CN105048439B - 一种供电控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种供电控制方法和装置，装置包括：在位检测模块，用于检测PD设备是否在位；电流流量检测模块，用于检测PD设备上的电流流量是否过流或欠流；MCU控制模块，用于根据在位检测模块的在位检测结果和/或电流流量检测模块的电流流量检测结果判定对所述PD设备开启供电或禁止供电。本发明的供电控制方法和装置，通过采用上述技术方案，结合在位检测和电流流量的过流或欠流检测的结果并通过MCU来进行各种异常情况的判定和约束，从而使受电设备PD和供电设备PSE双方均有安全保障，提高系统的稳定性和耐用性，解决了现有技术中仅针对单一的过流保护或单一的在位检测，从而导致电源存在一系列异常形态的问题。

Description

一种供电控制方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种供电控制方法和装置。

背景技术

随着WLAN(Wireless Local Area Network，无线局域网)、VoIP(Voice overInternet Protocol，网络电话)、网络视频监控、WIFI(WirelessFidelity，无线宽带)等新业务的飞速发展，大量的WLAN访问点、IP(Internet Protocol，网络协议)电话、IP网络摄像头等基于IP的终端出现在工业现场和企事业单位，这些设备通常数量多、位置特殊、布线复杂、设备取电困难，其实施部署不仅消耗人力、物力，而且增加成本和建设时间。

PoE(Power Over Ethernet，有源以太网)供电的可靠长度为百米，通过这种方式，可以为各种楼宇、工业现场等基于IP设备集中供电。通过以太网线的连接实现对终端设备的供电。在目前基本都使用标准的PoE供电模式，然而PoE供电存在无法读取远端设备相关信息(例如设备类型)的问题，在PD(Powered Device，受电设备)故障的情况下无法通过软件判定故障类型，无法识别电源是否处于打嗝状态，其中打嗝状态是指电源供电不稳定，电平处于高低变化的状态中，PoE终端设备即PD设备将-48V的电压转换成5V电压的DC-DC(Direct Current，直流电)转换效率较低，短路电流过大容易损坏设备，设计成本较高。

标准的PoE供电过程，主要有以下四个阶段：

1)检测阶段(Detection)

PSE(Power-sourcing Equipment，供电设备)向PD正式供电之前，首先是检测阶段，以避免将48V电源加给非标准PD设备，对其造成危害。PSE会用2.8V～10V的探测电压检测电源输出线对之间的直流阻抗与阻容，以判断对端是否是标准的PD设备。IEEE802.3标准定义PD存在的特征：

a.直流阻抗在19K～26.5Kohm之间；

b.容值不超过150nF；如果检测到的特征阻容不符合以上标准定义的值，即认为对端设备为非标准PD，不进行供电。如果检测到的特征阻容符合以上标准定义的值，将进入第二阶段即分级阶段。

2)分级阶段(Classification)

一旦检测到对端是标准PD设备，PSE需要判断该PD设备的用电量，便于系统对电源进行管理。PSE利用一个15.5V～20.5V的探测电压来检测PD设备的功率级别。PD通过从线上吸收一个恒定电流(分级特征信号)向PSE表明自己所需的最大功率。PSE测量这个电流，以确定PD属于哪个功率级别。分级期间使用的PSE电流必须限制到100mA，以避免损坏PD，而且它的连接时间不能超过75ms，以对PD功耗加以控制。

按照802.3af标准定义，PSE最大功率和最大有效功率按如下方法计算：

最大功率：44V*0.35A＝15.4W(每端口最大输出功率)

最大有效功率：15.4W－0.35A*0.35A*20Ω＝12.95W(除去网线上的功率损耗，每端口下的PD设备能够有效利用的功率)

3)供电阶段(Powerup)

成功检测和分级后，PSE才会向PD正式供电。供电期间，PSE还要对每个端口的供电情况进行监视，提供欠压和过流保护。

4)断开阶段(Disconnection)

IEEE802.3af标准规定了两种方法让PSE检测PD是否断开，即DC断路检测法和AC(Alternating Current，交流电)断路检测法。

DC断路法根据从PSE流向PD的直流电流大小，判断PD是否在线。当电流在给定时间T(300ms～400ms)内保持低于阈值I(5mA～10mA)时，PSE就认为PD不存在，从而切断电源。这种的特点是，当PD工作在低功耗模式时，为避免掉线，PD必须周期性地从线上吸取一定的电流。

