CN107040386B - 以太网络供电系统的供电设备及供电方法 - Google Patents

Abstract

一种以太网络供电系统的供电设备，可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。在特定通信端口的耗电量趋势值上升时，调高对该通信端口的供电上限值；否则调低对该通信端口的供电上限值。在调低供电量上限后，可空出不必要的功率，供应给额外的通信端口。本发明也涉及该机制的供电方法。

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IEEE 802.3af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个受电装置，同时也会连接到多个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，也会将供电设备设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，例如为一兼容的传统装置(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上述检测时，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，之后从该连接端口检测该待测装置的响应信号。如果响应信号显示一签名电阻(Signature Resistance)，范围是从19到26.5千欧姆，则判断待测装置为符合PoE标准的受电装置。该PoE标准还规定，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，并在预定时间后测量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，会使供电设备在连接端口量得约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。从该连接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class 0、1、2、3、4共五级，并定义其耗电上限分别为15.5W、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连接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耗电量上限总值，并将结果与该系统所能提供的总供电量比较，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上限值超过该差值，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耗电量上限值与该差值的和或其一部分，指定给该新加入的受电装置。但由于该新加入的受电装置仅需7W的功率，却因为指定的分级过高，造成无法对该新加入的受电装置供电，或停止对该优先权较低的受电装置供电的错误结果。

为了解决上述供电效率问题，一种已知技术的方法是除了计算该以太网络供电系统所能供应的总供电量与已经供电及待供电的受电装置耗电量上限值之外，另外设定两种参数。其一可称为总耗电量上限，另一为总耗电量临界值。其中，该以太网络供电系统的总供电量> 总耗电量上限>总耗电量临界值。此外，该方法也对所要连接的受电装置设定优先权先后。该以太网络供电系统持续监控已经供电的受电装置总耗电量。当该总耗电量超过该总耗电量上限时，即停止对优先权较低的受电装置供电。当该总耗电量低于该总耗电量临界值时，该以太网络供电系统即根据已连接但未供电的受电装置的优先权值，将可能供应的电力，供应给优先权较高的受电装置。当该总耗电量介于该总耗电量上限与该总耗电量临界值之间时，该以太网络供电系统即停止对优先权较低的受电装置供电，并将腾出的指定功率提供给优先权较高的受电装置。这种已知技术可参照美国专利公开案第 US7,257,724号，发明名称为「Method and Apparatus for Power Management in a LocalArea Network」。这种做法的缺点是，优先权值设定较低的受电装置，可能发生经常断电，甚至完全无法受电的窘境。

另一种已知技术的方法是，该以太网络供电系统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，现实中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(因耗电量超过该分级的耗电量上限值，而遭到断电)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，可以解决现有技术中，因受电装置的分级设定的耗电量上限值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，可以实质上达到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，以对多个受电装置进行动态的监控，以提供适当的功率到各受电装置。

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上限与实际耗电量之间的差异，提供额外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，并设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连接到该通信端口的装置是否为适于供电的受电装置。该检测装置还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的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，从而在该分级所预定的分级供电上限值Iclass及一预定下限值Ilower范围内，以一供电上限值Iallow对该受电装置供电。该供电设备并在该供电上限值Iallow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供电上限值的差值时，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，建置成可对特定通信端口持续进行检测，以获得该通信端口所连接的受电装置沿时间轴的耗电量，据以判断一耗电量趋势值。该监控装置进一步设置成：

在该趋势值显示该受电装置的耗电量经常超过该分级所预定的供电上限值Iclass时，停止对该受电装置供电。

在该趋势值显示该受电装置的耗电量趋势为上升时，在该分级上限值Iclass之下，调升对该受电装置的供电上限值Iallow。

在该趋势值显示该受电装置的耗电量趋势为下降时，于该预定下限值Ilower以上，调降对该受电装置的供电上限值Iallow。

在本发明的特定较佳实施例中，该耗电量趋势的判断包括：在预定时间内，多次检测到的耗电量，均比前一次多，达到一定次数时，判断该受电装置的耗电量趋势为上升；及在预定时间内，多次检测到的耗电量，均比前一次少，达到一定次数时，判断该受电装置的耗电量趋势为下降。该预定次数可为三次或以上。

