包括非独立式附件的电源系统及其使用方法

摘要

电源系统包括独立式主电气单元、非独立式附件单元和附件单元支承系统。该主电气单元包括容纳主电气部件的独立式机柜。该附件单元包括容纳附件电气部件的非独立式附件柜。附件单元支承系统构造成将附件柜与主机柜联接成使得附件单元由此在结构上由主电气单元支承。附件柜可以选择性地与主机柜分离并替代地在结构上使用附件支承系统来支承。

说明书

技术领域

本发明涉及电源系统和方法。

背景技术

本地电源系统通常包括各种主电气设备(例如，独立式、不间断的电 源(UPS)单元)和与主安全设备相关联的附件(例如，维修旁路开关 (MBS))。此类附件典型地被设置为独立式单元或永久安装在主电气设 备上(例如，集成在其中)。

发明内容

根据本发明的实施例，一种电源系统包括独立式主电气单元、非独立 式附件单元和附件单元支承系统。该主电气单元包括容纳主电气部件的独 立式机柜。该附件单元包括容纳附件电气部件的非独立式附件柜。附件单 元支承系统构造成将附件柜与主机柜联接成使得附件单元由此在结构上由 主电气单元支承。附件柜可以选择性地与主机柜分离并替代地在结构上使 用附件支承系统来支承。

根据一些实施例，附件单元选自由外部电池柜、配电柜、维修旁路柜、 联络柜和输入变电柜组成的群组。

根据一些实施例，主电气单元是不间断电源(UPS)。

根据一些实施例，该电源系统还包括独立式副电气单元，该副电气单 元包括容纳副电气部件的独立式副柜，并且附件柜可以选择性地与主机柜 分离并替代地与副机柜联接成使得附件单元由此在结构上由副电气单元支 承。在一些实施例中，附件单元选自由外部电池柜、配电柜、维修旁路柜、 联络柜和输入变电柜组成的群组，主电气单元是不间断电源(UPS)，并 且副电气单元选自由外部电池柜、配电柜、维修旁路柜、联络柜和输入变 电柜组成的群组。

在一些实施例中，附件单元支承系统包括联接支架，该联接支架构造 成将附件柜固定在主机柜和替代地副机柜中的每一者上。附件柜、主机柜 和副机柜中的每一者都可包括一体的联接部件，该联接部件用于与联接支 架配合以将联接支架固定在其上。在一些实施例中，附件单元支承系统包 括多个紧固件，并且附件柜、主机柜和副机柜的联接部件构造成与多个紧 固件配对以将联接支架分别紧固在附件柜、主机柜和副机柜上。

附件柜、主机柜和副机柜中的至少一者可包括构造和定位成将联接支 架接纳在其中的联接支架就位槽。

在一些实施例中，第一联接支架是顶部联接支架，该顶部联接支架构 造成将附件柜固定在主机柜的顶板和替代地副机柜的顶板中的一者上，并 且附件单元支承系统还包括底部联接支架，该底部联接支架构造成将附件 柜固定在主机柜的底板和替代地副机柜的底板中的每一者上。

该附件单元系统可包括构造成以独立模式临时在结构上支承附件单元 的至少一个地板支承支架。

根据本发明的方法实施例，一种用于管理电源系统的方法包括提供： 独立式主电气单元，其包括容纳主电气部件的独立式主机柜；非独立式附 件单元，其包括容纳附件电气部件的非独立式附件柜；和附件单元支承系 统。该方法还包括：形成包括附件单元的第一装置，包括利用附件单元支 承系统将附件柜与主机柜联接成使得附件单元由此在结构上由主电气单元 支承；此后选择性地使附件柜与主机柜分离；以及此后形成包括附件单元 且与第一装置不同地构造成的第二装置，包括替代地使用附件支承系统在 结构上支承附件单元。

根据一些实施例，附件单元选自由外部电池柜、配电柜、维修旁路柜、 联络柜和输入变电柜组成的群组。

根据一些实施例，主电气单元是不间断电源(UPS)。

在一些实施例中，该电源系统还包括独立式副电气单元，该副电气单 元包括容纳副电气部件的独立式副机柜，并且替代地使用附件支承系统在 结构上支承附件单元的步骤包括将附件柜联接成使得附件单元由此在结构 上由副电气单元支承。

在一些实施例中，附件单元选自由外部电池柜、配电柜、维修旁路柜、 联络柜和输入变电柜组成的群组，主电气单元选自由不间断电源(UPS) 组成的群组，并且副电气单元选自由外部电池柜、配电柜、维修旁路柜、 联络柜和输入变电柜组成的群组。

