CN109474191B - 调节受电设备端口的输出电压 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了调节受电设备端口的输出电压。示例系统可确定第一受电设备端口和第二受电设备端口中的每个的功耗，基于所确定的功耗确定所述第一受电设备端口和所述第二受电设备端口中的每个的输出电压需求，并基于所述输出电压需求，经由功率控制器调节所述第一受电设备端口和所述第二受电设备端口中的每个的输出电压。

Description

调节受电设备端口的输出电压
背景技术
接入点(AP)可以是允许无线设备连接到有线网络的网络硬件设备。AP可以包括端口，诸如用于功率分配的受电设备(PD)端口或以太网供电(PoE)端口。PoE端口可允许网络线缆携带电力。
附图说明
图1示出包括第一PD端口和第二PD端口的系统的简图；
图2示出包括第一PD端口、第二PD端口和功率控制器的系统的简图；
图3示出包括第一PD端口和第二PD端口的系统的另一简图；以及
图4示出根据一示例的与输出电压组合有关的方法的简图。
具体实施方式
诸如AP的设备可包括带有用于连接到设备和/或应用的端口的集成电路等。在一些示例中，PD端口可方便实体连接器，诸如线缆。这种PD端口可具有允许通过该端口的输出电压阈值。例如，在IEEE 802.11规范下，PD端口可具有每个端口25.4瓦的限制。这种示例可以是PoE端口。如在此使用的，PoE可包括允许网络线缆携带电力的系统。例如，PoE可允许单根线缆向受电设备提供数据连接和电力二者，受电设备诸如是无线AP、互联网协议摄像机和VoIP电话等。
由于可用于AP的特征的数量增加，所以可能需要功率分配。然而，由于AP的PD端口可具有阈值允许输出电压量，所以AP可能由于不足量的功率而不能够利用可用特征。
用于增加输出电压或功率的一些方法包括设定第一供电设备(PSE)的阈值电流限制以及将第一PSE用于所有功率直到达到阈值，在达到阈值时，其工作周期被限制。一旦第一PSE满足阈值电流，可使用第二PSE。
本公开的示例可将现有的PD端口组合以实现增加的功率分配。例如，可通过在第一PD端口的电压达到特定阈值时动态减小该第一PD端口的电压而由两个PD端口组合功率，并且第二PD端口可继续根据需要供应另外的功率。例如，根据本公开组合两个PD端口的组合可使输出电压或功率加倍，从而允许将更多和/或新的特征用于AP。
如在此使用的，术语“接入点”(AP)可例如指用于任何已知的无线接入技术或随后可知的便捷的无线接入技术的接收点。特别地，术语AP不旨在受限于基于IEEE802.11的AP。AP可作用为适于允许无线设备经由各种通信标准连接到有线网络的电子设备。AP可包括处理资源、存储器和/或输入/输出接口，输入/输出接口包括诸如IEEE802.3以太网接口的有线网络接口以及诸如IEEE 802.11WLAN接口的无线网络接口，然而本公开的示例不受限于这种接口。AP可包括存储器资源，存储器资源包括读写存储器和诸如ROM、EPROM和闪存之类的永久存储器的层级。虽然在此讨论AP，但是本公开的示例不受限于AP。可使用容纳PD端口的其它PD。
图1示出包括第一PD端口101和第二PD端口102的系统100的简图。第一PD端口101和第二PD端口102可以是AP内的PoE端口。虽然在图1中示出两个PD端口，但是更多个PD端口可被用在本公开的示例中。
在图1示出的示例中，当第一PD端口101或第二PD端口102上的负荷增加时，第一PD端口101和第二PD端口102中的每个可允许输出电压自动地降低。在第一PD端口101具有与第二PD端口102的输出电压V2 110相比更高的输出电压V1 109的一些示例中，当第一PD端口101处负荷持续增加时，更高的输出电压V1 109可降低至大约与输出电压V2 110匹配。如在此使用的，“自动地”可包括在具有有限的用户输入或没有用户输入和/或具有有限的提示或没有提示的情况下执行。如在此使用的“大约”可包括在特定的界限、范围和/或阈值内的值。在这种示例中，任何进一步的负荷增加可从第一PD端口101和第二PD端口102二者获取电流，从而实现分流。换言之，在随后的负荷增加过程中可从第一PD端口101和第二PD端口102二者获取电流。