在本发明的较佳实施例中，该以太网络供电系统的供电设备可以将一分级范围内的耗电量，分割成数个级距(pitch)，并根据该级距调整该受电装置的供电上限值Iallow。其中，该级距可设为相等，也可设为不等。

该供电设备并可进一步设置成，在该趋势值显示该受电装置的耗电量经常低于次一分级的分级上限值Iclass时，进入调降该受电装置设定分级的作业。

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。该方法是在该供电设备完成如下的检测与分类程序后，进行动态调整：

该检测装置对一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的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，从而在该分级所预定的分级供电上限值Iclass及一预定下限值Ilower范围内，以一供电上限值Iallow对该受电装置供电。

该调整程序包括：

该供电设备在该供电上限值Iallow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供电上限值的差值时，对该受电装置供电；

该监控装置对该通信端口持续进行检测，以获得该通信端口所连接的受电装置沿时间轴的耗电量，据以判断一耗电量趋势值；且

该监控装置：

在该趋势值显示该受电装置的耗电量趋势为上升时，在该分级上限值Iclass之下，调高对该受电装置的供电上限值Iallow；

在该趋势值显示该受电装置的耗电量趋势为下降时，在该预定下限值Ilower以上，调低对该受电装置的供电上限值Iallow；及

在该趋势值显示该受电装置的耗电量经常超过该分级所预定的供电上限值Iclass时，停止对该受电装置供电。

在本发明的较佳实施例中，该以太网络供电系统的供电设备可以将一分级范围内的耗电量，分割成数个级距(pitch)。故该供电方法可根据该级距调整该受电装置的供电上限值Iallow。其中，该级距可设为相等，也可设为不等。

该供电方法还可进一步包括，该监控装置在该趋势值显示该受电装置的耗电量经常低于次一分级的分级上限值Iclass时，进入调低该受电装置设定分级的作业。

在本发明的设计下，该监控装置可以动态监控各个通信端口所连接的受电装置的实际耗电状况，产生一趋势值，据以动态调整对各个受电装置的供应功率。如果实际耗电量低于设定供应电量，则可加以调整，并将空出的电量，供应给额外的受电装置或优先权较低的受电装置。

上述及其它本发明的目的与优点，可由以下详细说明并参照所附图式从而更佳清楚地介绍。

附图说明

图1表示本发明以太网络供电系统的供电设备的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的一种实例的流程图。

图3显示一种常见的受电装置，即包括网络摄影机的耗电状况曲线图。

具体实施方式

本发明涉及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，以对多个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，可以达到符合实际状况的供电。

图1表示本发明以太网络供电系统的供电设备的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，对多个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也提供多个连接端口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，该连接端口的数量并非任何技术限制。通常，供电设备100 可提供8个连接端口，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连接到连接端口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连接到连接端口11、12、13、14。该供电设备100的功能就是将电源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，形成双绞线的形态。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，连接到特定连接端口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连接端口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，用来对该多个连接端口11、12、13、14进行检测，以判断该个别连接端口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，并在判断为是时，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连接端口，并在一预定时间后，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，如是，该待测装置是否为适于供电的受电装置；如是，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，施加在特定连接端口，并在该预定时间后，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350ms，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已被此行业专家所熟知，其技术内容已揭示在各种规格书，专利说明书中。详情不需在此赘述。在以下的说明中，对于判断连接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是用来对多个连接端口11、12、13、14进行检测，以判断各个连接端口11、12、13、14 个别是否已连接一待测装置。如是，该待测装置是否为适于供电的受电装置；如是，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乃是设置成：在该运算单元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；且在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。这种架构可以仅使用单一的检测装置检测及分类多个受电装置。但如果使用多个检测装置，各个检测装置用以检测单一的受电装置，也是可行的。

