CN106953734B - 一种供电方法，供电设备及受电设备 - Google Patents

Abstract

一种供电方法，供电设备及受电设备，该供电方法为：供电设备包括至少两个电源模块，对接入的X个受电设备进行功率检测，在检测到任意一个受电设备的功率在预设的功率检测周期内增加预设功率变量时，计算所述X个受电设备的功率需求量，当功率需求量大于处于供电状态的M个电源模块的供电功率时，接通处于断开状态的N个电源模块。这样，不仅能够避免因负载突然增大导致过流关断或烧毁使得供电系统异常的问题，还能够使供电设备正常工作在较大负载下，提高供电设备的供电效率，优化供电系统的性能。

Description

一种供电方法，供电设备及受电设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种供电方法，供电设备及受电设备。

背景技术

在以太网供电(Power Over Ethernet，简称POE)系统中，供电设备(PowerSourcing Equipment，简称PSE)为至少一个受电设备(Powered Device，简称PD)提供电源。PSE的供电效率与输出功率有关，在PSE的输入功率不变的情况下，输出功率越大，PSE的供电效率越高。大功率PSE电源具有在输出低功率时效率低的固有特点。当PSE供电的所有PD端均处于低功耗状态时，比如，均处于待机状态，则PSE的效率就会非常低，这样，不利于节能减排，浪费了大量能源。

现有技术中，PSE根据PD的实际消耗功率来调整输出功率，当PSE的负载突然增大时，如某一个PD由待机状态开启，则PSE并不能及时的调整输出功率，这样很可能导致电路过流关断，甚至烧毁，从而供电系统异常。

发明内容

本申请提供一种供电方法，供电设备及受电设备，用以解决低功率输出时供电效率低、以及负载增大时导致供电系统异常的问题。

本申请提供的具体技术方案如下：

第一方面，提供一种供电方法，包括：

供电设备对接入所述供电设备的X个受电设备进行功率检测，所述供电设备包括至少两个电源模块，所述至少两个电源模块中有M个电源模块处于供电状态，其中，M≥1，X≥1，M、X为正整数；

所述供电设备检测到所述X个受电设备中的任意一个受电设备的功率在预设的功率检测周期内增加预设功率变量时，计算所述X个受电设备的功率需求量；

当所述X个受电设备的功率需求量大于所述M个电源模块的供电功率时，所述供电设备接通所述至少两个电源模块中处于断开状态的N个电源模块，以使所述至少两个电源模块中(M+N)个电源模块为所述X个受电设备供电，N≥1，N为正整数。

通过受电设备在功率变化之前增加一个能够让供电设备感知到的较小功率增量，而不是突然增大，可以将受电设备的功率变化通过预通知的方法让供电设备感知到，这样，避免因负载突然增大导致过流关断或烧毁使得供电系统异常的问题，还能够使供电设备正常工作在较大负载下，提高供电设备的供电效率，优化供电系统的性能。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述供电设备计算所述X个受电设备的功率需求量，包括：

所述供电设备根据增加所述预设功率变量的各个受电设备的目标功率，计算所述X个受电设备的功率需求量。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述(M+N)个电源模块的功率裕量，大于或等于所述预设功率变量的X倍；

所述(M+N)个电源模块的功率裕量为所述(M+N)个电源模块在满足所述X个受电设备的功率需求量后剩余的功率。接入N个电源模块后，处于供电状态的(M+N)个电源模块可供应的功率能够支撑X个受电设备均增加预设功率变量所需的功率，保证受电设备在通过上述预通知的方法让供电设备感知到功率变化时，不会发生供电设备供应功率不足的问题。

结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，还包括：

所述供电设备未检测到所述X个受电设备中的任意一个受电设备在预设的功率检测周期内增加所述预设功率变量时，

若所述供电设备确定所述X个受电设备消耗的总功率递增，则所述供电设备在所述M个电源模块的功率裕量小于所述预设功率变量的X倍之前，逐个接通所述至少两个电源模块中处于断开状态的电源模块；所述M个电源模块的功率裕量为所述M个电源模块在满足所述X个受电设备的功率需求量后剩余的功率。这样，考虑到了受电设备的功率缓慢增加的情况，供电设备通过对X个受电设备消耗的总功率的检测，保证当前处于供电状态的电源模块能够满足接入的受电设备的功率需求量，且剩余的功率能够保证当X个受电设备均增加预设功率变量时供电系统能够正常运行。

结合第一方面，在第一方面的第四种可能的实现方式中，还包括：

所述供电设备未检测到所述X个受电设备中的任意一个受电设备在预设的功率检测周期内增加所述预设功率变量时，

若所述供电设备确定所述X个受电设备消耗的总功率递减，则所述供电设备在(M-1)个电源模块的功率裕量不小于所述预设功率变量的X倍之后，关断所述处于供电状态的M个电源模块中的一个；所述(M-1)个电源模块的功率裕量为所述(M-1)个电源模块在满足所述X个受电设备的功率需求量后剩余的功率。这样，保证处于供电状态的供电模块的功率裕量不至于过多，刚好或者稍大于预设功率变量的X倍，处于供电状态的供电模块都可以工作在较大负载下，提高供电设备的供电效率。

