer elektrischen Stromversorgungseinheit gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung implementiert werden können.

GENAUE BESCHREIBUNG
Elektrische Stromversorgungseinheiten wie Wechselstrom/Gleichstrom-Versorgungen und Stromverteilungseinheiten (PDUs) müssen auf der Grundlage der weltweit verfügbaren Spannungsbereiche betrieben werden. Länder oder Regionen der Welt können im Allgemeinen in zwei Phasenspannungsbereiche gruppiert werden, wobei einige Länder in einem Bereich niedriger Spannung von beispielsweise 200 bis 208 V liegen und andere in einem Bereich hoher Spannung von beispielsweise 380 bis 415 V liegen. Im Vergleich dazu verwenden die meisten Stromversorgungen für z.B. Computeranlagen, Server, Datenzentren usw. eine Eingangsspannungsversorgung im Bereich von 200 bis 240 V. Mit einer Phasenwechselspannung oder einer niedrigen Eingangsspannung im Bereich niedriger Spannung können die elektrischen Stromversorgungseinheiten in einer Phase-Phase-Konfiguration (Dreieck-Schaltung) verbunden werden, um Phasenspannungen von der Versorgung zu entnehmen, wie in 1A gezeigt.
1A veranschaulicht insbesondere eine Ausführungsform einer elektrischen Stromversorgungsschaltung 100 mit einer Eingangsversorgung oder Wechselspannungsversorgung 101 mit einer Phasenspannung im Niederspannungsbereich von 200 bis 208 V und zeigt drei getrennte Stromversorgungen 102, die in einer Phase-Phase-Konfiguration verbunden sind, wobei eine Stromversorgung wie dargestellt von einer Verbindung über die Phasen A-B, eine andere über die Phasen B-C und eine dritte über die Phasen A-C gespeist wird. Die dreiphasige Phase-Phase- (Dreieck-) Verschaltung, die in 1A dargestellt ist, kann üblicherweise durch eine Verschaltung für Einphasensysteme bereitgestellt werden. Bei Produkten mit hohem Leistungsbedarf von über 3 bis 5 kW handelt es sich jedoch in der Regel um Dreiphasensysteme, und das Produkt muss selbst den korrekten Phase-Phase- (oder Phase-Nullleiter- (Stern-Schaltungs-)) Eingang für die Versorgungen bereitstellen.
1B zeigt eine Ausführungsform einer elektrischen Stromversorgungseinheit 100', die für ein Land mit einer hohen Spannung geschaltet ist, wobei die Stromversorgungen 102 mit der Eingangsversorgung 101' in einer Phase-Nullleiter-Konfiguration (Stern-Schaltung) verbunden sind. Bei dieser Konfiguration ist jede Stromversorgung 102 der elektrischen Stromversorgungseinheit 100' über eine der Leitungen Phase A - Nullleiter, Phase B - Nullleiter oder Phase C - Nullleiter verbunden, wobei sich die resultierende Spannung Phase - Nullleiter gleich der Phasenspannung (d.h. die Phase-Phase-Spannung) geteilt durch die Quadratwurzel aus 3 ist, und daher würde der Eingang der Stromversorgung 102 unter der Annahme, dass eine Phasenspannung im Bereich von 380 bis 415 V vorliegt, im Bereich von 220 bis 240 V liegen. Für Stromverteilungskomponenten können Einheiten im Bereich von 3 bis 5 kW oder darunter wieder Einphasenstrom verwenden, und die Verschaltung kann die korrekte Phasenwechselspannung bereitstellen. Bei Systemen im Bereich von 3 bis 5 kW und darüber kann eine Dreiphasen-Spannungsversorgung verwendet werden, und für das Verbinden der elektrischen Stromversorgungseinheit mit der Versorgung ist entweder eine Phase-Phase-Konfiguration (Dreieck-Schaltung) oder eine Phase-Nullleiter-Konfiguration (Stern-Schaltung) erforderlich.
Für eine Anwendung kann es sich bei der elektrischen Stromversorgungseinheit um eine Stromversorgung für ein IT- oder Elektronik-Gestell z.B. eines Datenzentrums handeln. In einer weiteren Ausführungsform kann es sich bei der elektrischen Stromversorgungseinheit um eine Stromverteilungseinheit handeln oder sie kann diese enthalten, die beispielsweise ein IT- oder Elektronik-Gestell eines Datenzentrums enthält und eine oder mehrere Stromversorgungen innerhalb einzelner Computer, Teilsysteme, Server, Einschübe, Blades usw. des Gestells versorgen kann. Eine Ausführungsform eines Elektronik-Gestells, im Allgemeinen mit 200 bezeichnet, ist in 2 beispielhaft dargestellt.
In der gezeigten Ausführungsform enthält das Elektronik-Gestell 200 eine Mehrzahl von Elektronik-Teilsystemen 201, die (in einer Ausführungsform) luftgekühlt werden können, indem Kühlluft 202 über die Lufteinlassklappe 210 eindringt und an der Luftauslassklappe 211 als heiße Luft 203 austritt. Das Elektronik-Gestell 200 enthält außerdem mindestens eine Baugruppe 204 mit hoher Leistungsaufnahme, die eine oder mehrere Stromverteilungseinheiten enthalten kann, wie hier offenbart. Ein oder mehrere elektronische Teilsysteme 201 enthalten in einem Beispiel einen oder mehrere Prozessoren, einen zugehörigen Speicher, Eingabe/Ausgabe-Adapter, Plattenspeichereinheiten und (in einer oder mehreren Ausführungsformen) Stromversorgungen. Außerdem ist in 2 veranschaulicht, dass das Gestell ein E/A- und Plattenerweiterungs-Teilsystem 205 enthalten kann, das in einem detailliert ausgeführten Beispiel PCIe-Kartensteckplätze und Plattentreiber für ein oder mehrere elektronische Teilsysteme des Elektronik-Gestells enthalten kann.
In diesem Beispiel für ein Gestell speist eine Dreiphasen-Wechselstromquelle Strom über ein Wechselstrom- oder Netzkabel 206 in die Baugruppe 204 mit hoher Leistungsaufnahme, die den zugeführten Wechselstrom bei einer Spannung für ein Ausgeben über Verteilerkabel 207 an die Mehrzahl von Elektronik-Teilsystemen 201 aufteilen kann. Das Wechselstromkabel 206 kann in einem Beispiel drei Phasen für den internationalen Wert von 415 VRMS liefern und kann einen begrenzten Stromwert von beispielsweise 100 Ampere haben. Die Anzahl der im Elektronik-Gestell installierten elektronischen Teilsysteme 201 ist variabel und hängt von den Kundenanforderungen ab.
Eine gängige Lösung für Elektronik-Gestelle, die in verschiedenen Teilen der Welt betrieben werden sollen, besteht darin, zwei unterschiedliche Stromversorgungen und/oder zwei unterschiedliche Stromverteilungseinheiten (PDUs) zu beschaffen. Bei dieser Lösung wird beispielsweise eine Stromverteilungseinheit üblicherweise werkseitig konfiguriert oder für die geeignete System-Versorgungsspannung in Abhängigkeit von der Geografie ausgewählt. Ein Verlagern eines Systems an einen anderen geografischen Ort, der von einer anderen Versorgungsspannung (im anderen Bereich niedriger Spannung oder einem Bereich mit hoher Spannung) versorgt wird, kann schwierig sein. Bei diesem Ansatz steigen die Kosten aufgrund der größeren Anzahl von Teilen der Einheiten mit jeweils geringerem Volumen. Beschädigungen können auftreten, wenn die falsche PDU in Verbindung mit dem aktuell verfügbaren Eingangsspannungsbereich verwendet wird.