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。该控制装置 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应电量。

具体来说，该检测装置10根据特定连接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IEEE 802.3af/at标准对PoE的受电装置的分级classes 0、1、2、3、 4，其分级供电上限值Iclass分别为15.5W、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供电上限值Iclass及一预定下限值Ilower范围内，以一供电上限值Iallow对该受电装置供电。在实际应用上，该预定下限值Ilower通常可设定为该受电装置的Iclass的特定百分比，例如为25％。但其它参考值，也可以应用在本发明。该预定下限值Ilower有时也可以省略，例如设为次一分级的分级供电上限值Iclass。至于该供电上限值Iallow，通常可以直接设为该分级的分级上限值Iclass。但由于本发明已经提供一种动态调整电路及架构，将该供电上限值Iallow设在分级供电上限值Iclass及一预定下限值Ilower范围内的任何值，均属可行。不过，该供电上限值Iallow如果设定太低，则可能造成同时对超量的受电装置供电的结果。实际使用的数值，通常可以根据经验预先设定在系统中。

根据本发明，该监控装置18可对特定通信端口持续进行检测，以获得该通信端口所连接的受电装置沿时间轴的耗电量，据以计算一耗电量趋势值。该监控装置18对特定通信端口的检测可以在一预定期间中分次进行，得到多个总耗电量值。所需的监控时间并无任何限制，频率或次数也无限制。但以足以显示该受电装置的实际耗电量变化趋势为宜。在实际应用上，例如可以在1秒钟的期间中，连续定时或不定时进行10次的检测。所得结果将形成一沿时间轴的曲线图。将该曲线图作正规化后，计算其斜率，即可得知一趋势。这种持续的检测与趋势值的计算，可以用任何电子电路或软件达到。详情不需在此赘述。

在本发明的设计下，该监控装置18对特定受电装置的供电上限值Iallow，进行如下的调整：

1)在该趋势值显示该受电装置的耗电量经常超过该分级所预定的供电上限值Iclass时，停止对该受电装置供电。

2)在该趋势值显示该受电装置的耗电量趋势为上升时，例如在 10次检测中发现连续3次以上检测到的耗电量，均比前一次多时，在该分级上限值Iclass之下，调高对该受电装置的供电上限值Iallow。

3)在该趋势值显示该受电装置的耗电量趋势为下降时，例如在 10次检测中发现连续3次以上检测到的耗电量，均比前一次少时，在该预定下限值Ilower以上，调低对该受电装置的供电上限值Iallow。

其中，在1)的情形下，该受电装置的耗电量经常超过该分级所预定的供电上限值Iclass，表示该受电装置所设定的分级不正确，且可能妨碍其它受电装置的正常运作。根据IEEE的PoE标准规定，需停止对该受电装置供电。此时，该供电设备100 可能可以进入调高该受电装置的分级的作业。但该调整并非本发明的范畴。

在2)的情形下，该受电装置的耗电量趋势为上升，显示目前所设定的供电上限值Iallow可能不够使用。因此将之调高，以免该受电装置因超过负载而断电。不过，如果该供电上限值Iallow已经达到该分级的分级上限值Iclass，则不予调整，仍维持现状。如该受电装置的耗电量持续超过该分级所预定的供电上限值Iclass，则进入1)的作业，将该受电装置断电。

在3)的情形下，该受电装置的耗电量趋势为下降，显示目前所设定的供电上限值Iallow过高，造成浪费。因此将之调低，以空出功率，供其它受电装置使用。不过，如果该供电上限值Iallow已经达到该检测装置10所设定的预定下限值Ilower，则不予调整，仍维持现状，以免该受电装置因超过负载而断电。

