(57)【要約】  リレー内に一体化された電力検出構成要素を使用して電力パラメータを検出するための方法、システム、およびデバイスが記述される。電力分配ユニットには、複数のリレーを介して出力部に供給される電力を供給または遮断することができるスイッチ連動出力部を設けることができる。複数のリレーは、それぞれの電力出力部に送出された電力に関連する１つまたは複数の電力パラメータを検出するように構成された一体型電力センサを含むことができる。電力関連情報報告システムがリレーに結合され、電力センサから得られた電力関連情報を遠隔システムに報告するように構成されてもよい。【選択図】図３
2015523042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力入力部、制御入力部、電力出力部、および検出出力部を有するハウジングと、
前記電力入力部から前記電力出力部に供給される電力を前記制御入力部に応答して遮断する、前記電力入力部、前記制御入力部および前記電力出力部に結合されたスイッチと、
前記電力入力部および前記電力出力部の一方または両方と前記検出出力部とに結合され、前記検出出力部を介して、前記電力出力部を流れる電力の大きさを表す信号を出力するように構成された電力センサと
を備える電力制御リレー装置。
【請求項２】
前記ハウジング内に配置されたプリント回路板をさらに備え、前記スイッチおよび前記電力センサが前記プリント回路板に取り付けられる、請求項１に記載の電力制御リレー装置。
【請求項３】
前記プリント回路板が、複数の貫通孔と、前記貫通孔を貫通する接触子に設けられた前記電力入力部、前記制御入力部、前記電力出力部および前記検出出力部と、を備える、請求項２に記載の電力制御リレー装置。
【請求項４】
前記電力センサが電流検出変成器を備える、請求項１に記載の電力制御リレー装置。
【請求項５】
前記電力センサがホール効果センサを備える、請求項１に記載の電力制御リレー装置。
【請求項６】
前記電力センサがＭＥＭＳベースの電力センサを備える、請求項１に記載の電力制御リレー装置。
【請求項７】
前記電力センサが抵抗分圧器ベースの電力センサを備える、請求項１に記載の電力制御リレー装置。
【請求項８】
電力入力部を有するハウジングと、
前記ハウジング内に配置された複数の電力出力部であって、それぞれが前記電力入力部および少なくとも１つの電子機器と給電通信して接続可能な、複数の電力出力部と、
前記複数の電力出力部のうちの１つまたは複数に結合された少なくとも１つの電力制御リレーであって、スイッチング要素および電力センサを備えるリレーハウジングを備える電力制御リレーと
を備える電力分配装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つの電力制御リレーに結合され、前記電力センサから得られた電力関連情報を遠隔システムに報告するように構成された電力関連情報報告システムをさらに備える、請求項８に記載の電力分配装置。
【請求項１０】
前記電力関連情報報告システムに結合されたディスプレイシステムであって、前記複数の電力出力部に隣接して前記ハウジングの面上に配置されたデジタル視覚ディスプレイを備え、前記電力センサから得られた前記電力関連情報のうちの少なくとも１つのサブセットを表示するように構成されたディスプレイシステムをさらに備える、請求項９に記載の電力分配装置。
【請求項１１】
前記電力入力部が多相電力入力部を備え、前記複数の電力出力部の異なるサブセットが前記多相電力入力部からの異なる電力相に結合され、
前記ディスプレイシステムが、前記異なる電力相のうちの２つ以上から得られた前記電力関連情報のうちの少なくとも１つのサブセットを同時に表示するように構成される、請求項１０に記載の電力分配装置。
【請求項１２】
前記電力センサが電流検出変成器を備える、請求項８に記載の電力分配装置。
【請求項１３】
前記電力センサがホール効果センサを備える、請求項８に記載の電力分配装置。
【請求項１４】
前記電力センサがＭＥＭＳベースの電力センサを備える、請求項８に記載の電力分配装置。
【請求項１５】
前記電力センサが抵抗分圧器ベースの電力センサを備える、請求項８に記載の電力分配装置。
【請求項１６】
