CN110113174B

CN110113174B - 一种以太网供电设备

Info

Publication number: CN110113174B
Application number: CN201910241800.5A
Authority: CN
Inventors: 荣挺
Original assignee: TP Link Technologies Co Ltd
Current assignee: TP Link Technologies Co Ltd
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2021-06-25
Anticipated expiration: 2039-03-28
Also published as: CN110113174A

Abstract

本发明涉及以太网技术领域，公开了一种以太网供电设备，包括主控模块、切换模块、POE供电模块、第一供电模块和以太网网口模块；主控模块用于接收供电方式配置指令；切换模块用于根据供电方式配置指令，选通POE供电模块或第一供电模块，通过选通的POE供电模块或选通的第一供电模块向以太网网口模块提供电源；以太网网口模块用于连接受电设备，以在获得电源时向受电设备提供电源。本发明实施例的以太网供电设备能选通POE供电模块或第一供电模块进行供电，实现了基于每端口，既支持IEEE 802.3af/at POE供电，也支持输出另一固定电平条件下的功率，同时还能对两者执行独立的功率管理，提高了以太网供电设备使用的便利性。

Description

一种以太网供电设备

技术领域

本发明涉及以太网供电技术领域，特别是涉及一种以太网供电设备。

背景技术

以太网供电技术(Power over Ethernet，PoE)是一种可以在以太网中透过双绞线来传输电力与数据到设备上的技术，其能够使电子设备通过以太网获得供电，而无需额外的电源插座，节省了配置电源线的时间和金钱，使整个设备系统的成本相对降低，因此以太网供电技术逐渐在企业与工业应用中得到广泛的应用。

国际标准IEEE 802.3af/at为使用以太网的传输电缆输送直流电到POE兼容的设备定义了两种方法：一种是“中间跨接法”(Mid-Span)，其使用以太网电缆中没有被使用的两个空闲线对来传输直流电；另一种是“末端跨接法”(End-Span)，其在传输数据所用的芯线上同时传输直流电，其输电采用与以太网数据信号不同的频率。其中，IEEE 802.3af标准规定了供电设备可通过以太网向功率在13W以下的受电设备供电；与IEEE 802.3af相比，IEEE 802.3at可输出两倍以上的电力，每个端口的输出功率可在30W以上，因此大幅度拓宽了PoE的应用领域。但是，本发明人在实施本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下技术问题：

目前，常见的POE供电网络设备普遍仅支持IEEE 802.3af/at POE供电，但却不能支持输出另一固定电平条件下的功率，无法兼容多种供电方式，且当受电端设备不支持IEEE 802.3af/at标准时，无法使用POE供电网络设备为该受电设备进行供电，从而给人们带来了不便。

发明内容

本发明实施例提供一种以太网供电设备，以解决现有供电网络设备仅支持IEEE802.3af/at POE供电，但却不能支持输出另一固定电平条件下的功率的技术问题，以提高以太网供电设备使用的便利性。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种以太网供电设备，包括主控模块、切换模块、POE供电模块、第一供电模块以及以太网网口模块；

所述主控模块，用于接收供电方式配置指令，并将所述供电方式配置指令发送至所述切换模块；

所述切换模块，用于根据所述供电方式配置指令，选通所述POE供电模块或所述第一供电模块，以通过所选通的所述POE供电模块或所选通的所述第一供电模块向所述以太网网口模块提供电源；

所述以太网网口模块，用于连接受电设备，以在获得电源时向受电设备提供电源。

作为优选方案，所述以太网网口模块包括网口变压器和以太网网口，所述网口变压器与所述以太网网口连接；

所述POE供电模块，与所述以太网网口的其中两个线对连接，用于在所述切换模块选通所述POE供电模块时，通过所述以太网网口的其中两个线对为连接到所述以太网网口的受电设备提供电源；

所述第一供电模块，与所述以太网网口的另外两个线对连接，用于在所述切换模块选通所述第一供电模块时，通过所述以太网网口的另外两个线对为连接到所述以太网网口的受电设备提供电源。

作为优选方案，所述以太网供电设备还包括第一功率管理模块；

所述第一功率管理模块，与所述POE供电模块连接，用于实时检测第一电压和第一电流；其中，所述第一电压为所述POE供电模块的每一供电端口的电压；所述第一电流为所述POE供电模块的每一供电端口的电流；

所述主控模块，还用于获取所述第一功率管理模块检测到的所述第一电压和所述第一电流，并根据所述第一电压和所述第一电流，计算第一输出功率；并在所述第一输出功率大于预设的第一功率阈值时，向所述切换模块发送第一关闭信号，以使所述POE供电模块停止向所述以太网网口模块提供电源；其中，所述第一输出功率为所述POE供电模块的每一供电端口的输出功率。

作为优选方案，所述第一功率管理模块包括第一功率检测单元、第一寄存器以及第一访问单元；

所述第一功率检测单元，用于实时检测所述第一电压和所述第一电流；

所述第一寄存器，用于存储检测到的所述第一电压和所述第一电流；

所述第一访问单元，用于在接收到所述主控模块发送的访问请求信号时，将所述第一电压和所述第一电流发送至所述主控模块。

作为优选方案，所述以太网供电设备还包括第二功率管理模块；

所述第二功率管理模块，与所述第一供电模块连接，用于实时检测第二电压和第二电流；其中，所述第二电压为所述第一供电模块的每一供电端口的电压；所述第二电流为所述第一供电模块的每一供电端口的电流；

所述主控模块，还用于获取所述第二功率管理模块检测到的所述第二电压和所述第二电流，并根据所述第二电压和所述第二电流，计算第二输出功率；并在所述第二输出功率大于预设的第二功率阈值时，向所述切换模块发送第二关闭信号，以使所述第一供电模块停止向所述以太网网口模块提供电源；其中，所述第二输出功率为所述第一供电模块的每一供电端口的输出功率。