结合第一方面和第一方面的第一种至第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述预设的功率检测周期大于或等于所述X个受电设备中任意一个受电设备增加所述预设功率变量所用的时间；保证供电设备在功率检测周期内能够检测到所述X个受电设备中任意一个受电设备增加所述预设功率变量，也就是保证供电设备能够感知到受电设备通过预通知的方法通知的功率变化。

所述预设功率变量大于所述X个受电设备中任意一个受电设备的功率波动变量。这样，受电设备正常的功率波动不会被供电设备误认为预设功率变量，保证供电设备检测的准确性。

第二方面，提供一种供电方法，包括：

受电设备在功率调整时长内控制所述受电设备的功率增加预设功率变量至中间功率，并在预设的等待时长内维持所述受电设备的功率不大于所述中间功率；所述功率调整时长小于供电设备预设的功率检测周期；在经过所述预设的等待时长后，所述受电设备控制所述受电设备的功率由所述中间功率增加至目标功率；

所述受电设备通过所述供电设备提供的电力在所述目标功率下工作。

这样，受电设备能够将功率变化通过预通知的方法让供电设备感知到，而不是突然增大，不仅能够避免因负载突然增大导致过流关断或烧毁使得供电系统异常的问题，还能够使供电设备正常工作在较大负载下，提高供电设备的供电效率，优化供电系统的性能。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，

所述功率调整时长与所述预设的等待时长之和，至少大于所述功率检测周期与所述供电设备的供电响应时长之和；这样，能为供电设备留有足够的时间计算并控制电源模块的接入。

所述预设功率变量大于所述受电设备的功率波动变量。这样，受电设备正常的功率波动不会被供电设备误认为预设功率变量，保证供电设备检测的准确性。

第三方面，提供一种供电设备，该供电设备具有实现上述第一方面和第一方面的第一种至第五种可能的实现方式中的任一种方法设计中供电设备行为的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，供电设备的结构中包括至少两个电源模块，功率检测电路和处理器：

所述至少两个电源模块中有M个电源模块处于供电状态，用于为接入所述供电设备的X个受电设备供电，M≥1，X≥1，M、X为正整数；

所述功率检测电路用于检测所述X个受电设备中每一个受电设备的电压值、电流值；

所述处理器用于对所述功率检测电路检测到的所述电压值、所述电流值进行计算、平滑滤波等处理，获得相应的功率，并且，所述处理器被配置为支持所述供电设备执行上述第一方面和第一方面的第一种至第五种中的任意一种方法中相应的功能。

所述供电设备还包括若干供电接口，用于连接所述X个受电设备,为所述X个受电设备供电；所述供电设备还可通过上述供电接口与受电设备进行数据通信，上述供电接口为以太网接口。

结合第三方面的第一种可能的实现方式，在第三方面的第二种可能的实现方式中，所述供电设备还可以包括存储器，所述存储器用于与处理器耦合，保存所述供电设备必要的程序指令和数据。

第四方面，提供一种受电设备，该受电设备具有实现上述第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式中受电设备行为的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

结合第四方面，在第四方面的第一种可能的实现方式中，所述受电设备的结构包括：受电接口和处理器，其中：

所述处理器被配置为支持受电设备执行上述第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式中相应的功能；

所述受电接口与供电设备连接，用于接收所述供电设备提供的电力。所述受电设备还可通过上述受电接口与供电设备进行数据通信，上述受电接口为以太网接口。

结合第四方面的第一种可能的实现方式，在第四方面的第二种可能的实现方式中，所述受电设备还可以包括存储器，所述存储器用于与处理器耦合，保存所述受电设备必要的程序指令和数据。

第五方面，提供一种供电系统，包括如第三方面和第三方面的第一种至第二种可能的实现方式中的任一种所述供电设备，和如第四方面和第四方面的第一种至第二种可能的实现方式中的任一种所述的受电设备。

第六方面，提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述方面所述的供电设备所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面所设计的程序。

第七方面，提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述受电设备所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面所设计的程序。

本申请提供的方案不仅能够避免因负载突然增大导致过流关断或烧毁使得供电系统异常的问题，还能够使供电设备正常工作在较大负载下，提高供电设备的供电效率，优化供电系统的性能。

附图说明

图1为申请实施例中POE系统的结构示意图；

图2为申请实施例中提供的供电方法流程图；

图3为本申请实施例中提供的供电设备的结构示意图；

图4为申请实施例中POE系统的PSE的结构示意图；

图5为本申请实施例中受电设备的结构示意图；

图6为本申请实施例中POE系统的PD的结构示意图；

图7a、图7b、图7c为本申请中受电设备功率变化示意图；

图8为本申请实施例中一种应用场景下受电设备功率变化示意图；

图9为本申请实施例中另一种供电设备的结构示意图；

图10为本申请实施例中另一种受电设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

实际应用中，供电设备的供电效率随着负载的增大而增大，而负载较低时，供电效率就会降低。为了提高供电设备的供电效率，尽量将供电设备的电源工作在高负载下，甚至接近满载。本申请中，预先将供电设备的电源划分为多个小功率的电源模块，划分的电源模块的额定输出功率可以相同，也可以不同。根据负载大小，即，受电设备所需功率，调整供电的电源模块的数量，使得供电的电源模块都能工作在较高负载下，从而提高供电设备的供电效率。但是，当供电设备的负载突然增大时，例如某一个受电设备从待机进入高功耗工作状态时，可能导致供电设备过流，出现关断或烧毁，导致供电系统异常的问题。