Eine andere Lösung wäre ein manuelles Setzen von Schaltern oder Steckbrücken an der Stromverteilungseinheit. Leider kann ein solcher Ansatz zu einer falschen Konfiguration führen, was wiederum zu Schäden an der Einheit führen kann.
Ein weiterer Ansatz wäre die Verwendung von Stromversorgungen mit einem breiten Spannungsbereich (200 bis 415 V), die immer in der Betriebsart Phase-Phase (Dreieck-Schaltung) arbeiten. Bei dem Vienna-Gleichrichter handelt es sich um eine Dreiphasen-Versorgung, die diesen Eingangsbereich unterstützen kann. Es könnten auch drei Einphasen-Gleichrichter verwendet werden. Der Buck-Boost-Converter und bestimmte Boost-Regler können diesen Eingangsbereich unterstützen. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass größere Einheiten erforderlich sind, was zu einer verringerten Effizienz, zusätzlicher Komplexität und erhöhten Kosten führt.
In Anbetracht des Vorstehenden werden hierin (in einem oder mehreren Aspekten) eine elektrische Stromversorgungseinheit und ein Verfahren zum automatischen Einrichten der Konfiguration der Anbindung einer elektrischen Stromversorgungseinheit an die Wechselspannungsversorgung offenbart, die je nach Anforderung beispielsweise auf einer erfassten Eingangsspannung beruht, z.B. eine Phasenspannung der Wechselspannungsversorgung. Bei einer oder mehreren Ausführungsformen kann es sich bei der elektrischen Stromversorgungseinheit beispielsweise um eine Stromversorgung handeln, und das automatische Konfigurieren kann in Verbindung mit einem Brückengleichrichter der Stromversorgung durchgeführt werden. Der Brückengleichrichter kann je nach Anforderung auf der Grundlage der erfassten Eingangsspannung automatisch für den Phase-Phase- oder den Phase-Nullleiter-Betrieb konfiguriert werden. Die Stromversorgung kann beispielsweise in einer Phase-Phase-Konfiguration (Dreieck-Schaltung) für eine Eingangsspannung im Niederspannungsbereich und in einer Phase-Nullleiter-Konfiguration (Stern-Schaltung) für eine Eingangsspannung im Bereich mit hoher Spannung betrieben werden. Die hierin offenbarte Lösung ermöglicht vorteilhaft das Verwenden von üblichen, kostengünstigen 200- bis 240-V-Versorgungen mit Boost-Topologie. Eine einzige weltweit gültige Teilenummer wird ohne die Verwendung von externen Steckbrücken, Schaltern usw. erreicht. Außerdem werden nur wenige zusätzliche Komponenten hinzugefügt, so dass der Gesamtumfang oder die Kosten der Stromversorgungseinheit kaum beeinflusst werden. Außerdem sind etwaige Leistungsverluste aufgrund der hinzugefügten Schaltungsanordnung vorteilhaft geringfügig.
Allgemein ausgedrückt, hierin werden elektrische Stromversorgungseinheiten, Verfahren und Computerprogrammprodukte offenbart, die ein automatisches Einrichten einer Konfiguration eines umschaltbaren Stromkreises zum Verbinden der elektrischen Stromversorgungseinheit mit einer Wechselspannungsversorgung ermöglichen. Beispielsweise wird eine elektrische Stromversorgungseinheit bereitgestellt, die einen umschaltbaren Stromkreis, einen Sensor und eine Schaltersteuerung enthält. Der umschaltbare Stromkreis ist mit der Wechselspannungsversorgung zu verbinden und enthält mehrere umschaltbare Elemente. Der Sensor dient dazu, einen Spannungswert der Wechselspannungsversorgung zu ermitteln, und die Schaltersteuerung stellt automatisch eine Konfiguration des umschaltbaren Stromkreises auf der Grundlage des Spannungswerts der Wechselspannungsversorgung her. Die Schaltersteuerung verbindet die elektrische Stromversorgungseinheit in einer Phase-Phase-Konfiguration (Dreieck-Schaltung) mit der Wechselspannungsversorgung, wenn der Spannungswert in einem ersten Spannungsbereich liegt, und in einer Phase-Nullleiter-Konfiguration (Stern-Schaltung) mit der Wechselspannungsversorgung, wenn der Spannungswert in einem zweiten Spannungsbereich liegt.
In einer oder mehreren Ausführungsformen enthält die elektrische Stromversorgungseinheit einen umkonfigurierbaren Brückengleichrichter zum Verbinden mit der Wechselspannungsversorgung. Der umkonfigurierbare Brückengleichrichter enthält den umschaltbaren Stromkreis. Beispielsweise können die mehreren umschaltbaren Elemente des umschaltbaren Stromkreises mehrere steuerbare Halbleiter-Gleichrichter enthalten. In diesem Fall schaltet die Schaltersteuerung automatisch einen oder mehrere steuerbare Halbleiter-Gleichrichter der mehreren steuerbaren Halbleiter-Gleichrichter ein oder sperrt sie, um die elektrische Stromversorgungseinheit in Abhängigkeit vom Spannungswert der Wechselspannungsversorgung in der Phase-Phase-Konfiguration (Dreieck-Schaltung) oder in der Phase-Nullleiter-Konfiguration (Stern-Schaltung) zu verbinden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen kann der umkonfigurierbare Brückengleichrichter mehrere in Reihe geschaltete Dioden enthalten, wobei ein Phaseneingang der Wechselspannungsversorgung mit dem umkonfigurierbaren Brückengleichrichter zwischen zwei Dioden der mehreren in Reihe geschalteten Dioden verbunden ist, und mindestens zwei steuerbare Halbleiter-Gleichrichter der mehreren steuerbaren Halbleiter-Gleichrichter können in Reihe geschaltet sein, wobei ein weiterer Phaseneingang der Wechselspannungsversorgung mit dem umkonfigurierbaren Brückengleichrichter zwischen steuerbaren Halbleiter-Gleichrichtern der mindestens zwei steuerbaren Halbleiter-Gleichrichter verbunden ist.
Beispielsweise kann die Wechselspannungsversorgung mehrere Phasenleiter und einen Nullleiter enthalten, und bei der elektrischen Stromversorgungseinheit kann es sich um eine Einphasen-Stromversorgung handeln. In einer oder mehreren anderen Ausführungsformen kann die Wechselspannungsversorgung eine Dreiphasen-Spannungsversorgung sein, und die elektrische Stromversorgungseinheit kann eine Dreiphasen-Stromversorgung sein. In diesen Fällen kann jede Phase der Dreiphasen-Stromversorgung durch die Schaltersteuerung, die die mehreren umschaltbaren Elemente steuert, in der Dreieck-Konfiguration oder in der Stern-Konfiguration verbunden werden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen ist die elektrische Stromversorgungseinheit eine Dreiphasen-Stromverteilungseinheit, die Wechselspannungsversorgung ist eine Dreiphasen-Spannungsversorgung, und die Dreiphasen-Stromverteilungseinheit enthält mehrere Ausgänge oder Ausgangsanschlüsse, die ein Verbinden mehrerer Einphasen-Stromversorgungen mit der Dreiphasen-Stromverteilungseinheit ermöglichen.