作为优选方案，所述第二功率管理模块包括第二功率检测单元、第二寄存器以及第二访问单元；

所述第二功率检测单元，用于实时检测所述第二电压和所述第二电流；

所述第二寄存器，用于存储检测到的所述第二电压和所述第二电流；

所述第二访问单元，用于在接收到所述主控模块发送的访问请求信号时，将所述第二电压和所述第二电流发送至所述主控模块。

作为优选方案，所述以太网供电设备还包括第三功率管理模块，所述第三功率管理模块连接于所述第一供电模块和所述以太网网口模块之间；

所述第三功率管理模块，用于实时检测第三电压和第三电流；其中，所述第三电压为所述第一供电模块输出至所述以太网网口模块的电压；所述第三电流为所述第一供电模块输出至所述以太网网口模块的电流；

所述主控模块，还用于获取所述第三功率管理模块检测到的所述第三电压和所述第三电流，并根据所述第三电压和所述第三电流，计算第三输出功率；并在所述第三输出功率大于预设的第三功率阈值时，向所述切换模块发送第二关闭信号，以使所述第一供电模块停止向所述以太网网口模块提供电源；其中，所述第三输出功率为所述第一供电模块输出至所述以太网网口模块的输出功率。

作为优选方案，所述第三功率管理模块包括第三功率检测单元、第三寄存器以及第三访问单元；

所述第三功率检测单元，用于实时检测所述第三电压和所述第三电流；

所述第三寄存器，用于存储检测到的所述第三电压和所述第三电流；

所述第三访问单元，用于在接收到所述主控模块发送的访问请求信号时，将所述第三电压和所述第三电流发送至所述主控模块。

作为优选方案，所述以太网网口模块为多个；相应地，所述切换模块为多个，且所述以太网网口模块与所述切换模块为一一对应的关系。

本发明提供一种以太网供电设备，包括主控模块、切换模块、POE供电模块、第一供电模块以及以太网网口模块；所述主控模块，用于接收供电方式配置指令，并将所述供电方式配置指令发送至所述切换模块；所述切换模块，用于根据所述供电方式配置指令，选通所述POE供电模块或所述第一供电模块，以通过所选通的所述POE供电模块或所选通的所述第一供电模块向所述以太网网口模块提供电源；所述以太网网口模块，用于连接受电设备，以在获得电源时向受电设备提供电源。通过所述切换模块接收所述供电方式配置指令，并根据所述供电方式配置指令，选通所述POE供电模块或所述第一供电模块，以通过所选通的所述POE供电模块或所选通的所述第一供电模块向所述以太网网口模块提供电源，从而使得所述以太网供电设备既支持IEEE 802.3af/at POE供电，也支持输出另一固定电平条件下的功率，进而提高了所述以太网供电设备使用的便利性。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种以太网供电设备的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的另一种以太网供电设备的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的又一种以太网供电设备的结构示意图；

图4是本发明实施例一提供的第一功率管理模块的结构示意图

图5是本发明实施例一提供的第二功率管理模块的结构示意图；

图6是本发明实施例二提供的一种以太网供电设备的结构示意图；

图7是本发明实施例二提供的第三功率管理模块的结构示意图；

图8是本发明实施例三提供的一种以太网供电设备的结构示意图。

其中，1、主控模块；2、切换模块；3、POE供电模块；4、第一供电模块；5、以太网网口模块；51、网口变压器；52、以太网网口；6、第一功率管理模块；61、第一功率检测单元；62、第一寄存器；63、第一访问单元；7、第二功率管理模块；71、第二功率检测单元；72、第二寄存器；73、第二访问单元；8、第三功率管理模块；81、第三功率检测单元；82、第三寄存器；83、第三访问单元。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

结合图1至图3所示，本发明实施例提供一种以太网供电设备，包括主控模块1、切换模块2、POE供电模块3、第一供电模块4以及以太网网口模块5；

所述主控模块1，用于接收供电方式配置指令，并将所述供电方式配置指令发送至所述切换模块；

所述切换模块2，用于根据所述供电方式配置指令，选通所述POE供电模块3或所述第一供电模块4，以通过所选通的所述POE供电模3块或所选通的所述第一供电模块4向所述以太网网口模块5提供电源；

所述以太网网口模块5，用于连接受电设备，以在获得电源时向受电设备提供电源。

具体地，如图1所示，所述主控模块1的输出端与所述切换模块2的输入端连接，所述切换模块2的第一输出端与所述POE供电模块3的控制端连接，所述POE供电模块3的输出端与所述以太网网口模块5的第一输入端连接；所述切换模块2的第二输出端与所述第一供电模块4的控制端连接，所述第一供电模块4的输出端与所述以太网网口模块5的第二输入端连接。所述切换模块2在接收到所述主控模块1发送的所述供电方式配置指令时，根据所述供电方式配置指令，选通所述POE供电模块3或所述第一供电模块4；当所述切换模块2选通所述POE供电模块3时，通过使所述POE供电模块3的输出端与所述以太网网口模块5的第一输入端连通，从而实现所述POE供电模块3向所述以太网网口模块5提供电源；当所述切换模块2选通所述第一供电模块4时，通过使所述第一供电模块4的输出端与所述以太网网口模块5的第二输入端连通，从而实现所述第一供电模块4向所述以太网网口模块5提供电源。所述以太网网口模块5通过网线与受电设备连接，以在获得电源时向所述受电设备提供电源。