例如，第一功率负荷可被接收在第一PD端口101处，并且第二功率负荷可被接收在第二PD端口102处。在一些示例中，响应于第一功率负荷增加，与第一PD端口101关联的输出电压可使用通信耦合至第一PD端口101的衰减电路103被自动地降低以大约匹配与第二PD端口102关联的输出电压。在下文中称为“衰减电路103”的电路103可调节与PD端口关联的降低率。在一些示例中，响应于第一PD端口101达到阈值电压水平，可使与第一PD端口101关联的输出电压自动降低。如在此使用的，“通信耦合”可包括经由设备之间的各种有线的耦合和/或无线连接的耦合，使得数据可在设备之间沿各个方向传输。耦合不必为直接连接，并且在一些示例中可为间接连接。
衰减电路103可包括电阻器R1 105和电容器C1 106，并且通信耦合到第二PD端口102的不同的衰减电路104可包括电阻器R2 107和电容器C2 108。经由衰减电路103自动降低的速率可通过调节电阻器R1 105和电容器C1 106而被调节，且经由衰减电路104自动降低的速率可通过调节电阻器R2 107和电容器C2 108而被调节。例如，电阻器R1 105、R2 107和/或电容器C1 106、C2 108可被微调以达到用于电压降低的期望斜率。在一些示例中，与衰减电路103和/或104关联的较小的电阻-电容(RC)常数可导致较快速的降低，这可指示大约50/50的分流。与衰减电路103和/或104关联的较大的RC常数可导致更长的时间周期用于较高电压PD端口(例如，在该示例中的第一PD端口101)的降低，从而导致由更高电压PD端口处理更高负荷，直到实现每个期望的输出电压。该可调节性可被称为可调节的分担点。
在一些示例中，与第一PD端口101关联的输出电压可和与第二PD端口102关联的输出电压组合。如在此使用的，“输出电压”可包括输出功率。例如，与可由单个PD端口提供的功率相比，更大的功率可能是期望的。通过将与第一PD端口101关联的输出电压和与第二PD端口102关联的输出电压组合，可满足期望的功率量。换言之，输出电压组合可为诸如AP的单个设备供电，该单个设备可需要比由单个PD端口可提供的功率更大的功率。在一些示例中，当不同PD端口的输出电压降低较高、较低或彼此相等以提供对负荷的等同分担时，输出功率可被组合。
例如，如果每个PD端口101、102能够供应25瓦的功率，但是一应用可使用35瓦，则PD端口101和102可分担该应用的负荷，每个供应17.5瓦或者其它组合以达到35瓦。在另一示例中，如果PD端口101为12伏且PD端口102为11.5伏，则PD端口101的输出电压可从12伏降低到11.5伏以提供对负荷的等同分担。
图2示出包括第一PD端口231、第二PD端口232和功率控制器239的系统230的简图。在一些情况下，系统230可包括AP。系统230可包括通信耦合到功率控制器239的第一PD端口231和第二PD端口232。在一些情况下，功率控制器239可为直流(DC)到DC转换器，和/或第一PD端口231和第二PD端口232可为PoE端口。
系统230可包括通信耦合到第一PD设备端口231的第一传感器233和通信耦合到第二PD设备端口232的第二传感器234。在图2所示的示例中，电压降低可使用可执行的指令被控制，如将在此进一步讨论的那样。在一些情况下，人为分流和端口优先可通过连接功率控制器239的反馈引脚被实现，输出电压可被人为地调节以实现分流和期望的负荷百分比。
端口优先化可包括通过读取每个PD端口的功耗确定优先使哪个PD端口具有更高的输出电压。作为响应，电压可被调节以优先考虑无论哪个PD端口被期望供应更多的功率。例如，第一传感器233可感测第一PD端口231的电流并经由第一脉宽调制器235和第一衰减电路250调制经由反馈路径255到第一PD端口231的第一反馈电压。类似地，第二传感器234可感测第二PD端口232的电流，并经由第二脉宽调制器236和衰减电路252调制经由反馈路径256到第二PD设备232的第二反馈电压。在一些示例中，第一衰减电路250可与第二衰减电路252通信以确定对于第一PD端口231的输出电压和第二PD端口232的输出电压的反馈调制。换言之，第一衰减电路250可被通信耦合到第二衰减电路252，以确定对于与第一PD端口231和第二PD端口232关联的输出电压的反馈调制。
