CN106998253B - 以太网络供电系统的供电设备及供电方法 - Google Patents

Abstract

以太网络供电系统的供电设备，提供一种通信端口受电上限调整机制，用以在一受电装置请求加入，但其分级上限值Iclass高于当时系统总供电量与总受电上限值的差值时，调整对各通信端口的受电上限值Icut，以腾出不需要的功率，供应给额外的受电装置或优先权较低的受电装置。本发明也揭示使用该调整机制的供电方法。

Description

以太网络供电系统的供电设备及供电方法

技术领域

本发明涉及一种以太网供电系统中的供电设备及其供电方法，特别是涉及一种可以动态调整供电功率，以加入新的受电装置的以太网络供电系统供电设备及其供电方法。

背景技术

以太网络供电系统(Power over Ethernet System–PoE System)已经是一种普及的应用。IEEE分别在2003年及2009年发布IEEE802.3af以及IEEE 802.3at两种PoE标准(以下称为「IEEE的PoE标准」或「PoE标准」)，广为各界采用。PoE的技术使得例如网络电话、无线基地台、网络摄影机、集线器、甚至计算机等装置，都能由以太网络供电，不须使用额外的电源及插座。这种结合数据传送与电源供应的技术使整体网络计算机系统成本及复杂度明显降低。

一个以太网络供电系统中，电功率是由供电设备(Power Source Equipment–PSE)经由以太网络的数据缆线供应给受电装置(Powered Device–PD)。适用的供电设备包括以太网交换机、路由器、其它网络交换设备，以及数据通信网络中的中跨设备。在这种系统中，受电装置是指连接到网络上，并配置为可从网络中汲取供电设备所提供的功率或请求供电设备提供功率的装置。

在以太网络供电系统中，供电设备是经由网络连接端口连接到多数的受电装置，同时也会连接到多数不会或不能从供电设备取得功率的装置。在应用上，可能的受电装置包括符合上述IEEE的PoE标准的装置，以及与该标准兼容的装置。上述IEEE的PoE标准规定，供电设备在对特定装置提供功率之前，必须先对该装置进行检测，以判断该装置是否为符合该PoE标准的受电装置。但是，多数的供电设备或含供电设备的产品供货商，也会将供电设备建置成可同时检测受电装置，并判断该装置是否为与PoE标准兼容的装置，例如一款兼容的旧型装置(Legacy Device)。如检测结果为是，也会向该兼容装置供电。

根据IEEE的PoE标准规定，在对特定待测装置进行前述检测时，该供电设备是将一信号施加到该待测装置所连结的连接端口，之后从该端口检测该待测装置的响应信号。如果响应信号显示的签名电阻(Signature Resistance)，范围是从19到26.5千奥姆，则判断待测装置为符合PoE标准的受电装置。该PoE标准并且规定，该供电设备所发出的信号，电压应在大约2.8V和10V之间，电流应小于大约5mA。测试信号的电压应有1V以上的差值。

进行检测时，典型的作法是由该供电设备对该特定连接端口施加一电压或电流，并在预定时间后量测该待测装置的响应信号。该签名电阻则是以两信号间的电流/电压关系计算得出。如果施加电流，该电流通常为150μA至400μA的范围。再以测量该连接端口的电压，计算该签名电阻的值。在这种情形下，符合PoE标准的待测装置，会使供电设备在端口量得约2.8V到10V的电压下降。

反之，如果该检测信号是一种电压，该电压的范围通常是在约2.8V到10V之间。从该端口所测得的电流值，则约在87.5μA至625μA之间。

根据上述检测结果，决定是否进行下一动作，将受电装置「分类」(classification)。并根据分类的结果，对受电装置供给不同的功率。

在对受电装置进行分类时，IEEE 802.3af/at标准对PoE的受电装置的分级规定，是将受电装置分为classs 1、2、3、4共四级，并定义其耗电上限分别为4W、7W、15.5W、30W。但实际上很多耗电不高的受电装置，也将自己标示为高耗电的受电装置。例如一个通常耗电为7W的受电装置，可能把自己标示为class 4，以避免该受电装置因所该以太网络供电系统的供电设备所供应的功率不足而中断其运作。但这种作法很容易让供电端设备误以为需为该受电装置保留30W的电力给这个受电装置。但因该受电装置只使用7W的功率，多配置的电力无法供其它端口所连接的受电装置使用，造成电源配置上的浪费。

