CN112075053B - 具有安全和故障保护的通信网络中的高功率和数据输送 - Google Patents

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Abstract

在一个实施例中，一种方法包括：在远程网络设备处的光收发器模块处接收线缆上的电力，该线缆输送来自中央网络设备的电力和数据，在远程网络设备处，在故障感测期间在低电压启动模式下操作远程网络设备，在线缆上向中央网络设备发送数据信号，该数据信号基于故障感测指示操作状态，以及在发送对远程网络设备处的安全操作状态的指示之后在远程网络设备处接收线缆上的、来自中央网络设备的高电压功率，其中远程网络设备由高电压功率供电。本文还公开了一种装置。

Description

具有安全和故障保护的通信网络中的高功率和数据输送
技术领域
本公开总地涉及通信网络，并且更具体地涉及具有组合的高功率和数据输送的通信网络中的安全和故障保护。
背景技术
以太网供电(PoE)是一种用于通过有线电信网络在链路部分上从供电设备(PSE)向受电设备(PD)提供电力的技术。在常规的PoE系统中，通过数据所使用的线缆在几米到大约一百米的范围内传输功率。当需要更大的距离或使用光纤线缆时，由于常规PoE的局限，必须通过诸如壁装电源插座之类的本地电源来供电。另外，当今的PoE系统具有有限的功率容量，这对于许多类别的设备而言可能是不足的。
附图说明
图1示出了可以在其中实现本文描述的实施例的网络的示例。
图2描绘了在实现本文描述的实施例方面有用的网络设备的示例。
图3是示出根据一个实施例的电力安全和故障保护系统的组件的框图。
图4是示出根据一个实施例的在组合的电力和数据输送系统中的具有故障检测和数字互锁的低电压启动的过程的概述的流程图。
图5是示出根据一个实施例的在组合的电力和数据输送系统中的具有脉冲之间的故障检测的针对脉冲功率的过程的概述的流程图。
图6是示出根据一个实施例的与脉冲负载电流和自动协商一起使用的电路的图。
图7是根据一个实施例的图6所示的电路的时序图。
图8是示出根据一个实施例的与单极性脉冲功率和自动协商一起使用的电路的图。
图9是根据一个实施例的图8所示的电路的时序图。
图10是示出根据一个实施例的与双极性脉冲功率和自动协商一起使用的电路的图。
图11是根据一个实施例的图10所示的电路的时序图。
图12是示出根据一个实施例的线路对地故障检测的图。
图13是示出根据一个实施例的线路间故障检测的图。
图14是示出根据另一个实施例的线路间故障检测的图。
图15是示出根据又一个实施例的线路间故障检测的图。
贯穿附图的若干视图，对应的附图标记指示对应的部分。
具体实施方式
概述
在独立权利要求中陈述了本发明的方面，并且在从属权利要求中陈述了优选特征。一个方面的特征可以单独地或与其他方面相结合地应用于每个方面。
在一实施例中，一种方法包括：在远程网络设备处的光收发器模块处接收线缆上的电力，该线缆输送来自中央网络设备的电力和数据，在远程网络设备处，在故障感测期间在低电压模式下操作远程网络设备，在线缆上向中央网络设备发送数据信号，该数据信号基于故障感测来指示操作状态，以及在发送远程网络设备的安全操作状态的指示之后在远程网络设备处接收线缆上的、来自中央网络设备的高电压功率，其中远程网络设备由高电压功率供电。
在另一实施例中，一种方法通常包括：通过输送电力和光学数据的线缆将高压直流(HVDC)脉冲功率从供电设备输送到受电设备，在脉冲之间测试供电设备与受电设备之间的电力电路，以及通过线缆与受电设备进行通信以基于该测试来识别受电设备处的操作模式。
在又一实施例中，一种装置通常包括：光学接口，用于在光收发器处接收电力和数据线缆中的光纤上的光信号；电气接口，用于在光收发器处接收电力和数据线缆中的电线上的电力，以在高功率模式下为装置供电；以及电力模块，用于测试电力电路并通过电力和数据线缆将数据输送到组合的电力和数据源，该数据包括该电力电路的操作状态。电力模块被配置用于在低电压功率模式下测试电力电路。
还描述了用于实现本文描述的方法的其他系统和装置，包括用于实现这些方法的网络节点、计算机程序、计算机程序产品、计算机可读介质以及在有形介质上编码的逻辑。
通过参考说明书的其余部分和附图，可以实现对本文描述的实施例的特征和优点的进一步理解。
示例实施例
给出以下描述以使本领域普通技术人员能够制造和使用实施例。特定实施例和应用的描述仅作为示例提供，并且各种修改对本领域技术人员而言将是显而易见的。在不脱离实施例的范围的情况下，本文描述的一般原理可以应用于其他应用。因此，实施例不限于所示出的那些，而是应被给予与本文描述的原理和特征一致的最宽范围。为了清楚起见，尚未详细描述与在与实施例有关的技术领域中已知的技术材料有关的细节。
在用于同时传输电力和数据通信的常规以太网供电(PoE)系统中，电力是通过用于数据的同一双绞线缆来传输的。这些系统在范围上限制为几米到大约100米。标准PoE的最大电力输送能力约为100瓦，但是许多类别的受电设备将从1000瓦或更高的电力输送中受益。在常规系统中，当需要更长的距离时，使用光纤布线来传输数据，并且当需要更大的电力输送额定值时，通过本地电源为远程设备供电。
如前所述，希望将可通过多功能线缆获得的电力增加到数百瓦甚至数千瓦。该能力可以在网络部署中实现许多新选择，在这些网络部署中，通过多功能线缆来操作诸如工作组路由器、多套接字(multi-socket)服务器、大型显示器、无线接入点、雾节点或其他设备之类的主要设备。该能力将大大降低安装复杂性，并改善更广范围的设备的总拥有成本，这些设备从中央集线器来满足其电力和数据连接需求。
为了克服以上问题，如在2018年3月2日提交的通过引用而整体并入本文的美国专利申请第15/910,203号(“Combined Power，Data，and Cooling Delivery in aCommunications Network”)中所描述的，可以将电力和数据输送系统设计为承载被组合到单条线缆中的更高的数据速率和更高的功率传输(并且还可以承载集成的热管理冷却)。这些连接可以是点对点的，诸如从中央集线器到一个或多个远程设备(例如，完整的轴辐式布局)。在另一个示例中，如在2018年3月12日提交的通过引用而整体并入本文的美国专利申请第15/918,972号(“Splitting of Combined Delivery Power，Data，and Cooling in aCommunications Network”)中所描述的，单条组合功能线缆可能在大多数情况下通向一群受电设备，然后分开。对于高功率应用，出现了进一步的安全关注。需要附加的故障检测和安全保护以防止可能导致严重损害的人身安全事件或设备故障。
本文描述的实施例在具有故障检测和安全保护(例如，触摸安全故障保护)的通信网络中通过数据系统提供高功率传输(本文中也称为高级数据供电(power over data))。在一个实施例中，通过与数字联锁结合的低电压安全检查来执行故障感测，该数字联锁使用数据系统来提供关于电力系统状态的反馈并设置电力操作模式。可以例如在低电压启动期间或脉冲功率系统中的高功率脉冲之间执行故障感测。如在下面详细描述的，脉冲功率可包括源电压脉冲功率(单极性或双极性)或负载电流脉冲功率，在高压功率脉冲之间具有低电压故障检测。故障感测可例如包括具有对线缆或受电设备的低电压感测的线路间故障检测以及具有中点接地的线路对地故障检测。还可以通过即使在施加高电压的情况下也是触摸安全的线缆和连接器设计来提供触摸安全故障保护。电力安全特征供给了安全系统操作以及组件的安装和拆卸(断开)。
