專利名稱：用于安裝至導軌的供電系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于安裝至導軌的供電系統(tǒng)。更具體地，該供電系統(tǒng)被安裝至供電裝置和設備柜、設備架等的標準或自定義的導軌。在許多應用中，導軌將是標準DIN導軌。
背景技術：
不同類型的供電系統(tǒng)被用于向不同的負載提供電功率，例如工業(yè)設備、遠程通訊設備、寬帶、有線電視、網(wǎng)絡設備等。供電系統(tǒng)典型地包括用于將來自于電力網(wǎng)的高電壓AC 電力轉換為提供給負載的低電壓DC電力的AC/DC轉換器。供電系統(tǒng)還包括在電力網(wǎng)故障情況下作為備份用于存儲電能的電池?？刂破饔糜诳刂乒╇娤到y(tǒng)，例如控制DC電壓在負載和電池所需的限定范圍內(nèi)。在某些情況下，例如若電池的能量儲備低于某一水平，斷開某些負載以延長優(yōu)先級更高的負載的操作時間可能是有益的。此時，一個或若干負載必須斷開，以使得電池的使用時間可以增加。已知的供電系統(tǒng)的一個缺點是，它們不可能重新配置，或配置起來很繁瑣 (即，例如若更多的負載應連接至供電系統(tǒng)等)。本發(fā)明的目的在于，提供一種易于安裝和重新配置(reconfigure)的靈活的供電系統(tǒng)，以使得用戶/所有者他們自己能夠以正確的方式安裝供電系統(tǒng)。此外，一個目的在于提供一種供電系統(tǒng)，在該供電系統(tǒng)中可對負載分優(yōu)先級，即如果需要則確定應當首先斷開哪個負載。另一個目的在于使系統(tǒng)的構件標準化，即在減少元件總數(shù)量的同時，仍然能夠使系統(tǒng)適應客戶需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于安裝至導軌的供電系統(tǒng)，包括用于將高電壓AC電力轉換至低電壓DC電力的AC/DC轉換器和用于控制供電系統(tǒng)的控制器；其中該系統(tǒng)包括AC/DC轉換器及控制器模塊，用于安裝至導軌，且用于分別連接至AC/DC轉換器和控制器；電池連接及LVBD接觸器模塊，用于安裝至導軌，且用于連接至第一電池，其中，電池連接及LVBD接觸器模塊在第一側上通過第一連接接口的方式被連接至AC/DC轉換器及控制器模塊，其中，電池連接及LVBD接觸器模塊在與第一側相對的第二側上，包括第二連接接口的第一連接器；第一負載連接模塊，用于安裝至導軌，且用于連接至第一負載，其中第一負載連接模塊在第一側上包括第二連接接口的第二連接器，在與第一側相對的第二側上，包括第二連接接口的第三連接器，其中第一負載連接模塊的第二連接器被連接至電池連接及LVBD 接觸器模塊的第二側上的第一連接器；其中，電池連接及LVBD接觸器模塊的LVBD接觸器被設置用于控制第一電池的連接或斷開；以及其中，第一和第二連接接口包括用于傳輸DC電力的DC電力端子和用于傳輸控制信號的信號端子。在本發(fā)明的一個方面中，第一負載連接模塊為負載連接及LD接觸器模塊，其包括LD接觸器，該LD接觸器被設置用于控制連接至負載連接及LD接觸器模塊的負載的連接或斷開，以及在存在連接至負載連接及LD接觸器模塊的第二側上的第三連接器的后續(xù) (subsequent)負載連接模塊的情況下的該后續(xù)負載連接模塊的連接或斷開。在本發(fā)明的一個方面中，一個以上負載連接模塊或負載連接及LD接觸器模塊被連接至第一負載連接模塊之后，用于將更多的負載連接至供電系統(tǒng)。在本發(fā)明的一個方面中，電池連接模塊被安裝至導軌，且連接于電池連接及LVBD 接觸器模塊與第一負載連接模塊之間，用于將更多的電池連接至供電系統(tǒng)。