CN107360005A - 一种受电端设备及受电方法 - Google Patents
一种受电端设备及受电方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例提供一种受电端设备及受电方法,用于解决现有技术中高功耗的受电端设备的电力不足的技术问题。该受电端设备包括:至少两个接口电路,至少两个接口电路中每个接口电路的接入端与供电端设备的网络接口相连,用于接收从供电端设备输出的输出电源;其中,每个接口电路包括正电源回路、负电源回路和负载模块,隔离模块,与每个接口电路的负载模块相连,用于对每个接口电路的接入端接收的输出电源与受电端设备内部工作电压的等势地进行隔离;电源汇聚模块,与每个接口电路相连,用于对隔离后的至少两个接口电路中电源回路的电源进行合路,获得并输出合路后的合路电源,合路电源中的电流为至少两个接口电路的电流之和。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域,特别涉及一种受电端设备及受电方法。
背景技术
以太网供电系统(Power Over Ethernet,POE)指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下,在为一些基于IP的受电端设备(例如IP电话机、无线访问接入点(Wireless Access Point,AP)、网络摄像机等)传输数据信号的同时,还能为这些受电端设备提供直流供电的技术。
现有的POE中,主要包括供电端设备(Power Sourcing Equipment,PSE)和受电端设备(Power Device,PD)两部分。其中,PSE是为以太网受电端设备供电的设备,同时也是整个POE供电过程的管理者。而PD是接受供电的PSE负载,即POE系统中的网络设备。目前,当PD设备接入网络时,PSE设备可立即检测到PD的接入,并通过相应的连接端口向PD进行单端口供电,以及,在PD被移除时,PSE将切断该PD电源。
而随着PD的性能提升,其对电源的功耗需求也越来越大,而PSE在采用的传统供电方式对PD进行供电时,其输出功率通常较为有限,故高功耗的受电端设备在该受电方式下可能会出现电力不足的情况。
发明内容
本发明实施例提供一种受电端设备和受电方法,用于解决现有技术中高功耗的受电端设备的电力不足的技术问题。
第一方面,本发明实施例提供一种受电端设备,包括:
至少两个接口电路,所述至少两个接口电路中每个接口电路的接入端与供电端设备的网络接口相连,用于接收从所述供电端设备输出的输出电源;其中,每个接口电路包括正电源回路、负电源回路和负载模块,所述负载模块串联在所述正电源回路和所述负电源回路之间;
隔离模块,与每个接口电路的负载模块相连,用于对每个接口电路的接入端接收的输出电源与所述受电端设备内部工作电压的等势地进行隔离;
电源汇聚模块,与每个接口电路相连,用于对隔离后的所述至少两个接口电路中电源回路的电源进行合路,获得并输出合路后的合路电源,所述合路电源中的电流为所述至少两个接口电路的电流之和。
可选的,所述受电端设备还包括:
电源转换模块,与所述电源汇聚模块相连,用于接收所述合路电源,并将所述合路电源转换为所述受电端设备的工作电源。
可选的,每个接口电路中的负载模块包括信号探测模块和特性电阻,所述信号探测模块与所述特性电阻并联;
所述信号探测模块,用于检测所述信号探测模块所在的接口电路是否接收到来自所述供电端设备的探测信号,并在确定接收到所述探测信号时,生成并输出上报信息;其中,所述探测信号用于探测所述信号探测模块所在的接口电路是否存在所述特性电阻,所述上报信息用于表征所述供电端设备与接口电路的连接状态和/或所述供电端设备的供电状态;
所述特性电阻,用于提供所述负载模块的负载。
可选的,所述特性电阻的阻值为[4.7KΩ,5.6KΩ]。
可选的,所述隔离模块为光耦器件。
可选的,所述电源汇聚模块包括二级管和场效应晶体管MOS;其中,所述二极管的正极分别与所述MOS管的漏极及所述每个接口电路的正电源回路相连,所述二极管的负极与合路电路相连,所述MOS管的源极与每个接口电路的负电源回路相连,所述合路电路为所述受电端设备中输入端与所述电源汇聚模块的输出端连接的电路;