AC断路法是测量以太网端口的交流阻抗，当没有设备连接到PSE时，端口应该是高阻抗，可能达到几MΩ，而当接有PD时，端口的阻抗会小于26.5kΩ，如果PD消耗大量功率，那么阻抗通常会更低。

阶段1和阶段2(检测阶段和分级阶段)，PoE的标准严格控制了PD端的阻容特性，增加PD设计和调试难度。其分级阶段带有功率的限定，一旦分配了功率等级，系统上的端口功能就无法进行改变导致由于终端功率不均衡下无法对某个较大功率的PD设备进行正常供电。

阶段3(供电阶段)，PoE供电过程中如果出现异常现象会反复的去尝试供电。

阶段4(断电阶段)，通过电流的检测方法进行，若对端非常规设备，其电流满足要求的情况下则还是会出现误判定情况。

在现有技术中仅针对单一的过流保护或单一的在位检测，从而导致电源存在一系列异常形态的问题。

发明内容

本发明提供一种供电控制方法和装置，用以解决现有技术中仅针对单一的过流保护或单一的在位检测，从而导致电源存在一系列异常形态的问题。

本发明提供了一种供电控制装置，所述装置包括：

在位检测模块，用于检测受电设备PD设备是否在位；

电流流量检测模块，用于检测PD设备上的电流流量是否过流或欠流；

微处理机控制器MCU控制模块，用于根据在位检测模块的在位检测结果和/或电流流量检测模块的电流流量检测结果判定对所述PD设备开启供电或禁止供电。

本发明又提供了一种供电控制方法，所述方法包括：

检测PD设备是否在位；

检测PD设备上的电流流量是否过流或欠流；

根据在位检测结果和/或电流流量检测结果判定对所述PD设备开启供电或禁止供电。

本发明的供电控制方法和装置，通过采用上述技术方案，结合在位检测和电流流量的过流或欠流检测的结果并通过MCU来进行各种异常情况的判定和约束，从而使受电设备PD和供电设备PSE双方均有安全保障，提高系统的稳定性和耐用性，解决了现有技术中仅针对单一的过流保护或单一的在位检测，从而导致电源存在一系列异常形态的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明实施例一提供的供电控制方法装置结构示意图；

图2为在位检测模块结构示意图；

图3为在位检测模块电路示意图；

图4为电流流量检测模块结构示意图；

图5为电流流量检测模块电路示意图；

图6为本发明实施例二提供的供电控制系统示意图一；

图7为电源通断管理模块电路示意图一；

图8为电源通断管理模块电路示意图二；

图9为本发明实施例二提供的供电控制系统示意图二；

图10供电控制系统电路示意图；

图11为本发明实施例三提供的供电控制方法流程图。

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作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。

随着电子行业的发展，供电设备的安全性越来越重要，在现有技术中仅针对单一的过流保护或单一的在位检测，从而导致电源存在一系列异常形态的问题，本发明提出了一种全面解决供电设备的供电控制的方法、装置和系统。

图1为本发明实施例一提供的供电控制装置结构示意图，具体包括以下模块：

在位检测模块10，用于检测受电设备PD设备是否在位；

电流流量检测模块20，用于检测PD设备上的电流流量是否过流或欠流；

过流又称为过电流(overcurrent)，是指负载上的电流流量过高，超过某一额定电流，欠流是指负载上的电流流量过低，低于某一阈值电流。

MCU控制模块30，用于根据在位检测模块的在位检测结果和/或电流流量检测模块的电流流量检测结果判定对所述PD设备开启供电或禁止供电。

其中MCU(Microprocessor Control Unit)是指微处理机控制器。

本发明是结合在位检测和电流流量的过流或欠流检测的结果并通过MCU来进行各种异常情况的判定和约束，从而使受电设备PD和供电设备PSE双方均有安全保障，提高系统的稳定性和耐用性，解决了现有技术中仅针对单一的过流保护或单一的在位检测，从而导致电源存在一系列异常形态的问题，本装置中的在位检测模块和电流流量检测模块通过硬件实现，MCU控制模块通过软件实现，通过软硬件结合的方式提高了供电控制装置的灵活性，使得可以通过软件查询受电设备的各种异常状态信息，并且降低现有供电设备和受电设备的供电控制的设计成本。