具体来说，一个PSE供电设备在对一新加入的受电装置提供电力之前，需计算该以太网络供电系统已经连接并供电的受电装置总指定耗电量，并将结果与该系统所能提供的总电量比较，得出差值。如果该新加入的受电装置根据其分级而指定的耗电量超过该差值，则或不予供电，或停止对一已连接但优先权较低的受电装置供电，而将该优先权较低的受电装置的指定耗电量与该差值的和，指定给该新加入的受电装置。但由于已经开始供电的受电装置虚增保留功率，使得供电设备保留过多的功率给已经供电的受电装置，导致新增的受电装置无法加入。或致使该供电设备误判，而停止对优先权较低的受电装置供电。

为了解决上述供电效率问题，一种已知技术的方法是，实时计算所有受电装置的实际总耗电值。如果实际总耗电值高于该供电设备的总供电量，则对一埠或多埠断电，而将实际总耗电值降至供电上限以下，以保持对其他通信埠正常供电。但是在一个多通信端口的以太网络供电系统中，计算装置在计算总耗电值时往往必须透过一个慢速的接口去读取位在另一颗IC上的受电装置的耗电值。结果将使供电设备在实际总耗电值超过供电上限时，无法及时对一埠或多埠断电。另一种已知技术的方法是对每一个已上电的受电装置都设定一个上限值。当受电装置的耗电量超过上限值时，即将其通信埠断电。这种以太网络供电系统会在开始对一受电装置供电后的预定时间，读出该受电装置的实际耗电值。如发现有上述设定为class 4的受电装置只消耗7W的情况，即将该受电装置的分级调低，即调至供电量较小的分级。例如将其分级调至供电电流上限只比该实际耗电值稍高的分级。这样的做法确实可以相当程度提高电源配置效率。但是却可能会发生在剩余电力可用，但受电装置却会一再断电的问题。

举例而言，实务上常见的受电装置包括网络摄影机(IP cam)。这类型的受电装置耗电状况如图3所示。在开始供电时，该受电装置与主机(服务器)还在进行联机设定(T1时间内)，尚未全速启动耗电。此时，该以太网络供电系统如果侦测该受电装置的耗电量，会判断该受电装置的设定分级错误，而调降其分级。但当该网络摄影机全速启动传送画面数据，或是启动夜间照明时(T2时间内)，瞬间耗电量将大增(如图3虚线所示)。但因该受电装置的分级已经调低，则在T2时间中将会发生过载断电的情形。最严重的情形是，在该以太网络供电系统下次对该网络摄影机供电时，同样的流程再发生一次，使该受电装置陷入一再断电的无穷轮回。

目前并没有一种以太网络供电系统的供电设备，可以解决熟知技术中，因受电装置的分级设定与实际耗电量之间存在差异，造成以太网络供电系统的供电设备所能供应的总电量不当分配的问题。也没有一种以太网络供电系统的供电设备，可以实质上达成将受电装置的分级设定与实际耗电量之间存在的差异电力，提供给其它受电装置，特别是优先权较低的受电装置。

发明内容

本发明的目的是在提供一种新颖的以太网络供电系统的供电设备，以对多数的受电装置进行供电状态的监控，以提取可用的功率到需要供电的受电装置。

本发明的目的也在提供一种新颖的以太网络供电系统的供电设备，该供电设备可从各受电装置的设定耗电量与实际耗电量之间的差异，提取可用的电力给其它受电装置。

本发明的目的也在提供一种以太网络供电系统的供电设备，该供电设备可以防止已供电的受电装置出现一再断电的现象。

本发明的目的也在提供一种具有上述优点的以太网络供电系统的供电方法。

根据本发明的以太网络供电系统的供电设备，乃是提供至少两个通信端口，各通信端口可供一受电装置经由网络线连接。该供电设备包括一检测装置，连接各通信端口，并建置成可对各通信端口施加一检测信号，并在施加该检测信号后的预定时间从该通信端口测得一反应信号，且根据该反应信号判断该通信端口是否已连接一待测装置，以及该待测装置是否为适于供电的受电装置。该检测装置并可在判断特定待测装置为适于供电的受电装置后，对对应的通信端口施加一分类检测信号，并在施加该分类检测信号后之预定时间从该通信端口测得一分类反应信号，且根据该分类反应信号判断该通信端口所连接的受电装置所应提供的功率分级，对该受电装置供电。

该以太网络供电系统的供电设备进一步包括一监控装置，设置成可在该分级所预定的分级受电上限值Iclass低于该供电设备的总供电量与该供电设备对已供电的受电装置的总受电上限值的差值时，容许该供电设备对该受电装置以一依据该分级受电上限值Iclass计算的受电上限值Icut供电。该监控装置并在一受电装置的耗电量超过该受电上限值Icut时，停止该供电设备对该受电装置供电，并记录各通信端口因耗电量超过该受电上限值Icut而发生断电事件Ioff_event时的耗电量峰值Ipeak与当时的受电上限值Icut信息。