In einer oder mehreren Ausführungsformen können die mehreren umschaltbaren Elemente mehrere Triacs enthalten, die von der Schaltersteuerung angesteuert werden. Die mehreren Triacs können zwischen den Eingang, die Dreiphasen-Spannungsversorgung und die mehreren Ausgangsanschlüsse geschaltet sein. In einer oder mehreren anderen Ausführungsformen können die mehreren umschaltbaren Elemente mehrere Relais enthalten, die durch die Schaltersteuerung aktiviert werden. Die mehreren Relais können zwischen den Eingang, die Dreiphasen-Spannungsversorgung und die mehreren Ausgangsanschlüsse geschaltet sein.
So können beispielsweise der erste Spannungsbereich ein Bereich niedriger Spannung und der zweite Spannungsbereich ein Bereich hoher Spannung sein, wobei der Bereich mit niedriger Spannung niedriger als der Bereich mit hoher Spannung ist. So können beispielsweise der Bereich mit niedriger Spannung 200 bis 208 V und der Bereich mit hoher Spannung 380 bis 415 V betragen oder enthalten.
Als Referenz stellt 3 eine Ausführungsform einer typischen Stromversorgung 300 dar, die Verbindungen 301 zu einer Wechselspannungsversorgung enthält, die in Abhängigkeit von der Implementierung eine Verbindung mit Phase_A und eine Verbindung mit Phase_B oder Nullleiter enthalten. Zusätzlich zur Schaltungsanordnung der Einphasen-Stromversorgung 302 enthält die Stromversorgung 300 einen Brückengleichrichter 310, der (in der dargestellten Ausführungsform) vier Dioden 311 in der Konfiguration einer Brückenschaltung enthält, um bei einer beliebigen Polarität des Eingangssignals die immer die gleiche Polarität des Ausgangssignals bereitzustellen, um das Umsetzen eines Wechselstromeingangs (AC) in einen Gleichstromausgang (DC) zu ermöglichen.
Im Vergleich dazu stellt 4 eine Ausführungsform einer elektrischen Stromversorgungseinheit 400 dar, die gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung als Einphasen-Stromversorgung konfiguriert ist. In dieser Ausführungsform sind drei Verbindungen oder Leitungen 401, nämlich Phase_A, Phase_B und Nullleiter, der Wechselstromversorgung mit der elektrischen Stromversorgungseinheit 400 verbunden. Zusätzlich zu der Schaltungsanordnung der Einphasen-Stromversorgung 402 enthält die elektrische Stromversorgungseinheit 400 einen umkonfigurierbaren Brückengleichrichter 410 sowie einen Spannungssensor und die Schaltersteuerung 404. Wie dargestellt, enthält der umkonfigurierbare Brückengleichrichter 410 neben mehreren in Reihe geschalteten Dioden 411 mehrere steuerbare Halbleiter-Gleichrichter 412, 412', die als zwei verschiedene Teilkreise konfiguriert sind, von denen einer für eine Verbindung in einer Phase-Phase-Konfiguration (Dreieck-Schaltung) und der andere für eine Verbindung in einer Phase-Nullleiter-Konfiguration (Stern-Schaltung) geschaltet wird.
Wie erläutert, wird in einer oder mehreren Ausführungsformen ein Spannungswert der Wechselspannungsversorgung auf den Leitungen 401 erfasst, um zu ermitteln, ob der Spannungswert in einem ersten Spannungsbereich oder in einem zweiten Spannungsbereichs liegt. In einer oder mehreren Ausführungsformen kann der erfasste Spannungswert eine Phasenspannung der Wechselspannungsversorgung sein. In Abhängigkeit vom gemessenen Spannungswert steuert die Schaltersteuerung 404 die steuerbaren Halbleiter-Gleichrichter 412, 412' so, dass sie in geeigneter Weise gezündet werden, um die Stromversorgung für den Phase-Phase-Betrieb oder den Phase-Nullleiter-Betrieb zu konfigurieren. Wie bereits erwähnt, können in einer oder mehreren Ausführungsformen der Phase-Phase-Betrieb für eine Eingangsversorgung im Bereich mit niedriger Spannung beispielsweise im Bereich von 200 bis 208 V und der Phase-Nullleiter-Betrieb für einen Eingang im Bereich mit hoher Spannung beispielsweise im Bereich von 380 bis 415 V verwendet werden.
Eine weitere Ausführungsform einer elektrischen Stromversorgungseinheit 500 (gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung) ist in 5 dargestellt, wobei es sich bei der elektrischen Stromversorgungseinheit beispielsweise um eine Dreiphasen-Stromversorgung handelt, bei der in jeder der Phasen die Schaltungsanordnung 405 der Einphasen-Stromversorgung von 4 erneut verwendet wird. In diesem Beispiel ist die Dreiphasen-Stromversorgung 500 mit einer Dreiphasen-Spannungsversorgung 501 verbunden, die Phase_A, Phase_B, Phase_C und den Nullleiter enthält. In der dargestellten Ausführungsform ist jede Schaltungsanordnung 405 so angeschlossen, dass sie unter Verwendung einer anderen Phasenspannung und dem Nullleiter-Anschluss konfiguriert werden kann, wobei wie dargestellt eine Schaltung 405 mit Phase_A, Phase_B und Nullleiter verbunden ist, eine andere Schaltung ist mit Phase_B, Phase_C und Nullleiter verbunden und eine weitere Schaltung ist mit Phase_C, Phase_A und Nullleiter verbunden. Die mit den Umsetzern oder Brückengleichrichtern verbundenen Phasen sind gestaffelt angeordnet, um für jede Phase den gleichen Strom bereitzustellen. In dieser Ausführungsform kann jeder Einphasen-Brückengleichrichter 410 (oder Umsetzer) mit steuerbaren Halbleiter-Gleichrichtern 412, 412' konfiguriert werden, die durch Spannungssensor und Schaltersteuerung 404 gesteuert werden, wie vorstehend in Verbindung mit 4 beschrieben. Der Ausgang jeder Schaltungsanordnung 405 kann auf einen gemeinsamen Ausgangsspannungsbus 510 gelegt werden.