系统230可包括经由处理资源254通信耦合到第一PD端口231和第二PD端口232的非暂时性机器可读介质(MRM)264。MRM 264可为存储器资源，并可与处理资源254通信。如在此使用的MRM 264可包括能够存储可由处理资源254执行的指令的存储器部件。MRM 264可被整合在单个设备中或者分布在多个设备上。进一步，MRM 264可完全或部分地整合在与处理资源254相同的设备中，或者其可以是分离的但能接入该设备和处理资源254。
MRM 264可经由通信链路(例如，路径)285与处理资源254通信。通信链路285对于与处理资源254关联的机器(例如，计算系统)可以是本地的或远程的。本地通信链路285的示例可包括机器(例如，计算系统)内部的电总线，其中MRM 264是经由电总线与处理资源254通信的易失性存储介质、非易失性存储介质、固定存储介质和/或移动存储介质中的一种。
MRM 264可包括可执行以分担第一PD端口231和第二PD端口232之间的输出电压的指令。例如，在一些示例中，指令能够通过处理资源254(例如，中央处理单元(CPU))执行以确定第一PD端口231和第二PD端口232中的每个的功耗，基于所确定的功耗确定第一PD端口231和第二PD端口232中的每个的输出电压需求，并基于输出电压需求，经由功率控制器239调节第一PD端口231和第二PD端口232中的每个的输出电压。在一些示例中，调节电压可包括优先使第一PD端口231或第二PD端口232中的哪个供应更多功率。PD端口231的输出电压和PD端口232的输出电压可随后组合以分别穿过二极管237和238，并且设备、应用等可由组合的输出电压供电。
例如，如果第一PD端口231可供应15瓦的功率并且第二PD端口232可供应25瓦的功率，但期望的应用可使用35瓦，则第一PD端口231和第二PD端口232可以在第一PD端口231供应15瓦和第二PD端口232供应20瓦或者由第一PD端口231供应的功率不超过15瓦的一些其它组合来达到35瓦的情况下分担应用的负荷。在这种示例中，第一传感器233可感测到第一PD端口231可供应15瓦，而第二传感器234可感测到第二PD端口232可供应高达25瓦。
图3示出包括第一PD端口331和第二PD端口332的系统350的另一简图。在一些情况下，系统350可包括类似于图2的与处理资源通信的MRM。例如，第一MRM368可被通信耦合到第一PD端口331，并且第二MRM366可被通信耦合到第二PD端口332。虽然在图3中示出两个MRM，但是更多或更少的MRM(及关联的处理资源)可存在于系统350中。
系统350可包括AP，并且在一些示例中，系统350可包括与第一PD端口331关联的第一供电设备(PSE)装置360，并具有不同于与第二PD端口332关联的第二PSE装置362的功率容量。如在此使用的，功率容量可包括能由PSE装置支持的功率的量。例如，示例功率容量可包括25.4瓦和12.9瓦等。在一些情况下，第一PSE装置360具有与第二PSE装置362不同的功率类别。如在此使用的，功率类别可包括与PSE装置关联的基于其功率容量的标号。例如，类别1的PSE装置可具有与类别2的PSE装置相比更低的功率容量。某些PSE装置可具有多个类别。例如，在一些示例中，PD可包括高达9个类别的功率级。
系统350可包括第一PD端口控制器380，该第一PD端口控制器380被通信耦合到第一PD端口331以监测第一PD端口331上的功率负荷。系统350还可包括第二PD端口控制器382，该第二PD端口控制器382被通信耦合到第二PD端口332以监测第二PD端口332上的功率负荷。通信耦合到第一PD端口331的衰减电路350可将第一PD端口331的输出电压降低至与第二PD端口332的输出电压大约相同。在一些示例中，系统350可包括通信耦合到第一PD端口331和第二PD端口332的负荷339。负荷339可与第一PD端口331和第二PD端口332通信以调节输出电压。第一PD端口331的输出电压和第二PD端口332的输出电压可组合并随后响应于系统350的负荷(例如，负荷339)的改变而被调节。
在一些示例中，第一PD端口331的输出电压和第二PD端口332的输出电压可基于与第一PD端口331和第二PD端口332中的每个关联的反馈电压和/或基于衰减电路350和通信耦合到第二PD端口332的不同的衰减电路352之间的通信而被调节。例如，人为分担和端口优先可通过将负荷339通信耦合到第一PD端口331和第二PD端口332而被实现。