前記リレーハウジングが、前記リレーハウジング内に配置されたプリント回路板をさらに備え、前記スイッチング要素および前記電力センサが前記プリント回路板に取り付けられる、請求項８に記載の電力分配装置。
【請求項１７】
前記プリント回路板が、複数の貫通孔と、前記貫通孔を貫通する接触子に設けられた前記電力入力部、制御入力部、前記電力出力部および検出出力部と、を備える、請求項１６に記載の電力分配装置。
【請求項１８】
電力入力部を有するハウジングと、
前記ハウジング内に配置された複数の電力出力部であって、それぞれが前記電力入力部および少なくとも１つの電子機器と給電通信して接続可能な、複数の電力出力部と、
複数の電力制御リレーであって、前記電力制御リレーのそれぞれが前記複数の電力出力部のうちの当該電力出力部に結合され、前記電力制御リレーのそれぞれが、スイッチング要素および電力センサを備えるリレーハウジングを備える、複数の電力制御リレーと
を備える電力分配装置。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの電力制御リレーに結合され、前記電力センサから得られた電力関連情報を遠隔システムに報告するように構成された電力関連情報報告システムをさらに備える、請求項１８に記載の電力分配装置。
【請求項２０】
前記リレーハウジングがそれぞれ、前記リレーハウジング内に配置されたプリント回路板を備え、前記スイッチング要素および前記電力センサが前記プリント回路板に取り付けられる、請求項１８に記載の電力分配装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0002]本開示は、電子構成要素内の電流検出に関し、より詳細には、一体型電力センサを有するリレーに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0003]従来の電力分配ユニット（ＰＤＵ）は、電源から電力を受け取り、その電力を１つまたは複数の別個の電子機器に分配する複数の電気コンセント（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｏｕｔｌｅｔｓ）（レセプタクルとも呼ばれる）の組立体である。この種のユニットはそれぞれ、コンセントのうちの１つまたは複数に差し込まれる１つまたは複数の電源コードを有している。ＰＤＵはまた、電源に直接結線で接続されうるかまたは従来のプラグとレセプタクルの接続を使用してもよい電源コードも有している。ＰＤＵは、例えば電子機器ラック内や電気機器ラック上などの多くの適用および設定に使用される。１つまたは複数のＰＤＵが、普通は機器ラック（または他のキャビネット）内に配置され、ＰＤＵハウジングに外付けされるかまたはＰＤＵハウジング内に含まれうる環境モニタ、温度センサおよび湿度センサ、ヒューズモジュール、通信モジュールなどの、ＰＤＵに接続される他のデバイスとともに設置されてもよい。機器ラックまたはキャビネット内に実装可能なＰＤＵは、時にはキャビネットＰＤＵ、または略して「ＣＤＵ」と称されることがある。
【０００３】
[0004]ＰＤＵの一般的な利用法は、データセンタやサーバファームなどのコンピューティング施設内の電気機器に動作電力を供給することである。このようなコンピューティング施設は、キャビネットまたはラックと称されることもある矩形もしくは箱形のハウジングおよび機器を実装するための関連構成要素を備える電子機器ラックと、関連する通信ケーブルと、関連する電力分配ケーブルとを含むことができる。電子機器は、様々な電子デバイスがラック内に垂直方向に順に重ねて整列されるように、かかるラック内に実装されてもよい。電子機器に電力を供給するために１つまたは複数のＰＤＵが使用されてもよい。複数のラックが並置して配向されてもよく、各ラックは、多数の電子構成要素を収容するとともに、ラックによって占められる領域の中にも外にも配置される相当量の関連構成要素の配線を有する。かかるラックは一般に、企業ネットワークと称される企業向けのコンピューティングネットワークに使用される機器を支援する。
【０００４】
