專利名稱：一種級聯(lián)的以太網(wǎng)電源供電系統(tǒng)及其以太網(wǎng)供電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以太網(wǎng)供電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種級聯(lián)的以太網(wǎng)電源供電系統(tǒng)及其以太網(wǎng)供電方法。
背景技術(shù)：
POE (Power on Ethernet,以太網(wǎng)供電)指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)5類雙絞線布線基礎(chǔ)架構(gòu)不作任何改動的情況下，在為一些網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)信號的同時，還能為此類設(shè)備提供直流供電的技術(shù)。POE技術(shù)能在確?，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)化布線安全的同時保證現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作，一個完整的POE系統(tǒng)包括供電端設(shè)備(PSE,Power Sourcing Equipment)和受電端設(shè)備(PD，Power Device)兩部分。PSE設(shè)備是為以太網(wǎng)客戶端設(shè)備供電的設(shè)備，同時也是整個POE以太網(wǎng)供電過程的管理者。而I3D設(shè)備是接受供電的PSE負(fù)載，及POE系統(tǒng)的客戶 端設(shè)備，如IP電話、網(wǎng)絡(luò)安全攝像機(jī)，以及掌上電腦(PDA)或移動電話充電器等許多其他以太網(wǎng)設(shè)備(目前PSE設(shè)備的輸出功率一般最大為13W或者25W，因而實(shí)際上任何功率不超過13W/25W的設(shè)備都可以從RJ45插座獲取相應(yīng)的電力)。圖I給出了一個典型的POE系統(tǒng)框架，如圖I所示，一個典型的POE系統(tǒng)包括PSE設(shè)備和多個ro設(shè)備，PSE設(shè)備進(jìn)一步包括POE電源模塊、主控單元、POE控制單元和以太網(wǎng)接口。POE電源模塊向POE控制單元發(fā)送POE電源狀態(tài)信號(如電源類型、電源輸出功率信息等)，并發(fā)送電源功率；主控單元通過POE管理通信通道完成對POE控制單元的對外功率設(shè)置、狀態(tài)讀取等；P0E控制單元控制有限個以太網(wǎng)接口，可以對外進(jìn)行POE供電；受電設(shè)備有多個，分別通過以太網(wǎng)線纜與一個以太網(wǎng)接口互連，以獲取電能并進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。隨著采用POE技術(shù)的路由器、交換機(jī)等數(shù)據(jù)通信設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛，PD設(shè)備也越來越多，然而PSE設(shè)備上的以太網(wǎng)端口的數(shù)量有限，因而，在PSE設(shè)備同時對較多數(shù)量的小功耗的ro設(shè)備進(jìn)行供電時，這樣不僅需要占用較多的端口資源，而且實(shí)現(xiàn)線路復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種級聯(lián)的以太網(wǎng)電源供電系統(tǒng)及其供電方法，通過級聯(lián)方式來使得PSE設(shè)備能夠同時對多個小功耗的受電設(shè)備進(jìn)行供電；
本發(fā)明的另一目的在于提供一種級聯(lián)的以太網(wǎng)電源供電系統(tǒng)及其供電方法，節(jié)省PSE設(shè)備上的以太網(wǎng)端口資源，簡化供電線路。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種級聯(lián)的以太網(wǎng)電源供電系統(tǒng)，包括PSE設(shè)備和n個設(shè)備；所述PSE設(shè)備包括POE電源模塊、第一主控單元、第一 POE控制單元和至少一個以太網(wǎng)接口 ；所述PSE電源模塊，用于輸出電源功率至POE控制單元；所述第一主控單元，用于通過POE管理通信通道完成對POE控制單元的對外功率設(shè)置及狀態(tài)讀取；所述第一 POE控制單元，用于控制有限個以太網(wǎng)接口，根據(jù)主控單元為各以太網(wǎng)接口設(shè)置的限定功率，將POE電源模塊輸出的電源功率配置到各以太網(wǎng)接口上輸出；所述n個ro設(shè)備與PSE設(shè)備通過級聯(lián)方式連接；且每個ro設(shè)備包括第二 POE控制單元、DC/DC轉(zhuǎn)換單元、負(fù)載及至少兩個以太網(wǎng)接口，通過以太網(wǎng)接口分別與PSE設(shè)備/上一級ro設(shè)備和下一級ro設(shè)備連接；
