本公开涉及一种机架电源分配单元(RPDU)，该RPDU自动且安全地将电源切换到一个或更多个插座。RPDU包括利用控制算法的一个或更多个处理器，该控制算法管理双稳态继电器，使得在手动连接/断开负载设备的电源时，最小化浪涌电流。特别地，基于受负载阻抗影响的RMS或峰值电压的变化来识别继电器触点状态(断开/闭合)。RPDU还被配置为预测电压过零事件的定时。以这种方式，并基于继电器触点状态的确定和电压过零点预测，断开的继电器触点被识别并在电压过零点处安全闭合。压过零点处安全闭合。压过零点处安全闭合。
【技术实现步骤摘要】
用于智能电源板的输出口浪涌电流限制器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请根据35U.S.C.
§
119(e)要求于2022年6月6日提交的美国临时申请序列号63/349,385的权益。2022年6月6日提交的美国临时申请序列号63/349,385通过引用全部被并入本文。
[0003]本公开涉及具有多个输出口和双稳态继电器的智能电源板，特别是涉及一种智能电源板，该智能电源板被配置为当输出口打开且外部设备与智能电源板连接和断开时来限制浪涌电流。
技术介绍
[0004]智能电源板(诸如用于服务器集群的电源板)通常使用(通常额定值为250V/20A的)功率继电器来切换插座的线路，以达到重新启动连接的负载设备(诸如服务器)的主要目的。依据负载设备的内部电源设计，当在继电器触点闭合的瞬间输入大容量电容器充电时，可能会发生大量浪涌电流。这种短暂但较大的电流浪涌可能会永久损坏继电器触点。例如，浪涌电流可能使继电器触点熔接闭合，从而使继电器触点不再工作。这些高能事件甚至可能导致熔融金属的爆炸性膨胀和喷出，从而可能导致底座内的二次电弧故障。浪涌电流也可能导致上游电路保护设备(通常为断路器)跳闸。一些继电器制造商提供更昂贵的设备，这些设备可以处理高达其设计额定值四倍的瞬时电流浪涌。为了进一步补充对继电器触点的保护，可以根据线路频率的电压过零点，通过协调继电器闭合的定时来减轻浪涌电流。
[0005]在容纳服务器设备的机架中使用的一种智能电源板(通常被称为机架电源分配单元(RPDU，rack power distributionunit))具有与多个插座相关联的切换功能。切换功能的原因有两个：(a)能够将电源远程回收到挂断的连接设备；以及(b)能够按顺序启动所有连接的设备，以确保上游断路器不会由于所有连接的负载同时获得高浪涌电流而跳闸。典型的IT(信息技术，information technology)负载(例如服务器)可以在启动时获得其正常电流的5倍之多。
[0006]随着双稳态继电器更节能，双稳态继电器越来越多地在RPDU中使用，因为它们的线圈不需要保持通电来维持其触点的状态。在这样的双稳态继电器中，线圈被脉冲化以将触点的状态从断开更改为闭合，反之亦然。然后触点将保持在其现有状态，直到线圈再次被脉冲化。相比之下，在典型的常开继电器中，当需要闭合继电器的触点时，继电器的线圈必须是通电的并保持通电，以保持触点闭合。当典型的常开继电器的线圈断电时，继电器触点恢复到其常开状态。类似地，在典型的常闭继电器中，当需要断开继电器的触点时，继电器的线圈必须是通电的并保持通电，以保持触点断开。当典型的常闭继电器的线圈断电时，继电器触点恢复到其常闭状态。
[0007]具有切换功能的RPDU在管理供电周期和断路器闭合期间的浪涌电流中特别有用，
在这种情况下，RPDU可以被编程为在规定的时间内按顺序排列到每个插座的电源。然而，在插座通电时用户手动连接和/或断开负载的情况下，RPDU目前无法减轻潜在的浪涌电流。使问题复杂化的是，当继电器触点断开时，这些系统无法指示负载设备是否已连接或已断开。RPDU中用于检测负载连接和浪涌电流的这些限制可能导致如上所列出的高能事件。
[0008]因此，弥补上述常规方法的缺点对于系统和方法可能是有利的。
技术实现思路
[0009]因此，本公开涉及一种机架电源分配单元(RPDU)，该机架电源分配单元(RPDU)自动且安全地将电源切换到一个或更多个插座。RPDU包括一个或更多个处理器，该一个或更多个处理器利用管理双稳态继电器的控制算法，使得在手动连接/断开到负载设备的电源时将浪涌电流最小化。特别地，基于受负载阻抗影响的RMS或峰值电压的变化来识别继电器触点状态(断开/闭合)。RPDU还被配置为预测电压过零事件的定时。以这种方式，并基于继电器触点状态的确定和电压过零点预测，断开的继电器触点被识别并在电压过零点处安全闭合。
[0010]应当理解的是，前述的大致描述和以下详细描述都只是示例性的和解释性的，而不一定是对本公开的限制。结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的主题。说明书和附图一起用于解释本公开的原理。
附图说明
[0011]本领域技术人员可以通过参考附图更好地理解本公开的众多优点。
[0012]图1是示出根据本公开的一个或更多个实施例的机架电源分配单元(RPDU)的框图。
[0013]图2是示出根据本公开的一个或更多个实施例的与双稳态继电器耦接的电源输出模块的框图。