Als weiteres Beispiel stellt 6 eine zusätzliche Ausführungsform einer elektrischen Stromversorgungseinheit 600 gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung dar. In dieser Ausführungsform ist die elektrische Stromversorgungseinheit 600 als Stromverteilungseinheit konfiguriert, wie sie beispielsweise für ein Elektronik- oder IT-Gestell eines Datenzentrums verwendet werden kann. Wie in der Ausführungsform der elektrischen Stromversorgungseinheit von 5 sind Verbindungen 601 für Phase_A, Phase_B, Phase_C und Nullleiter von oder zu einer Dreiphasen-Spannungsversorgung vorgesehen, und jede Phase ist so dargestellt, dass sie mehrere Ausgangsanschlüsse für die Einphasen-Spannungsversorgung 602 enthält. In dem dargestellten Beispiel hat jede Phase vier Ausgangsanschlüsse, wobei insgesamt zwölf Ausgangsanschlüsse von der Stromverteilereinheit bereitgestellt werden, um beispielsweise zwölf verschiedene Einphasen-Stromversorgungen 603 zu versorgen, die sich entfernt von der Stromverteilereinheit (z.B. in einzelnen Teilsystemen des Elektronik- oder IT-Gestells) befinden können. Die Stromverteilungseinheit kann beliebig viele Anschlüsse bereitstellen. In einer weiteren Ausführungsform können drei Ausgangsanschlüsse pro Phase für insgesamt neun Ausgangsanschlüsse vorgesehen werden, die neun verschiedene Stromversorgungseinheiten 603 versorgen.
Die elektrische Stromversorgungseinheit 600 enthält ferner einen Spannungssensor und Schaltersteuerung 604 zum Erfassen eines Eingangsspannungswerts der Wechselspannungsversorgung wie beispielsweise einer Phasenspannung, sowie zum Betreiben der Stromverteilungseinheit in einer Phase-Phase-Konfiguration oder in einer Phase-Nullleiter-Konfiguration.
Als Beispiel werden Ausgangsanschlüsse für die Einphasen-Stromversorgung 602 bei einer Phase der Stromverteilungseinheit dargestellt, die mit Phase_A und wahlweise Phase_B oder Nullleiter verbunden sind, je nachdem, ob ein Phase-Phase- oder ein Phase-Nullleiter-Betrieb gewünscht wird. In dieser Konfiguration können mehrere diskrete Triacs 610 als die umschaltbaren Elemente verwendet werden. Triacs 610 sind Halbleitereinheiten, die steuerbaren Halbleiter-Gleichrichtern ähnlich sind, aber den Strom in beiden Richtungen durchlassen können. In der dargestellten Ausführungsform sind mehrere Ausgangsanschlüsse für die Einphasen-Stromversorgung 602 mit einer anderen Phase, Phase_B verbunden und können über Triacs 610' selektiv mit Phase_C und dem Nullleiter verbunden werden. In diesem Beispiel kann das Triac-Paar 610' verwendet werden, um alle Ausgangsanschlüsse für die Einphasen-Stromversorgung 602 in dieser Phase übereinstimmend zu schalten. In einem solchen Fall können Triacs 610' größere Triacs sein als Triacs 610, die jedem der Ausgangsanschlüsse in der mit Phase_A verbundenen Phase zugehörig sind.
Als weiteres Beispiel können in einer oder mehreren Ausführungsformen stattdessen Relais 611 verwendet werden, wie bei der dritten Phase der Stromverteilungseinheit von 6 dargestellt. In dieser Konfiguration ist jeder Ausgangsanschlüsse für die Einphasen-Stromversorgung 602 bei dieser Phase mit Phase_C verbunden und kann selektiv mit Phase_A oder Nullleiter verbunden werden, um einen Phase-Phase- oder Phase-Nullleiter-Betrieb wie hier beschrieben zu ermöglichen.
Unter Bezugnahme auf 6 ist zu beachten, dass die verschiedenen Konfigurationen von umschaltbaren Elementen lediglich beispielhaft dargestellt sind. In einer oder mehreren Ausführungsformen kann bei jeder Phase der Stromverteilungseinheit möglicherweise das gleiche umschaltbare Element verwendet werden. Es ist außerdem zu beachten, dass die Stromverteilungseinheit weitere Funktionen enthalten könnte, die nicht angezeigt werden, z.B. Filtern, Überwachen, Sichern usw.
Aus der obigen Beschreibung ist es für einen Fachmann klar, dass die hierin offenbarte elektrische Stromversorgungseinheit eine Vielzahl von Konfigurationen haben kann, darunter die einer Stromversorgung oder einer Stromverteilungseinheit. So kann beispielsweise in einer oder mehreren Ausführungsformen eine Stromversorgung vorgesehen werden, die entweder im Phase-Phase- oder im Phase-Nullleiter-Betrieb mit steuerbaren Halbleiter-Gleichrichtern in der Gleichrichterbrücke betrieben werden kann. In einer oder mehreren anderen Ausführungsformen kann eine Stromverteilungseinheit mit Phase-Phase- oder Phase-Nullleiter-Ausgängen versehen werden, beispielsweise in Abhängigkeit vom gemessenen Spannungswert der Wechselspannungsversorgung, die der Einheit bereitgestellt wird.
Die hierin offenbarten Aspekte sind besonders vorteilhaft für IT-Ausrüstungen in dem Bereich 3 bis 5 kW oder darüber. Die offenbarten elektrischen Stromversorgungseinheiten und Steuerungsverfahren bieten vorteilhaft eine kostengünstigere Lösung für das angegebene Problem. Darüber hinaus bietet ein Verwenden einer Dreiphasen-Stromversorgung, wie in Bezug auf 5 beschrieben, einen symmetrischen Dreiphasen-Strom und eine bessere Auslastung des Netzkabels. Die hierin offenbarten Einheiten beseitigen außerdem das Risiko von Hardwareschäden durch eine Eingangsüberspannung als Folge einer Fehlverdrahtung einer elektrischen Stromversorgungseinheit mit der Versorgungsspannung.
Unter Bezugnahme auf 7 wird eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Verarbeitungssystems 700 gezeigt, mit dem ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Erfindung wie z.B. die Spannungserkennung und die Schaltersteuerung realisiert werden können. Bei dem Verarbeitungssystem 700 handelt es sich lediglich um ein Beispiel für ein geeignetes System, und es soll keine Einschränkung des Anwendungsbereichs oder der Funktionalität von Ausführungsformen der hierin beschriebenen Erfindung nahelegen. Unabhängig davon ist das Verarbeitungssystem 700 in der Lage, eine der oben genannten Funktionen zu implementieren und/oder auszuführen wie beispielsweise die oben beschriebene Spannungserkennung und Schaltersteuerungsfunktion.
In dem Verarbeitungssystem 700 gibt es ein Datenverarbeitungs-System 712, das im allgemeinen Kontext eines Computersystems beschrieben werden kann, das Anweisungen wie beispielsweise Programmmodule ausführt. Im Allgemeinen können Programmodule Routinen, Programme, Objekte, Komponenten, Logik, Datenstrukturen usw. enthalten, die bestimmte Aufgaben erfüllen oder bestimmte abstrakte Datentypen implementieren. Ein oder mehrere Aspekte des Datenverarbeitungs-Systems 712 können in verteilten Cloud-Computing-Umgebungen praktiziert werden, in denen Aufgaben von entfernten Verarbeitungseinheiten ausgeführt werden, die über ein Datenverarbeitungsnetz verbunden sind. In einer verteilten Cloud-Computing-Umgebung können sich die Programmmodule sowohl auf lokalen als auch auf entfernten Speichermedien des Computersystems, darunter Speichereinheiten, befinden.