根据一些实施例，附件单元支承系统包括联接支架，将附件柜与主机 柜联接的步骤包括使用该联接支架将附件柜固定在主机柜上，并且将附件 柜与副机柜联接的步骤包括使用该联接支架将附件柜固定在副机柜上。附 件柜、主机柜和副机柜中的每一者都可包括一体的联接部件，该联接部件 用于与联接支架配合以将联接支架固定在其上。

在一些实施例中，将附件柜固定在主机柜上的步骤包括使用与主机柜 的联接部件配对的至少一个紧固件将联接支架固定在主机柜上，并且将附 件柜固定在副机柜上的步骤包括使用与副机柜的联接部件配对的至少一个 紧固件将联接支架固定在副机柜上。

附件柜、主机柜和副机柜中的至少一者可包括构造和定位成将联接支 架接纳在其中的联接支架就位槽。

根据一些实施例，联接支架是顶部联接支架并且附件单元支承系统还 包括底部联接支架。将附件柜与主机柜联接的步骤包括：使用顶部联接支 架将附件柜的顶板与主机柜的顶板联接；以及使用底部联接支架将附件柜 的底板与主机柜的底板联接。将附件柜与副机柜联接的步骤包括：使用顶 部联接支架将附件柜的顶板与副机柜的顶板联接；以及使用底部联接支架 将附件柜的底板与副机柜的底板联接。

通过阅读附图和下文对优选实施例的详细描述，本领域的普通技术人 员将了解本发明的更多特征、优点和细节，这种描述对本发明来说仅仅是 说明性的。

附图说明

图1是被构造为第一电源装置的根据本发明的实施例的电源系统的透 视图。

图2是图1的电源装置的局部透视图。

图3是图1的电源系统的扩大、局部、分解透视图，示出了根据本发 明的实施例的主电气单元/附件单元顶部连接部。

图4是图1的电源系统的扩大、局部、分解透视图，示出了根据本发 明的实施例的主电气单元/附件单元底部连接部。

图5是沿图1的线5-5截取的图1的电源系统的扩大、局部截面图。

图6是构成图3的主电气单元/附件单元顶部连接部的一部分的顶部联 接支架的顶视平面图。

图7是构成图4的主电气单元/附件单元底部连接部的底部联接支架的 顶视平面图。

图8是被重构为第二电源装置的图1的电源系统的透视图。

图9是由地板支承支架支承的附件单元的前透视图。

图10是使用支承板条装设托盘上的附件单元的局部前透视图。

图11是根据本发明的又一些实施例的电源系统的分解、前透视图。

图12是图11的电源系统的后透视图。

具体实施方式

现将在下文中参考附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明 的说明性实施例。图中，为了清楚可能夸大了各区域或特征结构的相对尺 寸。然而，本发明可以采用多种不同形式来实施并且不应该被解释为局限 于文中陈述的实施例；确切地说，提供这些实施例以使本公开内容全面和 完整，并且将向本领域的技术人员完整地传达本发明的范围。

将会理解，当元件被称为与另一元件“联接”或“连接”时，其可与 所述另一元件直接联接或连接，或者还可存在中间元件。相比而言，当一 元件被称为与另一元件“直接联接”或“直接连接”时，不存在中间元件。 相同附图标号始终表示相同元件。

此外，文中为了易于说明可能使用诸如“在...之下”、“下方”、“下 部”、“上方”、“上部”等空间相对术语以描述如图所示的一个元件或 特征结构与另一(多个)元件或特征结构的关系。将会理解，空间相对术 语旨在除图中所示的取向外还涵盖装置在使用或操作中的不同取向。例如， 如果将图中的装置翻转，则被描述为在其它元件或特征结构“之下”或“下 方”的元件于是将定向在其它元件或特征结构“上方”。因此，示例性术 语“在...之下”可以涵盖上方和下方两种取向。该装置可以其它方式定向 (旋转90度或以其它取向)并且相应地阐述文中使用的空间相对用语。

文中所用的术语仅出于说明特定实施例的目的且并非旨在限制本发 明。如文中所用，单数形式“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形 式，除非上下文另外清楚地指出。还将会理解，术语“包括”和/或“包 含”用于该说明书中表明所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或构件的 存在，但并不排除一个或更多其它特征、整数、步骤、操作、元件、构件 和/或它们的组合的存在或增加。如文中所用，用语“和/或”包括相关的所 列物品中的一个或多个的任何组合和全部组合。

除非另有限定，文中所用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与 本发明所属领域的普通技术人员一般所理解的相同含义。还将会理解，例 如常用字典中定义的那些术语应当被解释为具有与其在相关技术背景下的 含义一致的含义，不应以理想化或过于拘泥形式方式解释，除非文中明确 地这样限定。