现在参考附图，首先参考图1，示出了可以在其中实现本文描述的实施例的网络的示例。为了简化，仅示出了少量节点。实施例在包括多个网络设备的数据通信网络的上下文中操作。该网络可包括经由任意数量的节点进行通信的任意数量的网络设备(例如，路由器、交换机、网关、控制器、接入点、或其他网络设备)，这有助于网络内的数据通过。网络设备可以通过一个或多个网络(例如，局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、虚拟专用网(VPN)(例如，以太网虚拟专用网(EVPN)、第2层虚拟专用网(L2VPN))、虚拟局域网(VLAN)、无线网络、企业网络、公司网络、数据中心、物联网(IoT)网络、因特网、内联网、或任何其他网络)进行通信或者与这一个或多个网络进行通信。
网络被配置为将电力与数据一起传递，以向诸如交换机14、路由器、接入点15或其他电子组件和设备之类的网络设备提供数据连接和电力。可以在通信设备之间交换信号，并且可以从供电设备(PSE)10向受电设备(PD)14、15传输功率。如在下面详细描述的，高级数据供电系统使用接口模块16(例如，光收发器模块)向网络(例如，交换机/路由器系统)输送电力和从网络输送电力，接口模块16被配置为接收和发送数据(光纤传输的数据)和电力(高功率能量)两者。在一个或多个实施例中，如在2017年9月18日提交的通过引用而整体并入本文的美国专利申请第15/707,976号(“Power Delivery Through an OpticalSystem”)中所描述的，可以通过包括光纤和电线(例如，铜线)两者的线缆来输送电力和数据。在一个或多个实施例中，如例如在上面引用的美国专利申请第15/910,203号和第15/918,972号中所描述的，系统还可以提供冷却并在单个混合线缆系统内输送组合的电力、数据和冷却。
如图1的示例中所示，高级数据供电系统可以使用提供给中央网络设备(集线器)(例如，PSE)10的建筑物电力，该中央网络设备例如可以位于经营场所/进入室中。可以将电力从建筑物入口点传输到端点(交换机14、接入点15)，这些端点可以位于大于100米的距离(例如，1km(公里)、10km、或任何其他距离)，和/或大于100W(瓦特)的功率水平(例如，250W、500W、1000W、2000W、或任何其他功率水平)。中央网络设备10包括用于接收和分配电力(例如，来自电网、可再生能源、发电机或电池的建筑物电力)的电源单元(PSU)11以及网络接口(例如，结构12、线卡13)。在图1所示的示例中，线卡A从建筑物的外部(例如，从街道或其他位置)接收数据，并且线卡B、C和D分配电力和数据。
中央集线器(组合的电力和数据源)10可操作来从内部电力系统(例如，PSU 11，其能够输送超过并包括5kW、100kW等的电力以及驱动多个设备14、15，每个设备在100W-3000W范围(例如，100W或更大，900W或更大，1000W或更大)或任何其他合适的功率范围内)提供高容量电力。PSU 11可提供例如PoE(以太网供电)、PoF(光纤供电)、HVDC(高压直流电)、脉冲功率HVDC或AC(交流电)。中央网络设备10可操作来通过通信网络(例如，包括中央集线器10(PSE)和多个网络设备14、15(PD)的网络)中的组合的输电和数据线缆18来接收外部电力和发送电力。中央网络设备10可包括例如路由器、汇聚系统或任何其他合适的线卡系统。将会明白，这仅是示例，并且可使用可操作来传输电力和光学数据的任何其他网络设备。线卡13中的一个或多个还可包括接口模块16(在远程网络设备14、15处示出)，接口模块16可操作来在线缆18上传输电力和数据。
网络可包括任何数量或布置的网络通信设备(例如，交换机14、接入点15、路由器、或可操作来路由(交换、转发)数据通信的其他设备)。在一个示例中，网络包括多组接入点15，其中每组位于不同的楼层或区域。网络设备14、15中的一个或多个还可以使用PoE将电力输送到设备。例如，网络设备14、15中的一个或多个可以使用PoE将电力输送到电子组件，诸如IP(因特网协议)摄像机、VoIP(IP语音)电话、摄像机、销售点设备、安全访问控制设备、住宅设备、楼宇自动化设备、工业自动化设备、工厂设备、灯光(建筑灯、路灯)、交通信号、雾节点、IoT设备、传感器以及许多其他电气组件和设备。在一个或多个实施例中，冗余的中央集线器(未示出)可以在网络中需要时提供备用或附加的功率或带宽。在这种情况下，远程网络设备14、15将包括另一接口模块16，用于与输送来自冗余中央集线器的电力和数据的另一线缆18连接。
如前所述，中央集线器10可以将电力和数据直接输送到每个网络设备14(点对点连接，如图1中的连接到线卡B和D的交换机14所示)，或者一个或多个解列(splitting)设备(未显示)可用于连接多个网络设备并允许网络超越点对点拓扑并构建被动星形、总线、锥形、多层树等。例如，单条长线缆18可以铺设到方便定位的中间分离器设备(例如，无源分离器)，该中间分离器设备为一群物理上接近的端点设备(例如，图1中的连接到线卡C的接入点15)服务。如在上面引用的美国专利申请第15/918,972号中所描述的，用于电力和数据的一个或多个控制系统可以在中央集线器10与远程设备15(及其接口模块16)之间进行交互，以确保每个设备从解列设备接收其在每个资源中的公平份额。
从网络设备10延伸到交换机14和接入点15的线缆(组合线缆、多功能线缆、多用途线缆、混合线缆)18被配置为传输电力和数据，并且包括光纤和电线两者。线缆18可包括例如两条电力线(导体)和两条数据线(光纤)。将会明白，这仅是示例，并且线缆18可包含任意数量的电力线或数据线。例如，代替使用两条光纤路径将数据从中央集线器10传送到远程设备14、15以及从远程设备传送到中央集线器，可以利用双向光学系统，其中一个波长的光去往下游(从中心集线器10到远程设备14、15)并且不同波长的光去往上游(从远程设备14、15到中心集线器10)，从而将线缆中的光纤数从二减少到一。线缆18还可包括附加的光纤或电力线。线缆18可以由适合于承载电力和光学数据两者的任何材料(例如，铜，光纤)形成，并且可以以任意布置承载任意数量的电线和光纤。
如前所述，线缆18还可以承载冷却以用于远程网络通信设备14、15的热管理。例如，在一个或多个实施例中，从中央集线器10延伸到远程网络设备14、15的线缆18可被配置为在单条线缆中传输组合的输电、数据和冷却。在该实施例中，线缆18可以由适合于承载电力、数据的任何材料(例如，铜，光纤)和冷却剂(液体、气体或多相)形成，并且可以以任意布置承载任意数量的电线、光纤和冷却管。
线缆18在每个端部都包括连接器，该连接器被配置为与网络设备10、14、15处的接口模块16耦合。如在上面引用的美国专利申请第15/707,976号中所描述的，该连接器可包括例如组合的电力和数据连接器(混合铜和光纤)，其被配置为连接到光收发器。该连接器可包括例如改进的RJ-45型连接器。
在一个或多个实施例中，连接器和线缆18被配置为通过包括间隙和爬电距离(creepage distance)的方式以及接触安全技术来满足对相关高压下的线路对地保护和线路间保护的标准安全要求。连接器可包括安全特征，这些安全特征例如包括用于没有电流浪涌的热插拔的短销或用于连接器电弧放电保护的中断。连接器还可包括附加的绝缘材料，用于具有电流浪涌的热插拔，或者具有对电弧放电的电弧闪光保护和可靠寿命的中断。绝缘的线缆电源连接器端子优选地被配置为满足触摸电压或电流可及性要求。