Wie in 7 dargestellt, ist das Datenverarbeitungs-System 712 im Verarbeitungssystem 700 in Form einer universellen Datenverarbeitungs-Einheit gezeigt. Zu Komponenten des Detektor/Datenverarbeitungs-Systems 712 gehören, sind aber nicht beschränkt auf einen oder mehrere Prozessoren oder Verarbeitungseinheiten 716, einen Systemspeicher 723 und einen Bus 718, der verschiedene Systemkomponenten, darunter der Systemspeicher 723, mit dem bzw. den Prozessoren 716 verbindet.
Der Bus 718 repräsentiert einen oder mehrere von verschiedenen Typen von Busstrukturen, darunter ein Speicherbus oder ein Speicher-Controller, ein Peripheriebus, ein beschleunigter Grafikanschluss und ein Prozessor oder lokaler Bus unter Verwendung einer Vielzahl von Busarchitekturen. Als Beispiel und nicht als Einschränkung gehören zu solchen Architekturen Industry Standard Architecture (ISA), Micro Channel Architecture (MCA), Enhanced ISA (EISA), Video Electronics Standards Association (VESA) und Peripheral Component Interconnect (PCI).
Das Datenverarbeitungs-System 712 kann eine Vielfalt von durch ein Computersystem lesbaren Medien enthalten. Bei diesen Medien kann es sich um beliebige handelsübliche Medien handeln, auf die das Datenverarbeitungs-System 712 zugreifen kann, und zu ihnen gehören flüchtige und nichtflüchtige Medien, Wechselmedien und Nichtwechselmedien.
So kann beispielsweise der Systemspeicher 723 durch ein Computersystem lesbare Medien in Form von flüchtigen Speichern enthalten wie z.B. Direktzugriffsspeicher (RAM) 730 und/oder Cache-Speicher 732. Das Datenverarbeitungs-System 712 kann ferner andere Wechsel/Nichtwechsel-, flüchtige/nichtflüchtige Speichermedien des Computersystems enthalten. Lediglich beispielhaft kann das Speichersystem 734 zum Lesen von und Schreiben auf ein Nichtwechsel-, nichtflüchtiges magnetisches Medium (nicht dargestellt und üblicherweise als „Festplatte“ bezeichnet) bereitgestellt werden. Obwohl nicht dargestellt, kann ein Magnetplattenlaufwerk zum Lesen von und Schreiben auf eine nichtflüchtige Wechsel-Magnetplatte (z.B. eine „Diskette“) und ein optisches Laufwerk zum Lesen von und Schreiben auf eine nichtflüchtige optische Wechsel-Platte wie eine CD-ROM, DVD-ROM oder andere optische Medien bereitgestellt werden. In solchen Fällen kann jedes Medium über eine oder mehrere Daten-Medienschnittstellen mit dem Bus 718 verbunden werden. Wie im Folgenden näher dargestellt und beschrieben wird, kann der Speicher 723 mindestens ein Programmprodukt mit einem Satz von Programmmodulen (z.B. mindestens ein Programmmodul) enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie die Funktionen von Ausführungsformen der Erfindung ausführen können.
Das Programm/Dienstprogramm 740, das einen Satz von Programmmodulen 742 (mindestens ein Programmmodul) enthält, sowie ein Betriebssystem, ein oder mehrere Anwendungsprogramme, weitere Programmmodule und Programmdaten können beispielhaft und nicht als Einschränkung im Speicher 723 gespeichert werden. Jedes von Betriebssystem, einem oder mehreren Anwendungsprogrammen, weiteren Programmmodulen und Programmdaten oder eine Kombination davon können eine Implementierung einer Netzwerkumgebung enthalten. Die Programmmodule 742 können im Allgemeinen die hierin beschriebenen Funktionen und/oder Verfahrensweisen der Ausführungsformen der hierin beschriebenen Erfindung ausführen. Alternativ kann ein separates Schalterkonfigurationssteuermodul, eine Logik usw. 701, in der Datenverarbeitungs-Umgebung 712 bereitgestellt werden.
Das Datenverarbeitungs-System 712 kann mit einer oder mehreren externen Komponenten über eine oder mehrere Schnittstellen 722 elektrisch verbunden werden, beispielsweise mit externen Einheiten 714 und der Anzeige 724. Außerdem kann in einer oder mehreren Implementierungen die Schalterkonfigurationssteuerung 701 separat bereitgestellt werden, die über den Bus 718 mit den anderen Komponenten des Datenverarbeitungs-Systems 712 verbunden ist, wie in 7 dargestellt. Es sollte außerdem klar sein, dass obwohl nicht dargestellt, andere Hard- und/oder Softwarekomponenten in Verbindung mit dem Detektor/Datenverarbeitungs-System 712 verwendet werden können. Zu Beispielen gehören, sind jedoch nicht beschränkt auf: Mikrocode, Einheitentreiber, redundante Verarbeitungseinheiten, usw.
Bei den Steuerungsaspekten der vorliegenden Erfindung kann es sich um ein System, ein Verfahren und/oder ein Computerprogrammprodukt handeln. Das Computerprogrammprodukt kann (ein) durch einen Computer lesbare(s) Speichermedium (oder -medien) beinhalten, auf dem/denen durch einen Computer lesbare Programmanweisungen gespeichert ist/sind, um einen Prozessor dazu zu veranlassen, Aspekte der vorliegenden Erfindung auszuführen.
Bei dem durch einen Computer lesbaren Speichermedium kann es sich um eine physische Einheit handeln, die Anweisungen zur Verwendung durch ein System zur Ausführung von Anweisungen behalten und speichern kann. Bei dem durch einen Computer lesbaren Speichermedium kann es sich zum Beispiel um eine elektronische Speichereinheit, eine magnetische Speichereinheit, eine optische Speichereinheit, eine elektromagnetische Speichereinheit, eine Halbleiterspeichereinheit oder jede geeignete Kombination daraus handeln, ohne auf diese beschränkt zu sein. Zu einer nicht erschöpfenden Liste spezifischerer Beispiele des durch einen Computer lesbaren Speichermediums gehören die Folgenden: eine tragbare Computerdiskette, eine Festplatte, ein Direktzugriffsspeicher (RAM), ein Nur-Lese-Speicher (ROM), ein löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EPROM bzw. Flash-Speicher), ein statischer Direktzugriffsspeicher (SRAM), ein tragbarer Kompaktspeicherplatte-Nur-Lese-Speicher (CD-ROM), eine DVD (digital versatile disc), ein Speicher-Stick, eine Diskette, eine mechanisch codierte Einheit wie zum Beispiel Lochkarten oder gehobene Strukturen in einer Rille, auf denen Anweisungen gespeichert sind, und jede geeignete Kombination daraus. Ein durch einen Computer lesbares Speichermedium soll in der Verwendung hierin nicht als flüchtige Signale an sich aufgefasst werden, wie zum Beispiel Funkwellen oder andere sich frei ausbreitende elektromagnetische Wellen, elektromagnetische Wellen, die sich durch einen Wellenleiter oder ein anderes Übertragungsmedium ausbreiten (z.B. einen Lichtwellenleiter durchlaufende Lichtimpulse) oder durch einen Draht übertragene elektrische Signale.