第二 POE控制單元，用于控制有限個以太網(wǎng)接口，將本端所接收到的電源功率分成兩部分，將其中一部分功率經(jīng)過DC/DC轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換處理后為本端的負(fù)載供電，將另一部分功率配置到各以太網(wǎng)接口上以輸出至下一級ro設(shè)備。其中，所述ro設(shè)備還包括第二主控單元，用于通過POE管理通信通道完成對本端的第二 POE控制單元的對外功率設(shè)置及狀態(tài)讀取。其中，所述n個ro設(shè)備依次串聯(lián)。其中，所述PSE設(shè)備為交換機(jī)或者路由器。
一種級聯(lián)的以太網(wǎng)供電方法，包括步驟
采用級聯(lián)方式將各個ro設(shè)備與PSE設(shè)備連接組成POE系統(tǒng)；
啟動PSE設(shè)備中的POE電源模塊，本端的POE控制單元輸出電源功率至各以太網(wǎng)接口 ；在電源功率輸出過程中，各級ro設(shè)備通過以太網(wǎng)接口接收上級設(shè)備輸出的電源功率，首先利用其為本端的負(fù)載供電，再將剩余電源功率通過以太網(wǎng)接口輸出至下一級PD設(shè)備。其中，還包括在構(gòu)建POE系統(tǒng)之前，根據(jù)PSE設(shè)備輸出的總電源功率和ro設(shè)備所需電源功率大小，確定可級聯(lián)的ro設(shè)備數(shù)量。其中，所述級聯(lián)的所有ro設(shè)備所需的電源功率大小之和< PSE設(shè)備輸出的總電源功率大小。其中，還包括在PSE設(shè)備和各ro設(shè)備端，分別設(shè)置本端的各以太網(wǎng)接口的限定電源輸出功率。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例具有以下有益效果
本發(fā)明實(shí)施例對ro設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn)，增設(shè)了 POE控制單元，結(jié)合已有的以太網(wǎng)接口實(shí)現(xiàn)其利用所接收到的多余的電源功率為其他設(shè)備進(jìn)行以太網(wǎng)供電的功能，進(jìn)而采用級聯(lián)方式來構(gòu)建POE系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)PSE設(shè)備同時為較多數(shù)量的小功耗的ro設(shè)備供電的前提下，還能夠節(jié)省PSE設(shè)備的端口資源、簡化供電線路、合理有效地利用PSE設(shè)備輸出的電源功率。


圖I是傳統(tǒng)的POE供電系統(tǒng)架構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種POE供電系統(tǒng)架構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種POE供電系統(tǒng)架構(gòu)圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的ro設(shè)備的原理結(jié)構(gòu)圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的POE供電方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明的核心思想為針對較多數(shù)量的小功耗的ro設(shè)備(如RC面板的功耗僅為3 W 4W)的同時受電需求，考慮到PSE設(shè)備的端口資源有限和輸出功率比較大(一般為13W/25W)的現(xiàn)實(shí)情況，本發(fā)明采用級聯(lián)方式來進(jìn)行供電，具體應(yīng)用如圖2和圖3所示，多個PD設(shè)備串聯(lián)并通過一個ro設(shè)備與PSE設(shè)備的一個以太網(wǎng)接口連接，PSE設(shè)備先輸出較大功率至第一個ro設(shè)備，第一個ro設(shè)備利用該功率為負(fù)載供電的同時將多余的功率輸出至與其連接的下一個ro設(shè)備，從而為該ro設(shè)備供電，以此類推，從而實(shí)現(xiàn)PSE設(shè)備可通過一個以太網(wǎng)端口同時為多個ro設(shè)備供電，可級聯(lián)的ro設(shè)備的數(shù)量可根據(jù)各ro設(shè)備的功率需求以及PSE設(shè)備的總輸出功率來確定。