所述二极管,用于对每个接口电路中的正电源回路的电源进行正向汇聚,并将汇聚后的合路电源通过所述二极管的负极输入所述合路电路;
所述MOS管用于对每个接口电路中负电源回路进行开关控制,在确定每个接口电路中存在电源时导通,经与所述二极管的正极连接的漏极输出所述负电源回路的电源。
可选的,所述受电端设备还包括可编程逻辑器件CPLD和处理器;其中,所述CPLD的输入端通过所述隔离模块与所述信号探测模块连接,所述CPLD的输出端与所述处理器相连;
所述CPLD,用于接收所述隔离模块传输的所述上报信息,产生并向所述处理器发送中断信号;
所述处理器,用于接收所述中断信号,并根据所述中断信号获取所述上报信息,以根据所述上报信息对所述受电端设备内部的供电电源进行分配。
第二方面,本发明实施例提供一种受电方法,应用于受电端设备,包括:
确定所述受电端设备的至少两个接口电路与供电端设备的网络接口连接,并通过所述至少两个接口电路接收所述供电端设备提供的输出电源;其中,每个接口电路包括正电源回路、负电源回路和负载模块,所述负载模块串联于所述正电源回路和所述负电源回路之间,所述负载模块用于为所处的接口电路提供负载;
将所述至少两个接口电路中每个接口电路的接入端接收的输出电源与所述受电端设备内部工作电压的等势地进行隔离;
对所述至少两个接口电路中电源回路的电源进行合路,获得并输出合路后的合路电源;其中,所述合路电源中的电流为所述至少两个接口电路的电流之和。
可选的,在获得并输出合路后的合路电源之后,所述方法还包括:
将所述合路电源转换为所述受电端设备所需的工作电源。
可选的,所述对隔离后的所述至少两个接口电路中电源回路的电源进行合路,包括:
将所述至少两个接口电路中的正电源回路的电源进行正向汇聚输入合路电路,及将所述至少两个接口电路中负电源回路的电源汇聚到所述合路电路中;其中,所述合路电源中的电流为所述至少两个接口电路的电流之和。
第三方面,本发明实施例还提供一种计算机装置,所述装置包括处理器,所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现第二方面中方法的步骤。
第四方面,本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现第二方面中方法的步骤。
本发明实施例中,受电端设备包括的至少两个接口电路、隔离模块和电源汇聚模块。其中,至少两个接口电路中每个接口电路的接入端与供电端设备的网络接口相连,用于接收从供电端设备输出的输出电源,且每个接口电路包括正电源回路、负电源回路和负载模块,负载模块串联在正电源回路和负电源回路之间,隔离模块与每个接口电路的负载模块相连,可用于对每个接口电路的接入端接收的输出电源与所述受电端设备内部工作电压的等势地进行隔离;电源汇聚模块与每个接口电路相连,用于对每个接口电路中电源回路的电源进行合路,获得并输出合路后的合路电源,合路电源中的电流即为至少两个接口电路的电流之和,因此,通过对受电端设备中至少两个接口电路中的电源的汇聚使得受电端设备能够获得电流较大的合路电源,输出功率较大,有效避免高功耗设备在受电过程中出现的电力不足的情况,提高受电端设备的受电效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所介绍的附图仅仅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为本发明实施例中以太网供电系统的结构示意图;
图2为本发明实施例中受电端设备的结构示意图一;
图3为本发明实施例中接口电路的电流示意图;
图4为本发明实施例中隔离模块的电路示意图;
图5为本发明实施例中电源汇聚模块的电路示意图;
图6为本发明实施例中受电端设备的结构示意图二;
图7为本发明实施例中受电方法的流程图;
图8为本发明实施例中计算机装置的示意图。
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。
首先,将结合附图介绍本发明实施例所应用的网络架构。
如图1所示,为POE的网络架构示意图。
POE系统主要包括PSE和PD两部分。其中,PSE为POE系统中提供电力的设备,PSE主要用于将电源注入以太网线,并实施功率的规划和管理。PD是接受供电的负载,即POE系统的网络设备,如AP、IP电话、网络相机等等。