在一些示例中，端口优先化和/或平衡可通过大约等同地利用每个端口来延长硬件部件的寿命。例如，磨损和耗损可被减小，因为与不带有端口优先化或分担的系统相比，电路可以减小的容量运行或可运行减少的时间量。例如，第一PD端口331可在预定时间量(例如，6个月)内被优先作为高优先级的输出电压的源，使得PD端口331可比第二PD端口332更加经常地被使用和/或提供更多功率。在到达该预定时间量的终点时，第二PD端口332可被优先作为高优先级的源。
图4示出根据一示例的与输出电压组合关联的方法440的简图。在442处，方法440可包括在介入点内在第一PoE端口接收第一功率负荷并在第二PoE端口接收第二功率负荷。在444处，响应于第一功率负荷增加，方法可包括使用通信耦合到第一PoE端口的衰减电路自动地将与第一PoE端口关联的输出电压降低以大约匹配与第二PoE端口关联的输出电压。在一些情况下，响应于第一PoE端口达到阈值输出电压水平，方法440可包括自动地降低与第一PoE关联的输出电压。例如，当第一PoE端口的输出电压水平达到预定量时，第二PD端口可供应额外的功率以运行关联的设备、应用等。
在一些示例中，方法440可包括通过调节衰减电路内的电阻器和电容器中的至少一个来调节自动降低的速率。这可被称为可调节的分担点，并可包括对于电压降低的期望斜率调节RC常数。
在446处，方法440可包括将与第一PoE端口关联的输出电压和与第二PoE端口关联的输出电压组合，并且在一些示例中，方法440可包括在随后的负荷增加期间从第一PoE端口和第二PoE端口二者获取电流。例如，可通过组合输出电压达到对于关联的设备、应用等的期望输出电压，并且在随后的负荷增加期间，因为电流负荷可被平衡，所以可从第一PoE端口和第二PoE端口二者获取电流。
在本公开的前述详细说明中，参考构成其一部分且通过图示的方式示出本公开的示例如何可被实施的附图。这些示例被足够详细地描述以使本领域普通技术人员能够实施本公开的示例，并且应当理解，其它示例可被利用，并且可在不脱离本公开的范围的情况下做出过程、电和/或结构上的改变。
本文的图遵照编号惯例，其中第一数字对应于图的图号，其余数字识别图中的元件或部件。例如，“231”可标注图2中的元件“31”，而类似的元件在图3中可被标注为331。在本文的各个图中示出的元件可被添加、更换和/或去除以提供本公开的若干另外的示例。另外，图中提供的元件的比例和相对尺度旨在例示本公开的示例，并且不应当以限制的意义理解。

Claims (18)

1.一种用于功率分配的系统，包括：
第一受电设备端口，被通信耦合到功率控制器；
第二受电设备端口，被通信耦合到所述功率控制器；和
非暂时性机器可读介质，被通信耦合到所述第一受电设备端口和所述第二受电设备端口，并包括用以分担所述第一受电设备端口和所述第二受电设备端口之间的输出电压的指令，其中所述指令能由处理资源执行以便执行以下动作：
确定所述第一受电设备端口和所述第二受电设备端口中的每个的功耗；
基于所确定的功耗确定所述第一受电设备端口和所述第二受电设备端口中的每个的输出电压需求；并且
基于所述输出电压需求，经由所述功率控制器调节所述第一受电设备端口和所述第二受电设备端口中的每个的输出电压，
其中与所述第一受电设备端口关联的第一供电设备装置具有和与所述第二受电设备端口关联的第二供电设备装置不同的功率类别，并且其中:
所述第一供电设备装置的功率类别包括基于所述第一供电设备装置的功率容量的标号；并且
与所述第二供电设备装置关联的功率类别包括基于所述第二供电设备装置的功率容量的标号。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述功率控制器包括直流(DC)到DC转换器。
3.根据权利要求1所述的系统，其中能执行以调节所述输出电压的所述指令包括能执行以优先考虑所述第一受电设备端口和所述第二受电设备端口中的哪个供应更多功率的指令。
4.根据权利要求1所述的系统，其中与所述第一受电设备端口关联的第一供电设备装置具有和与所述第二受电设备端口关联的第二供电设备装置不同的功率容量。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述功率容量包括能由所述第一供电设备装置支持的功率的量，并且所述不同的功率容量包括能由所述第二供电设备装置支持的功率的量。
6.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：