[0005]既述のように、多くの機器ラックがデータセンタまたはサーバファーム内に配置され、各機器ラックは１つまたは複数の関連ＰＤＵを有する。１つまたは複数のそのようなデータセンタは企業向けのデータ通信ハブとして働くことができる。さらに、多くのＰＤＵは、ＰＤＵの遠隔制御および／またはモニタリングを可能にするネットワーク接続部を含む。かかるＰＤＵは、ＰＤＵの出力部のうちの１つまたは複数への電力を遮断するために遠隔ユーザによって作動されうる電力制御リレーを含むことができる。さらに、かかるＰＤＵは、ＰＤＵに関係する情報を、ＰＤＵから遠い位置に配置されたユーザまたはシステムに報告する能力を含むことができる。例えば、ＰＤＵは、ＰＤＵによって与えられている総電力量を電力管理システムに報告することができ、電力管理システムは、かかる情報を監視するとともに、かかる情報をネットワーク管理者などの電力管理システムの１つまたは複数のユーザに与えることができる。ＰＤＵは、ＰＤＵを介して供給される電力に関係する電流や電圧などのいくつかの異なるパラメータうちの１つまたは複数、および／または他の電力関連のパラメータを監視することができる。容易に認識されるように、機器ラック内の空間は貴重であり、任意の所与の容積に対するコンピューティング資源を最大化することが望ましい。
【発明の概要】
【０００５】
[0006]リレー内に一体化された電力検出構成要素を使用して電力パラメータを検出するための方法、システム、およびデバイスが記述される。電力分配ユニットには、複数のリレーを介して出力部に供給される電力を供給または遮断することができるスイッチ連動出力部を設けることができる。複数のリレーは、当該電力出力部に送出された電力に関連する１つまたは複数の電力パラメータを検出するように構成された一体型電力センサを含むことができる。
【０００６】
[0007]いくつかの実施形態によれば、電力入力部、制御入力部、電力出力部、および検出出力部を有するハウジングと、電力入力部から電力出力部に供給される電力を制御入力部に応答して遮断する、電力入力部、制御入力部および電力出力部に結合されたスイッチと、電力入力部および電力出力部の一方または両方と検出出力部とに結合され、検出出力部を介して、電力出力部を流れる電力の大きさを表す信号を出力するように構成された電力センサと、を備える電力制御リレー装置が提供される。いくつかの実施形態では、プリント回路板がハウジング内に配置されてもよく、スイッチおよび電力センサはプリント回路板に取り付けられる。かかるプリント回路板は、複数の貫通孔と、貫通孔を貫通する接触子に設けられた電力入力部、制御入力部、電力出力部および検出出力部と、を備えることができる。電力センサは、電流検出変成器、ホール効果センサ、ＭＥＭＳベースの電力センサ、および／または抵抗分圧器ベースの電力センサを備えることができる。
【０００７】
[0008]別の組の実施形態によれば、電力入力部を有するハウジングと、ハウジング内に配置された複数の電力出力部であって、それぞれが電力入力部および少なくとも１つの電子機器と給電通信して接続可能な電力出力部と、複数の電力出力部のうちの１つまたは複数に結合された少なくとも１つの電力制御リレーであって、スイッチング要素および電力センサを備えるリレーハウジングを備える電力制御リレーと、を備える電力分配装置が提供される。電力分配装置は、少なくとも１つの電力制御リレーに結合され、電力センサから得られた電力関連情報を遠隔システムに報告するように構成された電力関連情報報告システムをさらに備えることができる。いくつかの実施形態では、ディスプレイシステムが電力関連情報報告システムに結合され、ディスプレイシステムは、複数の電力出力部に隣接してハウジングの面上に配置されたデジタル視覚ディスプレイを備え、電力センサから得られた電力関連情報のうちの少なくとも１つのサブセットを表示するように構成される。電力入力部は多相電力入力部を備えることができ、複数の電力出力部の異なるサブセットが多相電力入力部からの異なる電力相に結合され、ディスプレイシステムは、異なる電力相のうちの２つ以上から得られた電力関連情報のうちの少なくとも１つのサブセットを同時に表示するように構成されてもよい。
【０００８】
[0009]上記は、続く詳細な説明がよりよく理解されうるように、本開示による例の特徴および技術的利点をかなり大まかに概説してきた。追加の特徴および利点は以下に記述される。開示される概念および特定の例は、本開示の同じ目的を実施するための他の構造を修正または指定するための基礎として容易に利用されうる。そのような同等の構造は、添付の特許請求の範囲の精神および範囲から逸脱しない。本明細書に開示される概念に特有であると見られている特徴は、その特徴の構成と運転方法の両方に関して、関連する利点とともに、添付図に関連して検討されたときに、以下の説明からよりよく理解されるであろう。各図は、例示および説明だけの目的で提供され、特許請求の範囲の限度の定義として提供されるものではない。