每个网络设备10、14、15包括接口模块16(连接到中央网络设备10的线卡13)，接口模块16可操作来输送来自PSE 10的组合的电力和数据，或在PD 14、15处接收组合的电力和数据。在一个或多个实施例中，接口模块16可包括光收发器模块，该光收发器模块被配置为与光学数据一起输送(或接收)电力。例如，在一个实施例中，如在上面引用的美国专利申请第15/707,976号中或在2018年3月30日提交的通过引用而整体并入本文的美国专利申请第15/942,015号(“Interface Module for Combined Delivery Power，Data，and Coolingat a Network Device”)中所描述的，接口模块16包括与光纤连接器系统一起修改为包含铜线的收发器模块，以通过光收发器将电力输送到受电设备14、15以供网络通信设备使用。将会明白，这些仅是可用于输送或接收高功率和光学数据的接口模块的示例。
接口模块16(光学模块、光学收发器、光学收发器模块、光学设备、光学模块、硅光子模块)被配置为供电或接收电力。接口模块16作为双向地将光信号转换为电信号的引擎进行操作，或者通常作为到网络元件铜线或光纤的接口进行操作。在一个或多个实施例中，接口模块16可包括任何形状因数的可插拔收发器模块(例如，SFP(小型可插拔)、QSFP(四通道小型可插拔)、CFP(C型可插拔)，等等)，并且可以支持例如高达400Gbps的数据速率。用于这些可插拔光学模块的主机包括：中央网络设备10上的线卡13、交换机14、接入点15、或其他网络设备。主机可包括印刷电路板(PCB)以及可操作来与电信网络中的电信线路接口连接的电子组件和电路。主机可被配置为执行一个或多个操作，并接收被配置用于发送和接收信号的任意数量或类型的可插拔收发器模块。
另外，可注意到，接口模块16可被配置用于点对多点或多点对点拓扑中的操作。例如，QFSP可能突破到SFP+。一个或多个实施例可被配置为允许负载转移。接口模块16还可被配置用于具有AOC(有源光缆)和在UWB(超宽带)应用中使用的形状因子(包括例如超HDMI(高清晰度多媒体接口)、串行高带宽线缆(例如，thunderbolt(雷电))和其他形状因子)的操作。
接口模块(光收发器)16提供要输送到在标准电源不可用的位置的交换机14和接入点15的电力。接口模块16可被配置为利用一些能量并做出智能决策，以使得电源10知道何时可以安全地增加电线上的功率而不损害系统或危及操作者，如下所述。接口模块16可包括一个或多个传感器、监视器或控制器以供在监视和控制电力和数据时使用，如下面关于图3详细描述的。
在一个或多个实施例中，不需要用于通信网络的附加电气布线，并且所有网络通信设备都使用由高级数据供电系统提供的电力来操作。除了包括接口模块16(其可操作来通过电线接收和发送电力以及通过光纤接收和发送光学数据)的网络设备14、15之外，网络还可包括一个或多个网络设备，这一个或多个网络设备包括仅处理和传输光学数据的常规光学模块。这些网络设备将从诸如壁装电源插座之类的本地电源接收电力。类似地，收发器16的专门变体可以消除光学数据接口，并且仅互连电力(例如，将数据互连移动到无线网络)。如前所述，除了电力、数据或电力和数据之外，网络设备中的一个或多个还可以通过线缆18接收冷却。
在一个或多个实施例中，包括位于中央集线器的控制器上和远程设备的处理器上的组件的分布式控制系统可以通过组合线缆18中的光纤链路进行通信。来自功率传感器的监视信息(例如，电流、电压)或数据使用(例如，带宽、缓冲区/队列大小)可被控制系统用于管理或分配电力或数据。
如前所述，高级数据供电系统可被配置为输送PoE、PoF、高压DC(HVDC)、AC功率或其任意组合。HVDC功率可包括稳态HVDC或脉冲功率HVDC。稳态和脉冲功率HVDC可以是单极性或双极性(开关DC)。在一个或多个实施例中，系统可采用双电源模式，该双电源模式在电源10和受电设备14、15之间进行检测和协商，如下面关于图3描述的。该协商区分并适应不同的电力输送方案，诸如标准的PoE或PoF、高功率、脉冲功率或其他能够通过接口模块16进行电力输送的功率模式。例如，标准PoE分配可用于额定功率小于约100W的远程网络设备。对于更高功率的远程受电设备，可以使用脉冲功率或其他更高电压的技术来创建有效的能量分配网络。
远程网络设备14、15可以在启动时使用少量电力来将其电力和数据要求传送到中央网络设备10。受电设备14、15然后可以将其自身相应地配置用于全功率操作。在一个示例中，通过光纤上的数据通信信号在中央集线器10与网络设备14、15之间协商功率类型、模块的安全操作以及数据速率。接口模块16传送任何操作故障，包括数据的丢失。这样的故障可能导致功率立即被断开或切换到低功率(低电压)模式。直到受电设备能够在低功率模式下传达回可以安全地施加更高的功率，才可以重新建立完全的供电。
如在下面详细描述的，高级数据供电系统可以测试网络设备或线缆以识别故障或安全问题。在一个实施例中，可以在启动(或重启)期间使用低电压功率模式来测试网络和组件(如下面关于图4的流程图所描述的)。在另一实施例中，在脉冲功率系统中在高压脉冲之间执行测试(如下面关于图5的流程图所描述的)。脉冲之间的断开时间可用于针对故障的线路间电阻测试，并且脉冲宽度可与DC线路间电压成比例，以提供触摸安全故障保护(例如，在约1000V处约为1ms)。
测试(故障检测、故障保护、故障感测、触摸安全保护)可包括PSE(中央集线器10)与PD(远程网络设备14、15)之间的自动协商。例如，在接收到指示施加和维持高功率是安全的的数字指示(联锁)之前可以使用自动协商来配置网络。自动协商可包括对PD电源电路或线缆的低电压感测以进行线路间故障检测(如下面关于图13和图14所描述的)。低电压(例如，小于或等于12VDC(直流电压)、5-12VDC、或者任何其他合适的低电压(例如，>60VDC))电阻分析可被用于自动协商。可以利用脉冲间决策使用脉冲功率高压DC，以为了人身安全用于脉冲之间的接触安全线路间故障查询。线路间触摸电击保护可具有脉冲之间的源脉冲断开时间，以用于脉冲之间的电阻跨线检测。
可以执行接地故障检测(GFD)和接地故障隔离(GFI)线路对地故障检测，以作为(如下面关于图12所描述的)使用高电阻中点接地电路的一部分在高压操作期间提供具有接地故障保护(电击保护)的快速高压中断。高压DC电源线路对地故障保护电路可用于快速地断开电力，以提供触摸安全电击保护。例如，GFD和GFI可以提供在大约10μs(微秒)内的关断。电源的中点接地方法也可用于允许在线-接地保护的导线/导体绝缘和隔离额定值内的更高峰值脉冲线线电压，并且还提供针对人身安全的触摸安全线路对地故障并满足安全标准。为了人身电击保护，该系统还可被设计用于可调节的时间和电流对电压。
系统可被配置为满足安全标准(包括，例如，IEC(国际电工委员会)标准第62368-3：2017号(“Audio/video information and communication technology equipment-Part3:Safety aspects for DC power transfer through communication cables andports”)，IEC 60950-1：2005(“Information technology equipment–Safety–Part 1:General requirements”)，IEC 60947(“Low-voltage switchgear and controlgear”)，或任何其他适用的标准)，以便在高级数据供电系统中针对高压(更高功率)应用为人员提供触摸安全电击保护。例如，该系统可被配置为在HVDC电源两端使用约2.5kohm的1ms内利用约为5mA(例如，小于10mA)的线路对地故障限制和约为0.5A的线路间故障限制来限制电击电流。可以采用适当的技术(例如，故障安全的安全机构认可的列出组件、冗余的电路或组件)，以便满足安全标准。本文描述的实施例可被配置为满足单个故障保护或其他安全要求。将会明白，本文所讨论的标准和限制仅作为示例提供，并且在不脱离实施例的范围的情况下可以使用其他安全限制或标准。