具体的，MCU控制模块可以用于当所述在位检测模块首次检测到所述PD设备从不在位状态变更为在位状态后，记录所述PD设备在位次数，如果所述PD设备在位次数大于第一阈值，则对所述PD设备开启供电。

当MCU控制模块在所述在位检测模块首次检测到PD设备从不在位状态变更为在位状态时，说明PD设备是首次插入，则需要检测到PD设备是稳定的在位状态后才可开启供电，从具体实现上来说，如连续检测到PD设备在位次数大于第一阈值，则认为PD设备是稳定的在位状态，例如第一阈值可以是10，具体数值不限于此。

本发明通过在位检测能在电源供电前判定受电设备是否在位，在稳定状态下才对受电设备供电，解决了热拔插引起电源冲击和抖动的问题，保护供电设备和受电设备的安全。

此外，MCU控制模块还可以用于根据在位检测模块的在位检测结果，记录所述PD设备的在位状态在第一设定时间内变化次数，当所述变化次数超过第二阈值时，对所述PD设备禁止供电，记录所述PD设备在位次数，直至连续检测到所述PD设备在位次数大于第三阈值，则对所述PD设备开启供电。

当MCU控制模块根据在位检测模块的在位检测结果，记录所述PD设备的在位状态在第一设定时间内变化次数，当所述变化次数超过第二阈值时，表示PD设备在在位状态在不停地变化，此时如果供电也会引起电源的冲击和抖动等问题，因此对PD设备禁止供电，直至检测到PD设备已经稳定地插入到PSE设备的供电接口上，即连续检测到PD设备在位次数大于第三阈值时，才对PD设备开始供电。

其中第二阈值可以为30，但不限于此，第三阈值可以与第一阈值相同，也可以与第一阈值不同。

另外，在位检测模块还用于当PD设备不在位时，检测所述PD设备处于短路状态还是断路状态；MCU控制模块还可以用于当所述电流流量检测模块检测到所述PD设备上的电流流量过流后，断开供电并且，当所述在位检测模块检测到所述PD设备为短路状态，则对所述PD设备禁止供电。

出现过流的一种情况是电源负载电路出现异常，比如PD设备被短路或PD设备阻抗非常小则会导致过流，PD设备为短路状态至少包括PD设备被短路或PD设备阻抗小于特定阈值的情况，此时为了进行过流保护，则对PD设备禁止供电，本发明通过在供电过程中发现过流后进行在位检测，实现了实时的过流保护。

或者，MCU控制模块还可以用于当所述电流流量检测模块检测到所述PD设备上的电流流量欠流后，断开供电并且当所述在位检测模块检测到所述PD设备为断路状态，则对所述PD设备禁止供电。

PD设备为断路状态至少包括PD设备拔除或PD设备连接线路上断开的情况，此时无需再为PD设备供电，本发明通过在供电过程中发现欠流后进行在位检测，在不必要供电的情况下禁止供电，减少了PSE供电电源的损耗。

再一方面，MCU控制模块还可以用于当所述电流流量检测模块检测到所述PD设备上的电流流量过流后，断开供电并且当所述在位检测模块检测到所述PD设备在位时，对所述PD设备开启供电，如上述检测到PD设备上的电流流量过流-断开供电-检测到PD设备在位-开启供电过程连续出现次数大于第四阈值，则对所述PD设备禁止供电。

当MCU控制模块检测到不停的出现PD设备上的电流流量过流-断开供电-检测到PD设备在位-开启供电循环，则说明电源进入了打嗝状态，这种状态会对PSE供电电源造成很大的损伤，需要对PD设备禁止供电以阻断对PSE供电电源的伤害，其中第四阈值可以为10，但不限于此。

或者，MCU控制模块还可以用于当所述电流流量检测模块检测到所述PD设备上的电流流量欠流后，断开供电并且当所述在位检测模块检测到所述PD设备在位时，对所述PD设备开启供电，如上述检测到PD设备上的电流流量欠流-断开供电-检测到PD设备在位-开启供电过程连续出现次数大于第四阈值，则对所述PD设备禁止供电。

同样，当MCU控制模块检测到不停的出现PD设备上的电流流量欠流-断开供电-检测到PD设备在位-开启供电循环，则说明电源进入了打嗝状态，这种状态会对PSE供电电源造成很大的损伤，需要对PD设备禁止供电以阻断对PSE供电电源的伤害，其中第四阈值可以为10，但不限于此。