在实际应用中,以太网供电连接完全由PSE来进行控制,其端口电压可向PD传递链路状态。PSE通过每个RJ-45接口,PD可消耗的功率被限制在12.95W。只要以太网电缆和物理层变压器具有良好的平衡,每个PD可期望获得最大350mA的持续电流。
通常来说,PSE有两种类型,一种是“Endpoint PSE”,另一种是“Midspan PSE”。其中,Endpoint PSE就是支持POE功能的以太网交换机、路由器、集线器或其他网络交换设备。Midspan PSE是一个专门的电源管理设备,通常和交换机放在一起。Midspan PSE中接口通常是成对设置的,例如一对接口可以是两个RJ-45接口,其中一个RJ-45接口用短线连接至交换机,另一个RJ-45接口连接远端的网络设备。本发明实施例中,PD连接的PSE可以是Midspan PSE。
在实际应用中,当在一个网络中布置PSE供电端设备时,POE以太网供电的过程可以描述如下:
首先,PSE在端口输出很小的电压,直到其检测到线缆终端的连接为一个支持IEEE802.3af标准的受电端设备PD。在检测到受电端设备PD之后,PSE可能会为PD进行分类,并且评估此PD所需的功率损耗。进而,在一个可配置时间(一般小于15μs)的启动期内,PSE开始从低电压向PD供电,直至提供48V的直流电源,满足PD设备不超过15.4W的功率消耗。当然,若PD从网络上断开,则PSE就会快速地(一般在300ms~400ms之内)停止为PD供电,并重复检测过程以检测线缆的连接端是否连接PD。
下面结合说明书附图对本发明实施例提供的技术方案作进一步详细描述。下面的介绍过程以图1所示的网络架构为例。
如图2所示,本发明实施例提供一种受电端设备(PD),该PD包括至少两个接口电路10、隔离模块20和电源汇聚模块30。其中,至少两个接口电路10分别与隔离模块20和电源汇聚模块30相连,图中示意的受电端设备为双接口电路的设备,其可以包括第一接口电路和第二接口电路,第一接口电路中包括负载模块1,第二接口电路中包括负载模块2。
本发明实施例中,至少两个接口电路10中每个接口电路的接入端与PSE的网络接口相连,用于接收从PSE输出的输出电源,且每个接口电路包括正电源回路、负电源回路和负载模块,负载模块串联在正电源回路和负电源回路之间。图2中仅示出了接口电路中的负载模块,关于正电源回路和负电源回路将在后续其它示图中介绍。
隔离模块20与每个接口电路的负载模块相连,可用于对每个接口电路的接入端接收的输出电源与PD内部工作电压的等势地进行隔离;
电源汇聚模块30与每个接口电路的正电源回路及负电源回路相连,电源汇聚模块30可以用于对每个接口电路中电源回路的电源进行合路,获得并输出合路后的合路电源,合路电源中的电流为至少两个接口电路10的电流之和。
所以,本发明实施例所提供的方案通过对PD中至少两个接口电路10中的电源的汇聚使得PD能够获得电流较大的合路电源,输出功率较大,有助于避免高功耗设备在受电过程中出现的电力不足的情况,提高受电端设备的受电效果。
下面,将分别对PD的各部件进行介绍。需要说明的是,介绍过程中所采用的不同附图中相同标注的部件均表示同一部件。
本发明实施例中,至少两个接口电路10中每个接口电路包括正电源回路、负电源回路和负载模块,负载模块串联在正电源回路和负电源回路之间。PD包括的多个接口电路中每个接口电路的结构相同。在实际应用中,接口电路所采用的连接线可以是RJ-45双绞线。那么,第一接口电路可以通过RJ-45双绞线与PSE相连,同理,第二接口电路也可以通过RJ-45双绞线与PSE相连。为便于区分不同接口电路的接入端连接不同的RJ-45接口,图2中,将第一接口电路的输入端标注为RJ-45-1,图中将第二接口电路的输入端标注为RJ-45-2。
PD通过至少两个接口电路10可以与PSE进行连接。在连接时,至少两个接口电路10中每个接口电路的输入端可以连接一个PSE,则PD通过至少两个接口电路10可以与多个PSE连接。例如,至少两个接口电路10中的第一接口电路与第一PSE连接,第二接口电路与第二PSE连接。
