CN109743080A - 基于电力线以太网的电源以太网网络融合适配装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电力线通信技术领域，特别涉及一种基于电力线以太网的电源以太网网络融合适配装置及其方法，该装置包含：电源模块，及分别与电源模块连接的电源通路模块和数据通路模块，电源通路模块和数据通路模块分别提供用于连接设备相应的接入接口，其中，电源模块，提供与供电网连接的接口；电源通路模块，用于为设备进行供电；数据通路模块，用于支撑电力线以太网和设备的以太网网络接口之间的网络通信。本发明将电源适配器和电力线以太网适配器结合起来，既能提供以太网的接入，又能提供电源输出，做到供网供电二合一，使用更加便捷，对于电力载波技术具有重要的指导意义。

Description

基于电力线以太网的电源以太网网络融合适配装置及其方法

技术领域

本发明属于电力线通信技术领域，特别涉及一种基于电力线以太网的电源以太网网络融合适配装置及其方法。

背景技术

目前常用的局域网链接方式都是使用网络数据线和无线连接构成的，但是这种传统的组网方式连接方式布线程序麻烦或者是无线连接覆盖不足。传统的电力线以太网适配器使用电力载波的技术，通过电力网可以将网络信号传递到各个角落，不需要额外的布线。在没有预先布置网线或者无线覆盖不足的情况下尤为适合。电力线载波技术的应用使得电力网从单纯的供电网变成具有数据传输功能的局域网。但是现在电力线以太网的适配器仅仅是提供了数据传输的功能，不提供电源输出。普通的电源适配器只能提供电源输出，无法提供以太网的接入。所以使用的时候既得使用电源适配器，又得使用电力线以太网适配器，十分的不方便。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种基于电力线以太网的电源以太网网络融合适配装置及其方法，将电源适配器和电力线以太网适配器结合起来，既能提供以太网的接入，又能提供电源输出，使其一个产品做到供网供电二合一，使用更加便捷。

按照本发明所提供的设计方案，一种基于电力线以太网的电源以太网网络融合适配装置，包含：电源模块，及分别与电源模块连接的电源通路模块和数据通路模块，电源通路模块和数据通路模块分别提供用于连接设备的接入接口，其中，

电源模块，提供与供电网连接的接口；

电源通路模块，用于为连接设备供电；

数据通路模块，用于支撑电力线以太网和连接设备的以太网网络接口之间的网络通信。

上述的，所述电源通路模块包含用于电力线以太网信号过滤的低通滤波器和用于匹配连接设备用电需要的电源转换模块。

优选的，所述电源转换模块包含用于将输入电源转换为符合连接设备所需要规格的AC-AC转换单元和AC-DC转换单元。

上述的，所述供电网为市电网络。

上述的，还包含分别与电源通路模块和数据通路模块连接的功能附加模块，该功能附加模块用于根据用户应用服务需求提供拓展接口。

优选的，所述功能附加模块为用于与打印机或照明设备连接的拓展模块接口，提供拓展融合设备的功能。

优选的，所述的电源通路模块采用USB协议电源适配器；功能附加模块采用提供USB接口拓展及为连接设备供电的USB-HUB。

优选的，所述功能附加模块提供以太网的PoE模块，电源通路模块和数据通路模块通过PoE接口与连接设备连接，为连接设备提供供电和以太网服务。

更进一步，所述PoE模块包含为用于将PoE接口中的以太网信号和电源进行分离的PoE分离器或PoE分离电路。

一种基于电力线以太网的电源以太网网络融合适配控制方法，通过上述的基于电力线以太网的电源以太网网络融合适配装置实现，该实现过程包含如下内容：

将电力线以太网信号转换成以太网信号，并同时将以太网信号变成电力线以太网信号，在电线上传输，为连接设备提供以太网接入和电源供应。

本发明的有益效果：

本发明针对传统的电力线以太网适配器仅支持电力网的接入，无法为设备进行供电的问题提出解决方案，可以做到同时供电供网，可支持多种传输规范，可是使用USB、PoE、GPIO等规范来传输电力和网络信号；拓展性、灵活性强，传统的电力线以太网适配器仅有以太网接入的功能，本发明中可以加装多种功能模块，适用于不同的设备，满足不同的需求，提高适配装置的可用性，对于电力网电力载波技术具有重要的指导意义。