【０００９】
[0010]本発明の本質および利点のさらなる理解は下記図面を参照することにより達成することができる。添付の図では、類似の構成要素または特徴は同じ参照ラベルを有することがある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】種々の実施形態による電力分配ユニットのブロック図である。
【図２】種々の実施形態による電力分配ユニットの面の説明図である。
【図３】種々の実施形態による電力制御リレーおよび電力センサの回路図である。
【図４】種々の実施形態によるリレーのブロック図である。
【図５】種々の実施形態による電力制御リレーおよび電力センサの斜視図である。
【図６】種々の実施形態による関連ハウジング内に封入された電力制御リレーおよび電力センサの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[0017]この説明は、例を提供するものであり、本発明の範囲、適用性または構成を限定するものではない。それどころか、その後の説明は、当業者に本発明の諸実施形態を実施するための権能付与的記載を提供するであろう。各要素の機能および配置の様々な変更がなされてもよい。
【００１２】
[0018]したがって、種々の実施形態は、必要に応じて種々の手順または構成要素を省略、置換、または追加してもよい。例えば、ある実施形態について説明する態様および要素は、他の種々の実施形態で組み合わされてもよい。下記のシステム、デバイス、および構成要素は、個々にまたは集合的により大きなシステムの構成要素でよく、他の手順が、それらの適用例に勝るかまたはその他の方法でそれらの適用例を修正しうることも理解されるべきである。
【００１３】
[0019]下記の特許および特許出願の全体、すなわち、２００６年５月９日に発行された「垂直実装の電力分配プラグストリップ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ−Ｍｏｕｎｔ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｐｏｗｅｒ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｐｌｕｇｓｔｒｉｐ）」という名称の米国特許第７，０４３，５４３号明細書、２００８年１２月２６日に出願された「電力の分配、管理、およびモニタリングシステム（Ｐｏｗｅｒ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ,  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ,  ａｎｄ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）」という名称の米国特許出願第１２／３４４，４１９号明細書、および２０１０年３月４日に出願された「電力分配ユニットにおける電力関連パラメータの監視（Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｐｏｗｅｒ−Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ  ｉｎ  ａ  Ｐｏｗｅｒ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｕｎｉｔ）」という名称の米国特許出願第１２／７１７，８７９号明細書は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００１４】
[0020]電力制御リレーまたは他のスイッチングタイプの構成要素が一体型電流センサを含むことができるシステムおよびデバイスが記述される。このような構成により、１つまたは複数の別個の電流センサ構成要素の必要性を低減または除去することができ、それによって、分離したスイッチング構成要素および検出構成要素を有する構成要素と比べると空間要件を減少してスイッチング能力および検出能力を与える。