在本發(fā)明的一個方面中，電池連接模塊在第一側上包括用于連接至電池連接及 LVBD接觸器模塊的第一連接器的第四連接器，在與第一側相對的第二側，包括等于第一連接器的第五連接器，用于連接至第一負載連接模塊的第二連接器。在本發(fā)明的一個方面中，一模塊的第二連接器可連接至另一模塊的第一連接器、 第五連接器或第三連接器。在本發(fā)明的一個方面中，一模塊的第四連接器可連接至另一模塊的第一連接器或第五連接器，但不可連接至另一模塊的第三連接器。在本發(fā)明的一個方面中，第一、第三和第五連接器的DC電力端子為插座型連接器 (female connector)，第二、第四連接器的DC電力端子為插頭型連接器(male connector), 或者，反之亦然。在本發(fā)明的一個方面中，第一、第四和第五的連接器包括三個DC電力端子正極端子、負極負載端子和負極電池端子。在本發(fā)明的一個方面中，第二和第三連接器包括兩個DC電力端子正極端子和負極負載端子。在本發(fā)明的一個方面中，負載通過一個或若干MCB的方式連接至負載連接模塊。在本發(fā)明的一個方面中，通過一個或若干MCB的方式，電池連接至電池連接及 LVBD接觸器模塊，或者，如果存在電池連接模塊的話連接至電池連接模塊。在本發(fā)明的一個方面中，AC/DC轉換器及控制器模塊被連接至若干AC/DC轉換器。


下面，將參考附圖詳細描述本發(fā)明的實施方式，其中圖Ia示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)主要部件的示意性側視圖；圖Ib示出了導軌、AC/DC轉換器及控制器模塊Al和AC/DC轉換器Bl的側視圖；圖2示出了根據(jù)第一實施方式的安裝至導軌的模塊的透視圖；圖3示出了圖2中被彼此分開的模塊的主視圖；圖4示出了安裝至圖2的模塊的電氣單元的透視圖；圖5示出了第二實施方式的框圖；圖6示出了第二實施方式的電氣連接圖；圖7a示出了電池連接及LVBD接觸器模塊的第二側的連接器；圖7b示出了電池連接模塊第一與第二側的連接器；
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圖7c示出了負載連接模塊第一與第二側的連接器。
具體實施例方式現(xiàn)參考圖la，其中，示出了根據(jù)第一實施方式的供電系統(tǒng)1。該供電系統(tǒng)包括用于將來自于電力網(wǎng)的高電壓AC電力轉換成用于提供給一個或若干負載的低電壓DC電力的 AC/DC轉換器。該供電系統(tǒng)還包括用于控制該供電系統(tǒng)的控制器。在下文中，將AC/DC轉換器及控制器看作對于技術人員來說是已知的。還示出了導軌2，導軌2典型地是一個標準DIN導軌或適合于安裝設備的另一種類型的導軌。導軌例如被固定在供電裝置與設備柜、設備架等內(nèi)，或被固定至壁上。下文中通常以字母A表示的模塊3被安裝至導軌2。模塊3可通過旋緊、夾緊方式或其他緊固方式安裝至導軌。模塊3包括連接接口，用于連接至安裝至導軌2的其他模塊 3，將在下面進一步描述。下文中通常以字母B表示的電氣設備4，如圖1所示，通過設備4后側如上的連接接口的方式，連接至模塊3的相對于導軌2的外側上。如將在下面詳細描述的，電氣設備4 例如可以可拆卸的連接至模塊。電氣設備4可以機械地或電氣地直接連接至模塊的外側， 如圖Ia和圖Ib所示的，或可以電氣地連接至模塊，例如通過電纜方式。在下面的描述中， 電氣設備4包括AC/DC轉換器、控制器、負載和電池。在圖Ib中，示出了下文表示為Bl的AC/DC轉換器，包括一個關于樞軸6可旋轉的吊鉤設備5。AC/DC轉換器Bl首先被連接至如上所述下文表示為Al的模塊或嵌入到該模塊之上。模塊Al包括狹縫7，適于容納吊鉤裝置5，因此在模塊Al和AC/DC轉換器Bl之間設置了一種可拆卸鎖緊裝置(locking)。