或者,PD通过至少两个接口电路10也可以与一个PSE进行连接。例如,该PSE可以包括多个网络接口,至少两个接口电路10中每个接口电路的接入端可以与PSE中相应的网络接口进行连接,从而接收PSE的每个网络接口输出的输出电源。例如,PD中每个接口电路的接入端(如RJ-45接头)可以与PSE中相应的网络接口(如RJ-45接口)进行连接,具体连接时即将PD的RJ-45接头插入PSE的RJ-45接口中。
图3为受电端设备中包括至少两个接口电路10(图中仅示出第一接口电路)的示意图。由图可知,第一接口电路的负载模块1串联在正电源回路和负电源回路之间,48V_VDD1表示至少两个接口电路10中第一接口电路的正电源回路上的输入电压,表明正电源回路上的电压为48V,RTN_48V_1表示第一接口电路的负电源回路上的电压,表明负电源回路上的电压也为48V。图3中,负载模块1包括信号探测模块,及与所述信号探测模块并联的特性电阻;其中信号探测模块可以是一集成电路,图中以集成电路为TPS2379芯片为例。
本发明实施例中,每个接口电路中所包括负载模块的结构都相同,本文中主要以负载模块1为例进行介绍。
TPS2379芯片可以用于检测接口电路上的探测信号,该探测信号可以是在PD接入POE网络时,通过PSE发送的标准信号,通常也称为POE信号。POE信号可用于检测信号探测模块所在的接口电路中是否存在特性电阻。
特性电阻可以用于为负载模块提供负载。特性电阻的阻值可以是根据POE设置的,通常来说,其阻值范围可以是[23.75Ω,23.75KΩ]。本发明实施例中,所采用的特性电阻的阻值范围可以是[4.7KΩ,5.6KΩ],在采用多接口电路的受电模式时,优选的特性电阻的阻值可以是5.11KΩ。此时,该特性电阻可以为负载模块提供较为标准的负载,使负载模块成为符合POE标准的受电模块,而具有这样的负载模块的PD可称为标准PD,即符合POE标准的PD。
具体来说,信号探测模块可以检测其所在的接口电路是否接收到来自PSE的探测信号,如POE信号。若信号探测模块检测确定该接口电路接收到该POE信号,则表明网络设备的至少两个接口电路10中每个接口电路的RJ-45接头与PSE设备的RJ-45接口连接,否则,则表明接口电路未与PSE连接。
在信号探测模块确定接收到探测信号时,还可以生成并输出相应的上报信息,该上报信息可以指示信号探测模块所在的接口电路与PSE的连接状态和/或该接口电路所连接的PSE的供电状态等。
在实际应用中,由于在把任何PD连接到PSE时,PSE将先检测该PD是否为标准PD,以保证仅给标准PD供电流。也就是说,在PD与PSE连接时,PSE通过向接口电路发送探测信号,若PSE通过探测信号确定接口电路中存在该特性电阻,表明接口电路中负载模块为符合POE标准的受电模块,那么,当前与PSE连接的PD也就是标准PD。
例如,若标准PD的特性电阻的阻值设置为5.11KΩ。那么,当网络设备接入网络时,PSE可以发送POE信号给该网络设备,以检测网络设备是否存在符合要求的特性电阻,若确定网络设备中存在的特性电阻的阻值为5.11KΩ,则表明当前接入网络的网络设备为标准PD,此时PSE可为该网络设备提供48V电压。
因此,当PD通过至少两个接口电路10接入网络时,由于每个接口电路中均包括相应的负载模块,故在通过负载模块中的信号探测模块检测接口电路接收到PSE发送探测信号后,可以确定接口电路的接入端与PSE相连,此时,PD通过至少两个接口电路接收PSE输出的输出电源,故每个接口电路中的负载模块均处于受电的状态,形成多PD的受电模式,使得受电端设备能够获取到更大的电能。
本发明实施例中,负载模块1除包括信号探测模块和特性电阻之外,还可以包括一金属氧化物半导体(Metal Oxide Semiconductor,MOS)管。图3,中标注为U2的部件即为MOS管,该MOS管可以用于对至少两个接口电路10之间的电压进行隔离。由图3可知,在第一接口电路中,该MOS管的源极与信号探测模块连接,漏极与负电源回路连接,MOS管在与信号探测模块串联的同时,也与特性电阻并联。
接下来介绍隔离模块20,隔离模块20与每个接口电路的负载模块相连,可以用于对每个接口电路的接入端接收的输出电源与PD内部工作电压的等势地进行隔离。