将会明白，在图1中示出并在上面描述的网络设备和拓扑仅是示例，并且在不脱离实施例的范围的情况下可以在包括不同网络拓扑或网络设备的网络中实现本文描述的实施例。例如，网络可包括：任意数量或类型的促进数据在网络上的传递的网络通信设备(例如，路由器、交换机、网关、控制器)，作为端点或主机进行操作的网络元素(例如，服务器、虚拟机、客户端)，以及与任意数量的网络进行通信的任意数量的网络站点或域。因此，可以在任何合适的网络拓扑中使用网络节点，该网络拓扑可包括相互连接以形成大且复杂的网络(其可以包括云或雾计算)的任意数量的服务器、虚拟机、交换机、路由器或其他节点。节点可以通过采用任何合适连接的一个或多个接口而耦合到其他节点或网络，这为与电力一起的电子通信提供了可行的途径。
图2示出了可用于实现本文描述的实施例的网络设备20(例如，图1中的中央集线器10、交换机14、接入点15)的示例。在一个实施例中，网络设备20是可编程机器，其可以以硬件、软件或其任意组合来实现。网络设备20包括一个或多个处理器22、存储器24、接口26、光学模块28(例如，图1中的电力+光学接口模块16)、以及电力模块(控制器)29。如果系统被配置用于组合的电力、数据和冷却输送，则网络设备还可包括一个或多个冷却组件21(传感器、控制阀、泵等)。
存储器24可以是易失性存储器或非易失性存储器，其存储各种应用程序、操作系统、模块和数据以供处理器22执行和使用。例如，光学模块28的组件(例如，代码、逻辑、或固件等等)可被存储在存储器24中。网络设备20可包括任意数量的存储器组件。
网络设备20可包括任意数量的处理器22(例如，单处理器或多处理器计算设备或系统)，其可以与可操作来处理分组或分组报头的转发引擎或分组转发器进行通信。处理器22可以从软件应用程序或模块接收指令，其使处理器执行本文描述的一个或多个实施例的功能。处理器22还可以操作功率控制模块29的一个或多个组件以进行故障检测、自动协商、数字互锁等。控制系统可包括位于中央集线器10和远程设备14、15处并通过组合的电力和数据线缆18(图1和图2)互连的组件(模块，代码，软件，逻辑)。控制系统还可从功率传感器或数据监视设备接收输入，如下面关于图3描述的。电力模块29可以与中央网络设备10处的控制系统进行通信，以自动协商电力系统的状态、识别电力系统(例如，线缆或受电设备)中的任何故障并选择电力操作模式。如前所述，可以在低电压启动期间或在脉冲功率系统中的脉冲之间执行自动协商。一个或多个控制系统或电力模块组件可以位于光学模块28处。
逻辑可被编码在一个或多个有形介质中以供处理器22执行。例如，处理器22可以执行在诸如存储器24之类的计算机可读介质中存储的代码。计算机可读介质可以例如是电子(例如，RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器))、磁、光学(例如，CD、DVD)、电磁、半导体技术，或是任何其他合适的媒介。在一个示例中，计算机可读介质包括非暂时性计算机可读介质。逻辑可以用于执行下面关于图4和图5的流程图描述的一个或多个功能。网络设备20可包括任意数量的处理器22。
接口26可包括任意数量的用于接收数据或电力或向其他设备发送数据或电力的网络接口(线卡、端口、连接器)。网络接口可被配置为使用各种不同的通信协议来发送或接收数据，并且可包括用于通过与网络接口耦合的物理链路来传送数据的机械、电气和信令电路。例如，线卡可包括端口处理器和端口处理器控制器。如果系统被配置用于冷却，则接口26还可包括流体端口。接口26中的一个或多个可被配置用于PoE+F+C(以太网供电+光纤+冷却)、PoE+F、PoE、PoF或类似操作。
光学模块28可包括供在监视或控制高级数据供电系统时使用的逻辑、固件、软件等，如下所述。例如，光学模块28可包括供在功率检测、功率监视和控制或功率启用/禁用中使用的硬件或软件。光学模块28还可包括处理器或存储器组件或用于接收或输送电力和数据的接口26中的一个或多个。如前所述，由电源27向光学模块供电，并且光学模块28向网络设备20处的其余组件提供电力。
将会明白，在图2中示出并在上面描述的网络设备20仅是示例，并且网络设备的不同配置可被使用。例如，网络设备20还可包括可操作来促进本文描述的能力的硬件、软件、算法、处理器、设备、组件或元件的任何合适的组合。
图3是示出根据一个实施例的用于在网络设备30处的功率监视和控制、自动协商和故障保护中使用的组件的框图。图3所示的组件中的一个或多个可以位于接口模块16处，或者与接口模块的一个或多个组件(图1和图3)通信。在图3中示出了承载高功率和数据的线缆18，其中线缆连接器36耦合到接口模块。在电气接口37处接收电力，并且在光学接口38处接收和发送数据。例如，连接器36可包括单个物理组件或具有用于每个功能的模块化部件的单个组件。
网络设备30包括：用于接收光学数据并将其转换为电信号(或将电信号转换为光学数据)的光学/电气组件31，以及功率组件，其包括功率检测模块32a、32b，功率监视和控制模块33，和功率启用/禁用模块34。尽管结合检测元件32a、32b描述了PoE和脉冲功率，但是应当理解，可以利用类似的元件来支持包括AC、DC和USB的其他电力输送方案。可以经由隔离组件(例如，隔离材料或元件)将功率组件与光学组件31隔离，该隔离组件将电力电路与光学组件电磁隔离，以防止对光学器件的操作的干扰。网络设备30包括与脉冲功率检测模块32a和PoE检测模块32b一起操作的自动检测模块35。检测元件32a、32b、自动检测模块35、功率监视和控制模块33或(下面描述的)自动协商模块39中的一种或多种功能可被组合成电力模块并在接口模块内操作。
在执行本文描述的一个或多个故障检测、自动协商或数字联锁处理时可以使用自动协商/数字联锁模块39。如在下面详细描述的，自动协商可包括中央网络设备与远程网络设备之间的通信以及中央网络设备和远程网络设备处的控制器之间的交互。可以通过组合的电力和数据线缆18中的数据线(例如，光纤)来传输一个或多个控制信号或监视信息，以提供网络设备、线缆或电力电路的操作状态(例如，故障/无故障)。
在图3所示的示例中，每个模块32a、32b与其自己的功率监视和控制模块33以及功率启用/禁用模块34通信。电路检测施加到网络设备30的电力的类型，确定PoE或脉冲功率是否是更有效的电力输送方法，然后使用所选择的电力输送模式。如上所述，附加模式可以支持其他电力+数据标准(例如，USB(通用串行总线))。