该监控装置进一步设置成：可在该分级所预定的分级受电上限值Iclass高于该供电设备的总供电量与该供电设备对已供电的受电装置的总受电上限值的差值时，不让该新增受电装置上电，或让该受电装置上电但以该供电设备的总供电量与该供电设备对已供电的受电装置的总受电上限值的差值当做该受电装置上电时的Icut初始值。并对所有已供电的通信端口持续进行检测，以获得各通信端口所连接的受电装置沿时间轴的耗电量，据以计算一组调整值，以调整对各通信端口的受电上限值Icut，并以调整后的受电上限值Icut，计算该总受电上限值，用以判断应否对该受电装置供电。

根据本发明的较佳实施例，该监控装置在调整各通信端口的受电上限值Icut时，是以如下方式操作：

于开始对一受电装置供电时，设定该受电装置所连接的通信端口的受电上限值Icut为对应的分级受电上限值Iclass。

该监控装置对各对所有已供电的通信端口持续进行检测，以获得各通信端口所连接的受电装置沿时间轴的耗电量数值。

如果一通信端口并未发生过断电事件(Ioff_event＝0)，将该通信端口的受电上限值Icut调整为该通信端口自该次开始供电后的耗电量峰值Ipeak与一容忍值Ibuffer的和。即Icut＝Ipeak+Ibuffer。

如果该通信端口曾发生过断电事件(Ioff_event＝1)，则比较该通信端口该次开始供电后的耗电量峰值Ipeak，与该断电事件当时的受电上限值(前次受电上限值Icut_old)。并于该耗电量峰值Ipeak高于该Icut_old值，且期间达一一预定时间后，调整该通信端口的受电上限值Icut，使该受电上限值Icut为该通信端口自该次开始供电后的耗电量峰值Ipeak与一容忍值Ibuffer的和。即Icut＝Ipeak+Ibuffer。如未超过该预定期间，则不予调整。

如果发生断电事件，则自该总受电上限值中，扣除该通信端口所对应之受电上限值Icut，作为新的总受电上限值。

该监控装置并可在发生断电事件，而从该总受电上限值中，扣除该通信端口所对应之受电上限值Icut后，并将该发生断电的通信端口强制断电一段时间(例如10秒)之后才允许其再供电，以避免该通信端口一再重复断电后立即开电又立即断电。

本发明也提供一种以太网络供电系统的供电设备供电方法，该方法可使用在一以太网络供电系统的供电设备中，其中，该供电设备提供至少两个通信端口，各通信端口可供一受电装置经由网络线连接。该供电设备包括一检测装置，连接各通信端口，用以检测各通信端口是否已连接一适于供电的受电装置及对该受电装置所应供应的功率，以及一监控装置，设置成可在该分级所预定的分级受电上限值Iclass低于该供电设备的总供电量与该供电设备对已供电的受电装置的总受电上限值的差值时，容许该供电设备对该受电装置以根据该分级受电上限值Iclass所计算之受电上限值Icut供电。该监控装置并在一受电装置的耗电量超过该受电上限值Icut时，停止该供电设备对该受电装置供电，并记录各通信端口因耗电量超过该受电上限值Icut而发生断电事件Ioff_event时的耗电量峰值Ipeak与当时的受电上限值Icut信息。

本发明的以太网络供电系统供电方法是在对一通信端口进行检测与分类后，判断出该通信端口所连接的受电装置所属分级所预定的分级受电上限值Iclass高于该供电设备的总供电量与该供电设备对已供电的受电装置的总受电上限值的差值时启动，不让该受电装置上电，或让该受电装置上电，但以该供电设备的总供电量与该供电设备对已供电的受电装置的总受电上限值的差值，当做该受电装置上电时的Icut初始值。并以对所有已供电的通信端口持续进行检测，获得各通信端口所连接的受电装置沿时间轴的耗电量，据以计算一组调整值，以调整对各通信端口的受电上限值Icut，并以调整后的受电上限值Icut，计算该总受电上限值，用以判断应否对该受电装置供电。

根据本发明的较佳实施例，该监控装置在调整各通信端口的受电上限值Icut时，是以如下步骤操作：

于开始对一受电装置供电时，设定该受电装置所连接的通信端口的受电上限值Icut为对应的分级受电上限值Iclass。

该监控装置对各对所有已供电的通信端口持续进行检测，以获得各通信端口所连接的受电装置沿时间轴的耗电量数值。

如果一通信端口并未发生过断电事件(Ioff_event＝0)，将该通信端口的受电上限值Icut调整为该通信端口自该次开始供电后的耗电量峰值Ipeak与一容忍值Ibuffer的和。即Icut＝Ipeak+Ibuffer。