【００１５】
[0021]ここで図１を参照して、一実施形態の例示的なシステムのブロック図が次に説明される。電力分配ユニット（ＰＤＵ）１００は、１つまたは複数の関連する電子機器に電力を供給する。ＰＤＵ１００は、ＰＤＵを機器ラック内に水平配向か垂直配向のどちらかで実装することができるハウジングを有することができる。さらに、ＰＤＵ１００などのＰＤＵは、交流電力か直流電力のどちらかを受け取り、そして供給することができ、交流電力を供給する実施形態は、１つまたは複数の電力入力部を介して単相電力または多相電力を受け取ることができる。ＰＤＵ１００は、コンピュータネットワーク内で使用することができ、ネットワークインタフェース１０５を用いてコンピュータネットワークで通信することができる。この実施形態のＰＤＵ１００は、１つまたは複数のプロセッサモジュール１１０と、プロセッサモジュール１１０によって実行されるとプロセッサモジュール１１０にＰＤＵ１００の機能に関係する種々の動作を実施させるソフトウェア１２０を含むメモリ１１５と、を含む。電力入力モジュール１２５は入力電力を受け取り、その電力を複数のリレーモジュール１３０に分配する。種々の実施形態のリレーモジュール１３０は、リレーモジュール１３０を介して供給される電力に関係する電流や電圧などの１つまたは複数のパラメータ、および／または他の電力関連のパラメータを検出することができるセンサ１３５を含む。コンセント１４０は、当該リレーモジュール１３０に結合され、ＰＤＵ１００から電力を受け取る電子機器に出力電力を供給する。種々の実施形態は機器ラック内で使用するＰＤＵを記述しているが、種々の実施形態が他の適用例およびシステムで実施されうることが理解されよう。例えば、一体型センサを有するリレーモジュールが電気自動車の充電スタンド、または電力出力部への電力を供給または遮断するために従来のリレーを使用することができる他の適用例に使用されてもよい。
【００１６】
[0022]ネットワークと遠隔配置された機器、例えば遠隔配置された電力管理適用例との通信はネットワークインタフェース１０５を介して行われ、ネットワークインタフェース１０５はネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）などの通信モジュールを含むことができる。ネットワーク電力マネージャが、データセンタの管理または他の企業管理に使用されるワークステーションまたは他のデバイス内に存在することができ、ＰＤＵ１００、および例えば１つまたは複数の他のＰＵＤとのネットワーク通信接続でネットワークコマンドを発行する。ネットワークインタフェース１０５は、ＰＤＵ１００が種々の遠隔システムまたはコンピュータと通信することを可能にするアプリケーションファームウェアおよびハードウェアを含むことができる。いくつかの実施形態では、ＰＤＵ１００は、インテリジェント電力モジュール（ＩＰＭ）内に配置された複数の電源コンセント１４０を含み、この場合、ＩＰＭは、関連する電源コンセントに対してＰＤＵの１つまたは複数の機能を果たすプロセッサを含むことができる。リレーモジュール１３０は、電力入力モジュール１２５から対応する電源コンセント１４０への電力供給を制御するとともに、リレー制御線１４５を介して１つまたは複数のプロセッサモジュール１１０と通信する。
【００１７】
[0023]プロセッサモジュール１１０は、ネットワーク電力マネージャの指揮下で、リレーモジュール１３０を制御して、対応する電源コンセント１４０のうちの１つまたは複数に対して電力を供給しかつ電源のオンオフ制御（ｐｏｗｅｒ  ｃｙｃｌｉｎｇ  ｏｎ−ｏｆｆ）を行うことができる。プロセッサモジュール１１０は、センサ１３５から検出信号を１本または複数本の検出線１５０を介して受け取ることができる。プロセッサモジュール１１０はまた、入力および／または出力電圧検出デバイス、入力電流検出デバイス、環境センサ（例えば、温度デバイスおよび湿度デバイス）などの他の検出構成要素に接続されてもよい。プロセッサモジュール１１０は、この情報を使用して、コンセントを介して供給される電力、ＰＤＵ１００によって供給される総電力、１つまたは複数のコンセント１４０の電流使用量、電力入力部および／または１つまたは複数のコンセントの電圧などを決定することができ、かかる情報はネットワークインタフェース１０５を介して遠隔ネットワーク電力マネージャに供給される。