网络设备30被配置为计算可用电力，并且在布线系统不应被供电时防止其被通电。电力监视和控制模块33连续地监视电力输送，以确保系统可以支持所需的电力输送并且安全限制(例如，电压、电流)不被超过。电力监视和控制模块33还可以监视光信令，并且如果缺少光转换或与电源的通信则禁用电力。电力监视和控制功能可以感测电压和电流，并将这些读数报告给中央控制功能。在一个实施例中，网络设备30在启动或重启时使用少量的电力(例如，≤12V，≤60V)来传送其电力和数据要求以及状态。如果未检测到故障或安全条件，则网络设备30然后可被配置用于全功率操作(例如，>60V，≥500V，≥1000V)(例如，在高功率启用/禁用模块34处)。如果检测到故障，则直到网络设备在低功率模式下传达可以安全地施加高功率，才可以建立全功率操作。如下所述，自动协商(故障检测模块)39可用于测试网络和组件，以在脉冲功率系统中的脉冲之间或在低电压启动模式期间进行触摸安全查询。自动协商模块39与中央网络设备处的控制系统进行通信以选择安全的操作模式(例如，确定施加高电压功率是安全的)，识别电路中的故障(例如，线路间故障检测或线路对地故障检测)，并且如果识别出故障则断开功率。
图4是示出根据一个实施例的具有安全互锁的自动协商启动处理的概述的流程图。在步骤40，远程网络设备(例如，图1中的交换机14)从中央网络设备(例如，图1中的组合的电力和数据源10)接收组合的输送电力和数据。在光收发器模块16处接收电力。远程网络设备14在远程网络设备处的故障感测(检测)期间在低电压启动模式下操作(步骤42)。例如，低电压模式可以例如是≤12V(伏特)。可以执行故障感测以检查在中央网络设备10通过组合的输送线缆18延伸到远程网络设备14之间的电力电路的操作状态。如下所述，可以使用远程网络设备14、中央网络设备10或两个网络设备处的控制电路来执行故障感测。远程网络设备14通过组合的输送线缆18将数据信号发送到中央网络设备10，从而基于故障感测指示操作状态(步骤44)。这可以例如包括在中央网络设备10与远程网络设备14之间执行的自动协商处理(自动协商)。如果在网络设备处不存在故障，则远程网络设备转换为高功率操作，并且在中央网络设备10与远程网络设备14之间设置数字互锁(步骤46和48)。高功率操作可以例如包括电力≥100V、≥500V、约为1000V(差分电压)、≥100W、约为1000W(负载功率)或任何其他合适的高功率。远程网络设备14在发送对远程网络设备处的安全操作状态的指示之后在线缆18上接收来自中央网络设备10的高电压功率，并且网络设备由高电压功率供电。如果检测到故障，则可以在指定的间隔之后重复该处理或将该处理重复指定的次数，以确定在测试中是否存在错误或者在电力电路中是否仍然存在故障。如下面关于图5描述的，可以在远程网络设备14处施加脉冲负载电流，并且执行在启动处理之后在脉冲之间执行的故障检测。
图5示出了根据一个实施例的在组合的输送电力和数据系统中的在功率脉冲之间使用故障感测的故障保护过程的概述。在步骤50，PSE(例如，图1中的中央集线器10)通过输送电力和数据的线缆18将高压直流(HVDC)脉冲功率输送到受电设备(例如，图1中的远程网络设备14)。在脉冲之间测试PSE与PD之间的电力电路(步骤52)。PSE通过线缆与PD进行通信，以基于测试来识别PD 14处的操作模式(步骤54)。如果未检测到故障，则PD 14将利用HVDC脉冲功率运行，并且该处理将继续进行在脉冲之间执行的故障检测和自动协商。如果检测到故障，则可能切断PD的电力，或者PD可能切换到低功率模式。如下所述，脉冲功率可以是HVDC负载脉冲功率(图6和图7)、源单极性脉冲功率(图8和图9)或源双极性(开关)功率(图10和图11)。
将会明白，在图4和图5中示出并在上面描述的处理仅是示例，并且在不脱离实施例的范围的情况下可以添加、修改、移除或组合步骤。
图6、图8和图10示出了本文描述的高级数据供电系统中利用脉冲功率的可用于故障检测的电路的示例。图6示出了可与HVDC脉冲负载电流一起使用的电路，该电路具有关断时间自动协商以及用于触摸安全保护的关断。图8和图10示出了可以分别与HVDC单极性源脉冲功率和HVDC双极性源脉冲功率一起使用的电路，这些电路具有线缆放电脉冲和开路关断时间故障感测和自动协商。图7、图9和图11分别示出了在图6、图8和图10中示出的电路中的自动协商的定时示例。如前所述，在施加脉冲功率并在脉冲之间执行自动协商之前，可以执行低电压启动处理以检查启动时的故障。低电压测试(在启动时或在脉冲之间)可包括低电压线路间感测，如下面关于图13和图14所描述的。除了低电压感测之外，还可以执行高电压的线路对地测试，如下面关于图12所描述的。
图6示出了根据一个实施例的具有断开时间自动协商的与HVDC脉冲负载电流一起使用的电路。在通常在61处指示的PSE处的隔离级60处接收输入功率，并且在通常在63处指示的PD处的隔离级62处输送输出功率。PSE 61通过通常在65处指示的组合的电力和数据线缆将电力提供给PD 63，该线缆在该示例中包括4对线缆(例如，100m，4对线缆，或任何其他被配置为输送高压功率和数据的合适线缆)。PSE 61可以例如提供具有1KW的负载的稳压或未稳压的550VDC和+/-275VDC的电力(例如，在PD 63处约为1042W，543V，1.92A)。稳态功率可以是单极性或双极性的。将会明白，本文描述的功率、电压、电流值和线缆仅作为示例提供，并且在不脱离实施例的范围的情况下可以以不同的功率水平提供高压功率或者可以在不同的距离上使用其他线缆配置。
如图6所示，PSE 61包括感测/控制电路64，并且PD 63包括软启动/电压控制电路66。软启动/电压控制电路66可用于例如限制在启动期间在受电设备处施加的电压。PSE 61还包括PSE调制器开关Q1，源电容器Cs，电阻器R1、R2、R3和自动协商电流感测电路69。电力电路的PD 63部分包括负载电容器C1、二极管D1、电感器L1、以及PD隔离调制器开关Q2。开关Q1、Q2可包括例如固态开关或任何其他合适的设备。在一个示例中，PSE开关Q1被接通以提供连续的HVDC功率，除非当PD隔离开关Q2断开时在线缆电阻的自动协商期间检测到故障，如下面关于图7所示的时序图所描述的。
将会明白，图6所示的电路仅是示例，并且在不脱离实施例的范围的情况下可以使用组件的其他布置或组合(例如，电阻器(R1、R2、R3)，电容器(Cs、C1)，二极管(D1、D2)，电感器(L1)，开关(Q1、Q2)，或线缆中的对数)。
图7示出了根据一个实施例的图6的电路中的自动协商的时序图的示例。如图7所示，Q1电压接通并持续(如在70处指示)，直到在Q2断开时间期间检测到故障为止。在该示例中，Q2接通时间(72)为1.0ms(毫秒)。电阻分析和自动协商时间(74)为100μs(微秒)。如果在分析和自动协商时段74期间未识别出故障，则在Q2接通1.0ms(72)的情况下重复该循环。在该示例中，时段以90.9％的占空比覆盖1.1ms。
在另一示例中，针对高电压脉冲可以接通图6中的PSE开关Q1(例如，持续1ms)，并且针对在PD隔离开关Q2断开的情况下的线缆电阻的自动协商可以断开PSE开关Q1(例如，持续100μs)。在测试期间，可以测量电容器Cs、C1两端的电压。当开关Q1、Q2被断开(电路开路)时，电容器C1两端的电压将随着其通过电阻器放电而衰减。如果电压衰减太快或太慢，则可能存在故障。还可以使用计算出的线路电阻并将其与指定值进行比较，以确定在电力电路(线缆、PSE、或PD)中是否存在故障。在一个示例中，R1和R2可以各自额定为560kohm，并且自动协商电流感测电路69可包括220kohm电阻器R3和12V电力。应当注意的是，这些值仅作为示例提供，并且可以使用其他电阻或电压值。