鉴于供电设备低功率输出时供电效率低、以及供电设备的负载突然增大时导致供电系统异常的问题，本申请提供了一种供电方法，供电设备及受电设备。受电设备在需要由初始功率变化到目标功率时，先增加一个预设的功率增量，供电设备对接入的每一个受电设备的功率进行实时检测，在检测到任意一个受电设备增加了该预设的功率增量时，计算接入供电设备的所有受电设备需要的功率需求量，如果当前供电的电源模块输出的功率无法满足所有受电设备需要的功率需求量时，根据所有受电设备需要的功率需求量，接通若干当前处于断开状态的电源模块。这样，将受电设备的功率变化预通知供电设备，而不是突然增大，能为供电设备留有足够的时间计算并控制电源模块的接入，不仅能够避免因负载突然增大导致过流关断或烧毁使得供电系统异常的问题，还能够使供电设备正常工作在较大负载下，提高供电设备的供电效率，优化供电系统的性能。

本申请实施例提供的技术方案可以但不限于适用于POE供电系统，由于本申请中的方法不依赖于数据通道，因此，对于PSE和PD间无数据通道的系统也适用。以下本申请实施例将以应用于POE供电系统为例进行介绍。

本申请实施例中POE系统结构如图1所示，POE系统100包括PSE101和若干PD。所述若干PD包括PD1、PD2……PDn，分别用102a、102b、102c……102n表示。PSE101为上述若干PD提供电源。

以下描述中，供电设备可以是PSE，受电设备可以是PD。

下面结合附图对本申请提供的供电方法、供电设备及受电设备作详细说明。

参阅图2所示，本申请实施例提供的供电方法流程如下。

步骤201：供电设备对接入所述供电设备的X个受电设备进行功率检测，所述供电设备包括至少两个电源模块，所述至少两个电源模块中有M个电源模块处于供电状态，其中，M≥1，X≥1，M、X为正整数。

假设当前有M个电源模块处于供电状态，且当前接入所述供电设备的受电设备有X个，则该M个电源模块为该X个受电设备提供电力。

供电设备实时对所述X个受电设备进行功率检测，也就是实时监控X个受电设备中的每一个受电设备的功率变化情况。

实际应用中，当受电设备接入供电设备时，PSE会获得PD的需求功率，也称为目标功率。受电设备的待机功率(可称为初始功率)、正常工作时的功率(可称为目标功率)等功率参数。

步骤202：受电设备在功率调整时长内控制所述受电设备的功率增加预设功率变量至中间功率，并在预设的等待时长内维持所述受电设备的功率不大于所述中间功率；所述功率调整时长小于供电设备预设的功率检测周期。

这里所指的受电设备是指接入供电设备的任意一个受电设备。

具体地，受电设备在需要由初始功率增加到目标功率时，比如，受电设备在准备开启时，并不是由初始功率直接增加到目标功率，而是先由初始功率增加预设功率变量至中间功率，以下描述中所述预设功率变量可用ΔP表示。

所述预设的功率检测周期是指：供电设备根据实时检测的受电设备的功率进行取样的时间间隔。受电设备增加ΔP所用的功率调整时长小于所述供电设备预设的功率检测周期，以保证受电设备增加ΔP发生的功率变化能够使供电设备在功率检测周期内检测到，从而感知受电设备将要发生的到目标功率的功率变化。

所述预设功率变量大于所述受电设备的功率波动变量。具体来说，供电设备电源本身具有一定的纹波和噪声干扰，会导致检测功率的变化；受电设备在正常工作状态下，功率也会有一个波动变量。预设功率变量的设置需要至少考虑以上影响因素。综合以上影响因素，供电设备在预设的功率检测周期内，检测到的功率变量有一个最小值(假设用ΔP_min表示)，如果供电设备在预设的功率检测周期内检测到的功率变量小于这个最小值，则认为是正常的功率波动或者其他现象，不能断定是受电设备发送的预设功率变量。那么，预设功率变量的设置也就不能小于这个最小值。

受电设备的功率增加至中间功率后，在预设的等待时长内维持所述受电设备的功率不大于所述中间功率。设置等待时长的目的是：由于供电设备检测到受电设备增加ΔP后，还需要后续的计算以及供电响应等过程，为了保证供电设备当前可供应的电力能够满足所接入的所有受电设备的功率需求量，因此，所述受电设备在增加至中间功率后，需要预留给供电设备的反应时间。