第一實施方式A1-A2-A4現(xiàn)參考圖2至圖4，示出了包括三個模塊3的供電系統(tǒng)的第一實施方式。值得注意的是，圖2至圖4還示出了將供電系統(tǒng)安裝至導軌2的實用的次序。在以下的描述中，術語 “第一側”對應于模塊的左側，而術語“第二側”對應于模塊的右側，即，模塊各自的第一側在各自的第二側的相對側上。第一模塊3是AC/DC轉換器及控制器模塊Al，用于導軌分別與AC/DC轉換器之間以及與控制器之間的連接。AC/DC轉換器及控制器模塊Al應被安裝在導軌2的第一端附近，例如靠近圖2中所示的左端。在其第二側上，AC/DC轉換器及控制器模塊Al包括第一連接接口 CI1。第二模塊3是用于安裝至導軌且連接至第一電池的電池連接及LVBD (低電壓電池斷開)接觸器模塊A2。電池連接及LVBD接觸器模塊A2在其第一側上通過第一連接接口 CI1的方式被連接至AC/DC轉換器及控制器模塊Al。電池連接及LVBD接觸器模塊A2在其第二側上包括第二連接接口 CI2的第一連接器11。值得注意的是，當將圖2與圖3進行比較時，模塊A2的一部分位于模塊Al后面。電池連接及LVBD接觸器模塊A2包括用于控制第一電池的連接或斷開的LVBD (低電壓電池斷開)接觸器，將在下面描述。在本實施方式中，控制器B2基于某些條件執(zhí)行LVBD 接觸器的動作(actuation)。提供LVBD功能用于保護電池免于在AC電力網(wǎng)電壓在較長時間段內(nèi)下降的情況下深度放電。如果電池深度放電，其可能會被損壞，從而該系統(tǒng)在電力網(wǎng)供電中斷時將不再受到保護。第三模塊3為安裝至導軌且用于連接至第一負載的第一負載連接模塊A4。在其第一側上，第一負載連接模塊A4包括第二連接器接口 CI2的第二連接器12。在其第二側上， 第一負載連接模塊A4包括第二連接器接口 CI2的第三連接器13。第一負載連接模塊A4的第二連接器12被連接至電池連接及LVBD接觸器模塊A2第二側上的第一連接器11。第一和第二連接接口 CI1、CI2包括用于傳輸DC電力的DC電力端子和用于在模塊間傳輸控制信號的信號端子(未示出)。當所有的模塊3已被彼此連接且固定至導軌時，設備4被連接在模塊3的外側上。在圖4中，示出了四個AC/DC轉換器Bl被連接在AC/DC轉換器及控制器模塊Al 的外側上的情況。此外，一個控制器B2被連接在AC/DC轉換器及控制器模塊Al的外側上。負載通過電纜等方式被連接至設置在第一負載連接模塊A4上的一個或若干的 MCB (微型斷路器)。在第一負載連接模塊A4上可以有若干MCB，用于將一個以上的負載連接至第一負載連接模塊A4。電池通過電纜等方式被連接至設置在第一電池連接及LVBD接觸器模塊A2上的一個或若干的MCB。同樣，可以有若干MCB，用于將多于一個的電池連接至第一電池連接及 LVBD接觸器模塊A2。同樣，值得注意的是，這里的術語“電池”可以包括一個或若干相互連接的電池。如圖4所示，外殼C可以被安裝在模塊A2與A4的外側，起保護作用。
可選實施方式A1-A2-A5在可選實施方式中，負載連接模塊A4可以為負載連接及LD(負載斷開)接觸器模塊A5。負載連接及LD接觸器模塊A5包括LD (負載斷開)接觸器，設置用于控制連接至負載連接及LD接觸器模塊A5的負載的連接或斷開。在本實施方式中，控制器B2基于某些條件執(zhí)行LD接觸器的動作。可選實施方式A1-A2-A4-A5在可選實施方式中，供電系統(tǒng)可以包括一個負載連接模塊A4和一個隨其后的負載連接及LD接觸器模塊A5，即A4被連接在A2的第二側上，且A5被連接至A4的第二側。 第一負載被連接至A4，第二負載被連接至A5。由此，獲得了分優(yōu)先次序的負載序列。第一優(yōu)先級負載為連接至A4的第一負載， 第二優(yōu)先級負載為連接至A5的第二負載。