如果该通信端口曾发生过断电事件(Ioff_event＝1)，则比较该通信端口该次开始供电后的耗电量峰值Ipeak，与该断电事件当时的受电上限值(前次受电上限值Icut_old)。并于该耗电量峰值Ipeak高于该Icut_old值的期间达于一预定时间后，调整该通信端口的受电上限值Icut，使该受电上限值Icut为该通信端口自该次开始供电后的耗电量峰值Ipeak与一容忍值Ibuffer的和。即Icut＝Ipeak+Ibuffer。如未超过该预定期间，则不予调整。

如果发生断电事件，则自该总受电上限值中，扣除该通信端口所对应之受电上限值Icut，作为新的总受电上限值。

该供电方法并可包括在发生断电事件，而从该总受电上限值中，扣除该通信端口所对应之受电上限值Icut后，并将该发生断电的通信端口强制断电一段时间(例如10秒)之后才允许其再供电，以避免该通信端口一再重复断电后立即开电又立即断电。

在本发明的设计下，该监控装置可以在一受电装置请求加入，但其分级上限值Iclass高于当时系统总供电量与总受电上限值的差值时，调整对各通信端口的受电上限值Icut，以腾出不需要的功率，供应给额外的受电装置或优先权较低的受电装置。

上述及其它本发明之目的与优点，可由以下详细说明并参照所附图式而更形清楚。

附图说明

图1表示本发明以太网络供电系统的供电设备一种实施例的方块图。

图2为本发明以太网络供电系统的供电方法一种实例的流程图。

图3显示一种常见的受电装置，即括网络摄影机的耗电状况曲线图。

具体实施方式

本发明提供一种新颖的供电设备及供电方法，应用在以太网络供电系统中，以对多数的受电装置提供动态的供电功率设定。本发明提供一种动态的监控方法，可以实现使供电符合实际的状况。

图1表示本发明以太网络供电系统的供电设备一种实施例的方块图。如图所示，本发明的以太网络供电系统的供电设备100是配备在一以太网络的供电系统中，对多数受电装置供应电功率。该供电设备100与一电源200共同构成该以太网络供电系统，提供由该供电设备100将电源200经由电源线201送来的功率，转送到受电装置的功能。如图1所示，电源200提供的电功率，经由电源线201进入供电设备100的输出入接口101，而进入检测装置10。该供电设备100也提供多数端口11、12、13、14，以供外界装置21、22、23经由网络线21A、22A、23A连接。图中显示4个连接端口，但此行业人士均知，该端口的数量并非任何技术限制。通常，供电设备100可提供8个端口，但高于或低于该数量，也非不许。图中显示有3个外界装置21、22、23连接到端口11、12、14。连接端口13并无外界装置连接。该外界装置21、22、23可能是符合IEEE的PoE标准的受电装置、与该标准兼容的受电装置、与该标准不兼容的受电装置，甚至只是一般的电容负载或电阻负载。

该供电设备100经由4组信号线11A、12A、13A、14A连接到端口11、12、13、14。该供电设备100的功能即是将电源200所提供的功率，转送到外界装置21、22、23中，可能接受供电的装置。

一般而言，该信号线11A、12A、13A、14A每组都包括2对信号线。用以传送电信号及电功率。同时，该网络线21A、22A、23A也是每组都包括2对信号线，形成双绞线的型态。当然，该信号线、网络线所含的信号线条数，并非任何技术限制。但各组至少需包括一对信号线。

具有以上构成的以太网络供电系统为业界所熟知，并记载在各种技术文献中，包括上述IEEE 802.3af、IEEE 802.3at等业界标准。其详情不须在此赘述。

根据IEEE的PoE标准，符合该标准的供电设备100必须先对要供电的外界装置21、22、23进行检测、分类，才能对适当种类的外界装置供电。由于对于已经符合IEEE的PoE标准，或者与该标准兼容的受电装置，业界已经提出各种适用的检测、分类方法及装置。例如US 7,856,561、US 8,412,961等专利文献所载的设计。

在理想状况，连接到特定端口11、12、14的外界装置，都是符合IEEE的PoE标准的受电装置及与该标准兼容的受电装置。在检测阶段，这些外界装置都可称为「待测装置」。经检测认定为符合IEEE的PoE标准的受电装置及与该标准兼容的受电装置，可称为「受电装置」。在以下的说明中，将以「待测装置」指称在检测阶段中连接到各该端口11、12、14的外界装置，并以「受电装置」指称经判断为符合IEEE的PoE标准的受电装置及与该标准兼容的受电装置，即经判断为适合供电的外界装置。