所述功率调整时长与所述预设的等待时长之和，至少大于所述功率检测周期与所述供电设备的供电响应时长之和。

而在所述等待时长内，所述受电设备的功率只要不大于所述中间功率即可。

步骤203：所述供电设备检测到所述X个受电设备中的任意一个受电设备的功率在预设的功率检测周期内增加预设功率变量时，计算所述X个受电设备的功率需求量。

实际应用中，为了可靠地检测出预设功率变量，所述供电设备可以对每个时刻检测的功率采样值进行平滑滤波，并可以多次采样比较。

所述预设的功率检测周期大于或等于所述X个受电设备中任意一个受电设备增加所述预设功率变量所用的时间；

所述预设功率变量大于所述X个受电设备中任意一个受电设备的功率波动变量。

具体地，所述供电设备根据增加所述预设功率变量的各个受电设备的目标功率，计算所述X个受电设备的功率需求量。

例如，所述预设的功率变量为1瓦(watt，符号：W)，所述供电设备仅检测到所述X个受电设备中的一个受电设备PD1的功率在预设的功率检测周期内由初始功率5W增加了1W，则所述供电设备根据PD1的目标功率30W以及X个受电设备中除PD1之外的其他受电设备当前的功率，计算所述X个设备的功率需求量。

步骤204：当所述X个受电设备的功率需求量大于所述M个电源模块的供电功率时，所述供电设备接通所述至少两个电源模块中处于断开状态的N个电源模块，以使所述至少两个电源模块中(M+N)个电源模块为所述X个受电设备供电，N≥1，N为正整数。

较佳的，还需保证所述(M+N)个电源模块的功率裕量，大于或等于所述预设功率变量的X倍；

所述(M+N)个电源模块的功率裕量为所述(M+N)个电源模块在满足所述X个受电设备的功率需求量后剩余的功率。

从这一点看，预设功率变量除步骤202中考虑的影响因素需设置为不小于ΔP_min外，预设功率变量也不宜设置过大。因为如果预设功率变量设置过大，则所述(M+N)个电源模块的功率裕量就会变大，相应地，所述(M+N)个电源模块的供电效率就会降低，也就达不到本申请的技术效果。

实际应用场景中，受电设备的目标功率一般在几十瓦左右，那么，预设功率变量可根据经验设置为1W，当然，预设功率变量的设置可根据经验不断的优化更新。

举例说明，假设预设的功率变量为1W，X＝10，所述X个受电设备功率需求量为40W，则所述(M+N)个电源模块的输出总功率至少为40W+10W＝50W。这50W的输出功率保证：这10个受电设备在消耗功率为40W时，若均增加预设的功率变量，所述供电设备的供电正常，不会发生过流烧毁等其他异常供电现象。

较佳的，本步骤判断接通所述至少两个电源模块中处于断开状态的N个电源模块，以使所述至少两个电源模块中(M+N)个电源模块为所述X个受电设备供电的条件也可以描述为：当所述X个受电设备功率需求量大于所述M个电源模块的供电功率减去所述M个电源模块的功率裕量时。其中，所述M个电源模块的功率裕量为所述M个电源模块在满足所述X个受电设备的功率需求量后剩余的功率。

叙述至此，上述对所述功率调整时长与所述预设的等待时长之和的设置需要保证：所述功率调整时长与所述预设的等待时长之和，至少大于，所述功率检测周期、所述供电设备计算接入的所有受电设备的功率需求量的时间、接通处于断开状态的若干电源模块的时间、新接通的电源模块从打开到稳定输出功率的时间之和。其中，所述供电设备计算接入的所有受电设备的功率需求量可以看作是供电设备的处理器的响应时间，实际应用中，处理器的响应时间非常短，可以忽略不计。

步骤205：受电设备在经过所述预设的等待时长后，控制所述受电设备的功率由所述中间功率增加至目标功率，所述受电设备通过所述供电设备提供的电力在所述目标功率下工作。

另外，本申请提供的以上供电方法中，受电设备在预设的等待时长内增加预设的功率变量，或者说，在供电设备预设的检测周期内增加预设的功率变量，但是，若受电设备的消耗功率在缓慢增加，则供电设备就不能通过上述供电方法检测到受电设备的功率变化，在这种情况下，本申请可以通过以下供电方法来避免因受电设备的消耗功率缓慢增加导致供电设备的输出功率不能满足受电设备的功率需求。该供电方法如下：

所述供电设备未检测到所述X个受电设备中的任意一个受电设备在预设的功率检测周期内增加所述预设功率变量时，若所述供电设备确定所述X个受电设备消耗的总功率递增，则所述供电设备在所述M个电源模块的功率裕量小于所述预设功率变量的X倍之前，逐个接通所述至少两个电源模块中处于断开状态的电源模块；其中，所述M个电源模块的功率裕量为所述M个电源模块在满足所述X个受电设备的功率需求量后剩余的功率。

同理，若所述供电设备确定所述X个受电设备消耗的总功率递减，则所述供电设备在(M-1)个电源模块的功率裕量不小于所述预设功率变量的X倍之后，关断所述处于供电状态的M个电源模块中的一个；其中，所述(M-1)个电源模块的功率裕量为所述(M-1)个电源模块在满足所述X个受电设备的功率需求量后剩余的功率。