第二優(yōu)先級負載可以通過控制A5的LD接觸器被斷開。在這種情況下，電池將其所有電能只提供給優(yōu)先的負載。這將參考下面的實施方式進行進一步詳細解釋?？蛇x實施方式=Al-AZ-Al-AS-At本實施方式以上面的實施方式為基礎。上述的負載連接模塊A4在此處表示為第一負載連接模塊A4lt)在本可選實施方式中，第二負載連接模塊々42可以被連接在負載連接及LD接觸器模塊A5的第二側上，即連接至負載連接及LD接觸器模塊A5的第三連接器13。如果這樣的負載連接模塊隨(即至右側)負載連接及LD接觸器模塊A5之后出現(xiàn)， 同樣這些負載將通過LD接觸器的動作被連接或斷開。因此，一個以上負載連接模塊A4或負載連接及LD接觸器模塊A5可以被連接至第一負載連接模塊A4/A5之后，以連接更多的負載至供電系統(tǒng)。
第二實施方式=Al-AZ-AS-Al-AS-At現(xiàn)參考圖5和圖6。第一電池連接模塊AS1可以連接于電池連接及LVBD接觸器模塊A2和用于連接更多的電池至供電系統(tǒng)的第一負載連接模塊A4之間。電池連接模塊包括位于其第一側上的第四連接器14和位于其第二側上的第五連接器15，如圖7b所示，其中第四連接器14被連接至電池連接及LVBD接觸器模塊A2的第一連接器，而第五連接器15被連接至第一負載連接模塊A4的第二連接器12。在本實施方式中，負載連接及LD接觸器模塊AS1被連接至第一負載連接模塊A4之后。此外，第二負載連接模塊A42被連接至負載連接及LD接觸器模塊AS1之后。因此，電池1和2可以被連接至供電系統(tǒng)的兩個不同的模塊(即分別至A2和A3)。 此外，負載1、2、3可以被連接至三個不同的模塊(即分別至々^々日工與々。。注意，此處負載1至負載3的編號表示它們被連接到哪個模塊，而不一定表示所連接的單獨的設備單元的數(shù)量。正如上面提及的，一個負載模塊可以包括用于連接不同負載的若干MCB。這里，電池1和2通過控制A2的LVBD接觸器被斷開。此外，通過控制A5的LD接觸器，在A5之后(即連接至A5-A42)的負載被斷開。由此，獲得了分優(yōu)先次序的負載序列。這里，第一優(yōu)先級負載為連接至圖5中第一負載連接模塊Al的標識為“負載1”的負載。這里，第二優(yōu)先級負載為分別連接至負載連接及LD接觸器模塊A5與第二負載連接模塊A42的標識為“負載2”和“負載3”的負載。因此，如果A5的LD接觸器被斷開，則僅對第一優(yōu)先級負載供電。例如，這是一個實例如果檢測到AC電力網(wǎng)中的故障并且電池容量有限，那么，控制器B2可以立即或在一個預定的時間段后切斷第二優(yōu)先級負載，以為第一優(yōu)先級負載節(jié)省電池容量。此外，如果控制器檢測到AC電力網(wǎng)又開始工作，則A5的LD接觸器可保持斷開直至AC/DC轉換器已對電池再次充電。現(xiàn)參考圖7a和圖7c。值得注意的是，介于模塊A2、A3、A4和A5之間的第二連接接口 CI2包括四種不同的連接器(即第一連接器11、第二連接器12、第三連接器13、第四連接器14和第五連接器15，其中第一連接器11和第五連接器15相同)。值得注意的是，這些連接器已被設計為僅使所允許的這些模塊的組合可彼此連接。負載連接模塊的第二連接器12可以被連接到其他模塊的第一連接器11、第五連接器15或第三連接器13。電池連接模塊的第四連接器14可以被連接到其他模塊的第一連接器11或第五連接器15，但不可以被連接到負載連接模塊A4或A5的第三連接器13。