隔离模块20在与各接口电路的负载模块相连时,可以是与各负载模块中的信号探测模块(如集成芯片)的输出端相连,隔离模块20可以分别与接口电路的正电源回路和负载模块的输出引脚分别连接,以将接口电路的输入端的48V电压与内部的工作电源的等势地(通常为5V)进行隔离。
图4为受电端设备中隔离模块20的电路示意图。
若负载模块包括的信号探测模块为图3所示的TPS2379芯片为例。那么,图4中,隔离模块20连接的负载模块的输出端可以对应于图3所示的TPS2379芯片中标注为T2P的引脚7和标注为48_RTN的引脚8,则隔离模块20可与TPS2379芯片的引脚7和引脚8相连。其中,引脚7可以输出表征PSE所提供的电压的大小的信号,通常称为POE信号,引脚8可以输出表征接口电路的接入端是否与PSE连接的信号,通常称为在位信号,则该在位信号即可为上报信息中包括的用于表征第一接口电路与PSE的连接状态的信号。
隔离模块20可以包括一个或多个光耦器件。在隔离模块20与TPS2379芯片的引脚(即信号探测模块的输出端)相连时,可以是指通过光耦器件与引脚相连。图4中隔离模块20包括的光耦器件1和光耦器件2分别连接TPS2379芯片不同的引脚,光耦器件1和光耦器件2可以是相同的器件,均用于起隔离作用。
在实际应用中,隔离模块20在起隔离作用的同时,还用于传输负载模块上输出的信号,例如获取负载模块中信号探测模块输出的上报信息等,如TPS2379芯片中引脚7输出的POE信号及引脚8输出的在位信号,等等。
图5为受电端设备中电源汇聚模块30的电路示意图。总的来说,图5中,电源汇聚模块30对多个接口电路的正电源回路上的电源进行合路后,所形成的合路电流将输入合路电路的输入端(即图中标注为PD_48V+的端口)。同时,电源汇聚模块30在对多个接口电路中的负电源回路的电源进行合路后,将与合路电路(即图中标注为PD_48V-的端口)相连。
具体来说,图5中,电源汇聚模块30在第一接口电路的正电源回路和负电源回路中包括的用于对电源进行合路的部件中,D1和D5均代表二极管,二极管中标注为1的一端为二极管的正极,标注为2的一端为二极管的负极,其中,标注为D1的二极管用于对正电源回路上的电源进行正向汇聚,即对DC-48V的零线端作正向汇聚,D5用于进行回路分离。U3代表MOS管。二极管的正极与MOS管的漏极及接口电路的正电源回路相连,二极管的负极与合路电路相连,MOS管的源极与每个接口电路的负电源回路相连,合路电路为PD中输入端与电源汇聚模块30的输出端连接的电路。
同理,电源汇聚模块30在对第二接口电路的正电源回路和负电源回路中的电源进行合路时,相应的部件及电路结构与第一接口电路中相同。图5中,D2和D6均代表二极管,其中,标注为D2的二极管用于对第二接口电路的正电源回路上的电源进行正向汇聚,即也用于对DC-48V的零线端作正向汇聚,D6用于进行回路分离,U6代表MOS管。
MOS管可以用于对每个接口电路中负电源回路进行开关控制,MOS管在确定负电源回路所在的接口电路中存在电源时导通,经与二极管的正极连接的漏极输出负电源回路的电源。
因此,电源汇聚模块30可以用于对每个接口电路中电源回路的电源进行合路,从而获得并输出合路后的合路电源,该合路电源中的电流可以为至少两个接口电路10的电流之和。例如,若第一接口电路中的电源为48V,0.3A,第二接口电路中的电源为48V,0.3A,那么通过电源汇聚模块30,输入合路电路的合成电源为48V,0.6A。
本发明实施例中,PD还可以包括电源转换模块40、可编程逻辑器件(ComplexProgrammable Logic Device,CPLD)50和处理器60,电源转换模块40分别与电源汇聚模块30相连,CPLD50的输入端与隔离模块20连接,CPLD50的输出端分别与处理器60和电源转换模块40相连。此时,PD的结构示意图如图6所示。
在实际应用中,电源转换模块40和电源汇聚模块30之间可以连接有合路电路。电源转换模块40可以用于接收合路电源,并将合路电源转换为受电端设备的工作电源。例如,电源转换模块40可将直流48V电源转换为PD的内部工作电压,如5V或12V等。