需要说明的是，所述POE供电模块3支持IEEE 802.3af/at供电，即所述POE供电模块3按照IEEE 802.3af/at标准为所述以太网网口模块5提供电源；而所述第一供电模块5能够输出另一固定电平条件下的功率，从而为所述以太网网口模块5提供另一功率。本发明实施例所提供的所述以太网供电设备，通过所述切换模块2接收所述主控模块1发送的供电方式配置指令，使得所述切换模块2能够根据所述供电方式配置指令选通所述POE供电模块3或所述第一供电模块4中的一个，从而为所述以太网网口模块5提供电源，从而实现了基于每端口，既能支持IEEE 802.3af/at POE供电，也支持输出另一固定电平条件下的功率，进而提高了所述以太网供电设备使用的便利性。

在一具体实施方式中，所述供电方式配置指令包括POE供电方式开启指令和第一供电方式开启指令；

所述切换模块2，用于根据所述供电方式配置指令，选通所述POE供电模块3或所述第一供电模块4，以通过所选通的所述POE供电模块3或所选通的所述第一供电模块4向所述以太网网口模块5提供电源，具体表现为：

所述切换模块2，具体用于在接收到的所述供电方式配置指令为所述POE供电方式开启指令时，向所述POE供电模块3发送使能信号，以选通所述POE供电模块3，从而使所述POE供电模块3向所述以太网网口模块5提供电源；

所述切换模块2在接收到的所述供电方式配置指令为所述第一供电方式开启指令时，向所述第一供电模块4发送使能信号，以选通所述第一供电模块4，从而使所述第一供电模块4向所述以太网网口模块5提供电源。

其中，用户可以通过客户端(与本以太网供电设备通过通信模块进行通信的客户端，例如用户使用的无线客户端或以太网客户端等)登录本以太网供电设备的web或APP等管理页面并进行相应的供电方式配置，在相应的管理页面上有相应的供电方式配置选项，例如一个POE供电方式开启的选项以及一个第一供电方式开启的选项可供用户选择，当用户选择POE供电方式开启的选项后，页面设置会触发生成POE供电方式开启指令，并发送至所述主控模块1；当用户选择第一供电方式开启的选项后，页面设置会触发生成第一供电方式开启指令，并发送至所述主控模块1。

如图2所示，为了确保所述切换模块2在选通所述POE供电模块3或所述第一供电模块4时，能够通过所选通的所述POE供电模块3或所选通的所述第一供电模块4向所述以太网网口模块5提供电源，以确保所述以太网供电设备既能支持IEEE 802.3af/at POE供电，也支持输出另一固定电平条件下的功率，本实施例中所述以太网网口模块5包括网口变压器51和以太网网口52，所述网口变压器51与所述以太网网口52连接；

所述POE供电模块3，与所述以太网网口52的其中两个线对连接，用于在所述切换模块2选通所述POE供电模块3时，通过所述以太网网口52的其中两个线对为连接到所述以太网网口52的受电设备提供电源；

所述第一供电模块4，与所述以太网网口52的另外两个线对连接，用于在所述切换模块2选通所述第一供电模块4时，通过所述以太网网口52的另外两个线对为连接到所述以太网网口52的受电设备提供电源。

具体地，由于所述网口变压器51一般安装在产品的PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)板上，因此，所述网口变压器51通过PCB走线以及以太网网线与所述以太网网口52连接；其中，所述以太网网线包括至少四对双绞线；所述网口变压器51通过PCB走线以及以太网网线与所述以太网网口52连接，具体为：所述网口变压器51包括4个线对中心抽头，所述以太网网口包括4个供电线对，通过所述PCB走线以及所述以太网网线使所述网口变压器51中的每一线对中心抽头与对应的一个所述供电线对连接。

需要说明的是，当不需要采用4个线对传输数据时，可以不要求所述PoE供电模块3与所述网口变压器51的中心抽头一一相连，但所述PoE供电模块3与所述以太网网口52的供电线对应一一相连。

当不需要采用4个线对传输数据时，可以不要求所述第一供电模块4与所述网口变压器51的中心抽头一一相连，但所述第一供电模块4与所述以太网网口52的供电线对应一一相连。

在本发明实施例中，当所述POE供电模块3采用“中间跨接法”传输直流电至所述以太网网口模块5时，所述POE供电模块3使用所述以太网网口52的两个空闲线对(4/5线对、7/8线对)来传输直流电，即所述POE供电模块3通过所述PCB走线以及以太网网线与所述以太网网口52的4/5线对、7/8线对连接；因此所述第一供电模块4使用所述以太网网口52的另外两个线对(1/2线对、3/6线对)传输直流电至所述以太网网口52，即第一供电模块4通过所述PCB走线以及以太网网线与所述以太网网口52的1/2线对、3/6线对连接。当所述POE供电模块3采用“末端跨接法”传输直流电至所述以太网网口模块5时，所述POE供电模块3使用所述以太网网口52的两个传输数据所用的线对(1/2线对、3/6线对)来传输直流电，即所述POE供电模块3通过所述PCB走线以及以太网网线与所述以太网网口52的1/2线对、3/6线对连接；因此所述第一供电模块4使用所述以太网网口52的另外两个线对(4/5线对、7/8线对)传输直流电，即所述第一供电模块4通过所述PCB走线以及以太网网线与所述以太网网口52的4/5线对、7/8线对连接。