进一步的，MCU控制模块在对所述PD设备禁止供电后还可以用于当检测到PD设备在位状态发生变化后，重新根据在位检测模块的在位检测结果和/或电流流量检测模块的电流流量检测结果判定对所述PD设备开启供电或禁止供电。

当检测到PD设备的在位状态发生变化，说明PD设备进行过热插拔，则可以重新根据在位检测结果、电流流量检测结果判定对PD设备是否供电。

本发明在PSE供电电源反复出现打嗝状态的情况下，能够及时制止供电，能够有效提供供电设备的稳定性，并且在PD设备在位状态发生变化时及时进行调整和重新判断，以使系统恢复正常时能够及时对PD设备重新供电，提升了供电系统的运行效率。

在位检测模块10通过硬件实现，具体可以划分为以下单元，如图2所示：

辅助探测电源101，连接在位检测分压单元103，用于在在位检测状态下进行供电；

辅助探测电源采用低于PSE供电电源的电压，用于在检测PD设备是否在位时对检测电路进行供电。

电源隔离单元102，其一端连接在位检测分压单元103，另一端连接于供电设备PSE设备与PD设备之间，用于在在位检测状态下导通辅助探测电源进行供电，在非在位检测状态下截断辅助探测电源以使PSE设备的电源进行供电；

电源隔离单元最简单的一种实现可以为二级管，在位检测状态下，PSE供电电源断开，电源隔离单元可以导通辅助探测电源，使其为在位检测电路进行供电，非在位检测状态下，PSE电源正常供电，电源隔离单元截断辅助探测电源，以免其影响PSE供电电源对PD设备的正常供电。

除了二级管之外，电源隔离单元还可以采用其它较为复杂的电路设计，只要该电路能够实现在在位检测状态下导通辅助探测电源进行供电，在非在位检测状态下截断辅助电源以使PSE设备的电源进行供电即可。

在位检测分压单元103，连接于辅助探测电源101和电源隔离单元102之间，用于在在位检测状态下进行分压；

在位检测分压单元最简单的一种实现可以为一个分压电阻，用于实现在位检测时的分压，从而使得在位检测数据采集单元在PD设备在位和不在位时检测到的电压值不同，并根据检测到的不同的电压值来判断PD设备是否在位。

除了分压电阻之外，在位检测分压单元还可以采用其它较为复杂的电路设计，只要该电路能够实现在在位检测状态下进行分压即可。

在位检测数据采集单元104，其一端连接于在位检测分压单元103和电源隔离单元102之间，另一端连接到MCU控制模块30，用于采集在位检测分压单元103和电源隔离单元102之间的电压。

在位检测数据采集单元通过采集在位检测分压单元和电源隔离单元之间的电压，可以根据采集到的不同的电压值判断PD设备是否在位。

在位检测数据采集单元可以为ADC(Analog-to-Digital Converter，模数变换器)数据采集方式，即将采集到的电压的模拟信号转换为数字信号，再送到MCU进行处理，模拟信号转换为数字信号可以在在位检测数据采集单元中完成，也可以在MCU中完成。

图3给出了一种在位检测模块的电路示意图，该电路图仅给出了一种示例，具体的电路设计方式不限于此。

在图3中，PD设备连接在Vport_POS1和GND(地)之间，2端连接到PSE设备，VDD3.3V为辅助探测电源，其供电电压为3.3V，D286FM4004为电源隔离单元，R2935为在位检测分压电元，其电阻值为1kΩ，DET_3.3V_ADC_1为在位检测数据采集单元。

如果PD设备的负载特征电阻为1.5kΩ，则当PD设备在不位时，由于检测电路断开，DET_3.3V_ADC_1检测到的电压为3.3V，当PD设备在位时，检测电路通过PD负载连通，DET_3.3V_ADC_1检测到的电压为3.3*(1.5/(1+1.5))＝1.98V，因此通过DET_3.3V_ADC_1检测到的电压值来判断PD设备是否在位。

电流流量检测模块20通过硬件实现，具体可以划分为以下单元，如图4所示：

电流流量检测分压单元201，其一端连接PD设备，另一端接地，用于在进行电流流量检测时将流过PD设备的电流转换成电压；

电流流量检测分压单元最简单的一种实现可以为一个分压电阻，通常这个分压电阻的阻值会设计的非常小，远小于PD设备的负载特征电阻值，以使其尽量减小对于PSE设备给PD设备供电时造成的影响，并且节省了分压电阻上的功耗。