Hierin beschriebene, durch einen Computer lesbare Programmanweisungen können von einem durch einen Computer lesbaren Speichermedium auf jeweilige Datenverarbeitungs/Verarbeitungs-Einheiten oder über ein Netzwerk wie zum Beispiel das Internet, ein lokales Netzwerk, ein Weitverkehrsnetz und/oder ein drahtloses Netzwerk auf einen externen Computer oder eine externe Speichereinheit heruntergeladen werden. Das Netzwerk kann Kupferübertragungskabel, Lichtwellenübertragungsleiter, drahtlose Übertragung, Leitwegrechner, Firewalls, Vermittlungseinheiten, Gateway-Computer und/oder Edge-Server aufweisen. Eine Netzwerkadapterkarte oder Netzwerkschnittstelle in jeder Datenverarbeitungs/Verarbeitungs-Einheit empfängt durch einen Computer lesbare Programmanweisungen aus dem Netzwerk und leitet die durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen zur Speicherung in einem durch einen Computer lesbaren Speichermedium innerhalb der entsprechenden Datenverarbeitungs-/Verarbeitungseinheit weiter.
Bei durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen zum Ausführen von Arbeitsschritten der vorliegenden Erfindung kann es sich um Assembler-Anweisungen, ISA-Anweisungen (Instruction-Set-Architecture), Maschinenanweisungen, maschinenabhängige Anweisungen, Mikrocode, Firmware-Anweisungen, zustandssetzende Daten oder entweder Quellcode oder Objektcode handeln, die in einer beliebigen Kombination aus einer oder mehreren Programmiersprachen geschrieben werden, darunter objektorientierte Programmiersprachen wie Smalltalk, C++ o.ä. sowie herkömmliche prozedurale Programmiersprachen wie die Programmiersprache „C“ oder ähnliche Programmiersprachen. Die durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen können vollständig auf dem Computer des Benutzers, teilweise auf dem Computer des Benutzers, als eigenständiges Software-Paket, teilweise auf dem Computer des Benutzers und teilweise auf einem fernen Computer oder vollständig auf dem fernen Computer oder Server ausgeführt werden. In letzterem Fall kann der entfernt angeordnete Computer mit dem Computer des Benutzers durch eine beliebige Art Netzwerk verbunden sein, darunter ein lokales Netzwerk (LAN) oder ein Weitverkehrsnetz (WAN), oder die Verbindung kann mit einem externen Computer hergestellt werden (zum Beispiel über das Internet unter Verwendung eines Internet-Dienstanbieters). In einigen Ausführungsformen können elektronische Schaltungen, darunter zum Beispiel programmierbare Logikschaltungen, vor Ort programmierbare Gatter-Anordnungen (FPGA, field programmable gate arrays) oder programmierbare Logikanordnungen (PLA, programmable logic arrays) die durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen ausführen, indem sie Zustandsinformationen der durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen nutzen, um die elektronischen Schaltungen zu personalisieren, um Aspekte der vorliegenden Erfindung durchzuführen.
Aspekte der vorliegenden Erfindung sind hierin unter Bezugnahme auf Ablaufpläne und/oder Blockschaltbilder bzw. Schaubilder von Verfahren, Vorrichtungen (Systemen) und Computerprogrammprodukten gemäß Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass jeder Block der Ablaufpläne und/oder der Blockschaltbilder bzw. Schaubilder sowie Kombinationen von Blöcken in den Ablaufplänen und/oder den Blockschaltbildern bzw. Schaubildern mittels durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen ausgeführt werden können.
Diese durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen können einem Prozessor eines Universalcomputers, eines Spezialcomputers oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt werden, um eine Maschine zu erzeugen, so dass die über den Prozessor des Computers bzw. der anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführten Anweisungen ein Mittel zur Umsetzung der in dem Block bzw. den Blöcken der Ablaufpläne und/oder der Blockschaltbilder bzw. Schaubilder festgelegten Funktionen/Schritte erzeugen. Diese durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen können auch auf einem durch einen Computer lesbaren Speichermedium gespeichert sein, das einen Computer, eine programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung und/oder andere Einheiten so steuern kann, dass sie auf eine bestimmte Art funktionieren, so dass das durch einen Computer lesbare Speichermedium, auf dem Anweisungen gespeichert sind, ein Herstellungsprodukt aufweist, darunter Anweisungen, welche Aspekte der/des in dem Block bzw. den Blöcken des Ablaufplans und/oder der Blockschaltbilder bzw. Schaubilder angegebenen Funktion/Schritts umsetzen.
Die durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen können auch auf einen Computer, eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine andere Einheit geladen werden, um das Ausführen einer Reihe von Prozessschritten auf dem Computer bzw. der anderen programmierbaren Vorrichtung oder anderen Einheit zu verursachen, um einen auf einem Computer ausgeführten Prozess zu erzeugen, so dass die auf dem Computer, einer anderen programmierbaren Vorrichtung oder einer anderen Einheit ausgeführten Anweisungen die in dem Block bzw. den Blöcken der Ablaufpläne und/oder der Blockschaltbilder bzw. Schaubilder festgelegten Funktionen/Schritte umsetzen.
Die Ablaufpläne und die Blockschaltbilder bzw. Schaubilder in den Figuren veranschaulichen die Architektur, die Funktionalität und den Betrieb möglicher Ausführungen von Systemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In diesem Zusammenhang kann jeder Block in den Ablaufplänen oder Blockschaltbildern bzw. Schaubildern ein Modul, ein Segment oder einen Teil von Anweisungen darstellen, die eine oder mehrere ausführbare Anweisungen zur Ausführung der bestimmten logischen Funktion(en) aufweisen. In einigen alternativen Ausführungen können die in dem Block angegebenen Funktionen in einer anderen Reihenfolge als in den Figuren gezeigt stattfinden. Zwei nacheinander gezeigte Blöcke können zum Beispiel in Wirklichkeit im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden, oder die Blöcke können manchmal je nach entsprechender Funktionalität in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden. Es ist ferner anzumerken, dass jeder Block der Blockschaltbilder bzw. Schaubilder und/oder der Ablaufpläne sowie Kombinationen aus Blöcken in den Blockschaltbildern bzw. Schaubildern und/oder den Ablaufplänen durch spezielle auf Hardware beruhende Systeme umgesetzt werden können, welche die festgelegten Funktionen oder Schritte durchführen, oder Kombinationen aus Spezial-Hardware und Computeranweisungen ausführen.

Claims

Elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100'), die aufweist: einen umschaltbaren Stromkreis zum Verbinden mit einer Wechselspannungsversorgung (101, 101'), wobei der umschaltbare Stromkreis mehrere umschaltbare Elemente aufweist; einen Sensor zum Ermitteln eines Spannungswerts der Wechselspannungsversorgung (101, 101'); eine Schaltersteuerung (404, 604), um automatisch eine Konfiguration des umschaltbaren Stromkreises auf der Grundlage des Spannungswerts der Wechselspannungsversorgung (101, 101') einzurichten, wobei die Schaltersteuerung (404, 604) die elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100'), wenn der Spannungswert in einem ersten Spannungsbereich liegt, in einer Phase-Phase-Konfiguration (Dreieck-Schaltung) und wenn der Spannungswert in einem zweiten Spannungsbereich liegt, in einer Phase-Nullleiter-Konfiguration (Stern-Schaltung) mit der Wechselspannungsversorgung (101, 101') verbindet; einen umkonfigurierbaren Brückengleichrichter (310, 410) zum Verbinden mit der Wechselspannungsversorgung (101, 101'), wobei der umkonfigurierbare Brückengleichrichter (310, 410) den umschaltbaren Stromkreis aufweist.
Elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') nach Anspruch 1, wobei die mehreren umschaltbaren Elemente des umschaltbaren Stromkreises mehrere steuerbare Halbleiter-Gleichrichter (412, 412') aufweisen, und die Schaltersteuerung (404, 604) automatisch einen oder mehrere steuerbare Halbleiter-Gleichrichter (412, 412') der mehreren steuerbaren Halbleiter-Gleichrichter (412, 412') einschaltet oder sperrt, um die elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') in Abhängigkeit vom Spannungswert der Wechselspannungsversorgung (101, 101') in der Phase-Phase-Konfiguration (Dreieck-Schaltung) oder der Phase-Nullleiter-Konfiguration (Stern-Schaltung) mit der Wechselspannungsversorgung (101, 101') zu verbinden.
Elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') nach Anspruch 2, wobei der umkonfigurierbare Brückengleichrichter (310, 410) ferner mehrere in Reihe geschaltete Dioden (311, 411) aufweist, wobei ein Phaseneingang der Wechselspannungsversorgung (101, 101') mit dem umkonfigurierbaren Brückengleichrichter (310, 410) zwischen zwei Dioden (311, 411) der mehreren in Reihe geschalteten Dioden (311, 411) verbunden ist, und wobei mindestens zwei steuerbare Halbleiter-Gleichrichter (412, 412') der mehreren steuerbaren Halbleiter-Gleichrichter (412, 412') in Reihe geschaltet sind, wobei ein weiterer Phaseneingang der Wechselspannungsversorgung (101, 101') zwischen steuerbaren Halbleiter-Gleichrichtern (412, 412') der mindestens zwei steuerbaren Halbleiter-Gleichrichter (412, 412') mit dem umkonfigurierbaren Brückengleichrichter (310, 410) verbunden ist.
Elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') nach Anspruch 2, wobei die Wechselspannungsversorgung (101, 101') mehrere Phasenleiter und einen Nullleiter aufweist und die elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') eine Einphasen-Stromversorgung (400) ist.
Elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') nach Anspruch 2, wobei die Wechselspannungsversorgung (101, 101') eine Dreiphasen-Spannungsversorgung (501) und die elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') eine Dreiphasen-Stromversorgung (500) ist, wobei jede Phase der Dreiphasen-Stromversorgung (500) über die Schaltersteuerung (404, 604) für den Phase-Phase-Betrieb oder den Phase-Nullleiter-Betrieb verschaltbar ist.
Elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') nach Anspruch 1, wobei elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') eine Dreiphasen-Stromverteilungseinheit (600) aufweist, die Wechselspannungsversorgung (101, 101') eine Dreiphasen-Spannungsversorgung (501) ist und die Dreiphasen-Stromverteilungseinheit (600) mehrere Ausgangsanschlüsse aufweist, die ein Verbinden mehrerer Einphasen-Stromversorgungen (603) mit der Dreiphasen-Stromverteilungseinheit (600) ermöglichen.
Elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') nach Anspruch 6, worin die mehreren umschaltbaren Elemente mehrere Triacs (610, 610') aufweisen, die durch die Schaltersteuerung (404, 604) angesteuert werden, wobei die mehreren Triacs (610, 610') zwischen die Dreiphasen-Spannungsversorgung (501) und die mehreren Ausgangsanschlüsse geschaltet sind.
Elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') nach Anspruch 6, worin mehrere umschaltbare Elemente mehrere Relais (611) aufweisen, die durch die Schaltersteuerung (404, 604) aktiviert werden, wobei die mehreren Relais (611) zwischen die Dreiphasen-Spannungsversorgung (501) und die mehreren Ausgangsanschlüsse geschaltet sind.
Elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem ersten Spannungsbereich um einen Bereich mit niedriger Spannung und bei dem zweiten Spannungsbereich um einen Bereich mit hoher Spannung handelt, wobei der Bereich mit niedriger Spannung ein niedrigerer Spannungsbereich als der Bereich mit hoher Spannung ist.
Elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') nach Anspruch 9, worin der Bereich mit niedriger Spannung 200 bis 208 V aufweist und der Bereich mit hoher Spannung 380 bis 415 V aufweist.
Verfahren, das aufweist: Bereitstellen einer elektrischen Stromversorgungseinheit (100, 100'), wobei das Bereitstellen der elektrischen Stromversorgungseinheit (100, 100') aufweist: Bereitstellen eines umschaltbaren Stromkreises zum Verbinden mit einer Wechselspannungsversorgung (101, 101'), wobei der umschaltbare Stromkreis mehrere umschaltbare Elemente aufweist; Bereitstellen eines Sensors zum Ermitteln eines Spannungswerts der Wechselspannungsversorgung (101, 101'); Bereitstellen einer Schaltersteuerung (404, 604) zum automatischen Einrichten einer Konfiguration des umschaltbaren Stromkreises auf der Grundlage des Spannungswerts der Wechselspannungsversorgung (101, 101'), wobei die Schaltersteuerung (404, 604) die elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100'), wenn der Spannungswert in einem ersten Spannungsbereich liegt, in einer Phase-Phase-Konfiguration (Dreieck-Schaltung) und wenn der Spannungswert in einem zweiten Spannungsbereich liegt, in einer Phase-Nullleiter-Konfiguration (Stern-Schaltung) mit der Wechselspannungsversorgung (101, 101') verbindet; Bereitstellen eines umkonfigurierbaren Brückengleichrichters (310, 410) zum Verbinden mit der Wechselspannungsversorgung (101, 101'), wobei der umkonfigurierbare Brückengleichrichter (310, 410) den umschaltbaren Stromkreis aufweist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die mehreren umschaltbaren Elemente des umschaltbaren Stromkreises mehrere steuerbare Halbleiter-Gleichrichter (412, 412') aufweisen, und die Schaltersteuerung (404, 604) automatisch einen oder mehrere steuerbare Halbleiter-Gleichrichter (412, 412') der mehreren steuerbaren Halbleiter-Gleichrichter (412, 412') einschaltet oder sperrt, um die elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') in Abhängigkeit vom Spannungswert der Wechselspannungsversorgung (101, 101') in der Phase-Phase-Konfiguration (Dreieck-Schaltung) oder in der Phase-Nullleiter-Konfiguration (Stern-Schaltung) mit der Wechselspannungsversorgung (101, 101') zu verbinden.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der umkonfigurierbare Brückengleichrichter (310, 410) ferner mehrere in Reihe geschaltete Dioden (311, 411) aufweist, wobei ein Phaseneingang der Wechselspannungsversorgung (101, 101') mit dem umkonfigurierbaren Brückengleichrichter (310, 410) zwischen zwei Dioden (311, 411) der mehreren in Reihe geschalteten Dioden (311, 411) verbunden ist, und wobei mindestens zwei steuerbare Halbleiter-Gleichrichter (412, 412') der mehreren steuerbaren Halbleiter-Gleichrichter (412, 412') in Reihe geschaltet sind, wobei ein weiterer Phaseneingang der Wechselspannungsversorgung (101, 101') zwischen steuerbaren Halbleiter-Gleichrichtern (412, 412') der mindestens zwei steuerbaren Halbleiter-Gleichrichter (412, 412') mit dem umkonfigurierbaren Brückengleichrichter (310, 410) verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Wechselspannungsversorgung (101, 101') mehrere Phasenleiter und einen Nullleiter aufweist und die elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') eine Einphasen-Stromversorgung (400) ist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Wechselspannungsversorgung (101, 101') eine Dreiphasen-Spannungsversorgung (501) und die elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') eine Dreiphasen-Stromversorgung (500) ist, wobei jede Phase der Dreiphasen-Stromversorgung (500) über die Schaltersteuerung (404, 604) für den Phase-Phase-Betrieb oder den Phase-Nullleiter-Betrieb verschaltbar ist.