在本发明实施例中，所述POE供电模块3用于在所述切换模块2选通所述第一供电模块4时，通过所述以太网网口52的其中两个线对向所述以太网网口52提供电源，具体表现为：所述切换模块2在接收到的所述供电方式配置指令为所述POE供电方式开启指令时，向所述POE供电模块3发送使能信号；所述POE供电模块3接收到所述使能信号时，使所述POE供电模块3与所述以太网网口52的其中两个线对连接的传输路径上的开关处于导通状态，从而选通所述POE供电模块3，所述POE供电模块3输出的电源会通过所述网口变压器51的中心抽头，或者直接加载到所接入的所述以太网网口52的线对(例如4/5线对、7/8线对)之间形成输出电压，从而实现所述POE供电模块3向所述以太网网口52提供电源。另外，所述第一供电模块4，用于在所述切换模块2选通所述第一供电模块4时，通过所述以太网网口52的另外两个线对向所述以太网网口52提供电源，具体表现为：所述切换模块2在接收到的所述供电方式配置指令为所述第一供电方式开启指令时，向所述第一供电模块4发送使能信号；所述第一供电模块4接收到所述使能信号时，使所述第一供电模块4与所述以太网网口52的另外两个线对连接的传输路径上的开关处于导通状态，从而选通所述第一供电模块4，所述第一供电模块4输出的电源会通过所述网口变压器51的中心抽头，或者直接加载到所接入的以太网网口52的线对(例如1/2线对、3/6线对)之间形成输出电压，从而实现所述第一供电模块4向所述以太网网口52提供电源。所述以太网网口52通过网线与受电设备连接，以在获得电源时向受电设备提供电源。

如图3所示，在一优选实施方式中，为了便于对所述POE供电模块3提供的功率进行管理，所述以太网供电设备还包括第一功率管理模块6；

所述第一功率管理模块6，与所述POE供电模块5连接，用于实时检测第一电压和第一电流；其中，所述第一电压为所述POE供电模块3的每一供电端口的电压；所述第一电流为所述POE供电模块3的每一供电端口的电流；

所述主控模块1，还用于获取所述第一功率管理模块6检测到的所述第一电压和所述第一电流，并根据所述第一电压和所述第一电流，计算第一输出功率；并在所述第一输出功率大于预设的第一功率阈值时，向所述切换模块2发送第一关闭信号，以使所述POE供电模块3停止向所述以太网网口模块5提供电源；其中，所述第一输出功率为所述POE供电模块3的每一供电端口的输出功率。

在本发明实施例中，所述主控模块1能够从所述第一功率管理模块6中获取所述第一电压和所述第一电流，并通过适当的补偿算法计算出所述第一输出功率；如可以通过公式P₁＝U₁×I₁来计算所述第一输出功率，其中，P₁为所述第一输出功率，U₁为所述第一电压，I₁为所述第一电流。所述主控模块1还可通过设置预警阈值，来管理所述POE供电模块3的供电行为事件；具体地，当P₁＞P_a(P_a为所述第一功率阈值)时，或者当P₁+ΔP＞P_a(ΔP为受电设备或者用户申请的功率增量)时，所述主控模块1向所述切换模块2发送第一关闭信号，以使所述切换模块2停止选通所述POE供电模块3，使得所述POE供电模块3与所述以太网网口52的其中两个线对连接的传输路径上的开关处于断开状态，从而使得使所述POE供电模块3停止向所述以太网网口模块5提供电源；可以理解的，所述第一关闭信号为触发所述切换开关2停止选通所述POE供电模块3，以使所述POE供电模块3停止向所述以太网网口模块5提供电源的信号。

另外，所述POE供电模块3具有多个供电端口，因而所述主控模块1还可以根据获取的各所述第一电压和相应的所述第一电流，计算所述POE供电模块3的总输出功率；如可以通过公式P_all1＝P_1-1+P_1-2+P_1-3+......+P_1-n来计算所述POE供电模块3的总输出功率P_all1，其中，P_1-n为所述POE供电模块3第n个供电端口的输出功率；并在P_all1＞P_b(P_b为预设的第一总功率阈值)时，或者在P_all1+ΔP＞P_b(ΔP为受电设备或者用户申请的功率增量)时，向所述切换模块2发送第一关闭信号，以使所述POE供电模块3停止向所述以太网网口模块5提供电源。

当然，所述第一功率管理模块6还可以实时检测所述POE供电模块3的输入电压和总电流，所述主控模块获取所述POE供电模块3的输入电压和总电流，并根据所述POE供电模块3的输入电压和总电流，计算所述POE供电模块3的总输出功率。

结合图3和图4所示，在本发明实施例中，所述第一功率管理模块6包括第一功率检测单元61、第一寄存器62以及第一访问单元63；

所述第一功率检测单元61，用于实时检测所述第一电压和所述第一电流；

所述第一寄存器62，用于存储检测到的所述第一电压和所述第一电流；

所述第一访问单元63，用于在接收到所述主控模块1发送的访问请求信号时，将所述第一电压和所述第一电流发送至所述主控模块1。

具体地，所述第一功率检测模块61、所述第一寄存器62和所述第一访问单元63依次连接；所述第一功率检测模块61还与所述POE供电模块3连接；所述第一访问单元63还与所述述主控模块1连接；通过所述第一功率检测单元61实时检测所述POE供电模块3的第一电压和第一电流，并通过所述第一寄存器62存储检测到的所述第一电压和第一电流；所述主控模块1能够向所述第一访问单元63发送访问请求信号，以使所述第一访问单元63在接收到所述访问请求信号时，将所述第一电压和所述第一电流发送至所述主控模块1，从而使得所述主控模块1能够获取所述第一功率管理模块6中存储的所述第一电压和所述第一电流。

在一优选实施例中，所述主控模块1获取所述第一电压和所述第一电流后，所述主控模块1能够将获取的所述第一电压和所述第一电流的数据进行转换，并以二进制编码形式存储在所述主控模块1内。

在另一优选实施例中，所述第一功率管理模块6还包括连接于所述第一功率检测单元61的输出端和所述第一寄存器62的输入端之间的第一模数转换器(A/D转换器)，通过所述第一模数转换器能够将所述第一功率检测单元61检测到的所述第一电压和所述第一电流的数据进行转换，并以二进制编码形式存储在所述第一寄存器62中。