[0014]图3A、图3B和图3C是根据本公开的一个或更多个实施例的在不同负载和继电器条件下的负载检测电路的示意图。
[0015]图4是示出根据本公开的一个或更多个实施例的向用户设备提供事件通知的RPDU的框图。
[0016]图5是示出根据本公开的一个或更多个实施例的从用户设备接收消息的RPDU的框图。
[0017]图6是示出根据本公开的一个或更多个实施例的用于监测和控制对多个负载设备的AC电源的应用的方法的流程图。
具体实施方式
[0018]在详细解释本公开的一个或更多个实施例之前，应当理解的是，实施例在其应用中不限于以下描述中所阐述的或附图中所示出的部件或步骤或方法的构造和布置的细节。在以下实施例的详细描述中，可以阐述许多具体细节，以便提供对本公开的更全面的理解。然而，对于受益于本公开的本领域普通技术人员来说，显而易见的是，可以在无需这些特定细节的情况下实践本文公开的实施例。在其他情况下，可以不详细描述公知的特征，以避免
不必要地使本公开复杂化。
[0019]如本文所使用的，附图标记后面的字母旨在参考特征或元件的实施例，该特征或元件可以类似于但不一定相同于先前描述的具有相同附图标记(例如，1、1a、1b)的元件或特征。此类简略符号仅用于方便的目的，除非明确规定相反，否则不应被解释为以任何方式限制本公开。
[0020]此外，除非明确规定相反，否则“或”是指包容性的或，而不是排他性的或。例如，条件A或B由以下任意一项满足：A为真(或存在)且B为假(或不存在)，A为假(或不存在)且B为真(或存在)，以及A和B都为真(或存在)。
[0021]此外，可以采用“一种”或“一个”来描述本文公开的实施例的元件和部件。这样做只是为了方便，“一种”和“一个”旨在包括“一个”或“至少一个”，单数也包括复数，除非明显有其他含义。
[0022]最后，如本文所使用的，对“一个实施例”或“实施例”的任何引用意味着结合该实施例描述的特定元件、特征、结构或特性被包括在本文公开的至少一个实施例中。在说明书中的各个地方出现的短语“在实施例中”不一定都指同一实施例，并且实施例可以包括本文明确描述或固有存在的一个或更多个特征，或者两个或更多个这样的特征的任何组合或子组合，以及可能不必在本公开中明确描述或固有存在的任何其他特征。
[0023]本公开涉及一种机架电源分配单元(RPDU)，该本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种机架电源分配单元，包括：至少一个电源插座，所述至少一个电源插座被配置为使外部设备的交流(AC)电源线能够附接到所述电源插座；电源输出模块(POM)，所述电源输出模块(POM)具有多个双稳态继电器并与所述至少一个电源插座相关联以从外部AC电源向所述至少一个电源插座供应AC电力，每一个双稳态继电器具有能够被设置为断开位置和闭合位置的触点，POM被配置为：基于RMS电压或峰值电压中的至少一个的变化来确定所述多个双稳态继电器中的一个的开路触点上的负载连接状态；预测来自所述外部AC电源的线路电压的电压过零点；将包括所述负载连接状态和所述电压过零点的通信发送到可互换监测设备(IMD)；以及基于来自IMD的命令闭合所述开路触点；以及所述IMD被配置为：监测所述双稳态继电器的状态；接收来自所述POM的通信；基于所述通信命令所述POM闭合所述开路触点，其中闭合所述开路触点限制到所述机架电源分配单元的电流浪涌。2.根据权利要求1所述的机架电源分配单元，其中，所述POM利用一个或更多个控制算法，以基于RMS电压或峰值电压中的至少一个的变化来确定所述多个双稳态继电器中的一个的开路触点上的负载连接状态。3.根据权利要求2所述的机架电源分配单元，其中，所述一个或更多个控制算法被配置为固件。4.根据权利要求1所述的机架电源分配单元，其中，至少一个AC电源插座提供120V。5.根据权利要求1所述的机架电源分配单元，其中，所述POM被配置为通过监测所述线路电压的线路频率来预测来自所述外部AC电源的线路电压的电压过零点。6.根据权利要求1所述的机架电源分配单元，其中，所述POM被配置为通过监测存储的过零电压过渡数据来预测来自所述外部AC电源的线路电压的电压过零点。7.根据权利要求1所述的机架电源分配单元，其中，所述POM被配置为经由负载检测电路确定所述负载连接状态。8.根据权利要求7所述的机架电源分配单元，其中，所述负载检测电路包括具有已知电阻的多个电阻器和差分放大器，所述差分放大器被配置为基于两个比较器电压的差来确定输出电压。9.一种用于监测和控制对多个负载设备的AC电源的应用的方法，所述方法包括：提供至少一个AC电源插座以形成用于独立负载设备的交流(AC)电源线的电源附接点；使用具有至少一个双稳态继电器的电源输出模块(POM)，所述至少一个双稳态继电器与所述至少一个AC电源插座中的一个相关联以用于从外部AC电源向所述至少一个AC电源插座供应AC电力，所述双稳态继电器具有被配置为被设置为断开位置和闭合位置的触点；使用PO...
【专利技术属性】
技术研发人员：凯文，
申请(专利权)人：维谛公司，
类型：发明
国别省市：
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