举例说明，假设预设功率变量为1W，X＝10，10个受电设备的消耗功率均为20W，那么供电设备需要保证有10W的功率裕量，因此供电设备的输出功率至少为20W*10+1W*10＝210W，如果供电设备每个电源模块的额定输出功率均为50W，那么，当前处于供电状态的电源模块的数量M为5个，这5个电源模块实际的功率裕量为50W*5-20W*10＝50W。

若有一个或多个受电设备的功率在缓慢增加，那么，供电设备检测到这10个受电设备消耗的总功率递增，当检测到这10个受电设备消耗的总功率增加到240W时，供电设备确定只剩10W的功率裕量了，这时就需要接通第6个电源模块；

同样，若有一个或多个受电设备的功率在缓慢降低或者快速降低，那么，供电设备检测到这10个受电设备消耗的总功率递减，当检测到这10个受电设备消耗的总功率减少到190W时，这时只需要4个电源模块就可以供应这10个受电设备消耗的总功率以及10W的功率裕量，那么供电设备就可以关闭一个电源模块。

基于同一发明构思，参阅图3所示，本申请提供了一种供电设备30，用于执行图2所示的供电方法。供电设备30包括至少两个电源模块31、功率检测电路32、若干供电接口33以及处理器34。

所述至少两个电源模块31中有M个电源模块处于供电状态，用于为接入所述供电设备的X个受电设备供电，M≥1，X≥1，M、X为正整数；

所述若干供电接口33用于连接所述X个受电设备，为所述X个受电设备供电；所述供电设备还可通过供电接口33与受电设备进行数据通信，供电接口33可以为以太网接口。

所述功率检测电路32用于检测所述X个受电设备中每一个受电设备的电压值、电流值；

所述处理器34用于对所述功率检测电路32检测到的所述电压值、所述电流值进行计算、平滑滤波等处理，获得相应的功率。

所述处理器34用于根据所述功率检测电路检测得到的每一个受电设备的电压值和电流值，获得每一个受电设备的功率；当确定所述X个受电设备中的任意一个受电设备的功率在所述预设的功率检测周期内增加预设功率变量时，计算所述X个受电设备的功率需求量；当所述X个受电设备的功率需求量大于所述M个电源模块的供电功率时，接通所述至少两个电源模块中处于断开状态的N个电源模块，以使所述至少两个电源模块中(M+N)个电源模块为所述X个受电设备供电，N≥1，N为正整数。

所述处理器34被配置为支持所述供电设备30执行本申请实施例提供的供电方法中相应的功能。具体可参见图2所示方法，在此不再赘述。

供电设备30还包括存储器35，用于存储所述预设功率变量。

处理器34可以是中央处理器(英文：central processing unit，缩写：CPU)，网络处理器(英文：network processor，缩写：NP)或者CPU和NP的组合。

处理器34还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文：application-specific integrated circuit，缩写：ASIC)，可编程逻辑器件(英文：programmable logic device，缩写：PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文：complex programmable logic device，缩写：CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(英文：field-programmable gate array，缩写：FPGA)，通用阵列逻辑(英文：generic arraylogic,缩写：GAL)或其任意组合。

可选地，存储器35还可以用于存储程序指令，处理器34调用该存储器35中存储的程序指令，可以执行图2所示实施例中的一个或多个步骤，或其中可选的实施方式，使得所述供电设备30实现上述方法中供电设备的功能。

存储器35可以包括易失性存储器(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：RAM)；存储器35也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：hard diskdrive，缩写：HDD)或固态硬盘(英文：solid-state drive，缩写：SSD)；存储器35还可以包括上述种类的存储器的组合。

基于图3所示的供电设备30，以POE供电系统为例，供电设备可以是PSE，受电设备可以是PD，参阅图4所示，PSE40的结构中包括至少两个电源模块41、功率检测电路42、若干以太网接口43以及处理器44。其中，所述至少两个电源模块41、以太网接口43以及处理器44的功能与图3中所示的供电设备中相应的硬件结构功能相同，在此不再赘述。

这里对功率检测电路42作进一步详细说明。功率检测电路42可以包括多个功率检测模块，每一个功率检测模块对应检测一个受电设备的电压、电流。实际的电路中，可以用一个PSE芯片结合少量其他元器件构成所述功率检测电路42，采集每一个受电设备的电压、电流的采样值，这样利于节省成本，具体构成的功率检测电路的数量取决于PSE芯片的设计。处理器44可以实时读取每一个受电设备的电压、电流的采样值，并进行计算、平滑滤波等处理，得到每一个受电设备实时的功率值。功率检测的功能是由功率检测电路42和处理器44共同来完成的。

应用本申请实施例提供的供电方法，可以使得接入电路的电源模块都工作在较高负载下，保证PSE40的供电效率，并且，当PSE40的负载突然增大时，例如某一个PD启动时，PSE40的供电系统保持正常工作，不会发生断电或其他异常现象。