Verfahren nach Anspruch 11, worin die elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') eine Dreiphasen-Stromverteilungseinheit (600) aufweist, die Wechselspannungsversorgung (101, 101') eine Dreiphasen-Spannungsversorgung (501) ist und die Dreiphasen-Stromverteilungseinheit (600) ferner mehrere Ausgangsanschlüsse aufweist, die ein Verbinden mehrerer Einphasen-Stromversorgungen (603) mit der Dreiphasen-Stromverteilungseinheit (600) ermöglichen und wobei die mehreren umschaltbaren Elemente mehrere Triacs (610, 610') aufweisen, die durch die Schaltersteuerung (404, 604) angesteuert werden, wobei die mehreren Triacs (610, 610') zwischen die Dreiphasen-Spannungsversorgung (501) und die mehreren Ausgangsanschlüsse geschaltet sind.
Verfahren nach Anspruch 11, worin die elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') eine dreiphasige Stromverteilungseinheit (600) aufweist, die Wechselspannungsversorgung (101, 101') eine dreiphasige Spannungsversorgung (501) ist und die dreiphasige Stromverteilungseinheit (600) ferner mehrere Ausgangsanschlüsse aufweist, die ein Verbinden mehrerer einphasiger Stromversorgungen (603) mit der dreiphasige Stromverteilungseinheit (600) ermöglichen, und wobei die mehreren umschaltbaren Elemente mehrere durch die Schaltersteuerung (404, 604) aktivierte Relais (611) aufweisen, wobei die mehreren Relais (611) zwischen die dreiphasige Spannungsversorgung (501) und die mehreren Ausgangsanschlüsse geschaltet sind.
Computerprogrammprodukt zum automatischen Einrichten der Konfiguration eines umschaltbaren Stromkreises einer elektrischen Stromversorgungseinheit (100, 100'), wobei der umschaltbare Stromkreis mit einer Wechselspannungsversorgung (101, 101') zu verbinden ist und der umschaltbare Stromkreis mehrere umschaltbare Elemente enthält, wobei das Computerprogrammprodukt aufweist: ein durch einen Computer lesbares Speichermedium mit darin verkörperten Programmanweisungen, wobei die Programmanweisungen durch eine Verarbeitungsschaltung ausgeführt werden können, um die Verarbeitungsschaltung zu veranlassen: Erfassen eines Spannungswerts der Wechselspannungsversorgung (101, 101 '); automatisches Einrichten einer Konfiguration des umschaltbaren Stromkreises auf der Grundlage des Spannungswerts der Wechselspannungsversorgung (101, 101'), wobei das automatische Einrichten, wenn der Spannungswert in einem ersten Spannungsbereich liegt, ein automatisches Verbinden der elektrischen Stromversorgungseinheit (100, 100') mit der Wechselspannungsversorgung (101, 101') in einer Phase-Phase-Konfiguration (Dreieck-Schaltung) und in einer Phase-Nullleiter-Konfiguration (Stern-Schaltung) aufweist, wenn der Spannungswert in einem zweiten Spannungsbereich liegt; wobei die elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') einen umkonfigurierbaren Brückengleichrichter (310, 410) zum Verbinden mit der Wechselspannungsversorgung (101, 101') aufweist, wobei der umkonfigurierbare Brückengleichrichter (310, 410) den umschaltbaren Stromkreis aufweist und wobei die mehreren umschaltbaren Elemente des umschaltbaren Stromkreises mehrere steuerbare Halbleiter-Gleichrichter (412, 412') aufweisen und das automatische Einrichten automatisch einen oder mehrere steuerbare Halbleiter-Gleichrichter (412, 412') der mehreren Halbleiter-Gleichrichter (412, 412') einschaltet oder sperrt, um die elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') in Abhängigkeit vom Spannungswert der Wechselspannungsversorgung (101, 101') in der Phase-Phase-Konfiguration (Dreieck-Schaltung) oder der Phase-Nullleiter-Konfiguration (Stern-Schaltung) mit der Wechselspannungsversorgung (101, 101') zu verbinden.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 18, worin die elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') eine Stromversorgung aufweist.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 18, wobei die elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') eine dreiphasige Stromverteilungseinheit (600) aufweist, die Wechselspannungsversorgung (101, 101') eine dreiphasige Spannungsversorgung (501) ist und die dreiphasige Stromverteilungseinheit (600) mehrere Ausgangsanschlüsse aufweist, die ein Verbinden mehrerer einphasiger Stromversorgungen (603) mit der dreiphasigen Stromverteilungseinheit (600) ermöglichen, wobei die mehreren umschaltbaren Elemente mehrere Triacs (610, 610') aufweisen, die zwischen die dreiphasige Spannungsversorgung (501) und die mehreren Ausgangsanschlüsse geschaltet sind, wobei das automatische Einrichten ein Ansteuern der mehreren Triacs (610, 610') beinhaltet, um die elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') in der Phase-Phase-Konfiguration (Dreieck-Schaltung) oder der Phase-Nullleiter-Konfiguration (Stern-Schaltung) zu verbinden.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 18, wobei die elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') eine dreiphasige Stromverteilungseinheit (600) aufweist, die Wechselspannungsversorgung (101, 101') eine dreiphasige Spannungsversorgung (501) ist und die dreiphasige Stromverteilungseinheit (600) mehrere Ausgangsanschlüsse aufweist, die ein Verbinden mehrerer einphasiger Stromversorgungen (603) mit der dreiphasigen Stromverteilungseinheit (600) ermöglichen, wobei die mehreren umschaltbaren Elemente mehrere Relais (611) aufweisen, die zwischen die Dreiphasen-Spannungsversorgung (501) und die mehreren Ausgangsanschlüsse geschaltet sind, wobei das automatische Aktivieren oder Deaktivieren eines oder mehrerer der mehreren Relais (611) erfolgt, um die elektrische Stromversorgungseinheit (100, 100') in der Phase-Phase-Konfiguration (Dreieck-Schaltung) oder der Phase-Nullleiter-Konfiguration (Stern-Schaltung) zu verbinden.