在图1中另显示本发明的供电设备100配备一检测装置10，用来对该多数端口11、12、13、14进行检测，以判断该个别端口11、12、13、14所连接的待测装置21、22、23是否为适合供电的受电装置，并于判断为是时，进一步判断应该供应给各待测装置21、22、23的功率。这种检测装置10可为任何已知的以太网络供电系统的受电装置检测装置，其电路中主要包括一个检测信号产生器16、一个反应信号接收器17以及一个运算单元15。在已知技术中，该检测信号产生器16通常是供应一电压信号到特定的端口，并于一预定时间后，由该反应信号接收器17从该连接端口接收反应信号，再由该运算单元15将该反应信号转换成电流信号，以根据该电流信号的特性，判断：该连接端口是否已连接一待测装置、如果是，该待测装置是否为适于供电的受电装置、如果是，该受电装置所需功率为多少。反之，该检测信号产生器16也可以产生一电流信号，施加于特定端口，并于该预定时间后，由该反应信号接收器17从该连接端口接收反应信号，再由该运算单元15将该反应信号转换成电压信号，以根据该电压信号的特性，进行上述判断。通常而言，该预定时间约为不大于500ms，但其确切时间仍应依照应用上的需求决定。

具有上述架构及功能的检测装置10已为此行业专家所熟知，其技术内容并揭示在各种规格书，专利说明书中。详情不需在此赘述。在以下的说明中，对于判断端口是否已连接待测装置及该待测装置是否为适于供电的受电装置的步骤，将以「检测」或「受电装置的检测」称之；对于受电装置所需功率为何的判断，则以「分类」或「受电装置的分类」称之。

本发明的以太网络供电系统的供电设备100是用来对多数端口11、12、13、14进行检测，以判断各个端口11、12、13、14个别是否已连接一待测装置、如果是，该待测装置是否为适于供电的受电装置、如果是，该受电装置所需功率为多少。因此，在本发明的较佳实例中，该检测信号产生器16的设置方式为：于该运算单元15判断一连接端口所连接的待测装置为适于供电的受电装置后，对该受电装置所连接的通信端口发出一分类检测信号；且于对一通信端口发出一第一检测信号后，并判断为应发出另一个第二检测信号时，选定另一通信端口，发出该第二检测信号。这种架构可以仅只使用单一的检测装置检测及分类多数的受电装置。但如果使用多数的检测装置，各个检测装置用以检测单一的受电装置，也属可行。

图1显示，该检测装置10除上述运算单元15、检测信号产生器16与反应信号接收器17之外，另配备一个监控装置18。该监控装置18的主要功用是动态调整该检测装置10对各个受电装置设定的供电上限。

详言之，该检测装置10根据特定端口所收到的分类反应信号，判断该连接端口所连接的受电装置所属的供电分级。该分级即如IEEE802.3af/at标准对PoE的受电装置的分级clases 1、2、3、4，其分级受电上限值Iclass分别为4W、7W、15.5W、30W。在本发明的较佳实施例中，该检测装置10是在该分类系统所定的分级受电上限值Iclass以下，设定一受电上限值Icut，并以该受电上限值Icut对各个通信端口供电。在开始供电期间，通常可将该受电上限值Icut设定成该通信端口所属分级的分级受电上限值Iclass。

本发明的监控装置18是用来判断应否对特定通信端口供电，以及适用于各通信端口的受电上限值Icut，并持续监控各通信端口的供电(耗电)状态，以作为判断的依据。这种监控装置18可以任何已知技术的电路或软件达成。

根据本发明的较佳实施例，该监控装置18乃是设置成：

在对一待测装置完成检测及分类后，判断结果发现分类后设定的分级所预定的分级受电上限值Iclass低于该供电设备的总供电量与该供电设备对已供电的受电装置的总受电上限值的差值时，容许该供电设备100对该受电装置以一根据该分级受电上限值Iclass所计算之受电上限值Icut供电。

在一受电装置的耗电量超过该受电上限值Icut时，停止该供电设备对该受电装置供电，并记录各通信端口因耗电量超过该受电上限值Icut而发生断电事件Ioff_event时的耗电量峰值Ipeak与当时的受电上限值Icut信息。

在该分级所预定的分级受电上限值Iclass高于该供电设备的总供电量与该供电设备对已供电的受电装置的总受电上限值的差值时，不让该受电装置上电，或让该受电装置上电，但以该供电设备的总供电量与该供电设备对已供电的受电装置的总受电上限值的差值，当做该受电装置上电时的Icut初始值。并对所有已供电的通信端口持续进行检测，以获得各通信端口所连接的受电装置沿时间轴的耗电量，据以计算一组调整值，以调整对各通信端口的受电上限值Icut，并以调整后的受电上限值Icut，计算该总受电上限值，用以判断应否对该受电装置供电。