基于同一发明构思，参阅图5所示，本申请实施例还提供了一种受电设备50，所述受电设备50包括：受电接口51和处理器52，其中：

所述处理器用于在功率调整时长内控制所述受电设备的功率增加预设功率变量至中间功率，并在预设的等待时长内维持所述受电设备的功率不大于所述中间功率；所述功率调整时长小于所述供电设备预设的功率检测周期；在经过所述预设的等待时长后，控制所述受电设备的功率由所述中间功率增加至目标功率；

所述受电接口51与供电设备连接，用于接收所述供电设备提供的电力。所述受电设备还可通过所述受电接口51与供电设备进行数据通信；所述受电接口51可以为以太网接口。

所述受电设备50还包括存储器53，用于存储所述功率调整时长，所述预设的等待时长，以及所述预设功率变量。

所述处理器52被配置为支持受电设备50执行上述图2所示的供电方法中受电设备的功能；具体可参见图2所示方法，在此不再赘述。

所述处理器52可以是中央处理器(CPU)，网络处理器(NP)或者CPU和NP的组合。

所述处理器52还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件，硬件部件或者其任意组合。

可选地，存储器53还可以用于存储程序指令，处理器52调用该存储器53中存储的程序指令，可以执行图2所示实施例中的一个或多个步骤，或其中可选的实施方式，使得所述受电设备50实现上述方法中受电设备的功能。

存储器53可以包括易失性存储器，例如RAM；存储器53也可以包括非易失性存储器，例如flash，HDD或SSD；存储器53还可以包括上述种类的存储器的组合。

所述受电设备50还包括负载54，所述负载54在所述处理器52的控制下部分接入或全部接入。

基于上述图5所示的受电设备50，仍以POE供电系统为例，受电设备可以是PD，参阅图6所示，PD60的结构包括受电接口(以太网接口)61和处理器62，还包括负载63。负载63中包括Ra、Rb和Rc，开关k1、k2分别控制负载Rb和Rc的接入。

假设PD60的待机功率为Pa，预设的功率变量为Pb。当前PD60处于待机状态，接入负载Ra，消耗功率为Pa，当PD60需要切换到正常工作状态时，先闭合开关K1，接入负载Rb，在预设的功率变化时长内，PD60的功率增加Pb的功率变量；在经过预设的等待时长后，闭合开关K2，接入负载Rc，增加Pc的功率变量，以使得PD60处于正常工作状态。PD60处于正常工作状态的功率为Pa+Pb+Pc。

本申请实施例中PD60中对负载的设计为一种示例，实际应用中可以有不同的设计形式。

结合本申请实施例公开内容所描述的方法或者算法的步骤可以硬件的方式来实现，也可以是由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至上述任一种处理器，从而使上述任一种处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外，该ASIC可以位于供电设备或受电设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于供电设备或受电设备中。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本申请实施例所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

基于上述供电方法、供电设备及受电设备的介绍，下面对本申请实施例的供电方法中受电设备的功率变化进行详细说明。

根据以上所述，受电设备的功率变化可以划分为几个阶段，例如受电设备的初始功率为待机功率，目标功率为满载功率，也就是最大消耗功率。那么，如图7a所示，受电设备的功率变化可视为待机、预开启、开启、满载的几个阶段。

在待机阶段，受电设备的功率为待机功率，例如为P1。在预设的功率变化时长(假设为ΔTb)内将功率增加预设的功率变量(假设为ΔP)，增至中间功率P2，预设的功率变化时长ΔTb不大于供电设备预设的功率检测周期，且预设的功率变量ΔP需大于供电设备在功率检测周期检测功率增量的最小值，也就是上文中描述的ΔPmin。增加至中间功率P2后，受电设备在预设的等待时长(假设为ΔTd)内，维持功率P2不变。在经过ΔTd后，将功率增加至满载功率P3。

当然，受电设备的功率也可以在ΔTd内做任意变化，只要是不大于功率P2即可，本申请中不作限制。例如，如图7b所示的功率变化，受电设备的功率在ΔTd内线性减小；或如图7c所示的功率变化，受电设备的功率ΔTb结束时刻降为待机功率P1，在ΔTd内维持待机功率P1不变。

如图8所示，以下将以电影院开灯这种特殊场景，对受电设备功率变化中各参数的条件作详细介绍。

已知，电影院开灯场景中灯的亮度逐渐增大直到完全点亮，也就是受电设备的功率是一直呈增加趋势，直到增至最大功率。在△Tb内，受电设备的功率值变量需要大于△Pmin，保证能够时供电设备感知到预启动信号；在△Td时间段结束点，功率值增量不能大于△P，也就是在△Td时间段结束点的功率不能大于中间功率P2，这样就能保证供电系统正常工作。

基于同一发明构思，参阅图9所示，本申请还提供了另一种供电设备90，设备90包括至少两个电源模块91、检测单元92、计算单元93、处理单元94。其中：

所述至少两个电源模块91中有M个电源模块处于供电状态；M≥1，M为正整数。

检测单元92，用于对接入所述供电设备的X个受电设备进行功率检测，其中，X≥1，X为正整数；

计算单元93，用于在所述检测单元92检测到所述X个受电设备中的任意一个受电设备的功率在预设的功率检测周期内增加预设功率变量时，计算所述X个受电设备的功率需求量；

处理单元94，用于当所述计算单元93计算得到的所述X个受电设备的功率需求量大于所述M个电源模块的供电功率时，接通所述至少两个电源模块中处于断开状态的N个电源模块，以使所述至少两个电源模块中(M+N)个电源模块为所述X个受电设备供电，N≥1，N为正整数。