结合图3和图5所示，为了便于对所述第一供电模块4提供的总功率进行管理，所述以太网供电设备还包括第二功率管理模块7；

所述第二功率管理模块7，与所述第一供电模块4连接，用于实时检测第二电压和第二电流；其中，所述第二电压为所述第一供电模块4的每一供电端口的电压；所述第二电流为所述第一供电模块4的每一供电端口的电流；

所述主控模块1，还用于获取所述第二功率管理模块7检测到的所述第二电压和所述第二电流，并根据所述第二电压和所述第二电流，计算第二输出功率；并在所述第二输出功率大于预设的第二功率阈值时，向所述切换模块2发送第二关闭信号，以使所述第一供电模块4停止向所述以太网网口模块5提供电源；其中，所述第二输出功率为所述第一供电模块4的每一供电端口的输出功率。

在本发明实施例中，所述主控模块1能够从所述第二功率管理模块7中获取所述第二电压和所述第二电流，并通过适当的补偿算法计算出所述第二输出功率；如可以通过公式P₂＝U₂×I₂来计算所述第二输出功率；其中，P₂为所述第二输出功率，U₂为所述第二电压，I₂为所述第二电流。所述主控模块1还可通过设置预警阈值，来管理所述第一供电模块4的供电行为事件；具体地，当P₂＞P_c(P_c为所述第二功率阈值)时，或者当P₂+ΔP＞P_c(ΔP为受电设备或者用户申请的功率增量)时，所述主控模块1向所述切换模块2发送第二关闭信号，以停止选通所述第一供电模块4，使得所述第一供电模块4与所述以太网网口52的另外两个线对连接的传输路径上的开关处于断开状态，从而使得所述第一供电模块4停止向所述以太网网口模块5提供电源；可以理解的，所述第二关闭信号为触发所述切换开关2停止选通所第一供电模块4，以使所述第一供电模块4停止向所述以太网网口模块5提供电源的信号。

另外，所述第一供电模块4具有多个供电端口，因而所述主控模块1还可以根据获取的各所述第二电压和相应的所述第二电流，计算所述第一供电模块4的总输出功率；如可以通过公式P_all2＝P_2-1+P_2-2+P_2-3+......+P_2-n来计算所述第一供电模块4的总输出功率P_all2，其中，P_2-n为所述第一供电模块4第n个供电端口的输出功率；并在P_all2＞P_d(P_d为预设的第二总功率阈值)时，或者在P_all2+ΔP＞P_d(ΔP为受电设备或者用户申请的功率增量)时，向所述切换模块2发送第二关闭信号，以使所述第一供电模块4停止向所述以太网网口模块5提供电源。

当然，所述第二功率管理模块7可以实时检测所述第一供电模块4的输入电压和总电流，所述主控模块获取所述第一供电模块4的输入电压和总电流，并根据所述第一供电模块4的输入电压和总电流，计算所述第一供电模块4的总输出功率。

在本发明实施例中，所述第二功率管理模块7包括第二功率检测单元71、第二寄存器72以及第二访问单元73；

所述第二功率检测单元71，用于实时检测所述第二电压和所述第二电流；

所述第二寄存器72，用于存储检测到的所述第二电压和所述第二电流；

所述第二访问单元73，用于在接收到所述主控模块1发送的访问请求信号时，将所述第二电压和所述第二电流发送至所述主控模块1。

具体地，所述第二功率检测单元71、所述第二寄存器72和所述第二访问单元73依次连接；所述第二功率检测单元71还与所述第一供电模块4连接；所述第二访问单元73还与所述述主控模块1连接；通过第二功率检测单元71实时检测所述第一供电模块4的第二电压和第二电流，并通过所述第二寄存器72存储检测到的所述第二电压和第二电流；所述主控模块1能够向所述第二访问单元73发送访问请求信号，以使所述第二访问单元73在接收到所述访问请求信号时，将所述第二电压和所述第二电流发送至所述主控模块1，从而使得所述主控模块1能够获取所述第二功率管理模块7中存储的所述第二电压和所述第二电流。

在一优选实施例中，所述主控模块1获取所述第二电压和所述第二电流后，所述主控模块1能够将获取的所述第二电压和所述第二电流的数据进行转换，并以二进制编码形式存储在所述主控模块1内。

在另一优选实施例中，所述第二功率管理模块7还包括连接于所述第二功率检测单元71的输出端和所述第二寄存器72的输入端之间的第二模数转换器，通过所述第二模数转换器能够将所述第二功率检测单元71检测到的所述第二电压和所述第二电流的数据进行转换，并以二进制编码形式存储在所述第二寄存器72中。

在本发明实施例中，所述以太网网口模块5的数量可以根据实际使用要求设置。为了进一步提高所述以太网供电设备的便利性，本实施例中所述以太网网口模块5为多个；相应地，所述切换模块2为多个，且所述以太网网口模块5与所述切换模块2为一一对应的关系。

具体地，所述主控模块1在接收供电方式配置指令时，将所述供电方式配置指令发送至相应的所述切换模块2；其中，所述供电方式配置指令为能够触发相应的所述切换模块2选通所述POE供电模块3或选通所述第一供电模块4的指令；每一所述切换模块2根据接收到的供电方式配置指令，选通所述POE供电模块3或所述第一供电模块4，以通过所选通的所述POE供电模3块或所选通的所述第一供电模块4向与所述切换模块2对应的所述以太网网口模块5提供电源。可以理解的，所述POE供电模块3或所述第一供电模块4可以同时为多个所述以太网网口模块5提供电源。