参考图1-10，其中示出了根据本发明的实施例的电源系统10。如文中 所述，系统10可以选择性地和替代地构造成多种构型或装置12(图1-4)、 14(图8)或16(图9)。

电源系统10包括主电气单元30、附件单元40和附件单元支承系统60。 在一些实施例中，系统10还包括副电气单元50。

参考图1，主电气单元30包括容纳和/或支承一个或多个电气部件34 (示意性地示出)的机柜32。机柜32包括侧板32A、底板32C(图4)和 顶板32D。在侧板32A中限定有用于电线穿入和穿出机柜32的布线孔36 (图2和4)。机柜32可由任何合适的材料形成，并且在一些实施例中由 钢形成。

参考图1，附件单元40包括容纳和/或支承一个或多个电气部件44(示 意性地示出)的机柜42。机柜42包括对向的侧板42A、42B、底板42C(图 4)和顶板42D。在侧板42A、42B中限定有用于电线穿入和穿出机柜42 的布线孔46。机柜42可由任何合适的材料形成，并且在一些实施例中由 钢形成。

附件单元40的特征在于，机柜42是非独立式机柜并且附件单元40 可被称为非独立式附件或附件单元。附件单元40未被设计成在无补充支承 的情况下安装。确切地说，由于其相对尺寸和/或重量分布，单独的附件单 元40通常将太不稳定而不会令人满意或安全地工作。

根据一些实施例，附件单元40是或包括外部电池柜、配电柜、维修旁 路柜、联络柜和输入变电柜中的至少一者。

主电气单元30和副单元50的特征在于，它们构造成为具有独立式机 柜32和52的独立式单元。电气单元30、50被设计成在无补充支承的情况 下安装。由于各单元30、50的相对尺寸和/或重量分布，单元30、50在不 受支承地安装时充分稳定和安全地工作。

根据一些实施例，主电气单元30是不间断电源(UPS)。

根据一些实施例，副电气单元50是或包括外部电池柜、配电柜、维修 旁路柜、联络柜和输入变电柜中的至少一者。

附件支承系统60包括顶部联接支架70、底部联接支架80、一对地板 支承支架90、一组顶部螺孔38(位于顶板32D中)、一组底部紧固件孔 39(位于底板32C中)、一组顶部紧固件孔48(位于顶板42D中)、一 组底部紧固件孔49(位于底板42C中)、一组顶部紧固件孔58(位于顶 板52D中)、一组底部紧固件孔59(位于底板52C中)、支架就位槽37 (位于顶板32D中)、支架就位槽57(位于顶板52D中)和多个紧固件5 (例如螺钉或螺栓)。根据一些实施例，紧固件孔38、39、48、49、58、 59是具有内螺纹以与紧固件5的配合螺纹接合的螺孔。

参照图3、5和6，顶部联接支架70包括三对紧固件开口72A、72B。 在一些实施例中且如图所示，开口72B是侧向长形槽而开口72A不是。三 个装设区段76和位于其间的四个侧向凹部74由支架70的外周73限定。 支架70可由任何合适的材料形成，并且在一些实施例中由钢形成。

参考图4和7，底部联接支架80包括两对紧固件开口82A、82B。在 一些实施例中且如图所示，开口82B是侧向长形槽而开口82A不是。底部 联接支架80可由任何合适的材料形成，并且在一些实施例中由钢形成。

根据本发明的实施例，可如下使用系统10。出于图示和说明的目的， 将在包括副电气单元50的情况下描述系统10。然而，将会了解，在一些 实施例中，未为了支承附件单元40而设置或使用副电气单元50。

参考图1-4，首先以第一构型组装系统10或将其组装在如其中所示的 装置12中。在装置12中，主电气单元30和附件单元40定位成与彼此邻 接的侧板32A和42A以及同样彼此邻接的顶板32D和42D成并排关系。 通过如下文所述的顶部连接部62和底部连接部64将附件单元40固定在电 气单元30上。可现场形成连接部62、64或可在单元30和40运输到安装 地点之前形成连接部62、64。副电气单元50(出于说明的目的，在图1 和2中以虚线示出)定位成与侧板42B邻接但未被固定在附件单元40上。

参考图1和3，将顶部联接支架70在顶板32D和42D上安置成使得 支架70部分地跨越或搭接各顶板32D、42D并且开口72A、72B与螺孔38、 48对齐。支架就位槽37与支架70互补，以使得支架70嵌套在槽37中并 且顶板32D的尖头37A接纳在凹部74中。将紧固件5插入穿过开口72A、 72B并且拧紧在螺孔38、48中以形成连接部62并且将支架70固定在顶板 32D、42D上，并由此将附件单元柜42固定在主电气单元柜32上。有槽 的开口72B可以实现按需进行细小的调节以使开口72A、72B与开口38、 48对齐。