所述计算单元93，具体用于根据增加所述预设功率变量的各个受电设备的目标功率，计算所述X个受电设备的功率需求量。

较佳的，所述(M+N)个电源模块的功率裕量，大于或等于所述预设功率变量的X倍；

所述(M+N)个电源模块的功率裕量为所述(M+N)个电源模块在满足所述X个受电设备的功率需求量后剩余的功率。

所述检测单元92还用于在未检测到所述X个受电设备中的任意一个受电设备在预设的功率检测周期内增加所述预设功率变量时，检测所述X个受电设备消耗的总功率是否递增；

所述处理单元94，还用于：当所述检测单元92确定所述X个受电设备消耗的总功率递增时，则在所述M个电源模块的功率裕量小于所述预设功率变量的X倍之前，逐个接通所述至少两个电源模块中处于断开状态的电源模块；所述M个电源模块的功率裕量为所述M个电源模块在满足所述X个受电设备的功率需求量后剩余的功率。或者，

所述处理单元94，用于：当所述检测单元92确定所述X个受电设备消耗的总功率递减时，则在(M-1)个电源模块的功率裕量不小于所述预设功率变量的X倍之后，关断所述处于供电状态的M个电源模块中的一个；所述(M-1)个电源模块的功率裕量为所述(M-1)个电源模块在满足所述X个受电设备的功率需求量后剩余的功率。

较佳的，所述预设的功率检测周期大于或等于所述X个受电设备中任意一个受电设备增加所述预设功率变量所用的时间；

所述预设功率变量大于所述X个受电设备中任意一个受电设备的功率波动变量。

基于同一发明构思，参阅图10所示，本申请还提供了一种受电设备1000，包括：第一控制单元1001、第二控制单元1002、第三控制单元1004。其中，

第一控制单元1001，用于在功率调整时长内控制所述受电设备的功率增加预设功率变量至中间功率，并在预设的等待时长内维持所述受电设备的功率不大于所述中间功率；所述功率调整时长小于供电设备预设的功率检测周期；

第二控制单元1002，用于在经过所述预设的等待时长后，控制所述受电设备的功率由所述中间功率增加至目标功率；

第三控制单元1003，用于通过所述供电设备提供的电力在所述目标功率下工作。

较佳的，所述功率调整时长与所述预设的等待时长之和，至少大于所述功率检测周期与所述供电设备的供电响应时长之和；

所述预设功率变量大于所述受电设备的功率波动变量。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种供电方法，用于以太网供电POE系统中，其特征在于，包括：

供电设备PSE对接入所述供电设备的X个受电设备PD进行功率检测，所述供电设备包括至少两个电源模块，所述至少两个电源模块中有M个电源模块处于供电状态，其中，M≥1，X≥1，M、X为正整数；

所述供电设备检测到所述X个受电设备中的任意一个受电设备的功率在预设的功率检测周期内增加预设功率变量时，计算所述X个受电设备的功率需求量；

当所述X个受电设备的功率需求量大于所述M个电源模块的供电功率时，所述供电设备接通所述至少两个电源模块中处于断开状态的N个电源模块，以使所述至少两个电源模块中M+N个电源模块为所述X个受电设备供电，N≥1，N为正整数；

所述预设的功率检测周期大于或等于所述X个受电设备中任意一个受电设备增加所述预设功率变量所用的时间。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述供电设备计算所述X个受电设备的功率需求量，包括：

所述供电设备根据增加所述预设功率变量的各个受电设备的目标功率，计算所述X个受电设备的功率需求量。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述M+N个电源模块的功率裕量，大于或等于所述预设功率变量的X倍；

所述M+N个电源模块的功率裕量为所述M+N个电源模块在满足所述X个受电设备的功率需求量后剩余的功率。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

所述供电设备未检测到所述X个受电设备中的任意一个受电设备在预设的功率检测周期内增加所述预设功率变量时，

若所述供电设备确定所述X个受电设备消耗的总功率递增，则所述供电设备在所述M个电源模块的功率裕量小于所述预设功率变量的X倍之前，逐个接通所述至少两个电源模块中处于断开状态的电源模块；所述M个电源模块的功率裕量为所述M个电源模块在满足所述X个受电设备的功率需求量后剩余的功率。

5.如权利要求1、2或4所述的方法，其特征在于，

所述预设功率变量大于所述X个受电设备中任意一个受电设备的功率波动变量。

6.一种供电方法，用于以太网供电POE系统中，其特征在于，包括：

受电设备PD在功率调整时长内控制所述受电设备的功率增加预设功率变量至中间功率，并在预设的等待时长内维持所述受电设备的功率不大于所述中间功率；所述功率调整时长小于供电设备PSE预设的功率检测周期；在经过所述预设的等待时长后，所述受电设备控制所述受电设备的功率由所述中间功率增加至目标功率；