いくつかの実施形態でのＰＤＵ１００は、ＰＤＵの局所に電圧、電流または別の電力メトリック（ｐｏｗｅｒ  ｍｅｔｒｉｃ）の視覚的な表示を提供するために、ディスプレイ、例えば１桁または複数桁のＬＥＤディスプレイをさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、入力電力は多相入力電力でよく、入力電力モジュール１２５は三相デルタ構成入力部や三相ワイ構成入力部などの多相モジュールでよい。そのような多相の実施形態では、異なるコンセント群１４０が、異なる電力相に結合されてもよく、相のうちの２つ以上に対する電力メトリックをディスプレイの異なる部分によって、または特定の電力相に関連する物理的に分離したディスプレイによって同時に表示するディスプレイを含むことができる。
【００１８】
[0024]図２は、通信機能を与える通信モジュール６６、環境モニタポート６８、および関連プラグ７２付き入力電源コード７０とともにインテリジェント電力モジュール２００を含むＰＤＵ６５の説明図である。この実施形態によるＰＤＵ６５は、機器ラック内に垂直方向に取付け可能なハウジングを含むが、水平方向に取付け可能なハウジングなどの他の形状因子が使用されうることが理解されよう。インテリジェント電力モジュール２００はそれぞれ、機器ラック内に取り付けることができる資産に電力を供給する８個のコンセント２０２〜２１６を含む。この種の機器ラックはよく知られており、データセンタの運転に使用される複数の個々の資産を含むことが多い。周知のように、多くの機器ラックがデータセンタ内に含まれていてもよく、種々の実施形態では、各機器ラック内の各資産が、１つまたは複数の関連するＩＰＭ２００を通じて電力使用量について監視されうる。視覚的ディスプレイ２３（数の「５７」を表示して示されている）はＰＤＵ６５内に配置されているが、他の実施形態では、ディスプレイはＰＤＵ６５に外付けされることもあり、複数の情報項目を表示してもよく、かつ／または複数の別個のディスプレイを含むことができる。
【００１９】
[0025]一実施形態では、電源コンセントモジュール２００は、それぞれがＮＥＭＡ５−２０Ｒタイプの８つのコンセント（２０２〜２１６）を含み、ハウジングに収容されている。この実施形態、および本明細書にＮＥＭＡ５−２０Ｒタイプのコンセントを有すると記述されている他の実施形態は例示的なものにすぎず、その代わりに他の様々なタイプのコンセントのいずれも使用されうることが理解されよう。例えば、「コンセント」は、他のＮＥＭＡタイプ（例えば、ＮＥＭＡ５−１５Ｒ、ＮＥＭＡ６−２０Ｒ、ＮＥＭＡ６−３０ＲまたはＮＥＭＡ６−５０Ｒ）あるいは種々のＩＥＣタイプのいずれか（例えば、ＩＥＣ  Ｃ１３またはＩＥＣ  Ｃ１９）とすることができる。特定の電源コンセントモジュール２００内の全ての「コンセント」、または本明細書に記述されている他のモジュールのコンセントは同じである必要はないことや、ＰＤＵと均一に配置する必要がないことも理解されよう。「コンセント」は３極レセプタクルに限定されないこと、あるいは、「コンセント」のうちの１つまたは複数が相手側のオスコネクタ内に２極または４極以上として構成されうることも理解されよう。「コンセント」はメス極レセプタクルを有することに限定されないことも理解されよう。どの「コンセント」でも、条件または必要性が示すように、「極レセプタクル」のうちの１つまたは複数がメスの代わりにオスの接続要素とすることができる。一般に、本明細書に用いられるように、メス「極レセプタクル」およびオス「極レセプタクル」は「電力接続要素」と称される。さらに、本明細書に記述されている原理は、コンセントモジュール内に結線で接続されうるデバイスにも適用可能である。この実施形態のコンセントモジュール２００は８つのコンセントを含んでいるが、これは一例にすぎず、コンセントモジュールは他の数のコンセントを含みうることも理解されよう。
【００２０】