第一传感器，被通信耦合到所述第一受电设备端口以便执行以下动作：
感测所述第一受电设备端口的电流；并
调制到所述第一受电设备端口的第一反馈电压；和
第二传感器，被通信耦合到所述第二受电设备端口以便执行以下动作：
感测所述第二受电设备端口的电流；并
调制到所述第二受电设备端口的第二反馈电压。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统包括接入点。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一受电设备端口和所述第二受电设备端口包括以太网供电端口。
9.一种用于功率分配的系统，包括：
第一受电设备端口，具有第一输出电压，并被通信耦合到第一受电设备端口控制器，所述第一受电设备端口控制器确定并监测所述第一受电设备端口上的功率负荷；
第二受电设备端口，具有低于所述第一输出电压的第二输出电压，并被通信耦合到第二受电设备端口控制器，所述第二受电设备端口控制器确定所述第二受电设备端口上的功率负荷；
衰减电路，被通信耦合到所述第一受电设备端口以将所述第一受电设备端口的输出电压降低至与所述第二受电设备端口的输出电压大约相同；和
控制器，被通信耦合到所述第一受电设备端口和所述第二受电设备端口，以便执行以下动作：
组合所述第一受电设备端口的输出电压和所述第二受电设备端口的输出电压；并且
响应于所述系统的负荷的改变，随后调节所述第一受电设备端口的输出电压和所述第二受电设备端口的输出电压，
其中与所述第一受电设备端口关联的第一供电设备装置具有和与所述第二受电设备端口关联的第二供电设备装置不同的功率类别，并且其中:
所述第一供电设备装置的功率类别包括基于所述第一供电设备装置的功率容量的标号；并且
与所述第二供电设备装置关联的功率类别包括基于所述第二供电设备装置的功率容量的标号。
10.根据权利要求9所述的系统，进一步包括所述控制器基于与所述第一受电设备端口和所述第二受电设备端口中的每个关联的反馈电压，来调节所述第一受电设备端口的输出电压和所述第二受电设备端口的输出电压。
11.根据权利要求9所述的系统，所述控制器用以基于所述衰减电路和通信耦合到所述第二受电设备端口的不同的衰减电路之间的通信，来调节所述第一受电设备端口的输出电压和所述第二受电设备端口的输出电压。
12.根据权利要求9所述的系统，进一步包括：第一衰减电路，被通信耦合到不同的衰减电路，以确定与所述第一受电设备端口和所述第二受电设备端口关联的输出电压的反馈调制。
13.一种用于功率分配的方法，包括：
在接入点内在第一以太网供电端口处接收第一功率负荷并在第二以太网供电端口处接收第二功率负荷；
响应于所述第一功率负荷的增加，使用通信耦合到所述第一以太网供电端口的衰减电路，将与所述第一以太网供电端口关联的输出电压自动降低以大约匹配与所述第二以太网供电端口关联的输出电压；以及
将与所述第一以太网供电端口关联的输出电压和与所述第二以太网供电端口关联的输出电压组合，
其中与所述第一以太网供电端口关联的第一供电设备装置具有和与所述第二以太网供电端口关联的第二供电设备装置不同的功率类别，并且其中:
所述第一供电设备装置的功率类别包括基于所述第一供电设备装置的功率容量的标号；并且
与所述第二供电设备装置关联的功率类别包括基于所述第二供电设备装置的功率容量的标号。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括在随后的负荷增加期间从所述第一以太网供电端口和所述第二以太网供电端口获取电流。
15.根据权利要求13所述的方法，进一步包括通过调节所述衰减电路内的电阻器和电容器中的至少一个来调节自动降低的速率。
16.根据权利要求13所述的方法，进一步包括响应于所述第一以太网供电端口达到阈值输出电压水平，而自动地降低与所述第一以太网供电端口关联的输出电压。
17.根据权利要求13所述的方法，进一步包括使所述第一以太网供电端口优先于所述第二以太网供电端口预定量的时间。
18.根据权利要求13所述的方法，其中自动降低与所述第一以太网供电端口关联的输出电压包括在无用户输入且无用户提示的情况下降低与所述第一以太网供电端口关联的输出电压。
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