除此之外，电流流量检测分压单元还可以采用其它较为复杂的电路设计，只要该电路能够实现在进行电流流量检测时将流过PD设备的电流转换成电压即可。

运算放大单元202，其两端分别连接电流流量检测分压单元201的两端，用于对电流流量检测分压单元201两侧的电压进行放大；

由于电流流量检测分压单元的特征阻值很小，其两端分得的电压值也很小，需要使用运算放大单元对其两端的电压值进行放大，以获得较大的测量电压，以减小测量的误差。

电流流量检测数据采集单元203，连接运算放大单元202，用于采集运算放大单元202的输出电压。

电流流量检测数据采集单元通过采集运算放大单元的输出电压，通过采集到的电压值判断是否出现过流或欠流。

电流流量检测数据采集单元可以为ADC(Analog-to-Digital Converter，模数变换器)数据采集方式，即将采集到的电压的模拟信号转换为数字信号，再送到MCU进行处理，模拟信号转换为数字信号可以在在位检测数据采集单元中完成，也可以在MCU中完成。

图5给出了一种电流流量检测模块的电路示意图，该电路图仅给出了一种示例，具体的电路设计方式不限于此。

在图5中，Vport_NEG1连接PD负载的一端，R20为电流流量检测分压单元，其电阻值为0.5Ω，R20的两端接运算放大单元，其中运算放大单元使用了一个运算放大器TLV2372，R20的两端探测点作为TLV2372的输入，结合一些外围的电路设计，最终TLV2372的输出CUR_12V_ADC_1即为电流流量检测数据采集单元。

以图5为例，如流过R20的电流为542mA，在R20上产生0.271V的电压差，由运算放大器虚断(虚拟断路)可知，TLV2372的输入端2和3没有电流流过，则流过R5和R10的电流相等，流过R1和R3的电流相等，因此：

(V2-Vy)/R5＝Vy/(R10+R13) (a)

(V1-Vx)/R3＝(Vx-Vout)/(R1+R2) (b)

由运算放大器虚短(虚拟短路)可知：

Vx＝Vy (c)

当流过R20的电流从0～1000mA变化时，R20两端电压

V1-V2＝0～0.5V (d)

将(c)(d)式代入(b)式得到：

(V2+(0～0.5)-Vy)/R3＝(Vy-Vout)/(R1+R2) (e)

如果R3＝R5，R10+R13＝R1+R2，则(e)-(a)得到：

Vout＝-(0～0.5)(R1+R2)/R3 (f)

图中(R1+R2)/R3＝59k/10k＝5.9，则：

Vout＝-(0～0.5)*5.9＝-(0～2.95)V

将电流反接即得到Vout＝+(0～2.95)V

由此可知，通过对Vout电压值的范围可以判断是否出现过流或欠流。

图6为本发明实施例二提供的一种供电控制系统示意图，该系统包括上述的供电控制装置1、PSE设备2、PD设备3以及电源通断管理模块40，其中电源通断管理模块40，连接于PSE设备2和PD设备3之间，用于根据MCU控制模块30的指示开启或禁止PSE设备2对PD设备3的供电。

电源通断管理模块可以通过MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor，金属-氧化物-绝缘体场效应晶体管)来实现，也可以使用其它集成了MOS管功能的器件等方式来实现。以MOS管为例，可以使用PNP型MOS管，也可以使用NPN型MOS管。

图7和图8分别给出了两种电源通断管理模块电路示意图，CUR_12V_EN1连接MCU控制模块的输出，MCU控制模块通过控制CUR_12V_EN1的输出电压来控制MOS管的通断，VDD12V连接PSE设备供电端口，漏级(P1_D_1)连接PD设备的一端。

如图7使用的是PNP型MOS管，当MCU控制模块需要使PSE设备对PD设备供电时，则控制CUR_12V_EN1为高电压，通过三极管Q200的反向作用，使得栅级(P1_G_1)为低电压，此时源极(P1_S_1)和漏极(P1_D_1)导通，PSE设备对PD设备供电；当MCU控制模块需要使PSE设备对PD设备断开供电时，则控制CUR_12V_EN1为低电压，通过三极管Q200的反向作用，使得栅级(P1_G_1)为高电压，此时源极(P1_S_1)和漏极(P1_D_1)断开，PSE设备对PD设备断开供电。