[0026]コンセントモジュール用のハウジングは、当業者には分かるように、かかるデバイス用の任意の適当なハウジングでよく、ＰＤＵ内に他のモジュールと共に組み付けられてもよい。このようなハウジングは一般に前部および後部を含み、前部は実質的に平面であり、後部は実質的に平面でありかつ前部と平行である。ハウジングはさらに、縦方向に延びる側面部および横端部も含む。前部、後部、側面部、および端部は一般に互いに直交していて、ほぼ矩形もしくは箱形の構造である。ハウジングは、任意の適当な、典型的には剛性の材料、例えば硬質ポリマー（「プラスチック」）材料などで製作することができる。少なくとも一部の実施形態では、前部および後部は電気的に絶縁性の材料から作られるのに対して、他の実施形態では、導電性材料が安全なグラウンドボンディングに使用される。側面部および端部は、随意に前部または後部とともに一体的に形成されてもよい。さらに、この実施形態で説明されるコンセントモジュールはハウジングを含むが、他の実施形態は、ハウジングを含まないコンセントモジュールを含むことができる。例えば、コンセントモジュールは、この場合は別の機器の中に設置されうる外部でないハウジングとともに結合された複数のコンセントを含むことができる。各コンセント２０２〜２１６、スペード、ラグ、プラグコネクタ、ねじコネクタ、または他の適切なタイプのコネクタなど、いくつかの周知の接続スキームのいずれかを介して電源３２に相互接続される。さらに、所望であれば、これらの電気的コネクタのうちの１つまたは複数は、電源コンセントモジュールがハウジングを含んでいる実施形態で、ハウジングの内側または外側に配置することができる。
【００２１】
[0027]次に図３を参照して、一体型電流センサを有するリレーモジュール３００の概略図が説明される。この実施形態では、線電力３０５がトロイダル電流センサなどの電力センサ３１０を経由してリレースイッチ３１５に供給される。線電力３０５は、線出力部３２０への接続および切り離しが行われ、それによってリレースイッチ３１５に結合される電力出力部の電源の入り切りをすることができる。リレースイッチ３１５は、周知のようにリレー制御部３２５によって制御される。図３の例のトロイダル電流センサ３１０は、線入力３０５からスイッチ要素３１５へ流れる電流の大きさを決定するために使用されうる検出出力３３０を与える。トロイダル電流センサ３１０が示されているが、多くの様々なタイプの電流センサはどれも、例えばホール効果センサまたは微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ベースのセンサなどの種々の適用例に使用されうることが容易に理解されるであろう。さらに、電圧センサなどの他のタイプの電力センサを使用することもできる。
【００２２】
[0028]いくつかの実施形態では、スイッチング構成要素３１５および検出構成要素３１０がリレーハウジング内に一体化されてもよい。例えば、図４は、電力センサ４１０およびスイッチ構成要素４１５を封入するリレーハウジング４０５を備えるリレー４００を示す。この実施形態では、センサ要素４１０およびスイッチ要素４１５は、ハウジング４０５に結合されるプリント回路板（ＰＣＢ）４２０に取り付けられてもよい。線電力イン（ｌｉｎｅ  ｐｏｗｅｒ  ｉｎ）４２５、線電力アウト（ｌｉｎｅ  ｐｏｗｅｒ  ｏｕｔ）４３０、検出出力部４３５、およびリレー制御部４４０は、ＰＣＢ４２０に電気的に接続することによって完成することができる。いくつかの実施形態では、かかるハウジング４０５のうちのいくつかは、ＰＤＵに組み込まれてもよく、例えば、電気コンセントおよび１つまたは複数のコントローラに結合されるプリント回路板に取り付けられてもよい。
【００２３】
[0029]図５および図６を参照して、いくつかの実施形態の検出リレー５００が説明される。図５の説明図では、リレー５００は、プリント回路板５１５に取り付けられた電流検出変成器５０５およびリレー５１０を含む。線接続部５２０は電流検出変成器５０５を貫通し、リレー５１０のばね要素５２５に接続される。ばね要素５２５は、リレー５１０に流れる電流の供給を制御するためにリレー内で使用される可動ばねでよい。線接続部５２０は、プリント回路板５１５に接続することによって線電力に接続される。いくつかの実施形態では、線接続部５２０およびばね要素５２５は一体に溶接されるが、検出要素を通る線電力をリレーへ供給するための多くの他の技法および構成が当業者によって使用されかつ容易に認識されうる。検出リレー５００の構成要素と外部の構成要素との間を電気的に接続するためにピン５３０が使用されてもよい。いくつかの実施形態では、プリント回路板５１５は６本のピン５３０を含み、６本のピン５３０のうち２本は検出リレー５００を出入りする線電力を供給し、２本は検出出力を行い、２本はリレー制御を行う。図６は、検出リレー５００に結合されうるハウジング５３５を示す。