图8示出了根据一个实施例的与HVDC单极性源脉冲功率一起使用的电路。该系统为触摸安全保护提供线缆放电脉冲以及开路断开时间故障感测线路对地或线路间异常电阻自动协商。如上面关于图6描述的，在通常在81处指示的PSE的隔离级80处接收输入功率，并且从通常在83处指示的PD处的隔离级82输出功率。源80作为用于启动的低电压源(例如，56VDC或其他低电压(≤60VDC))和用于利用作为调制器进行操作的开关Q1进行脉冲化的高电压源(例如，250-550VDC)两者进行操作。PSE 81和PD 83通过通常在85处指示的组合的高电力和数据线缆进行通信。PSE 81包括感测/控制电路84，并且PD 83包括软启动/电压控制电路86。感测控制电路84可包括针对低电压(例如，大约12-56V)的线路间电击的触摸安全电路，并且测量PD处的电阻作为互锁连接，以在抑制下一个高压脉冲的触摸电击保护(例如，1-10kohm)的情况下实现高电压启动和脉冲之间的自动协商。感测电路84还可包括具有高电阻中点接地不平衡(其在脉冲期间抑制高电压)的针对线路对地电击的触摸安全电路。
如图8所示，PSE 81包括开关Q1和Q2、电容器Cs、以及电阻器R1和R2。线缆放电晶体管Q2可包含受控的导通或其他手段以限制峰值放电电流和线缆振铃(cable ringing)。在一个示例中，PSE 81利用+1.1kV脉冲电力为PD 83处的1kW负载提供1000VDC。PD电路包括电容器Cf、二极管Dfw、电感器Lf、电阻器R3(用于PD连接电阻器检测)、以及开关Q3。开关Q3可提供软启动、断开时间隔离以及调节。在一个示例中，电阻器R1和R2包括560kohm的电阻器，并且R3是100kohm的电阻器。
将会明白，图8所示的电路仅是示例，并且在不脱离实施例的范围的情况下可以使用组件的其他布置或组合(例如，电阻器(R1、R2、R3)，电容器(Cs、Cf)，二极管(Dfw)，电感器(Lf)，或开关(Q1，Q2，Q3)。另外，可以使用不同的电阻或电压值。
图9示出了图8所示电路的占空比为1.0ms接通/0.1ms断开的时序图。该示例中的Q1和Q3的通电时间为1.0ms(在90处指示)。Q2线缆放电时间(92)为50μs，并且电阻分析和自动协商时间(94)为50μs。对于90.9％的占空比，该时段每1.1ms重复一次。
图10示出了根据一个实施例的与HVDC双极性脉冲功率一起使用的电路。该系统为触摸安全保护提供线缆放电脉冲开路断开时间故障感测线路间或线路对地异常电阻自动协商。该电路包括通常在101处指示的PSE处的隔离级100，以及通常在103处指示的PD处的隔离级102。PSE 101和PD 103通过通常在105处指示的组合的电力和数据线缆进行通信。在一个示例中，电流可被限制为约1-1.2amp以允许使用4对线缆。如前所述，PSE 101包括感测/控制电路104，并且PD 103包括软启动/电压控制电路106。PSE 101包括开关Q1、Q2、Q3、Q4，这些开关可用于提供低电压启动或脉冲之间的故障检测，如下面关于图11描述的。PSE电力电路还包括电阻器R1、R2(例如，560kohm或任何其他合适的电阻)以及自动协商电流感测电路109，自动协商电流感测电路109可提供电阻(R3)(例如，220kohm或其他合适的电阻)和12V(低电压)电力。在图10所示的示例中，低压自动协商电流感测电路还包括高压阻断开关(Q5)。
将会明白，图10所示的电路仅是示例，并且在不脱离实施例的范围的情况下可以使用组件的其他布置或组合(例如，电阻器(R1、R2、R3)，电容器(C1、C2、C3、C4)，二极管(D1、D2、D3、D4)，电感器(L1、L2)，以及开关(Q1、Q2、Q3、Q4、Q5))。
图11示出了根据一个实施例的图10所示的电路的时序图。Q1/Q4功率接通0.5ms(110)，并且Q3/Q2功率接通0.5ms(112)。Q2/Q4线缆放电时间(114)为50μs，并且电阻分析和自动协商时间(116)为50μs。对于90.9％的占空比，重复该1.1ms的时间段。
将会明白，在图7、图9和图11中示出的时序图仅是示例，并且时序或占空比可以与所示的不同，而不脱离实施例的范围。例如，脉冲功率占空比可以在90％和95％之间。
图12-13示出了针对线路对地(图12)和线路间(图13和图14)电击的触摸安全保护的示例。在一个或多个实施例中，可以在高压操作期间使用中点接地线-接地(GFI/GFD)电击保护感测电路。还可以在低压操作期间提供线路对地(GFI/GFD)故障感测，以防止高压脉冲。在一个或多个实施例中，仅在自动协商安全的PD连接(例如，对约100kohm的PD电阻值是安全的)并且没有线路间体电阻故障(例如，在启动时并且对于下一个高压脉冲小于约8kohm)之后才允许高压脉冲功率。这使与暴露的电触点发生任何接触的机会最小化。在高压脉冲之间的另一个自动协商时段之前的短高压脉冲时间减轻了高不安全电流和电击危险的风险。
图12示出了根据一个实施例的线路对地故障检测。在一个示例中，PSE提供源稳压或未稳压的HVDC(例如，550VDC)，并且PD具有负载调节的HVDC(例如，215VDC)。如前所述，PSE和PD通过组合输送电力和数据线缆连接。当高电压接通时，可以对连续功率或对脉冲功率使用线路对地故障检测。快速高压中断具有高压期间的接地故障保护(电击保护)。在一个示例中，约1mA的550VDC下的800k-1.4k-8kohm的体电阻导致在<1ms内的中断。PSE控制电路120控制PSE脉冲调制器开关Q1、PSE线缆放电开关Q2、以及GF(接地故障)比较器124。PD控制电路122控制转换器隔离开关Q3，转换器隔离开关Q3在用低压功率接通之前具有初始低压启动延迟，或等待第一高压脉冲启动。为了安全的PD连接且没有体电阻故障的低电阻，PDDC/DC转换器隔离开关Q3将DC/DC转换器的高电压和低电压与感测线缆电路电阻的低压自动协商线路间电路隔离。该开关电路可包括作为软启动浪涌控制、反极性保护并且还作为PWM(脉宽调制)电压控制器的操作。PD电力电路还包括PD连接电阻器检测电阻器R1。
图13和图14示出了在线路间故障检测中使用的电路的两个示例。在启动期间的低功率模式或在高压脉冲之间接通的低电压时，为脉冲功率应用的线路间电击提供高压触摸安全保护。例如，在启动期间，可以在正确电阻器检测的情况下使用对PD连接的感测来执行自动协商。在下一个高压脉冲之前，还可以为了线路间故障保护(电击保护)而执行低压自动协商。在一个示例中，在下一个脉冲之前的低压测试期间，假定800k-1.4k-8kohm的体电阻。图13和图14所示的电路各自包括分别在PSE和PD处的控制电路130、132。在图13的示例所示的电路中，在PSE处的线路间故障检测中使用故障感测比较器134和电流感测放大器136。在图14的示例所示的电路中，执行故障检测以识别开路线缆(例如，约为11.1V)、线缆到PD的故障(例如，约为6.5V)或体故障(例如，小于约1.8V)。PSE电路包括PSE脉冲调制器开关Q1和PSE线缆放电开关Q2。如前所述，PD电路包括PD DC/DC转换器隔离开关Q3以及在PD连接器电阻器检测中使用的电阻器R1。