CPLD50可以用于接收隔离模块20传输的上报信息,该上报信息包括与每个接口电路的输入端连接的PSE的信息。通常来说,这些上报信号可以是隔离模块20从负载模块包括的信号探测模块的输出端接收的信号。例如,若信号探测模块为如图3中所示的TPS2379芯片。那么,在具有双接口电路的PD中,由每个接口电路中信号探测模块输出的信息(即上报信息)可以包括通过TPS2379芯片的引脚7输出的POE类型信号,该POE类型信号可以表征PSE提供的电压的大小,以及通过TPS2379芯片的引脚8输出用于表征PD是否连接PSE的在位信号,该在位信号可以表征TPS2379芯片所在的接口电路的接入端是否与PSE相连。也就是说,每个接口电路中的信号探测模块产生的上报信息可以包括1个在位信号和1个POE信号。因此,对于具有两个接口电路的PD来说,与两个接口电路相连的隔离模块20输出的上报信息可以包括2个在位信号和2个POE类型信号,如图6所示。
此外,CPLD50还将产生中断信号,并向处理器60发送该中断信号。那么,处理器60在接收该中断信号后,将中断当前的任务,并获取上报信息,进而根据上报信息对受电端设备内部的供电电源进行合理分配,并将分配结果反馈给CPLD50,例如通过本地总线将分配结果发送给CPLD50,CPLD50根据处理器60反馈的分配结果即可生成相应的控制指令,对电源转换模块40进行节电控制。
本发明实施例中,能够有效解决高功耗的受电端设备(如AP)在部署过程中的因供电端设备(如交换机)供电能力有限的情况下产生的电力不足的问题,采用该设计后,在不改变及更换供电端设备的前提下,受电端设备能够获得较大功率的电源,保证高性能的受电设备能够正常工作,同时还能满足客户对带宽的需求,有助于降低建设成本,实现方式较为简单。
如图7所示,基于同一发明构思,本发明实施例还提供一种受电方法,该方法可应用在图2和图6所示的受电端设备中。该方法的过程可以描述如下:
S11:确定PD的至少两个接口电路10与PSE的网络接口连接,并通过至少两个接口电路10接收PSE提供的输出电源;其中,每个接口电路包括正电源回路、负电源回路和负载模块,负载模块串联于正电源回路和负电源回路之间,负载模块用于为所处的接口电路提供负载;
S12:将至少两个接口电路10中每个接口电路的接入端接收的输出电源与受电端设备内部工作电压的等势地进行隔离;
S13:对隔离后的至少两个接口电路10中电源回路的电源进行合路,获得并输出合路后的合路电源;其中,合路电源中的电流为至少两个接口电路10的电流之和。
本发明实施例中,PD的至少两个接口电路10可以与PSE的网络接口进行连接,进而接收PSE提供的输出电源,而每个接口电路中包括正电源回路、负电源回路和负载模块,该负载模块串联于正电源回路和负电源回路之间,且可以用于为所处的接口电路提供负载,故每个接口电路中均获得相应的电压。进而,PD通过对每个接口电路中的电源回路的电源进行合路,获得并输出合路后的合路电源,该合路电源中的电流即为至少两个接口电路10的电流之和,故通过对受电端设备中至少两个电路中的电源的汇聚使得受电端设备能够获得电流较大的合路电源,输出功率较大,有助于避免高功耗设备在受电过程中出现的电力不足的情况,提高受电端设备的受电效果。
根据前文对PD的结构的描述可知,PD包括的至少两个接口电路10中每个接口电路的负载模块包括信号探测模块和特性电阻。那么,在PD的至少两个接口电路10与PSE相连时,信号探测模块可以检测到所在的接口电路中是否接收到PSE发送的探测信号,若PD确定该接口电路接收到探测信号,则表明该接口电路的输入端已与PSE连接。
其中,探测信号可以用于检测该信号探测模块所在的接口电路中是否存在特性电阻。关于特性电阻的介绍请参照前文,此处不再赘述。
本发明实施例中,PSE在通过发送的探测信息确定每个接口电路中连接有该特性电阻时,例如检测到阻值为5.11KΩ的特性电阻,将为PD提供电源。那么,与PSE的网络接口连接的至少两个接口电路10中的每个接口电路将接收PSE提供的输出电源,例如接收的输出电源的电压可以是48V,电流即为400mA。
进而,在S12中,PD还可以将至少两个接口电路10中每个接口电路的接入端接收的输出电源与受电端设备内部工作电压的等势地进行隔离,例如PD可以在每个接口电路中串联一个光耦合器,起隔离作用,同时保持电路间的光通信。也就是说,在电源汇聚过程中,接口电路需要做到完全隔离,以避免各接口电路上的控制信号发生交互,两路接口电路间的电势位改变,从而导致接口电路上的工作模块的功能故障,例如导致信号探测模块对POE信号的探测失败。