在本发明的实际应用上，该以太网络供电系统的供电设备100 可以将一分级范围内的耗电量，分割成数个级距(pitch)，并根据该级距调整该受电装置的供电上限值Iallow。该级距可设为相等，也可设为不等。例如，可对分类后的第一级，设定包括1-1级，1-2级，1-3级等级距，以供调整之用。其它方式的调整，当然也可应用在本发明。

此外，在3)的情形下，如果该趋势值显示该受电装置的耗电量经常低于次一分级的分级上限值时，可使该供电设备100进入调低该受电装置设定分级的作业。如前所述，启动该调降分级的作业后，就不再是本发明的范畴。相关方法步骤将随系统所使用的调降方法而改变。但例如上述熟知技术的调降方法，也是可行的。其方法详情，也不需在此赘述。

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。

如图2所示，在该方法开始时，于步骤201该检测信号产生器16 对该连接端口11、12、14中的一连接端口，发出一检测信号。如前所述，该检测信号通常为一电压信号，并可包括多数的电压信号。但众所皆知，该检测信号也可为一电流信号或其它类型的信号。于该检测信号发出后的一预定时间，于步骤202该反应信号接收器17从该连接端口侦测反应信号。如前所述，该预定时间通常为350ms。该反应信号于203提供到该运算单元15，据以判断该连接端口是否已连接一待测装置，以及该待测装置是否适于供电。如该检测信号为电压信号，通常该运算单元15是将该反应信号转换成电流信号，并根据已知技术进行判断。当然，将该反应信号转换成其它形态的信号，并进行判断，也无不可。

于步骤204，该运算单元15根据该反应信号判断该连接端口已经连接一适于供电的受电装置，从而指令该检测信号产生器16发出一分类检测信号。当然，如该运算单元15根据该第一反应信号判断的结果是该连接端口并未连接待测装置，或所连接的并非适于供电的受电装置，则不会发出该指令。

于步骤205该检测信号产生器16对该连接端口发出一分类检测信号。于步骤206该反应信号接收器17从该连接端口侦测分类反应信号。该分类反应信号于207提供到该运算单元15，据以判断对该连接端口所应供应的功率分级。该判断分级的方法，已经揭露在各种规格书或专利文献中，被此行业人士所熟知。于步骤208，该运算单元 15在该分级所预定的分级供电上限值Iclass及一预定下限值Ilower范围内，设定一供电上限值Iallow，以对该受电装置供电。于209该运算单元15计算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供电上限值的差值。于210该运算单元15判断该差值是否大于该供电上限值Iallow。如判断结果为是，则于211对该受电装置供应电功率；否则不予供电，并对下一受电装置进行检测、分类或监控。

在对一受电装置开始供电后，该监控装置18于步骤212对该通信端口持续进行检测，以获得该通信端口所连接的受电装置沿时间轴的耗电量，据以计算耗电量趋势值。于213判断该趋势值是否显示该受电装置的耗电量经常超过该分级所预定的供电上限值Iclass，如是，则于216停止对该受电装置供电，步骤进入对下一受电装置的检测、分类或监控。如步骤213判断结果为否，则于步骤214该监控装置判断：该趋势值是否显示该受电装置的耗电量趋势为上升或下降。如是上升，于215在该分级上限值Iclass之下，调升对该受电装置的供电上限值Iallow。于步骤214该监控装置的判断结果如为该趋势值显示该受电装置的耗电量趋势为下降，则于217在该预定下限值Ilower以上，调低对该受电装置的供电上限值Iallow。步骤进入对下一受电装置的检测、分类或监控。

在以上的实施例中，该供电设备可以动态的在各分级的范围内调整各受电装置的供应电力，除能正确供应所需功率，节省耗电之外，更可腾出不必要的保留功率，以供额外的受电装置或优先权较低的受电装置使用。达到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例所作的说明。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 连接端口

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 待测装置

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 (9)