結(jié)合圖2至圖4所示，本實(shí)施例中，POE系統(tǒng)包括一個PSE設(shè)備和多個設(shè)備。PSE設(shè)備和ro設(shè)備的連接方式不限于圖I和圖2所示，實(shí)際應(yīng)用過程中可根據(jù)ro設(shè)備上的以太網(wǎng)端口數(shù)量以及用戶的特定要求來確定，但是實(shí)現(xiàn)原理完全一致。PSE設(shè)備包括POE電源模塊、POE控制單元、主控單元及多個以太網(wǎng)接口。

其中，POE電源模塊，用于將電源功率輸出到POE控制單元。主控單元，用于通過POE管理通信通道完成對POE控制單元的對外功率設(shè)置、狀態(tài)讀取等。POE控制單元，用于控制有限個以太網(wǎng)接口，根據(jù)主控單元為各以太網(wǎng)接口設(shè)置的限定功率，將POE電源模塊輸出的電源功率配置到各以太網(wǎng)接口上，從而將設(shè)定的電源功率通過以太網(wǎng)接口輸出至與該以太網(wǎng)接口連接的ro設(shè)備上。ro設(shè)備包括主控單元、POE控制單元、DC/DC轉(zhuǎn)換單元、負(fù)載及至少兩個以太網(wǎng)接□。其中，一個以太網(wǎng)接口，與PSE設(shè)備或者其他ro設(shè)備的以太網(wǎng)接口相連接，接收PSE設(shè)備/其他ro設(shè)備輸出的電源功率信號，并將該電源功率信號傳送至POE控制單元。主控單元，用于通過POE管理通信通道完成對POE控制單元的對外功率設(shè)置、狀態(tài)讀取等。POE控制單元，用于控制有限個以太網(wǎng)接口，將以太網(wǎng)接口接收到的電源功率分成兩部分，將其中一部分功率經(jīng)過DC/DC轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換處理后為本設(shè)備中的負(fù)載供電，根據(jù)本端的主控單元為各以太網(wǎng)接口設(shè)置的限定功率將另一部分功率配置到各以太網(wǎng)接口上，從而輸出多余的功率，為其他ro設(shè)備進(jìn)行供電。請參閱圖5所示,上述POE系統(tǒng)的供電方法包括以下步驟
501、根據(jù)PSE設(shè)備輸出的總電源功率和ro設(shè)備所需電源功率大小，確定可級聯(lián)的ro設(shè)備數(shù)量。具體地，級聯(lián)的PD設(shè)備數(shù)量要滿足以下要求
所有ro設(shè)備所需的電源功率大小之和< PSE設(shè)備輸出的總電源功率大小。502、根據(jù)當(dāng)前情況，采用級聯(lián)方式將各個設(shè)備與PSE設(shè)備連接組成POE系統(tǒng)。在架構(gòu)過程中，可將各個設(shè)備如圖2所示依次串聯(lián)后與PSE設(shè)備的一個以太網(wǎng)接口連接，也可采用如圖3所示的連接方式，還可采用其他連接方式，具體不受限制，只要能夠節(jié)省所占用的PSE設(shè)備的端口資源即可。下述過程將以圖2的架構(gòu)為例進(jìn)行說明。503、在PSE設(shè)備和各設(shè)備端，分別通過主控單元設(shè)置本端的各以太網(wǎng)接口的限定電源輸出功率。504、PSE設(shè)備中的電源模塊啟動，將自身的類型和工作狀態(tài)發(fā)送至本端的POE控制單元，POE控制單元根據(jù)本端的主控單元設(shè)定的限定電源輸出功率輸出特定的電源功率至各以太網(wǎng)接口。505、與PSE設(shè)備連接的第一級設(shè)備接收PSE設(shè)備輸出的電源功率，首先利用其為本端的負(fù)載供電，將剩下的電源功率輸出至第二級ro設(shè)備；第二季PD設(shè)備以及之后的PD設(shè)備以此類推，均先滿足自身的供電需求，再將多余的電源功率輸出至下一級。至此，完成所有ro設(shè)備的供電過程。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種級聯(lián)的以太網(wǎng)電源供電系統(tǒng)，包括PSE設(shè)備和n個ro設(shè)備；所述PSE設(shè)備包括POE電源模塊、第一主控單元、第一 POE控制單元和至少ー個以太網(wǎng)接ロ ；所述PSE電源模塊，用于輸出電源功率至POE控制單元；所述第一主控單元，用于通過POE管理通信通道完成對POE控制單元的對外功率設(shè)置及狀態(tài)讀?。