接着,在S13中,PD将对至少两个接口电路10中具有相同极性的电源的电源回路进行合路,在该过程中,PD可将至少两个接口电路10中的正电源回路的电源进行正向汇聚输入合路电路,及将至少两个接口电路10中负电源回路的电源汇聚到合路电路中,即可获得合路后的合路电源,则该合路电源中的电流可以是各个接口电路的电流之和。其中,关于对至少两个接口电路10中电源回路的电源进行合路过程请参见前述电源汇聚模块30的介绍,此处不再赘述。
如图8所示,本发明实施例中还提供一种计算机装置,该计算机装置包括处理器60和存储器70。其中,处理器60可以用于执行存储器中存储的计算机程序时实现本发明实施例提供的受电方法的步骤。存储器70可以用于存储处理器60运行时所需的数据,存储器70的数量为一个或多个,图中仅示意出一个。
可选的,存储器70可以包括只读存储器(Read Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)和磁盘存储器。
可选的,处理器60具体可以是中央处理器、特定应用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit,ASIC),可以是一个或多个用于控制程序执行的集成电路,可以是使用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)开发的硬件电路,可以是基带处理器。
可选的,处理器60可以包括至少一个处理核。
本发明实施例,还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器60执行时实现如本发明实施例提供的受电方法的步骤。
在本发明实施例中,应该理解到,所揭露的受电端设备和受电方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,单元或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,设备或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
在本发明实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,或者各个单元也可以均是独立的物理模块。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实施例的技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备,例如可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等,或处理器60执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:通用串行总线闪存盘(Universal Serial Bus flash drive,USB)、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上,以上实施例仅用以对本申请的技术方案进行了详细介绍,但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明实施例的方法,不应理解为对本发明实施例的限制。本技术领域的技术人员可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明实施例的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种受电端设备,其特征在于,所述受电端设备包括:
至少两个接口电路,所述至少两个接口电路中每个接口电路的接入端与供电端设备的网络接口相连,用于接收从所述供电端设备输出的输出电源;其中,每个接口电路包括正电源回路、负电源回路和负载模块,所述负载模块串联在所述正电源回路和所述负电源回路之间;
隔离模块,与每个接口电路的负载模块相连,用于对每个接口电路的接入端接收的输出电源与所述受电端设备内部工作电压的等势地进行隔离;