所述受电设备通过所述供电设备提供的电力在所述目标功率下工作。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述功率调整时长与所述预设的等待时长之和，至少大于所述功率检测周期与所述供电设备的供电响应时长之和；

所述预设功率变量大于所述受电设备的功率波动变量。

8.一种供电设备PSE，用于以太网供电POE系统中，其特征在于，包括：

至少两个电源模块，所述至少两个电源模块中有M个电源模块处于供电状态，其中，M≥1，M为正整数；

检测单元，用于对接入所述供电设备的X个受电设备PD进行功率检测，其中，X≥1，X为正整数；

计算单元，用于在所述检测单元检测到所述X个受电设备中的任意一个受电设备的功率在预设的功率检测周期内增加预设功率变量时，计算所述X个受电设备的功率需求量；

处理单元，用于当所述计算单元计算得到的所述X个受电设备的功率需求量大于所述M个电源模块的供电功率时，接通所述至少两个电源模块中处于断开状态的N个电源模块，以使所述至少两个电源模块中M+N个电源模块为所述X个受电设备供电，N≥1，N为正整数；

其中，所述预设的功率检测周期大于或等于所述X个受电设备中任意一个受电设备增加所述预设功率变量所用的时间。

9.如权利要求8所述的供电设备，其特征在于，所述计算单元，具体用于根据增加所述预设功率变量的各个受电设备的目标功率，计算所述X个受电设备的功率需求量。

10.如权利要求8所述的供电设备，其特征在于，所述检测单元，还用于在未检测到所述X个受电设备中的任意一个受电设备在预设的功率检测周期内增加所述预设功率变量时，检测所述X个受电设备消耗的总功率是否递增；

所述处理单元，还用于当所述检测单元确定所述X个受电设备消耗的总功率递增时，在所述M个电源模块的功率裕量小于所述预设功率变量的X倍之前，逐个接通所述至少两个电源模块中处于断开状态的电源模块；所述M个电源模块的功率裕量为所述M个电源模块在满足所述X个受电设备的功率需求量后剩余的功率。

11.一种受电设备PD，用于以太网供电POE系统中，其特征在于，包括：

第一控制单元，用于在功率调整时长内控制所述受电设备的功率增加预设功率变量至中间功率，并在预设的等待时长内维持所述受电设备的功率不大于所述中间功率；所述功率调整时长小于供电设备PSE预设的功率检测周期；

第二控制单元，用于在经过所述预设的等待时长后，控制所述受电设备的功率由所述中间功率增加至目标功率；

第三控制单元，用于通过所述供电设备提供的电力在所述目标功率下工作。

12.一种供电设备PSE，用于以太网供电POE系统中，其特征在于，包括至少两个电源模块，功率检测电路和处理器，其中：

所述至少两个电源模块中有M个电源模块处于供电状态，用于为接入所述供电设备的X个受电设备PD供电，M≥1，X≥1，M、X为正整数；

所述功率检测电路用于检测所述X个受电设备中每一个受电设备的电压值和电流值；

所述处理器用于：根据所述功率检测电路检测得到的每一个受电设备的电压值和电流值，获得每一个受电设备的功率；

当确定所述X个受电设备中的任意一个受电设备的功率在预设的功率检测周期内增加预设功率变量时，计算所述X个受电设备的功率需求量；

当所述X个受电设备的功率需求量大于所述M个电源模块的供电功率时，接通所述至少两个电源模块中处于断开状态的N个电源模块，以使所述至少两个电源模块中M+N个电源模块为所述X个受电设备供电，N≥1，N为正整数；

其中，所述预设的功率检测周期大于或等于所述X个受电设备中任意一个受电设备增加所述预设功率变量所用的时间。

13.如权利要求12所述的供电设备，其特征在于，

所述功率检测电路还用于检测获得每一个受电设备的目标功率；

所述处理器具体用于根据增加所述预设功率变量的各个受电设备的目标功率，计算所述X个受电设备的功率需求量。

14.如权利要求12所述的供电设备，其特征在于，所述处理器还用于，在未检测到所述X个受电设备中的任意一个受电设备在预设的功率检测周期内增加所述预设功率变量时，若确定所述X个受电设备消耗的总功率递增，则在所述M个电源模块的功率裕量小于所述预设功率变量的X倍之前，逐个接通所述至少两个电源模块中处于断开状态的电源模块；所述M个电源模块的功率裕量为所述M个电源模块在满足所述X个受电设备的功率需求量后剩余的功率。

15.一种受电设备PD，用于以太网供电POE系统中，其特征在于，包括受电接口和处理器；其中：

所述处理器用于在功率调整时长内控制所述受电设备的功率增加预设功率变量至中间功率，并在预设的等待时长内维持所述受电设备的功率不大于所述中间功率；所述功率调整时长小于供电设备PSE预设的功率检测周期；在经过所述预设的等待时长后，控制所述受电设备的功率由所述中间功率增加至目标功率；

所述受电接口与供电设备连接，用于接收所述供电设备提供的电力，使得所述受电设备在所述目标功率下工作。

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