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，该供电设备设置成：

可在该分级所预定的分级供电上限值Iclass及一预定下限值Ilower范围内，设定一供电上限值Iallow；

在该供电上限值Iallow低于该供电设备的总供电量与该供电设备对已经由通信端口供电的受电装置的总供电上限值的差值时，以该供电上限值Iallow对该装置供电；

该监控装置设置成：

可对特定通信端口持续进行检测，以获得该通信端口所连接的受电装置沿时间轴的耗电量，据以判断一耗电量趋势值；

在该趋势值显示该受电装置的耗电量超过该分级所预定的供电上限值Iclass达预定时间以上时，停止对该受电装置供电；

在该趋势值显示该受电装置的耗电量趋势为上升时，于该分级上限值Iclass之下，调升对该受电装置的供电上限值Iallow；及

在该趋势值显示该受电装置的耗电量趋势为下降时，于该预定下限值Ilower以上，调降对该受电装置的供电上限值Iallow；

其中，该耗电量趋势的判断包括：

在预定时间内，多次检测到的耗电量，均比前一次多，达于一定次数时，判断该受电装置的耗电量趋势为上升；及

在预定时间内，多次检测到的耗电量，均比前一次少，达于一定次数时，判断该受电装置的耗电量趋势为下降。

2.根据权利要求1所述的以太网络供电系统的供电设备，其中，该预定次数可为三次以上。

3.根据权利要求1所述的以太网络供电系统的供电设备，其中，该以太网络供电系统的供电设备将一分级范围内的耗电量，分割成数个级距(pitch)，并根据该级距调整该受电装置的供电上限值Iallow。

4.根据权利要求3所述的以太网络供电系统的供电设备，其中，该级距可设为相等，也可设为不等。

5.根据权利要求1所述的以太网络供电系统的供电设备，其中，该供电设备还可进一步设置成：在该趋势值显示该受电装置的耗电量低于次一分级的分级上限值Iclass达预定时间以上时，进入调低该受电装置设定分级的作业。

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二个通信端口，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；该方法是在该供电设备完成对该受电设备分级判断后，进行动态调整，并包括如下步骤：

在该分级所预定的分级供电上限值Iclass及一预定下限值Ilower范围内，设定一供电上限值Iallow；

在该供电上限值Iallow低于该供电设备的总供电量与该供电设备对已经由通信端口供电的受电装置的总供电上限值的差值时，以该供电上限值Iallow对该装置供电；

对特定通信端口持续进行检测，以获得该通信端口所连接的受电装置沿时间轴的耗电量，据以判断一耗电量趋势值；

在该趋势值显示该受电装置的耗电量超过该分级所预定的供电上限值Iclass达预定时间以上时，停止对该受电装置供电；

在该趋势值显示该受电装置的耗电量趋势为上升时，于该分级上限值Iclass之下，调高对该受电装置的供电上限值Iallow；及

在该趋势值显示该受电装置的耗电量趋势为下降时，于该预定下限值Ilower以上，调低对该受电装置的供电上限值Iallow；

其中，该耗电量趋势的判断包括：

在预定时间内，多次检测到的耗电量，均比前一次多，达于一定次数时，判断该受电装置的耗电量趋势为上升；及

在预定时间内，多次检测到的耗电量，均比前一次少，达于一定次数时，判断该受电装置的耗电量趋势为下降。

7.根据权利要求6所述的以太网络供电系统的供电设备供电方法，另包括将一分级范围内的耗电量，分割成数个级距(pitch)，及根据该级距调整该受电装置的供电上限值Iallow的步骤。

8.根据权利要求7所述的以太网络供电系统的供电设备供电方法，其中，该级距可设为相等，也可设为不等。

9.根据权利要求6所述的以太网络供电系统的供电设备供电方法，进一步包括，在该趋势值显示该受电装置的耗电量低于次一分级的分级上限值Iclass达预定时间以上时，调低该受电装置设定分级的步骤。

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