凰龅谝籔OE控制單元，用于控制有限個以太網(wǎng)接ロ，根據(jù)主控單元為各以太網(wǎng)接ロ設(shè)置的限定功率，將POE電源模塊輸出的電源功率配置到各以太網(wǎng)接口上輸出；其特征在干， 所述n個設(shè)備與PSE設(shè)備通過級聯(lián)方式連接；且每個設(shè)備包括第二 POE控制單元、DC/DC轉(zhuǎn)換單元、負(fù)載及至少兩個以太網(wǎng)接ロ，通過以太網(wǎng)接ロ分別與PSE設(shè)備/上一級ro設(shè)備和下ー級ro設(shè)備連接； 第二 POE控制單元，用于控制有限個以太網(wǎng)接ロ，將本端所接收到的電源功率分成兩部分，將其中一部分功率經(jīng)過DC/DC轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換處理后為本端的負(fù)載供電，將另一部分功率配置到各以太網(wǎng)接口上以輸出至下ー級ro設(shè)備。
2.如權(quán)利要求I所述級聯(lián)的以太網(wǎng)電源供電系統(tǒng)，其特征在于，所述ro設(shè)備還包括第二主控單元，用于通過POE管理通信通道完成對本端的第二 POE控制單元的對外功率設(shè)置及狀態(tài)讀取。
3.如權(quán)利要求I或2所述級聯(lián)的以太網(wǎng)電源供電系統(tǒng)，其特征在于，所述n個ro設(shè)備依次串聯(lián)。
4.如權(quán)利要求I或2所述級聯(lián)的以太網(wǎng)電源供電系統(tǒng)，其特征在于，所述PSE設(shè)備為交換機(jī)或者路由器。
5.一種級聯(lián)的以太網(wǎng)供電方法，其特征在于，該方法包括步驟 采用級聯(lián)方式將各個ro設(shè)備與PSE設(shè)備連接組成POE系統(tǒng)； 啟動PSE設(shè)備中的POE電源模塊，本端的POE控制單元輸出電源功率至各以太網(wǎng)接ロ ； 在電源功率輸出過程中，各級ro設(shè)備通過以太網(wǎng)接ロ接收上級設(shè)備輸出的電源功率，首先利用其為本端的負(fù)載供電，再將剩余電源功率通過以太網(wǎng)接ロ輸出至下ー級ro設(shè)備。
6.如權(quán)利要求5所述級聯(lián)的以太網(wǎng)供電方法，其特征在于，該方法還包括在構(gòu)建POE系統(tǒng)之前，根據(jù)PSE設(shè)備輸出的總電源功率和ro設(shè)備所需電源功率大小，確定可級聯(lián)的ro設(shè)備數(shù)量。
7.如權(quán)利要求6所述級聯(lián)的以太網(wǎng)供電方法，其特征在于，所述級聯(lián)的所有ro設(shè)備所需的電源功率大小之和< PSE設(shè)備輸出的總電源功率大小。
8.如權(quán)利要求5所述級聯(lián)的以太網(wǎng)供電方法，其特征在于，該方法還包括在PSE設(shè)備和各ro設(shè)備端，分別設(shè)置本端的各以太網(wǎng)接ロ的限定電源輸出功率。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種級聯(lián)的以太網(wǎng)電源供電系統(tǒng)及其以太網(wǎng)供電方法，其中的方法包括采用級聯(lián)方式將各個PD設(shè)備與PSE設(shè)備連接組成POE系統(tǒng)；啟動PSE設(shè)備中的POE電源模塊，本端的POE控制單元輸出電源功率至各以太網(wǎng)接口；在電源功率輸出過程中，各級PD設(shè)備通過以太網(wǎng)接口接收上級設(shè)備輸出的電源功率，首先利用其為本端的負(fù)載供電，再將剩余電源功率通過以太網(wǎng)接口輸出至下一級PD設(shè)備。本發(fā)明實(shí)施例采用級聯(lián)方式來構(gòu)建POE系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)PSE設(shè)備同時為較多數(shù)量的小功耗的PD設(shè)備供電的前提下，還能夠節(jié)省PSE設(shè)備的端口資源、簡化供電線路、合理有效地利用PSE設(shè)備輸出的電源功率。
文檔編號H04L12/10GK102761422SQ201210263179
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者熊悅, 袁永平 申請人:深圳市東微智能科技有限公司