电源汇聚模块,与每个接口电路相连,用于对隔离后的所述至少两个接口电路中电源回路的电源进行合路,获得并输出合路后的合路电源,所述合路电源中的电流为所述至少两个接口电路的电流之和。
2.如权利要求1所述的受电端设备,其特征在于,所述受电端设备还包括:
电源转换模块,与所述电源汇聚模块相连,用于接收所述合路电源,并将所述合路电源转换为所述受电端设备的工作电源。
3.如权利要求1所述的受电端设备,其特征在于,每个接口电路中的负载模块包括信号探测模块和特性电阻,所述信号探测模块与所述特性电阻并联;
所述信号探测模块,用于检测所述信号探测模块所在的接口电路是否接收到来自所述供电端设备的探测信号,并在确定接收到所述探测信号时,生成并输出上报信息;其中,所述探测信号用于探测所述信号探测模块所在的接口电路是否存在所述特性电阻,所述上报信息用于表征所述供电端设备与接口电路的连接状态和/或所述供电端设备的供电状态;
所述特性电阻,用于提供所述负载模块的负载。
4.如权利要求3所述的受电端设备,其特征在于,所述特性电阻的阻值范围为[4.7KΩ,5.6KΩ]。
5.如权利要求1-4中任一权项所述的受电端设备,其特征在于,所述隔离模块为光耦器件。
6.如权利要求1-4中任一权项所述的受电端设备,其特征在于,所述电源汇聚模块包括二级管和场效应晶体管MOS;其中,所述二极管的正极与所述MOS管的漏极及所述每个接口电路的正电源回路相连,所述二极管的负极与合路电路相连,所述MOS管的源极与每个接口电路的负电源回路相连,所述合路电路为所述受电端设备中输入端与所述电源汇聚模块的输出端连接的电路;
所述二极管,用于对每个接口电路中的正电源回路的电源进行正向汇聚,并将汇聚后的合路电源通过所述二极管的负极输入所述合路电路;
所述MOS管用于对每个接口电路中负电源回路进行开关控制,在确定每个接口电路中存在电源时导通,经与所述二极管的正极连接的漏极输出所述负电源回路的电源。
7.如权利要求3所述的受电端设备,其特征在于,所述受电端设备还包括可编程逻辑器件CPLD和处理器;其中,所述CPLD的输入端通过所述隔离模块与所述信号探测模块连接,所述CPLD的输出端与所述处理器相连;
所述CPLD,用于接收所述隔离模块传输的所述上报信息,产生并向所述处理器发送中断信号;
所述处理器,用于接收所述中断信号,并根据所述中断信号获取所述上报信息,以根据所述上报信息对所述受电端设备内部的供电电源进行分配。
8.一种受电方法,应用于受电端设备,其特征在于,包括:
确定所述受电端设备的至少两个接口电路与供电端设备的网络接口连接,并通过所述至少两个接口电路接收所述供电端设备提供的输出电源;其中,每个接口电路包括正电源回路、负电源回路和负载模块,所述负载模块串联于所述正电源回路和所述负电源回路之间,所述负载模块用于为所处的接口电路提供负载;
将所述至少两个接口电路中每个接口电路的接入端接收的输出电源与所述受电端设备内部工作电压的等势地进行隔离;
对隔离后的所述至少两个接口电路中电源回路的电源进行合路,获得并输出合路后的合路电源;其中,所述合路电源中的电流为所述至少两个接口电路的电流之和。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,在获得并输出合路后的合路电源之后,所述方法还包括:
将所述合路电源转换为所述受电端设备所需的工作电源。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述对隔离后的所述至少两个接口电路中电源回路的电源进行合路,包括:
将隔离后所述至少两个接口电路中的正电源回路的电源进行正向汇聚输入合路电路,及将所述至少两个接口电路中负电源回路的电源汇聚到所述合路电路中;其中,所述合路电源中的电流为所述至少两个接口电路的电流之和。
11.一种计算机装置,其特征在于,所述装置包括处理器,所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求8-11中任一项所述方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8-11中任一项所述方法的步骤。
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