如图8使用的是NPN型MOS管，当MCU控制模块需要使PSE设备对PD设备供电时，则控制CUR_12V_EN1为高电压，通过三极管Q126和Q124的两次反向作用，使得栅级(P1_G_1)为高电压，此时源极(P1_S_1)和漏极(P1_D_1)导通，PSE设备对PD设备供电；当MCU控制模块需要使PSE设备对PD设备断开供电时，则控制CUR_12V_EN1为低电压，通过三极管Q126和Q124的两次反向作用，使得栅级(P1_G_1)为低电压，此时源极(P1_S_1)和漏极(P1_D_1)断开，PSE设备对PD设备断开供电。

进一步的，如图9所示，供电控制系统还可以包括CPU50和集中控制模块60，其中：

集中控制模块60用于根据CPU50和MCU控制模块30的指示控制对PD设备3开启或禁止供电；

所述电源通断管理模块40，用于根据集中控制模块60的指示开启或禁止PSE设备2对PD设备3的供电。

集中控制模块可以通过CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)实现，例如可以将CPU的控制输出与MCU控制模块的控制输出做与逻辑，使得根据两者的输出结果共同控制PSE设备对PD设备的供电，需要说明的是，这里仅仅为一个示例，具体的实现方式不限于此。

图10为供电控制系统的电路示意图，该电路图中给出了一种较优的实施方式，图中给出了在位检测模块和电流流量检测模块相结合的电路示意图，其中VDD12V连接PSE设备的供电端口，Vport_POS1和Vport_NEG1分别接到PD设备两端，DET_IN1_P和DET_IN1_N连接运算放大单元，运算放大单元的电路图与图5中运算放大单元的电路图相同，DET_3.3V_ADC_1连接MCU控制单元的输入之一，CUR_12V_EN1连接MCU控制单元的输出，图中的MOS管可以使用FDMA3023PZ实现。

图11为本发明实施例三提供的供电控制方法流程图，所述方法包括以下步骤：

S1，检测PD设备是否在位；

S2，检测PD设备上的电流流量是否过流或欠流；

S3，根据在位检测结果和/或电流流量检测结果判定对所述PD设备开启供电或禁止供电。

本发明是结合在位检测和电流流量的过流或欠流检测的结果并通过MCU来进行各种异常情况的判定和约束，从而使受电设备PD和供电设备PSE双方均有安全保障，提高系统的稳定性和耐用性，解决了现有技术中仅针对单一的过流保护或单一的在位检测，从而导致电源存在一系列异常形态的问题。

其中S3可以包括以下步骤一到步骤四中的至少一个步骤：

步骤一，当首次检测到所述PD设备从不在位状态变更为在位状态后，记录所述PD设备在位次数，如果连续检测到所述PD设备在位次数大于第一阈值，则对所述PD设备开启供电。

当首次检测到PD设备从不在位状态变更为在位状态时，说明PD设备是首次插入，则需要检则到PD设备是稳定的在位状态后才可开启供电，从具体实现上来说，如连续检测到PD设备在位次数大于第一阈值，则认为PD设备是稳定的在位状态，例如第一阈值可以是10，具体数值不限于此。

本发明通过在位检测能在电源供电前判定受电设备是否在位，在稳定状态下才对受电设备供电，解决了热拔插引起电源冲击和抖动的问题，保护供电设备和受电设备的安全。

步骤二，根据在位检测结果，记录所述PD设备的在位状态在第一设定时间内变化次数，当所述变化次数超过第二阈值时，对所述PD设备禁止供电，记录所述PD设备在位次数，直至连续检测到所述PD设备在位次数大于第三阈值则对所述PD设备开启供电。

当检测到PD设备的在位状态在第一设定时间内变化次数超过第二阈值时，表示PD设备在在位状态在不停地变化，此时如果供电也会引起电源的冲击和抖动等问题，因此对PD设备禁止供电，直至检测到PD设备已经稳定地插入到PSE设备的供电接口上，即连续检测到PD设备在位次数大于第三阈值时，才对PD设备开始供电。