附图说明：

图1为实施例中适配装置示意图之一；

图2为实施例中适配装置示意图之二；

图3为实施例中适配装置示意图之三；

图4为实施例中适配装置示意图之四；

图5为实施例中适配装置示意图之五；

图6为实施例中适配装置示意图之六；

图7为实施例中适配装置示意图之七；

图8为实施例中适配装置示意图之八。

具体实施方式：

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚、明白，下面结合附图和技术方案对本发明作进一步详细的说明。

电力线以太网即电力载波，电力载波是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。针对现有电力线以太网适配器仅提供以太网的接入，不提供电源输出，电源适配器仅能提供电源输出，单无法接入以太网的接入。分立的两个适配器既不实用又不美观，还要占据一定的空间，不方便进行开发、集成、嵌入，也不方便使用等情形，本发明实施例，参见图1所示，提供一种基于电力线以太网的电源以太网网络融合适配装置，包含：电源模块，及分别与电源模块连接的电源通路模块和数据通路模块，电源通路模块和数据通路模块分别提供用于连接设备的接入接口，其中，

电源模块，提供与供电网连接的接口；

电源通路模块，用于为设备供电；

数据通路模块，用于支撑电力线以太网和设备的以太网网络接口之间的网络通信。

电力线载波技术的应用使得电力网从单纯的供电网变成具有数据传输功能的局域网。但是现在电力线以太网的适配器仅仅是提供了数据传输的功能，不提供电源输出。普通的电源适配器只能提供电源输出，无法提供以太网的接入。所以使用的时候既得使用电源适配器，又得使用电力线以太网适配器，十分的不方便。本发明实施例中将电源适配器和电力线以太网适配器结合起来，既能提供以太网的接入，又能提供电源输出，使其一个产品做到供网供电二合一。

在电源通路模块中，参见图2所示，本发明另一个实施例中，电源通路模块包含用于电力线以太网信号过滤的低通滤波器和用于电力网以太网信号转换的电源转换模块。低通滤波器负载将除供电电流之外的其他信号滤除，只允许供电电流通过，反向也是如此。优选的，所述电源转换模块包含用于将输入电源转换为符合连接设备所需要规格的AC-AC转换单元和AC-DC转换单元，根据连接设备需要将供电电流转换为设备需要的规格。

上述的，所述供电网为市电网络，也可为其他电源，例如电池等。

参见图3所示，本发明再一个实施例中，还包含分别与电源通路模块和数据通路模块连接的功能附加模块，该功能附加模块用于根据用户应用服务需求提供功能拓展模块。

优选的，所述功能附加模块为用于与打印机或照明设备连接的拓展信号处理单元。功能附加模块是利用信号处理部分提供的接口为其他应用提供服务的，由使用者根据需要自己定义的，可以使用于连接打印机，或照明设备例如灯泡等，或电源管理等功能的功能拓展。

参见图4所示，本发明另一个实施例中，所述的电源通路模块可采用USB协议电源适配器；功能附加模块采用用于与设备连接充电的USB-HUB。遵循USB标准，工作电压多为5V/12V/20V，最大功率100W，适配装置中电源通路模块即电源适配器，将电源输出至可为连接设备充电的USB-HUB中，数据通路模块即电力网适配器，将网络信号传给USB网络模块，通过USB网络模块将网络信号转换为USB信号，交由Hub；之后，Hub将电源及网络信号传给计算机、嵌入式设备的相关设备。实现供电供网二合一的同时，还提供USB有线以太网接入、USB-HUB等附加功能，适合支持USB充电超极本等设备的使用，既将电源适配器作为功能拓展坞，也可以使用电力线、有线以太网上网，还可以进行充电。

参见图5所示，本发明另一个实施例中，功能附加模块可采用用于以太网的PoE模块，电源通路模块和数据通路模块可通过PoE接口与设备连接。更进一步，所述PoE分离模块为用于将PoE接口中的以太网信号和电源进行分离的PoE分离器或PoE分离电路。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的终端传输数据信号的同时，能为此类设备提供直流供电的技术；它能承受的最大功率为30W，最大电压48V，最大电流2A。在此范围内的用电器可以使用PoE技术实现供电供网二合一。图中，分别与电源接口连接的电源通路模块（电源适配器）和数据通路模块（电力网适配器）分别提供电源和网络信号，其中，电源通过双绞线的空闲引脚输入，网络信号通过双绞线的数据线传输，到达终端时通过PoE分离器，分离为电源插头及网络接口；或者直接输入，通过PoE分离电路分别向SoC等设备提供电源和网络信号。适合路由器、监控等使用有线网络、供电在PoE承受范围内的不支持电力网直接接入的用电器。