在一具体实施方式中，所述以太网网口模块5为多个，分别为第一以太网网口模块、第二以太网网口模块……第N以太网网口模块，所述切换模块2为多个，分别为第一切换模块、第二切换模块……第N切换模块，其中，N为正整数，且所述第一以太网网口模块与所述第一切换模块相对应，所述第二以太网模块与所述第二切换模块相对应，以此类推，所述第N以太网网口模块与所述第N切换模块相对应。所述主控模块1在接收供电方式配置指令时，将所述供电方式配置指令发送至相应的所述切换模块2，具体表现为：所述供电方式配置指令包括第一以太网网口模块的POE供电方式开启指令和第一以太网网口模块的第一供电方式开启指令；其中，所述第一以太网网口模块的POE供电方式开启指令能够触发第一切换模块选通所述POE供电模块3，所述第一以太网网口模块的第一供电方式开启指令能够触发第一切换模块选通所述第一供电模块4。需要说明的是，可以在管理页面上设置相应的供电方式配置选项，例如一个第一以太网网口模块的POE供电方式开启的选项、一个第一以太网网口模块的第一供电方式开启的选项供用户选择；当用户选择第一以太网网口模块的POE供电方式开启的选项后，页面设置会触发生成第一以太网网口模块的POE供电方式开启指令，并发送至所述主控模块1，所述主控模块1将所第一以太网网口模块的POE供电方式开启指令发送至与其相应的所述第一切换模块，所述第一切换模块在接收到的所述供电方式配置指令为所第一以太网网口模块的POE供电方式开启指令时，向所述POE供电模块3发送使能信号，以选通所述POE供电模块3，从而通过所述POE供电模块3向所述第一以太网网口模块(与所述第一切换模块相对应)提供电源。当用户选择第一以太网网口模块的第一供电方式开启的选项后，页面设置会触发生成第一以太网网口模块的第一供电方式开启指令，并发送至所述主控模块1，所述主控模块1将所述第一以太网网口模块的第一供电方式开启指令发送至与其相应的所述第一切换模块，所述第一切换模块在接收到的所述供电方式配置指令为所述第一以太网网口模块的第一供电方式开启指令时，向所述第一供电模块4发送使能信号，以选通所述第一供电模块4，从而通过所述第一供电模块4向所述第一以太网网口模块(与所述第一切换模块相对应)提供电源。

在本发明实施例中，所述第一功率管理模块6能够检测所述POE供电模块3的每一供电端口的电压和电流，使得所述主控模块1可以计算得到POE供电模块3的每一供电端口的输出功率和总输出功率，并可以结合POE供电模块3的每一供电端口的输出功率、总输出功率与预设的功率限额之间的关系，实施诸如供电优先级动态分配调整、总功率过载事件响应等系统级调度行为；具体地，对多个所述以太网网口模块5进行优先级级别排序，所述主控模块1预设第一总功率阈值；当所述POE供电模块3的总输出功率大于所述第一总功率阈值时，所述主控模块1可以向与优先级级别较低的所述以太网网口模块相对应的切换模块发送第一关闭信号，以使相应的切换开关停止选通POE供电模块3，使得所述POE供电模块3停止向优先级级别较低的所述以太网网口模块提供电源。此外，所述第二功率管理模块7能够检测所述第一供电模块4的每一供电端口的电压和电流，使得所述主控模块1可以计算得到第一供电模块4的每一供电端口的输出功率和总输出功率，并可以结合所述第一供电模块4的每一供电端口的输出功率、总输出功率与预设的功率限额之间的关系，实施诸如供电优先级动态分配调整、总功率过载事件响应等系统级调度行为；具体地，对多个所述以太网网口模块5进行优先级级别排序，所述主控模块1预设第二总功率阈值；当所述第一供电模块4的总输出功率大于所述第二总功率阈值时，所述主控模块1向与优先级级别较低的所述以太网网口模块相对应的切换模块发送第二关闭信号，以使相应的切换开关停止选通第一供电模块4，使得所述第一供电模块4停止向优先级级别较低的所述以太网网口模块提供电源。

在本发明实施例中，通过设置所述第一功率管理模块6，以获得所述POE供电模块3的每一供电端口的输出功率和总输出功率，从而实现对所述POE供电模块3提供的功率进行管理；并通过设置所述第二功率管理模块7，以获得所述第一供电模块4的每一供电端口的输出功率和总输出功率，从而实现对所述第一供电模块4提供的功率进行管理，进而能够实现灵活的整机功率分配及监控，最大化利用以太网网口的物理资源进行功率输出。

实施例二

如图6所示，本实施例中的所述以太网供电设备，其与实施例一的区别在于，所述以太网供电设备包括第三功率管理模块8，所述第三功率管理模块8连接于所述第一供电模块4和所述以太网网口模块5之间；具体地，所述第一供电模块4的输出端通过所述第三功率管理模块8与所述以太网网口模块5的第二输出端连接。

所述第三功率管理模块8，用于实时检测第三电压和第三电流；其中，所述第三电压为第一供电模块4输出至所述以太网网口模块5的电压；所述第三电流为第一供电模块4输出至所述以太网网口模块5的电流；

所述主控模块1，还用于获取所述第三功率管理模块8检测到的所述第三电压和所述第三电流，并根据所述第三电压和所述第三电流，计算第三输出功率；并在所述第三输出功率大于预设的第三功率阈值时，向所述切换模块2发送第二关闭信号，以使所述第一供电模块4停止向所述以太网网口模块5提供电源；其中，所述第三输出功率为所述第一供电模块4输出至所述以太网网口模块5的输出功率。