其中第二阈值可以为30，但不限于此，第三阈值可以与第一阈值相同，也可以与第一阈值不同。

步骤三，当PD设备不在位时，检测所述PD设备处于短路状态还是断路状态；

当检测到所述PD设备上的电流流量过流后，断开供电并且对所述PD设备进行在位检测，当检测到所述PD设备为短路状态，则对所述PD设备禁止供电；或者，检测到所述PD设备上的电流流量欠流后，断开供电并对所述PD设备进行在位检测，当检测到所述PD设备为断路状态则对所述PD设备禁止供电。

出现过流的一种情况是电源负载电路出现异常，比如PD设备被短路或PD设备阻抗非常小则会导致过流，PD设备为短路状态至少包括PD设备被短路或PD设备阻抗小于特定阈值的情况，此时为了进行过流保护，则对PD设备禁止供电，本发明通过在供电过程中发现过流后进行在位检测，实现了实时的过流保护。

PD设备为断路状态至少包括PD设备拔除或PD设备连接线路上断开的情况，此时无需再为PD设备供电，本发明通过在供电过程中发现欠流后进行在位检测，在不必要供电的情况下禁止供电，减少了PSE供电电源的损耗。

步骤四，检测到所述PD设备上的电流流量过流后，断开供电并且对所述PD设备进行在位检测，当检测到所述PD设备在位时，对所述PD设备开启供电，如上述检测到PD设备上的电流流量过流-断开供电-检测到PD设备在位-开启供电过程连续出现次数大于第四阈值，则对所述PD设备禁止供电；或者，检测到所述PD设备上的电流流量欠流后，断开供电并且对所述PD设备进行在位检测，当检测到所述PD设备在位时，对所述PD设备开启供电，如上述检测到PD设备上的电流流量欠流-断开供电-检测到PD设备在位-开启供电过程连续出现次数大于第四阈值，则对所述PD设备禁止供电。

当检测到不停的出现PD设备上的电流流量过流-断开供电-检测到PD设备在位-开启供电循环，则说明电源进入了打嗝状态，这种状态会对PSE供电电源造成很大的损伤，需要对PD设备禁止供电以阻断对PSE供电电源的伤害，其中第四阈值可以为10，但不限于此。

同样，当检测到不停的出现PD设备上的电流流量欠流-断开供电-检测到PD设备在位-开启供电循环，则说明电源进入了打嗝状态，这种状态会对PSE供电电源造成很大的损伤，需要对PD设备禁止供电以阻断对PSE供电电源的伤害，其中第四阈值可以为10，但不限于此。

此外，在步骤四之后还可以包括：

步骤五，在对所述PD设备禁止供电后，当检测到PD设备在位状态发生变化后，重新根据在位检测结果和/或电流流量检测结果判定对所述PD设备开启供电或禁止供电。

当检测到PD设备的在位状态发生变化，说明PD设备进行过热插拔，则可以重新根据在位检测结果、电流流量检测结果判定对PD设备是否供电。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的模块或单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到至少两个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块或单元来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

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 (10)

1.一种供电控制装置，其特征在于，所述装置包括：

在位检测模块，用于根据采集到的不同电压值检测受电设备PD设备是否在位；

电流流量检测模块，用于检测PD设备上的电流流量是否过流或欠流；

微处理机控制器MCU控制模块，用于根据在位检测模块的在位检测结果和/或电流流量检测模块的电流流量检测结果判定对所述PD设备开启供电或禁止供电；

其中，所述MCU控制模块具体用于根据在位检测模块的在位检测结果，记录所述PD设备的在位状态在第一设定时间内变化次数，当所述变化次数超过第二阈值时，对所述PD设备禁止供电，记录所述PD设备在位次数，直至连续检测到所述PD设备在位次数大于第三阈值，则对所述PD设备开启供电。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述MCU控制模块具体用于当所述在位检测模块首次检测到所述PD设备从不在位状态变更为在位状态后，记录所述PD设备在位次数，如果所述PD设备在位次数大于第一阈值，则对所述PD设备开启供电。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述在位检测模块还用于当PD设备不在位时，检测所述PD设备处于短路状态还是断路状态；

所述MCU控制模块具体用于当所述电流流量检测模块检测到所述PD设备上的电流流量过流后，断开供电并且当所述在位检测模块检测到所述PD设备为短路状态，则对所述PD设备禁止供电；