因此，負載連接模塊A4或A5或電池連接模塊可以被連接至A2。此外，負載連接模塊A4或A5可以被連接至A3。且進一步，負載連接模塊A4或A5可以與其他的負載連接模塊A4或A5連接在一起，而電池連接模塊A3可以被連接至其他的電池連接模塊A3。然而， 不可能將電池連接模塊A3連接至負載連接模塊A4或A5之后。在本實施方式中，第一、第三和第五連接器11、13、15的DC電力端子為插座型連接器，第二、第四連接器12、14的DC電力端子為插頭型連接器。當然，反之依然。在圖7a至圖7c中，第一、第四和第五連接器11、14、15包括三個DC電力端子正極端子、負極負載端子和負極電池端子。第二和第三連接器(12，1 包括兩個DC電力端子 正極端子和負極負載端子。
根據(jù)本發(fā)明，對于操作人員來說，容易通過固定模塊至導軌來裝配供電系統(tǒng)。此外，由于新的模塊可以在他們的允許的位置內(nèi)被排序并固定至導軌，該供電系統(tǒng)可高度地
重新配置。可選實施方式值得注意的是，AC/DC轉換器及控制器模塊Al可以被設計用于僅一個或用于兩個 AC/DC轉換器Bl。事實上，任意數(shù)量的AC/DC轉換器都是可行的；然而，1至6的數(shù)量對于大部分的實際應用來說是足夠的。
權利要求
1.一種用于安裝至導軌的供電系統(tǒng)，包括用于將高電壓AC電力轉換為低電壓DC電力的AC/DC轉換器(Bi)和用于控制所述供電系統(tǒng)的控制器(B2)；其中，所述系統(tǒng)包括AC/DC轉換器及控制器模塊(Al)，用于安裝至所述導軌，且用于分別連接至所述AC/DC 轉換器(Bi)和所述控制器(B2)；電池連接及LVBD接觸器模塊(A2)，用于安裝至所述導軌，且用于連接至第一電池，其中，所述電池連接及LVBD接觸器模塊m在第一側上通過第一連接接口(CIl)的方式被連接至所述AC/DC轉換器及控制器模塊(Al)，其中，所述電池連接及LVBD接觸器模塊(A2) 在與所述第一側相對的第二側上，包括第二連接接口(Cl》的第一連接器(11)；第一負載連接模塊(A4 ；A5)，用于安裝至所述導軌，且用于連接至第一負載，其中，所述第一負載連接模塊(A4;AO在第一側上包括所述第二連接接口(CU)的第二連接器(12)，在與所述第一側相對的第二側上，包括所述第二連接接口(CU)的第三連接器(13)， 其中，所述第一負載連接模塊(A4 ；A5)的第二連接器(12)被連接至在所述電池連接及 LVBD接觸器模塊m的第二側上的所述第一連接器(11)；其中，所述電池連接及LVBD接觸器模塊m的LVBD接觸器被設置用于控制所述第一電池的連接或斷開；以及其中，所述第一和第二連接接口(CIl ；CI2)包括用于傳輸DC電力的DC電力端子和用于傳輸控制信號的信號端子。
2.根據(jù)權利要求1所述的供電系統(tǒng)，其中，所述第一負載連接模塊為負載連接及LD接觸器模塊(A^，所述負載連接及LD接觸器模塊(A^包括LD接觸器，所述LD接觸器被設置用于控制連接至所述負載連接及LD接觸器模塊(AO的負載的連接或斷開，以及在存在連接至所述負載連接及LD接觸器模塊(AO的第二側上的所述第三連接器(1 的后續(xù)負載連接模塊(A4 ；A5)的情況下的所述后續(xù)負載連接模塊(A4 ；A5)的連接或斷開。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的供電系統(tǒng)，其中，一個以上負載連接模塊(A4)或負載連接及LD接觸器模塊m被連接至所述第一負載連接模塊(A4 ；A5)之后，用于將更多的負載連接至所述供電系統(tǒng)。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的供電系統(tǒng)，其中，電池連接模塊(A3)被安裝至所述導軌，并被連接于所述電池連接及LVBD接觸器模塊m與所述第一負載連接模塊 (A4 ；A5)之間，用于將更多的電池連接至所述供電系統(tǒng)。