在本发明实施例中，所述主控模块1能够从所述第三功率管理模块8中获取所述第三电压和所述第三电流，并通过适当的补偿算法计算出所述第三输出功率；如可以通过公式P₃＝U₃×I₃来计算所述第三输出功率，其中，P₃为所述第三输出功率，U₃为所述第三电压，I₃为所述第三电流。所述主控模块1还可通过设置预警阈值，来管理所述第一供电模块4的供电行为事件；具体地，当P₃＞P_e(P_e为所述第三功率阈值)时，或者当P₃+ΔP＞P_e(ΔP为受电设备或者用户申请的功率增量)时，所述主控模块1向所述切换模块2发送第二关闭信号，以停止选通所述第一供电模块4，使得所述第一供电模块4与所述以太网网口52的另外两个线对连接的传输路径上的开关处于断开状态，从而使得所述第一供电模块4停止向所述以太网网口模块5提供电源；可以理解的，所述第二关闭信号为触发所述切换开关2停止选通所第一供电模块4，以使所述第一供电模块4停止向所述以太网网口模块5提供电源的信号。

结合图6和图7所示，在本发明实施例中，所述第三功率管理模块8包括第三功率检测单元81、第三寄存器82以及第三访问单元83；

所述第三功率检测单元81，用于实时检测所述第三电压和所述第三电流；

所述第三寄存器82，用于存储检测到的所述第三电压和所述第三电流；

所述第三访问单元83，用于在接收到所述主控模块1发送的访问请求信号时，将所述第三电压和所述第三电流发送至所述主控模块1。

具体地，所述第三功率检测单元81、所述第三寄存器82和所述第三访问单元83依次连接；所述第三功率检测单元81还与所述第一供电模块4连接；所述第三访问单元83还与所述述主控模块1连接；通过第三功率检测单元81实时检测所述第一供电模块4的第三电压和第三电流，并通过所述第三寄存器82存储检测到的所述第三电压和第三电流；所述主控模块1能够向所述第三访问单元83发送访问请求信号，以使所述第三访问单元83在接收到所述访问请求信号时，将所述第三电压和所述第三电流发送至所述主控模块1，从而使得所述主控模块1能够获取所述第三功率管理模块8中存储的所述第三电压和所述第三电流。

在一优选实施例中，所述主控模块1获取所述第三电压和所述第三电流后，所述主控模块1能够将获取的所述第三电压和所述第三电流的数据进行转换，以二进制编码形式存储在所述主控模块1内。

在另一优选实施例中，所述第三功率管理模块8还包括连接于所述第三功率检测单元81的输出端和所述第三寄存器82的输入端之间的第三模数转换器，通过所述第三模数转换器能够将所述第三功率检测单元81检测到的所述第三电压和所述第三电流的数据进行转换，并以二进制编码形式存储在所述第三寄存器82中。

在本发明实施例中，当所述以太网网口模块5为多个时，相应地，所述第三功率管理模块也为多个，且所述以太网网口模块5与所述第三功率管理模块为一一对应的关系；所述第一供电模块4的输出端分别通过一个所述第三功率管理模块与相应的一个所述以太网网口模块5连接，每一所述第三功率管理模块用于实时检测所述第一供电模块4输出至与所述第三功率管理模块相应的一个所述以太网网口模块5的电压和电流，使得所述主控模块1可以计算得到第一供电模块4输出至每一所述以太网网口模块的输出功率，并可以结合每一所述以太网网口模块的输出功率与预设的功率限额之间的关系，来管理每一所述以太网网口模块5的供电行为。

在本发明实施例中，通过设置所述第一功率管理模块6，以获得所述POE供电模块3的每一供电端口的输出功率和总输出功率，从而实现对所述POE供电模块3提供的功率进行管理；并通过设置所述第三功率管理模块8，以获得所述第一供电模块4的输出至每一所述以太网网口模块5的输出功率，从而实现对每一所述以太网网口模块5提供的功率进行管理，进而能够实现灵活的整机功率分配及监控，最大化利用以太网网口的物理资源进行功率输出。

此外，本实施例的以太网供电设备的其它结构和工作原理与实施例一相同，在此不做更多的赘述。

实施例三

如图8所示，本实施例中的所述的以太网供电设备，其与实施例一的区别在于，所述以太网供电设备包括第二功率管理模块7和第三功率管理模块8，所述第二功率管理模块7与所述第一供电模块4连接；所述第三功率管理模块8连接于所述第一供电模块4和所述以太网网口模块5之间；

所述第二功率管理模块7，用于实时检测第二电压和第二电流；其中，所述第二电压为所述第一供电模块7的每一供电端口的电压；所述第二电流为所述第一供电模块7的每一供电端口的电流；

所述主控模块1，还用于获取所述第二功率管理模块7检测到的所述第二电压和所述第二电流，并根据所述第二电压和所述第二电流，计算第二输出功率；并在所述第二输出功率大于预设的第二功率阈值时，向所述切换模块2发送第二关闭信号，以使所述第一供电模块4停止向所述以太网网口模块5提供电源；其中，所述第二输出功率为所述第一供电模块4的每一供电端口的输出功率；以及，还用于获取所述第三功率管理模块8检测到的所述第三电压和所述第三电流，并根据所述第三电压和所述第三电流，计算第三输出功率；并在所述第三输出功率大于预设的第二功率阈值时，向所述切换模块2发送第二关闭信号，以使所述第一供电模块4停止向所述以太网网口模块5提供电源；其中，所述第三输出功率为所述第一供电模块4输出至所述以太网网口模块5的输出功率。

具体地，所述主控模块1能够从所述第二功率管理模块7中获取所述第二电压和所述第二电流，并通过适当的补偿算法计算出所述第二输出功率；如可以通过公式P₂＝U₂×I₂来计算所述第二输出功率；其中，P₂为所述第二输出功率，U₂为所述第二电压，I₂为所述第二电流。所述主控模块1还可通过设置预警阈值，来管理所述第一供电模块4的供电行为事件；具体地，当P₂＞P_c(P_c为所述第二功率阈值)时，或者当P₂+ΔP＞P_c(ΔP为受电设备或者用户申请的功率增量)时，所述主控模块1向所述切换模块2发送第二关闭信号，以停止选通所述第一供电模块4，使得所述第一供电模块4与所述以太网网口52的另外两个线对连接的传输路径上的开关处于断开状态，从而使得所述第一供电模块4停止向所述以太网网口模块5提供电源；可以理解的，所述第二关闭信号为触发所述切换开关2停止选通所第一供电模块4，以使所述第一供电模块4停止向所述以太网网口模块5提供电源的信号。