或者，所述MCU控制模块具体用于当所述电流流量检测模块检测到所述PD设备上的电流流量欠流后，断开供电并且当所述在位检测模块检测到所述PD设备为断路状态，则对所述PD设备禁止供电。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述MCU控制模块具体用于当所述电流流量检测模块检测到所述PD设备上的电流流量过流后，断开供电并且当所述在位检测模块检测到所述PD设备在位时，对所述PD设备开启供电，如上述检测到PD设备上的电流流量过流-断开供电-检测到PD设备在位-开启供电过程连续出现次数大于第四阈值，则对所述PD设备禁止供电；

或者，所述MCU控制模块具体用于当所述电流流量检测模块检测到所述PD设备上的电流流量欠流后，断开供电并且当所述在位检测模块检测到所述PD设备在位时，对所述PD设备开启供电，如上述检测到PD设备上的电流流量欠流-断开供电-检测到PD设备在位-开启供电过程连续出现次数大于第四阈值，则对所述PD设备禁止供电。

5.根据权利要求1-4任一项所述的装置，其特征在于，所述在位检测模块包括：

辅助探测电源，连接在位检测分压单元，用于在在位检测状态下进行供电；

电源隔离单元，其一端连接在位检测分压单元，另一端连接于供电设备PSE设备与PD设备之间，用于在在位检测状态下导通辅助探测电源进行供电，在非在位检测状态下截断辅助探测电源以使PSE设备的电源进行供电；

在位检测分压单元，连接于辅助探测电源和电源隔离单元之间，用于在在位检测状态下进行分压；

在位检测数据采集单元，其一端连接于在位检测分压单元和电源隔离单元之间，另一端连接到MCU控制模块，用于采集在位检测分压单元和电源隔离单元之间的电压。

6.根据权利要求1-4任一项所述的装置，其特征在于，所述电流流量检测模块包括：

电流流量检测分压单元，其一端连接PD设备，另一端接地，用于在进行电流流量检测时将流过PD设备的电流转换成电压；

运算放大单元，其两端分别连接电流流量检测分压单元的两端，用于对电流流量检测分压单元两侧的电压进行放大；

电流流量检测数据采集单元，连接运算放大单元，用于采集运算放大单元的输出电压。

7.一种供电控制方法，其特征在于，所述方法包括：

根据采集到的不同电压值检测PD设备是否在位；

检测PD设备上的电流流量是否过流或欠流；

根据在位检测结果和/或电流流量检测结果判定对所述PD设备开启供电或禁止供电；

其中，所述根据在位检测结果和/或电流流量检测结果判定对所述PD设备开启供电或禁止供电包括：

根据在位检测结果，记录所述PD设备的在位状态在第一设定时间内变化次数，当所述变化次数超过第二阈值时，对所述PD设备禁止供电，记录所述PD设备在位次数，直至连续检测到所述PD设备在位次数大于第三阈值则对所述PD设备开启供电。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据在位检测结果和/或电流流量检测结果判定对所述PD设备开启供电或禁止供电包括：

当首次检测到所述PD设备从不在位状态变更为在位状态后，记录所述PD设备在位次数，如果连续检测到所述PD设备在位次数大于第一阈值，则对所述PD设备开启供电。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括，

当PD设备不在位时，检测所述PD设备处于短路状态还是断路状态；

所述根据在位检测结果和/或电流流量检测结果判定对所述PD设备开启供电或禁止供电包括：

当检测到所述PD设备上的电流流量过流后，断开供电并且对所述PD设备进行在位检测，当检测到所述PD设备为短路状态，则对所述PD设备禁止供电；

或者，检测到所述PD设备上的电流流量欠流后，断开供电并且对所述PD设备进行在位检测，当检测到所述PD设备为断路状态，则对所述PD设备禁止供电。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据在位检测结果和/或电流流量检测结果判定对所述PD设备开启供电或禁止供电包括：

检测到所述PD设备上的电流流量过流后，断开供电并且对所述PD设备进行在位检测，当检测到所述PD设备在位时，对所述PD设备开启供电，如上述检测到PD设备上的电流流量过流-断开供电-检测到PD设备在位-开启供电过程连续出现次数大于第四阈值，则对所述PD设备禁止供电；

或者，检测到所述PD设备上的电流流量欠流后，断开供电并且对所述PD设备进行在位检测，当检测到所述PD设备在位时，对所述PD设备开启供电，如上述检测到PD设备上的电流流量欠流-断开供电-检测到PD设备在位-开启供电过程连续出现次数大于第四阈值，则对所述PD设备禁止供电。