CN102801535B - 以太网供电传输系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种以太网供电传输系统。该系统包括第一PSE控制模块、第二PSE控制模块、第一PD控制模块、第二PD控制模块、第一电源回路、第二电源回路和分别与所述第一PD控制模块和第二PD控制模块连接的调节模块；所述第一PSE控制模块用于通过所述第一电源回路为所述第一PD控制模块供电；所述第二PSE控制模块用于通过所述第二电源回路为所述第二PD控制模块供电；所述调节模块用于在所述第一PD控制模块和第二PD控制模块的输出匹配时，将所述第一PD控制模块输出的电压和所述第二PD控制模块输出的电压合路后输出给用电设备。本发明实施例可以提供大功率传输。

Description

以太网供电传输系统
技术领域
本发明涉及供电技术，尤其涉及一种以太网供电传输系统。
背景技术
以太网供电(Power over Ethernet，PoE)是指在现有以太网布线基础架构不做任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点、网络摄像机)传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。
一个完整的PoE系统包括供电端设备(Power Sourcing Equipment，PSE)和受电端设备(Powered Device，PD)，其中，PSE可以包括PSE控制模块和供电设备，PD设备可以包括PD控制模块和用电设备。PSE是为以太网客户端设备供电的设备，同时也是整个以太网供电过程的管理者，PD是接受供电的PSE负载，即PoE系统的客户端设备，PD中的用电设备可以为IP电话、网络安全摄像机、无线局域网接入点、掌上电脑或者移动电话充电器等以太网设备。PSE和PD之间包含四对双绞线，分别为两对的数据线对，对应的编号为(1、2)、(3、6)，以及两对的空余线对，对应的编号为(4、5)、(7、8)。现有技术中是同时使用两对双绞线回路提供供电，例如，使用两对数据线对组成的电源回路供电，或者，使用两对空余线对组成的电源回路供电。现有标准的以太网供电系统采用的供电电压在44～57V之间，典型值为48V，最大功率为25.5W。
在一体化全室外微波场景下，由于室外单元(Out Door Unit，ODU)功率较大，要求在ODU侧能够提供60W的功率。但是，现有采用两对双绞线回路提供供电的方案最多只能提供25.5W的功率，无法满足实际应用要求。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种以太网供电传输系统，实现大功率传输。
一种以太网供电传输系统，其包括：第一PSE控制模块、第二PSE控制模块、第一PD控制模块、第二PD控制模块、第一电源回路、第二电源回路和分别与所述第一PD控制模块和第二PD控制模块连接的调节模块；
所述第一PSE控制模块用于通过所述第一电源回路为所述第一PD控制模块供电；
所述第二PSE控制模块用于通过所述第二电源回路为所述第二PD控制模块供电；
所述调节模块用于在所述第一PD控制模块和第二PD控制模块的输出匹配时，将所述第一PD控制模块输出的电压和所述第二PD控制模块输出的电压合路后输出给用电设备。
由上述技术方案可知，本发明实施例通过在PoE系统中设置两组PSE控制模块和PD控制模块，并且采用两组电源回路为PD侧供电，可以实现大功率PoE传输，满足实际应用需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的PoE传输系统的一实施例的结构示意图；
图2为本发明提供的PoE传输系统的另一实施例的结构示意图；
图3为本发明实施例得到的0.5m网线测试数据结果图；
图4为本发明实施例得到的100m网线测试数据结果图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明提供的PoE传输系统的一实施例的结构示意图，参见图1，本实施例的PoE系统包括第一PSE控制模块11、第二PSE控制模块12、第一PD控制模块13、第二PD控制模块14、第一电源回路15、第二电源回路16和分别与所述第一PD控制模块13和第二PD控制模块14连接的调节模块17。所述第一PSE控制模块11通过所述第一电源回路15为所述第一PD控制模块13供电。所述第二PSE控制模块12通过所述第二电源回路16为所述第二PD控制模块14供电。所述调节模块17用于在所述第一PD控制模块13和第二PD控制模块14的输出匹配时，将所述第一PD控制模块13输出的电压和所述第二PD控制模块14输出的电压合路后输出给用电设备。
其中，第一电源回路15和第二电源回路16分别为两对数据线对或者两对空余线对组成的电源回路，本发明实施例中以第一电源回路15为两对数据线对组成的电源回路，第二电源回路16为两对空余线对组成的电源回路为例。