参考图2和4，将底部联接支架80在底板32C和42C上安置成使得 支架80延伸穿过布线孔36、46并搭接各底板32C、42C且螺钉开口82A、 82B与螺孔39和40对齐。将紧固件5插入穿过螺钉开口82A、82B并拧 紧在螺孔39、49中以形成连接部64并且将支架80固定在底板32C和42C 上，并由此将附件单元柜42固定在主电气单元柜32上。

非独立式附件单元40因此在结构上由主电气单元30经由支架70和 80支承。单元30在其相对侧同样可具有支架就位槽37和一组螺孔38、39 并容许将附件单元40装设在相对侧。

在操作人员希望从该装置移除单元30的情况下，系统10可被选择性 地重构以形成第二构型或装置14(图8)，其中附件单元40代之以在结构 上由副电气单元50支承。移除紧固件5以从主电气单元30和附件单元40 拆卸支架70、80。然后利用螺钉5(或新的紧固件)以及螺孔48、49和 58、59重新安装支架70、80(或新的支架)，从而以与如上文对连接部 62和64所述相同的方式形成副电气单元顶部连接部66和副电气单元底部 连接部68。在连接部68中，支架80将延伸穿过布线孔46、56。

在操作人员不希望或无法将附件单元40与单元30或单元50联接的情 况下，操作人员可以替代地将支承支架90装设在附件单元40上，以在如 图9所示的独立模式下临时在结构上支承附件单元40，从而形成第三构型 或装置16。当合适的独立式单元(例如，单元30或50)再次定位成与附 件单元40邻接时，可以移除支架90并且可以如上所述将支架70、80重新 安装在附件单元40上以支承附件单元40。可以利用合适的紧固件5(例如， 螺钉)将支架90固定在附件柜42的底部的正面和背面上并穿过紧固件开 口92插入机柜42的底部中的螺孔47中。支架90相对于单元40的尺寸和 重量分布而言应当足够长，以稳定和安全地支承单元40。当未使用时，以 及在运输期间，可如图10所示将支架90贮藏在附件柜42的内部。

参考图10，附件单元40可如图所示在托盘22上运输并由与托盘22 和附件柜42临时螺栓连接的板条96和支架98支承。

参考图11和12，其中示出了根据本发明的又一些实施例的电源系统 110。该系统110大致对应于系统10，使用了前联接支架170和后联接支 架180代替支架70、80除外。通过螺钉5将前联接支架170固定在附件柜 42和主机柜32的前板上，且通过紧固件5将后联接支架180固定在机柜 42、32的后板上。附件单元40由此在结构上由单元30经由支架170、180 支承。支架170、180可以转变为如对支架70、80所述将单元40与另一 独立式单元(例如，单元50)联接。

非独立式附件具有占用比独立式附件小的地板空间的益处。但是，非 独立式附件必须在结构上由另一设备支承。由于该需求，非独立式附件在 过去已被永久附接或集成在主设备中。本发明的附件单元支承系统(例如， 附件支承系统60)使得用户能够使非独立式附件(例如，附件单元40)与 主设备(例如，主设备单元30)分离，从而允许在附件保持就位的同时完 全移除主设备。如文中公开的电源系统可以维持非独立式附件的低地板空 间占用，而且还提供使附件可与主设备分离的附加益处。附件在结构上与 主设备一起被附接，但是可以与主设备分离并重新附接在相同生产线设计 内的用于结构支承的邻接的设备上。如果不存在与非独立式附件邻接的设 备，则可将支承支架附接在附件上并用于结构支承。该发明设计可以允许 在附件保留在系统中的同时从系统完全移除主设备。本发明的系统因此提 供了具有外部附件的功能的内部附件(例如，内部维修旁路开关)的低地 板空间占用益处。本发明的各方面可以在将附件与主设备分离将会有利的 任何情况下使用。

受益于本公开内容的本领域的普通技术人员可做出许多改型和变型而 不脱离本发明的精神和范围。因此，必须理解的是，已仅出于示例的目的 阐述了图示的实施例，并且这些实施例不应当被当作限制了通过附后权利 要求限定的发明。因此，附后权利要求应该理解为不仅包括文字地阐述的 要素的组合，而且包括用于以基本相同的方式履行基本相同的功能以获得 基本相同的结果的所有等效要素。因此，权利要求应被理解为包括上文具 体示出和描述的内容、概念上相当的内容以及结合了本发明的基本思想的 内容。