为达成上述调整各通信端口的受电上限值Icut的目的，根据本发明的较佳实施例，该监控装置18是设置成以如下方式操作：

于开始对一受电装置供电时，设定该受电装置所连接的通信端口的受电上限值Icut为对应的分级受电上限值Iclass。

对所有已供电的通信端口持续进行检测，以获得各通信端口所连接的受电装置沿时间轴的耗电量数值。

如果一通信端口并未发生过断电事件(Ioff_event＝0)，即表示该通信端口的耗电量小于先前所设定的受电上限值Icut，故将该通信端口的受电上限值Icut调整为该通信端口自该次开始供电后的耗电量峰值Ipeak与一容忍值Ibuffer的和。即Icut＝Ipeak+Ibuffer。在这种情形下，该监控装置18可以针对各分级设定一Icut下限值，以免调整结果使Icut值调到过低。

如果该通信端口曾发生过断电事件(Ioff_event＝1)，则比较该通信端口该次开始供电后的耗电量峰值Ipeak，与该断电事件当时的受电上限值(前次受电上限值Icut_old)。并于该耗电量峰值Ipeak高于该Icut_old值的期间达于一预定时间后，调整该通信端口的受电上限值Icut，使该受电上限值Icut为该通信端口自该次开始供电后的耗电量峰值Ipeak与一容忍值Ibuffer的和。即Icut＝Ipeak+Ibuffer。如未超过该预定期间，则不予调整。Ipeak高于该Icut_old值时，表示对该通信端口所设定的受电上限值Icut可能不够使用，必须加以调高。不过，当计算结果使得该Icut值超过该通信端口所指定分级的分级受电上限值Iclass，则仅体调整至该分级上限值Iclass。

如果发生断电事件，则自该总受电上限值中，扣除该通信端口所对应之受电上限值Icut，作为新的总受电上限值。经过扣除后，将可腾出多余的受电上限值，以供新的受电装置加入供电或被断电的受电装置重新受电。

该监控装置18并可在发生断电事件，而从该总受电上限值中，扣除该通信端口所对应之受电上限值Icut后，将该发生断电的通信端口强制断电。经一段时间(例如10秒)之后才允许其再供电，以避免该通信端口一再重复断电后立即开电又立即断电。

以下说明本发明的以太网络供电系统的供电方法。图2即显示该方法一种实施例的流程图。图中所示的方法可应用在例如图1所示的以太网络供电系统的供电设备中。

本发明的以太网络供电系统供电方法是在对一通信端口进行检测与分类后，判断出该通信端口所连接的受电装置所属分级所预定的分级受电上限值Iclass高于该供电设备的总供电量与该供电设备对已供电的受电装置的总受电上限值的差值时启动。本发明的方法是不让该受电装置上电，或让该受电装置上电，但以该供电设备的总供电量与该供电设备对已供电的受电装置的总受电上限值的差值，当做该受电装置上电时的Icut初始值，并对所有已供电的通信端口持续进行检测，获得各通信端口所连接的受电装置沿时间轴的耗电量，据以计算一组调整值，以调整对各通信端口的受电上限值Icut，并以调整后的受电上限值Icut，计算该总受电上限值，用以判断应否对该受电装置供电。

如图2所示，于该方法开始时，于步骤201该监控装置18于开始对受电装置供电时，设定各受电装置所连接的通信端口的受电上限值Icut为对应的分级受电上限值Iclass。于202，该监控装置18对各所有已供电的通信端口持续进行检测，以获得各通信端口所连接的受电装置沿时间轴的耗电量数值。于203，该监控装置18根据对一通信端口的检测结果，判断该通信端口是否曾经发生过因耗电量超过对应之受电上限值Icut而遭到断电的断电事件。如判断结果为否，(Ioff_event＝0)，则于204将该通信端口的受电上限值Icut调整为该通信端口自该次开始供电后的耗电量峰值Ipeak与一容忍值Ibuffer的和。即Icut＝Ipeak+Ibuffer。如在步骤203的判断结果为是(Ioff_event＝1)，则在步骤205进一步判断该通信端口该次开始供电后的耗电量峰值Ipeak，是否高于该断电事件当时的受电上限值(前次受电上限值Icut_old)。并于判断结果为是时，在步骤206设定一期间，在此等待期间内持续记录最大的Ipeak值，于步骤206的设定期间结束后，在207调整该通信端口的受电上限值Icut，使该受电上限值Icut为该通信端口自该次开始供电后的耗电量峰值Ipeak与一容忍值Ibuffer的和。即Icut＝Ipeak+Ibuffer。在步骤206也可以是设定一次数，即当步骤205第一次判断为是时，不调整该通信端口的Icut值，待下一次(设定次数＝2)或下二次(设定次数＝3)启动调整机制时，才调整该通信端口的Icut值，同样有设定一段延迟时间获至最大Ipeak值的效果。在本发明的较佳实施例中，该预定时间或次数并非任何技术限制，但以可能获得足够的数据量，但不会延缓判断为宜。如步骤205或206的判断结果为否，则不调整该受电上限值Icut。于步骤208判断是否有其它通信端口需要调整该受电上限值Icut，如是，步骤回到203。如判断结果为否，则在步骤209判断是否尚有其它通信端口有待供电，但经分类后的分级受电上限值Iclass大于该供电设备的总供电量与该供电设备对已供电的受电装置的总受电上限值的差值。如判断结果为是，则于步骤210判断是否发生过断电事件。如判断结果为是，则在211自该总受电上限值中，扣除该通信端口所对应之受电上限值Icut，作为新的总受电上限值。步骤回到202。如在步骤210的判断结果为否，步骤回到202。如在步骤209的判断结果为否，即完成调整程序。