参见图1，两对数据线对对应的编号分别为1、2、3、6；两对空余线对对应的编号分别为4、5、7、8。其中，两对数据线对(1、2)和(3、6)组成第一电源回路15，两对空余线对(4、5)和(7、8)组成第二电源回路16。
而本发明实施例中，PSE侧同时采用包含两对数据线对和两对空余线对的4对双绞线为PD侧供电，实现传输功率的最大化。
本实施例中的第一PD控制模块和第二PD控制模块的输出匹配可以包括：两者输出的电压匹配，和/或，两者的输出电流匹配。其中的匹配是指电压差值或者电流差值在预设范围内。在电流匹配时可以是调节两者的输出电流直至匹配。
本实施例通过在PoE系统中设置两组PSE控制模块和PD控制模块，并且采用两组电源回路为PD侧供电，可以实现大功率PoE传输，满足实际应用需求。
图2为本发明提供的PoE传输系统的另一实施例的结构示意图，本实施例在图1所示的实施例的基础上，还包括供电设备21和稳压电源22，供电设备21用于输出供电电压，例如，提供36～76V之间的输入电压，稳压电压22分别与所述供电设备21以及所述第一PSE控制模块11和第二PSE控制模块12连接，用于对所述供电设备21输出的供电电压进行稳压处理，输出稳定的电压给所述第一PSE控制模块11和所述第二PSE控制模块12，例如，输出54V的恒定电压，从而提供较高的电压值以满足功率需求。
本实施例中，通过稳压电压将输入电压稳定在特定值，如54V，可以提高输入电压值，并保持输入电压的稳定。实现在输出功率不变的情况下回路上电流减小，减小回路上功率损耗，确保PD侧60W以上的功率输出。并且，采用稳定的电压，避免回路上电流突然增大引起的热量增加及突发事故等问题。
进一步地，本发明的另一实施例的系统的调节模块可以包括控制单元23和输出单元24。控制单元23分别与所述第一PD控制模块13和第二PD控制模块14连接，用于检测所述第一PD控制模块13输出的第一电压和第二PD控制模块14输出的第二电压，并在所述第一电压和第二电压匹配时输出第一控制信号。输出单元24分别与所述控制单元23以及所述第一PD控制模块13和第二PD控制模块14连接，用于在接收到所述控制单元23输出的所述第一控制信号后，将所述第一PD控制模块13输出的电压和所述第二PD控制模块14输出的电压合路后输出给用电设备，例如，输出给ODU。其中的匹配是指第一电压和第二电压基本相同，例如第一电压和第二电压的差值在预设范围内时则表明匹配。
其中，上述的输出单元24可以包括第一电压转换器241、第二电压转换器242和合并单元243。第一电压转换器241与所述第一PD控制模块13连接，用于对所述第一PD控制模块13输出的第一电压进行电压转换处理。第二电压转换器242与所述第二PD控制模块14连接，用于对所述第二PD控制模块14输出的第二电压进行电压转换处理。合并单元243分别与所述第一电压转换器241和第二电压转换器242连接，用于对所述第一电压转换器241电压转换后的第一电压以及所述第二电压转换器242电压转换后的第二电压进行合并处理，输出合并后的电压给用电设备。例如，该电压转换器可以为12V的电压转换器，用于将PD控制模块输出的电压转换成12V后输出，合并单元再将两个12V的电压合并后输出给用电设备，例如输出给ODU。其中，合并单元可以为加法器，合并处理可以是将两个12V的电压相加。
进一步地，本发明另一实施例的系统的调节模块还可以包括：均流单元25，均流单元25分别与所述第一电压转换器241和第二电压转换器242连接，用于检测所述第一电压转换器241输出的第一电流和所述第二电压转换器242输出的第二电流，并调节所述第一电流和所述第二电流，使得所述第一电流和第二电流匹配，以便所述第一PD控制模块和第二PD控制模块的输出匹配。其中，匹配是指第一电流和第二电流基本相同，例如在第一电流和第二电流的差值在预设范围内时则表明匹配。假设第一电流大于第二电流，该调节第一电流和第二电流可以是：均流单元25增加在第二PD控制模块14对应的电源回路上的电流需求，由于PoE系统中PSE侧会根据PD侧的需求供给相应的电压或电流，因此，此时可以增大第二电流，使得第一电流和第二电流基本相同。
本实施例通过采用均流单元，可以保证两个供电回路上电流均匀，解决了由于每对导线之间的直流阻抗不均衡导致通过不同线对之间的电流不均衡问题，有效避免一个电源回路电流过大而导致的过流保护问题。