参见图6所示，市面上某些设备可以使用专门为机器定制的专用电缆，电缆末端将电源和网络接头分别连至相应接口即可兼容现有的设备。参见图7所示，某些设备在机器内部进行电源转换，可在其上嵌入电力网适配器达到供电供网二合一的目的；电源模块直接驱动整个电器，电力网模块直接连接网络组件，同时添加选择开关，在有线以太网和电力网之间切换。参见图8所示，网络接口层使用以太网协议，使用LEDE开发板按照图8所示进行设计，将二合一适配装置提供的网络信号直接送给SoC内置的以太网交换机，电源直接驱动整个设备；网络层采用IP协议，使用IP进行寻址、管理和路由，为智能家居网络核心提供基础的网络服务；多网融合采用路由器作为中心，通过USB扩展Zigbee及蓝牙等不以以太网作为二层准的连接协议。本发明实施例中的技术方案，支持多种传输规范，可是使用USB、PoE、GPIO等规范来传输电力和网络信号；拓展性、灵活性强，传统的电力线以太网适配器仅有以太网接入的功能。本实用可以加装多种功能模块，适用于不同的设备，满足不同的需求。

基于上述的基于电力线以太网的电源以太网网络融合适配装置，本发明实施例还提供一种基于电力线以太网的电源以太网网络融合适配控制方法， 具体为：将电力线以太网信号转换成以太网信号，并同时将以太网信号变成电力线以太网信号，在电线上传输，为连接设备提供以太网接入和电源供应。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于电力线以太网的电源以太网网络融合适配装置，其特征在于，包含：电源模块，及分别与电源模块连接的电源通路模块和数据通路模块，电源通路模块和数据通路模块分别提供用于连接设备的接入接口，其中，

电源模块，提供与供电网连接的接口；

电源通路模块，用于为连接设备供电；

数据通路模块，用于支撑电力线以太网和连接设备的以太网网络接口之间的网络通信。

2.根据权利要求1所述的基于电力线以太网的电源以太网网络融合适配装置，其特征在于，所述电源通路模块包含用于电力线以太网信号过滤的低通滤波器和用于匹配连接设备用电需要的电源转换模块。

3.根据权利要求2所述的基于电力线以太网的电源以太网网络融合适配装置，其特征在于，所述电源转换模块包含用于将输入电源转换为符合连接设备所需要规格的AC-AC转换单元和AC-DC转换单元。

4.根据权利要求1所述的基于电力线以太网的电源以太网网络融合适配装置，其特征在于，所述供电网为市电网络。

5.根据权利要求1所述的基于电力线以太网的电源以太网网络融合适配装置，其特征在于，还包含分别与电源通路模块和数据通路模块连接的功能附加模块，该功能附加模块用于根据用户应用服务需求提供功能拓展接口。

6.根据权利要求5所述的基于电力线以太网的电源以太网网络融合适配装置，其特征在于，所述功能附加模块为用于与打印机或照明设备连接的拓展模块接口。

7.根据权利要求5所述的基于电力线以太网的电源以太网网络融合适配装置，其特征在于，所述的电源通路模块采用USB协议电源适配器；功能附加模块提供USB接口拓展及为连接设备供电的USB-HUB。

8.根据权利要求5所述的基于电力线以太网的电源以太网网络融合适配装置，其特征在于，所述功能附加模块提供以太网的PoE模块，电源通路模块和数据通路模块通过PoE接口与连接设备连接，为连接设备提供供电和以太网服务。

9.根据权利要求8所述的基于电力线以太网的电源以太网网络融合适配装置，其特征在于，所述PoE模块包含用于将PoE接口中的以太网信号和电源进行分离的PoE分离器或PoE分离电路。

10.一种基于电力线以太网的电源以太网网络融合适配方法，其特征在于，通过权利要求1所述的基于电力线以太网的电源以太网网络融合适配装置实现，该实现过程包含如下内容：

将电力线以太网信号转换成以太网信号，并同时将以太网信号变成电力线以太网信号，在电线上传输，为连接设备提供以太网接入和电源供应。