【００２４】
[0030]いくつかの実施形態によれば、検出リレー５００は、プリント回路板面積約３２ｍｍ×２７ｍｍの最大電流容量が約１７アンペアである。いくつかの実施形態では、リレー５１０が励磁されると、線接続部５２０およびばね要素５２５に電流が流れて、電流検出変成器５０５内に場を発生させる。一実施形態では、電流検出変成器５０５の感度比は２５００：１であり、１７Ａの電流の流れが電流検出変成器５０５から６．８ｍＡの電流出力を生成する。リレー５１０は、かかるデバイスに特有の構成要素を含むことができ、アクチュエータ、反転ばね、ヨーク、可動鉄片、鉄心、コイル、フレーム、および可動ばね５２５に関連する固定ばねを含む。
【００２５】
[0031]本明細書に記載されている諸実施形態は、別個のリレーおよび電力検出構成要素に対していくつかの利点をもたらす。例えば、諸実施形態は、諸機能がより少ない構成要素を使用して実現されうることをもたらす。構成要素が少ないと、ＰＤＵに一般的に使用されるような配線ハーネスまたは配線相互接続システムを簡素化することができる。組立時間および組立費を低減することができ、信頼性を高めることができる。さらに、諸実施形態は、分離した構成要素を使用して可能なフットプリントよりも小さいフットプリントを有する生産物を生産するために使用されてもよい。
【００２６】
[0032]上述したシステムおよびデバイスは単に例を挙げるためのものであることに留意すべきである。種々の実施形態は、必要に応じて種々の手順または構成要素を省略、置換、または追加してもよいことを強調しておく。例えば、代替実施形態では、ある実施形態に関して記述される特徴は他の種々の実施形態で組み合わされてもよいことが理解されるべきである。諸実施形態の異なる態様および要素は同様の方法で組み合わされてもよい。さらに、技術が発展することから、したがって要素の多くが本質的に例示的なものであり、本発明の範囲を限定すると解釈されるべきでないことは強調されなければならない。
【００２７】
[0033]特定の詳細は、諸実施形態を十分に理解することができるように本明細書に与えられる。しかしながら、諸実施形態はこれらの特定の詳細を用いずに実施されうることが当業者によって理解されるであろう。例えば、周知の回路、構造、および技術は、諸実施形態を不明瞭にするのを回避するために、不必要な詳細なしに示されている。
【００２８】
[0034]いくつかの実施形態について説明してきたので、様々な修正形態、代替構造、および均等物が本発明の精神から逸脱することなく使用されうることが当業者によって認識されるであろう。例えば、上記の要素は、単により大きなシステムの構成要素でよく、他のルールが、本発明の適用例に勝るかまたはその他の方法で本発明の適用例を修正しうる。さらに、いくつかのステップが、上記の要素が考慮される前、間、または後に行われてもよい。したがって、上記説明は、本発明の範囲を限定するものと見なされるべきでない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年12月3日(2014.12.3)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
[0001]本出願は、２０１２年５月２日に出願された「一体型電力センサを有するリレー（Ｒｅｌａｙ  Ｗｉｔｈ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｅｎｓｏｒ）」という名称の米国仮特許出願第６１／６４１，７８５号明細書の優先権を主張するものであり、本開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
[0002]本開示は、電子構成要素内の電流検出に関し、より詳細には、一体型電力センサを有するリレーに関する。
【国際調査報告】
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