另外，本发明另一实施例的系统还可以包括全局控制设备26，分别与第一PD控制模块和第二PD控制模块连接，全局控制设备26用于检测接入的第一PD控制模块和第二PD控制模块是否为标准PD控制模块，如果检测到为标准PD控制模块，则开启所述标准PD控制模块对应的PSE控制模块，以开启所述标准PD控制模块对应的电源回路的供电。例如，当接入的PD控制模块为标准PD控制模块时，该标准PD控制模块只会接在第一电源回路15或者第二电源回路16上，假设接在第一电源回路15上，则该全局控制设备26控制第一PSE开启，使得第一电源回路15开启。另外，如果存在第二电源回路，则为了保证安全还可以进一步包括关闭第二电源回路16，即控制第一电源回路15对应的PSE侧供电，而关闭第二电源回路16对应的PSE侧的供电。当然，如果是非标准PD控制模块则按照本发明上述实施例由第一电源回路15和第二电源回路16同时为PD侧供电。其中，全局控制设备26可以通过检测PD控制模块的特征电阻来确定其是否为标准PD控制模块，现有标准中已定义标准PD控制模块的特征电阻的值。
本实施例通过全局控制设备检测可以实现兼容标准PD设备。
基于上述实施例，本发明提供的方案的测试结果可以参见图3和图4，其中，图3为本发明实施例得到的0.5m网线测试数据结果图，图4为本发明实施例得到的100m网线测试数据结果图。从图3、4可以看出，本发明实施例在PD侧可以获取的功率较大，例如，均可以获取超过60W的功率。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种以太网供电传输系统，其特征在于，包括：
第一PSE控制模块、第二PSE控制模块、第一PD控制模块、第二PD控制模块、第一电源回路、第二电源回路和分别与所述第一PD控制模块和第二PD控制模块连接的调节模块；
所述第一PSE控制模块用于通过所述第一电源回路为所述第一PD控制模块供电；
所述第二PSE控制模块用于通过所述第二电源回路为所述第二PD控制模块供电；
所述调节模块用于在所述第一PD控制模块和第二PD控制模块的输出匹配时，将所述第一PD控制模块输出的电压和所述第二PD控制模块输出的电压合路后输出给用电设备；
所述第一电源回路和所述第二电源回路分别为两对数据线对或者两对空余线对组成的电源回路。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调节模块包括：
控制单元，分别与所述第一PD控制模块和第二PD控制模块连接，用于检测所述第一PD控制模块输出的第一电压和第二PD控制模块输出的第二电压，并在所述第一电压和第二电压匹配时输出第一控制信号；
输出单元，分别与所述控制单元以及所述第一PD控制模块和第二PD控制模块连接，用于在接收到所述控制单元输出的所述第一控制信号后，将所述第一PD控制模块输出的电压和所述第二PD控制模块输出的电压合路后输出给用电设备。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述输出单元包括：
第一电压转换器，与所述第一PD控制模块连接，用于对所述第一PD控制模块输出的第一电压进行电压转换处理；
第二电压转换器，与所述第二PD控制模块连接，用于对所述第二PD控制模块输出的第二电压进行电压转换处理；
合并单元，分别与所述第一电压转换器和第二电压转换器连接，用于对所述第一电压转换器电压转换后的第一电压以及所述第二电压转换器电压转换后的第二电压进行合并处理，输出合并后的电压给用电设备。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述调节模块还包括：
均流单元，分别与所述第一电压转换器和第二电压转换器连接，用于检测所述第一电压转换器输出的第一电流和所述第二电压转换器输出的第二电流，并调节所述第一电流和所述第二电流，使得所述第一电流和第二电流匹配，以便所述第一PD控制模块和第二PD控制模块的输出匹配。
5.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，还包括：
供电设备，用于输出供电电压；
稳压电源，分别与所述供电设备以及所述第一PSE控制模块和第二PSE控制模块连接，用于对所述供电设备输出的供电电压进行稳压处理，输出稳定的电压给所述第一PSE控制模块和所述第二PSE控制模块。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述稳压电源输出的稳定的电压为54V。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
全局控制设备，分别与第一PD控制模块和第二PD控制模块连接，用于检测接入的第一PD控制模块和第二PD控制模块是否为标准PD控制模块，如果检测到为标准PD控制模块，则开启所述标准PD控制模块对应的PSE控制模块，以开启所述标准PD控制模块对应的电源回路的供电。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述全局控制设备还用于：关闭所述标准PD控制模块不对应的PSE控制模块，以关闭所述标准PD控制模块对应的电源回路之外的电源回路的供电。
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