图15示出了根据一个实施例的在线路间故障检测中使用的电路的另一示例。如前所述，高电压被断开并且PD负载电路被隔离。然后评估电阻的线缆电压电容放电RC时间，以表征正常或安全的线缆电容和电路电阻。通过看着线缆电容电压RC时间下降斜率到不安全(故障)水平，在下一个高压脉冲之前，在用于线线故障保护(电击保护)的高压断开时间期间执行自动协商。该电路包括源控制电路150、负载控制电路152和自动协商逻辑154。源控制电路150利用自动协商逻辑154、PSE调制器开关Q1和撬棒(crowbar)线缆放电开关Q2执行故障感测。负载控制电路152与PD DC/DC转换器隔离开关Q3通信。自动协商逻辑包括用于确定线缆的电容的处理。在一个实施例中，例如，对于利用第一高压脉冲的初始启动时的实际线缆电容，基于100kohm的R5 PD检测电阻来建立安全水平的断开时间/RC时间电压下降(droop)水平。然后为随后的断开时间RC时间下降水平执行自动协商。在一个示例中，如果下降水平是来自<10kohm的电阻示例的安全水平的<10倍，则它是故障水平，并且没有下一个高压脉冲，然后线缆电容电压的触发Q2撬棒/放电被设置为安全水平。在该示例中，源包括电阻器R1、R2、R3、R4(例如，560kohm的R1和R4，以及10kohm的R2和R3)。负载电路包括电感器Lf、电容器Cf、以及PD连接电阻器检测R5(例如，100kohm)。
将会明白，在图12、图13、图14和图15中示出的电路仅是示例，并且在不脱离实施例的范围的情况下可以使用组件的其他布置或组合(例如，电阻器、电容器、二极管、电感器、或开关)。另外，可以根据需要包括附加的电路或组件。例如，在上述电路中，除了图6所示的电路之外，PSU调制器开关Q1通过数据通信与Q3 PD隔离开关的通/断同步通/断，或者与PD感测输入电压/电流同步通/断以切断并隔离线缆，以进行自动协商。然而，在启动时高压功率断开且低压功率接通时，Q3断开，所以可以包括附加的电路以在Q3之前获得电力以利用低压电路上电。
总之，在一个实施例中，一种方法包括：在远程网络设备处的光收发器模块处接收线缆上的电力，该线缆输送来自中央网络设备的电力和数据，在远程网络设备处的故障感测期间在低电压启动模式下操作远程网络设备，在线缆上向中央网络设备发送数据信号，该数据信号基于故障感测指示操作状态，以及在发送对远程网络设备处的安全操作状态的指示之后在远程网络设备处接收线缆上的、来自中央网络设备的高压功率，其中远程网络设备由高压功率供电。本文还公开了一种装置。
尽管已经根据所示的实施例描述了方法和装置，但是本领域的普通技术人员将容易认识到，在不脱离本发明的范围的情况下可存在对实施例做出的变更。因此，旨在应将在以上描述中包含的和在附图中示出的所有事物解释为说明性的，而不是以限制意义解释。

Claims (32)

1.一种用于电力安全和故障保护的方法，包括：
在远程网络设备处的光收发器模块处接收线缆上的电力，所述线缆输送来自中央网络设备的电力和数据；
在所述远程网络设备处，在故障感测期间在低电压模式下操作所述远程网络设备；
在所述线缆上向所述中央网络设备发送数据信号，所述数据信号基于所述故障感测来指示操作状态；和
在发送安全操作状态的指示之后，在所述远程网络设备处接收所述线缆上的、来自所述中央网络设备的高电压功率，其中，所述远程网络设备由高功率模式下的所述高电压功率供电，
其中，所述高电压功率包括高电压脉冲功率，并且其中，所述方法包括在所述高功率模式下的脉冲之间执行故障感测。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：与所述中央网络设备自动协商以识别要在所述远程网络设备处施加的功率的类型，以及施加数字联锁，该数字联锁设置所述远程网络设备处的操作的功率模式。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述功率的类型是从PoE(以太网供电)和高电压脉冲功率中选择的。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，在低电压模式下操作所述远程网络设备包括：在启动期间在低电压模式下操作所述远程网络设备。
5.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，还包括：在所述远程网络设备处提供脉冲负载电流，以及在所述低电压模式下在脉冲之间对所述远程网络设备处的电力电路进行故障感测。
6.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，所述低电压模式在小于60伏特或更小伏特的电压下操作，并且所述高电压功率包括至少500伏的电力。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述高电压功率包括单极性脉冲功率。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述高电压功率包括双极性脉冲功率。
9.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，所述高电压功率是至少1000瓦特，并且所述远程网络设备位于大于100米的距离处。
10.一种用于电力安全和故障保护的方法，包括：
通过输送电力和光学数据的线缆将高电压直流(HVDC)脉冲功率从供电设备输送到受电设备；
在高功率模式下的脉冲之间测试所述供电设备与所述受电设备之间的电力电路；和
通过所述线缆与所述受电设备进行通信，以基于所述测试来识别所述受电设备处的操作模式。
11.如权利要求10所述的方法，其中，在所述受电设备处的光收发器模块处接收所述HVDC脉冲功率和所述数据。
12.如权利要求10或11所述的方法，其中，与所述受电设备进行通信包括：在所述线缆上，在所述供电设备与所述受电设备之间执行自动协商。
13.如权利要求10或11所述的方法，其中，测试包括对所述受电设备和所述线缆的低压感测，以检查线路间故障。
14.如权利要求10或11所述的方法，还包括：在所述受电设备启动时，在所述受电设备处输送低压功率，以及在输送所述HVDC脉冲功率之前接收表明所述受电设备可操作的指示。
15.如权利要求10或11所述的方法，其中，所述受电设备位于距所述供电设备至少1000米的位置，并且所述HVDC功率包括在峰值处至少1000瓦的脉冲功率。
16.如权利要求10或11所述的方法，其中，以90％和95％之间占空比的高功率使所述功率脉冲化。
17.如权利要求10或11所述的方法，其中，测试之间的时间大约是1毫秒。
18.如权利要求10或11所述的方法，还包括：提供高电阻中点接地，以提供触摸安全的线路对地保护。
19.一种用于电力安全和故障保护的装置，包括：
光学接口，用于从组合的电力和数据源接收电力和数据线缆中的光纤上的光信号；
电气接口，用于从所述组合的电力和数据源接收所述电力和数据线缆中的电线上的高电压脉冲功率，以在高功率模式下为所述装置供电；和
电力模块，用于在高功率模式下的脉冲之间测试电力电路并通过所述电力和数据线缆将信号输送到所述组合的电力和数据源，所述信号指示所述电力电路的操作状态。
20.如权利要求19所述的装置，其中，所述电力模块被配置为检测在所述装置处接收到的电力的类型，并且基于检测到的电力类型来选择所述电力的输送方法。
21.如权利要求19或20所述的装置，其中，所述装置包括受电设备，所述受电设备在点对点连接中位于与所述组合的电力和数据源相距超过100米的距离，所述组合的电力和数据源输送至少1000瓦的高电压功率。
22.如权利要求19或20所述的装置，其中，所述电力模块包括低压感测电路，所述低压感测电路用于识别线缆或所述装置中的线路间故障。
23.如权利要求19或20所述的装置，其中，所述电力电路包括高电阻中点接地电路，所述高电阻中点接地电路用于提供接地故障检测和接地故障隔离。
24.如权利要求19或20所述的装置，还包括连接器，所述连接器用于与所述电力和数据线缆配合，所述连接器包括具有用于触摸安全保护的短引脚的绝缘连接器。
25.如权利要求22所述的装置，其中，所述低压包括60伏特或更小的伏特，并且所述高电压脉冲功率包括被以500伏特或更高的伏特从所述组合的电力和数据源输送的电力。