此外，所述主控模块1还能够从所述第三功率管理模块8中获取所述第三电压和所述第三电流，并通过适当的补偿算法计算出所述第三输出功率；如可以通过公式P₃＝U₃×I₃来计算所述第三输出功率，其中，P₃为所述第三输出功率，U₃为所述第三电压，I₃为所述第三电流。所述主控模块1还可通过设置预警阈值，来管理所述第一供电模块4的供电行为事件；具体地，当P₃＞P_e(P_e为所述第三功率阈值)时，或者当P₃+ΔP＞P_e(ΔP为受电设备或者用户申请的功率增量)时，所述主控模块1向所述切换模块2发送第二关闭信号，以停止选通所述第一供电模块4，使得所述第一供电模块4与所述以太网网口52的另外两个线对连接的传输路径上的开关处于断开状态，从而使得所述第一供电模块4停止向所述以太网网口模块5提供电源；可以理解的，所述第二关闭信号为触发所述切换开关2停止选通所第一供电模块4，以使所述第一供电模块4停止向所述以太网网口模块5提供电源的信号。

在本发明实施例中，所述第二功率管理模块7和所述第三功率管理模块8的工作原理以及结构等设置，具体可参阅实施例一和实施例二，在此不再赘述。

在本发明实施例中，当所述以太网网口模块5为多个时，相应地，所述第三功率管理模块8也为多个，且所述以太网网口模块5与所述第三功率管理模块8为一一对应的关系；所述第一供电模块4的输出端分别通过一个所述第三功率管理模块8与相应的一个所述以太网网口模块5连接，每一所述第三功率管理模块8用于实时检测所述第一供电模块4输出至与所述第三功率管理模块8相应的所述以太网网口模块5的电压和电流，使得所述主控模块1可以计算得到第一供电模块4输出至每一所述以太网网口模块5的输出功率，并可以结合每一所述以太网网口模块5的输出功率与预设的功率限额之间的关系，来管理每一所述以太网网口模块5的供电行为。

在本发明实施例中，通过设置所述第一功率管理模块6，以获得所述POE供电模块3的每一供电端口的输出功率和总输出功率，从而对所述POE供电模块3提供的功率进行管理；并通过设置所述第二功率管理模块7，以获得所述第一供电模块4的每一供电端口的输出功率和总输出功率，从而对所述第一供电模块4提供的功率进行管理；同时还通过设置所述第三功率管理模块8，以获得所述第一供电模块4的输出至每一所述以太网网口模块5的输出功率，从而实现对每一所述以太网网口模块5提供的功率进行管理，进而能够实现灵活的整机功率分配及监控，最大化利用以太网网口的物理资源进行功率输出。

此外，本实施例的以太网供电设备的其它结构和工作原理与实施例一和实施例二相同，在此不做更多的赘述。

综上，本发明提供一种以太网供电设备，包括主控模块1、切换模块2、POE供电模块3、第一供电模块4以及以太网网口模块5；所述主控模块1，用于接收供电方式配置指令，并将所述供电方式配置指令发送至所述切换模块；所述切换模块2，用于根据所述供电方式配置指令，选通所述POE供电模块3或所述第一供电模块4，以通过所选通的所述POE供电模块3或所选通的所述第一供电模块4向所述以太网网口模块5提供电源；所述以太网网口模块5，用于连接受电设备，以在获得电源时向受电设备提供电源。通过所述切换模块2接收所述供电方式配置指令，并根据所述供电方式配置指令，选通所述POE供电模块3或所述第一供电模块4，以通过所选通的所述POE供电模块3或所选通的所述第一供电模块4向所述以太网网口模块5提供电源，从而使得所述以太网供电设备既支持IEEE 802.3af/at POE供电，也支持输出另一固定电平条件下的功率，进而提高了所述以太网供电设备使用的便利性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种以太网供电设备，其特征在于，包括主控模块、切换模块、POE供电模块、第一供电模块以及以太网网口模块；

所述以太网网口模块，用于连接受电设备，以在获得电源时向受电设备提供电源；

所述以太网供电设备还包括第一功率管理模块；

2.如权利要求1所述的以太网供电设备，其特征在于，所述以太网网口模块包括网口变压器和以太网网口，所述网口变压器与所述以太网网口连接；

3.如权利要求1所述的以太网供电设备，其特征在于，所述第一功率管理模块包括第一功率检测单元、第一寄存器以及第一访问单元；

4.如权利要求1所述的以太网供电设备，其特征在于，所述以太网供电设备还包括第二功率管理模块；

5.如权利要求4所述的以太网供电设备，其特征在于，所述第二功率管理模块包括第二功率检测单元、第二寄存器以及第二访问单元；

6.如权利要求1或4所述的以太网供电设备，其特征在于，所述以太网供电设备还包括第三功率管理模块，所述第三功率管理模块连接于所述第一供电模块和所述以太网网口模块之间；

7.如权利要求6所述的以太网供电设备，其特征在于，所述第三功率管理模块包括第三功率检测单元、第三寄存器以及第三访问单元；

8.如权利要求1-5任一项所述的以太网供电设备，其特征在于，所述以太网网口模块为多个；相应地，所述切换模块为多个，且所述以太网网口模块与所述切换模块为一一对应的关系。