本发明的供电方法在步骤211之后，尚可包括将该发生断电的通信端口强制断电的步骤。该断电可在一段时间(例如10秒)之后才允许其再供电，以避免该通信端口一再重复断电后立即开电又立即断电。

在本发明的设计下，该监控装置18可以在一受电装置请求加入，但无法加入受电时，调整对各通信端口的受电上限值Icut，以腾出不需要的功率，供应给额外的受电装置或优先权较低的受电装置。达成节省系统资源及善用系统资源的目的。

以上是对本发明以太网络供电系统的供电设备与供电方法实施利所作的说明。但此行业人士均知，本发明的实施例利用已知技术稍作修改，仍可得到相同或相似的效果。因此，这些修改都属于本发明的范围。

符号说明

10 检测装置

11、12、13、14 端口

11A、12A、13A、14A 信号线

15 运算单元

16 检测信号产生器

17 反应信号接收器

18 监控装置

21、22、23 外界装置

21A、22A、23A 网络线

100 供电设备

101 输出入接口

200 电源

201 电源线

Claims (10)

1.一种以太网络供电系统的供电设备，提供至少两个通信端口，各通信端口可供一受电装置经由网络线连接；该供电设备包括一检测装置，连接各通信端口，用以检测连接到一通信端口的装置是否为适于供电的受电装置，及对该受电装置所应供应的功率分级；以及一监控装置，用以持续监控各通信端口的耗电量，以调整该供电设备对各通信端口的供电量；

其中，该监控装置设置成：

可在该检测装置所判断之分级所预定的分级受电上限值Iclass低于该供电设备的总供电量与该供电设备对已供电的受电装置的总受电上限值的差值时，容许该供电设备对该受电装置以一依据该分级受电上限值Iclass计算的受电上限值Icut供电；且

在一受电装置的耗电量超过该受电上限值Icut时，停止该供电设备对该受电装置供电，并记录各通信端口因耗电量超过该受电上限值Icut而发生断电事件Ioff_event时的耗电量峰值Ipeak与当时的受电上限值Icut信息；

其特征在于，该监控装置进一步设置成：可在该分级所预定的分级受电上限值Iclass高于该供电设备的总供电量与该供电设备对已供电的受电装置的总受电上限值的差值时，对所有已供电的通信端口持续进行检测，以获得各通信端口所连接的受电装置沿时间轴的耗电量，据以计算一组调整值，以调整对各通信端口的受电上限值Icut，并以调整后的受电上限值Icut，计算该总受电上限值，用以判断应否对该受电装置供电。

2.如权利要求1中的以太网络供电系统的供电设备，其中，该监控装置在调整各通信端口的受电上限值Icut时，是以如下方式操作：

于开始对一受电装置供电时，设定该受电装置所连接的通信端口的受电上限值Icut为对应的分级受电上限值Iclass；

对各对所有已供电的通信端口持续进行检测，以获得各通信端口所连接的受电装置沿时间轴的耗电量数值；

如果一通信端口并未发生过断电事件，将该通信端口的受电上限值Icut调整为该通信端口自该次开始供电后的耗电量峰值Ipeak与一容忍值Ibuffer的和，即Icut＝Ipeak+Ibuffer；

如果该通信端口曾发生过断电事件，则比较该通信端口该次开始供电后的耗电量峰值Ipeak，与该断电事件当时的受电上限值，并于该耗电量峰值Ipeak高于该断电事件当时的受电上限值，且期间达一预定时间后，调整该通信端口的受电上限值Icut，使该受电上限值Icut为该通信端口自该次开始供电后的耗电量峰值Ipeak与一容忍值Ibuffer的和，即Icut＝Ipeak+Ibuffer；且