5.根據(jù)權利要求4所述的供電系統(tǒng)，其中，所述電池連接模塊(??； )在第一側上包括用于連接至所述電池連接及LVBD接觸器模塊m的所述第一連接器(11)的第四連接器 (14)，在與所述第一側相對的第二側上，包括與第一連接器(11)相同的第五連接器(15)， 用于連接至所述第一負載連接模塊(A4 ；A5)的所述第二連接器(12)。
6.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的供電系統(tǒng)，其中，一模塊的所述第二連接器(12) 可被連接至另一模塊的所述第一連接器(11)、所述第五連接器(1 或所述第三連接器(13)。
7.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的供電系統(tǒng)，其中，模塊的所述第四連接器(14)可被連接至另一模塊的所述第一連接器(11)或所述第五連接器(15)，但不可被連接至另一模塊的所述第三連接器(13)。
8.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的供電系統(tǒng)，其中，所述第一、第三和第五連接器(11，13，15)的DC電力端子為插座型連接器，所述第二、第四連接器(12，14)的DC電力端子為插頭型連接器，或者，反之亦然。
9.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的供電系統(tǒng)，其中，所述第一、第四和第五連接器 (11，14，15)包括三個DC電力端子正極端子、負極負載端子和負極電池端子。
10.根據(jù)權利要求9所述的供電系統(tǒng)，其中，所述第二和第三連接器(12，1 包括兩個 DC電力端子正極端子和負極負載端子。
11.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的供電系統(tǒng)，其中，負載通過一個或若干MCB的方式被連接至負載連接模塊(A4 ；A5)。
12.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的供電系統(tǒng)，其中，通過一個或若干MCB的方式， 電池被連接至所述電池連接及LVBD接觸器模塊m或者在存在電池連接模塊(Α； )的情況下被連接至所述電池連接模塊(A3)。
13.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的供電系統(tǒng)，其中，所述AC/DC轉換器及控制器模塊(Al)被連接至若干AC/DC轉換器(Bi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于安裝至導軌的供電系統(tǒng)，包括用于將高電壓AC電力轉換為低電壓DC電力的AC/DC轉換器和用于控制供電系統(tǒng)的控制器。該系統(tǒng)包括用于安裝至導軌且用于分別連接至AC/DC轉換器(B1)和控制器(B2)的AC/DC轉換器及控制器模塊(A1)。該系統(tǒng)還包括用于安裝至導軌且用于連接至第一電池的電池連接及LVBD接觸器模塊(A2)。第一負載連接模塊(A41)被設置用于安裝于導軌且用于連接至第一負載。電池連接及LVBD接觸器模塊(A2)的LVBD接觸器被設置用于控制第一電池的連接或斷開。模塊間的第一和第二連接接口包括用于傳輸DC電力的DC電力端子和用于傳輸控制信號的信號端子。
文檔編號H02J9/06GK102308450SQ201080006479
公開日2012年1月4日 申請日期2010年2月3日 優(yōu)先權日2009年2月4日
發(fā)明者埃爾林·貝爾·斯卡勒魯?shù)?申請人:易達威銳有限公司