如未超过该预定期间，则不予调整。

3.如权利要求1中的以太网络供电系统的供电设备，其中，当该受电装置分级所预定的分级受电上限值Iclass高于该供电设备的总供电量与该供电设备对已供电的受电装置的总受电上限值的差值时，则不让该受电装置上电，或让该受电装置上电，但以该供电设备的总供电量与该供电设备对已供电的受电装置的总受电上限值的差值，当做该受电装置上电时的Icut初始值。

4.如权利要求1或2中的以太网络供电系统的供电设备，其中，该监控装置进一部设置成：于发生一断电事件时，自该总受电上限值中，扣除该断电之通信端口所对应之受电上限值Icut，作为新的总受电上限值。

5.如权利要求4中的以太网络供电系统的供电设备，其中，该监控装置并可在发生断电事件，而从该总受电上限值中，扣除该通信端口所对应之受电上限值Icut后，并对该发生断电的通信端口强制断电一段时间，之后才允许其再供电。

6.一种以太网络供电系统的供电设备供电方法，供使用在一以太网络供电系统的供电设备中，其中，该供电设备提供至少两个通信端口，各通信端口可供一受电装置经由网络线连接；该供电设备包括一检测装置，连接各通信端口，用以检测连接到一通信端口的装置是否为适于供电的受电装置及对该受电装置所应供应的功率分级，以及一监控装置，建置成可在该分级所预定的分级受电上限值Iclass低于该供电设备的总供电量与该供电设备对已供电的受电装置的总受电上限值的差值时，容许该供电设备对该受电装置以根据该分级受电上限值Iclass所计算之受电上限值Icut供电；该监控装置并在一受电装置的耗电量超过该受电上限值Icut时，停止该供电设备对该受电装置供电，并记录各通信端口因耗电量超过该受电上限值Icut而发生断电事件Ioff_event时的耗电量峰值Ipeak与当时的受电上限值Icut信息；

该方法是于该检测装置对该通信端口的检测结果判断该通信端口所连接的受电装置所属分级的分级受电上限值Iclass高于该供电设备的总供电量与该供电设备对已供电的受电装置的总受电上限值的差值时启动，且包括如下步骤：

对所有已供电的通信端口持续进行检测，获得各通信端口所连接的受电装置沿时间轴的耗电量，据以计算一组调整值；

以该调整值调整对各通信端口的受电上限值Icut；

以调整后的受电上限值Icut，计算该总受电上限值；及根据该计算后的新总售电量上限值，判断应否对该受电装置供电。

7.如权利要求6中的以太网络供电系统的供电设备供电方法，其中，该调整各通信端口的受电上限值Icut的步骤，包括如下步骤：

于开始对一受电装置供电时，设定该受电装置所连接的通信端口的受电上限值Icut为对应的分级受电上限值Iclass；

对各对所有已供电的通信端口持续进行检测，以获得各通信端口所连接的受电装置沿时间轴的耗电量数值；

如果一通信端口并未发生过断电事件，将该通信端口的受电上限值Icut调整为该通信端口自该次开始供电后的耗电量峰值Ipeak与一容忍值Ibuffer的和，即Icut＝Ipeak+Ibuffer；

如果该通信端口曾发生过断电事件，则比较该通信端口该次开始供电后的耗电量峰值Ipeak，与该断电事件当时的受电上限值；

于该耗电量峰值Ipeak高于该断电事件当时的受电上限值的期间达于一预定时间后，调整该通信端口的受电上限值Icut，使该受电上限值Icut为该通信端口自该次开始供电后的耗电量峰值Ipeak与一容忍值Ibuffer的和，即Icut＝Ipeak+Ibuffer；及

如未超过该预定期间，则不予调整。

8.如权利要求6中的以太网络供电系统的供电方法，其中，当该受电装置分级所预定的分级受电上限值Iclass高于该供电设备的总供电量与该供电设备对已供电的受电装置的总受电上限值的差值时，则不让该受电装置上电，或让该受电装置上电，但以该供电设备的总供电量与该供电设备对已供电的受电装置的总受电上限值的差值，当做该受电装置上电时的Icut初始值。

9.如权利要求6或7中的以太网络供电系统的供电设备供电方法，另包括于发生一断电事件时，自该总受电上限值中，扣除该通信端口所对应之受电上限值Icut，作为新的总受电上限值的步骤。

10.如权利要求9中的以太网络供电系统的供电设备供电方法，另包括在发生断电事件，而从该总受电上限值中，扣除该通信端口所对应之受电上限值Icut后，对该发生断电的通信端口强制断电一段时间之步骤。

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