26.如权利要求19或20所述的装置，其中，所述电力模块可操作来在故障检测之后使线缆电容放电。
27.如权利要求19或20所述的装置，其中，所述电力模块可操作来计算在故障感测时使用的下降电压。
28.一种用于电力安全和故障保护的装置，包括：
用于在远程网络设备处的光收发器模块处接收线缆上的电力的装置，所述线缆输送来自中央网络设备的电力和数据；
用于在所述远程网络设备处在故障感测期间在低电压模式下操作所述远程网络设备的装置；
用于在所述线缆上向所述中央网络设备发送数据信号的装置，所述数据信号基于所述故障感测来指示操作状态；和
用于在发送安全操作状态的指示之后在所述远程网络设备处接收所述线缆上的、来自所述中央网络设备的高电压功率的装置，其中，所述远程网络设备由高功率模式下的所述高电压功率供电，
其中，所述高电压功率包括高电压脉冲功率，并且其中，所述用于电力安全和故障保护的装置还包括用于在所述高功率模式下的脉冲之间执行故障感测的装置。
29.根据权利要求28所述的装置，还包括用于实现根据权利要求2至9中的任一项所述的方法的装置。
30.一种用于电力安全和故障保护的装置，包括：
用于通过输送电力和光学数据的线缆将高电压直流(HVDC)脉冲功率从供电设备输送到受电设备的装置；
用于在高功率模式下的脉冲之间测试所述供电设备与所述受电设备之间的电力电路的装置；和
用于通过所述线缆与所述受电设备进行通信以基于所述测试来识别所述受电设备处的操作模式的装置。
31.根据权利要求30所述的装置，还包括用于实现根据权利要求11至18中的任一项所述的方法的装置。
32.一种计算机可读介质，其包括指令，所述指令当被计算机执行时使该计算机执行如权利要求1至18中的任一项所述的方法的步骤。
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Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7683731B2 (en) 2005-12-20 2010-03-23 Ems Technologies, Inc. Ferrite waveguide circulator with thermally-conductive dielectric attachments
US10809134B2 (en) 2017-05-24 2020-10-20 Cisco Technology, Inc. Thermal modeling for cables transmitting data and power
US11054457B2 (en) 2017-05-24 2021-07-06 Cisco Technology, Inc. Safety monitoring for cables transmitting data and power
US10541758B2 (en) 2017-09-18 2020-01-21 Cisco Technology, Inc. Power delivery through an optical system
US11431420B2 (en) 2017-09-18 2022-08-30 Cisco Technology, Inc. Power delivery through an optical system
EP3461062B1 (en) * 2017-09-22 2020-02-26 General Electric Technology GmbH Power delivery apparatus
US11093012B2 (en) 2018-03-02 2021-08-17 Cisco Technology, Inc. Combined power, data, and cooling delivery in a communications network
US10281513B1 (en) 2018-03-09 2019-05-07 Cisco Technology, Inc. Verification of cable application and reduced load cable removal in power over communications systems
US10732688B2 (en) 2018-03-09 2020-08-04 Cisco Technology, Inc. Delivery of AC power with higher power PoE (power over ethernet) systems
US10631443B2 (en) 2018-03-12 2020-04-21 Cisco Technology, Inc. Splitting of combined delivery power, data, and cooling in a communications network
US10958471B2 (en) 2018-04-05 2021-03-23 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for detecting wire fault and electrical imbalance for power over communications cabling
US10735105B2 (en) * 2018-05-04 2020-08-04 Cisco Technology, Inc. High power and data delivery in a communications network with safety and fault protection
US10770203B2 (en) 2018-07-19 2020-09-08 Commscope Technologies Llc Plug-in power and data connectivity micro grids for information and communication technology infrastructure and related methods of deploying such micro grids
US11061456B2 (en) 2019-01-23 2021-07-13 Cisco Technology, Inc. Transmission of pulse power and data over a wire pair
US10790997B2 (en) 2019-01-23 2020-09-29 Cisco Technology, Inc. Transmission of pulse power and data in a communications network
US10680836B1 (en) 2019-02-25 2020-06-09 Cisco Technology, Inc. Virtualized chassis with power-over-Ethernet for networking applications
US11456883B2 (en) * 2019-03-13 2022-09-27 Cisco Technology, Inc. Multiple phase pulse power in a network communications system
TWI687020B (zh) * 2019-03-14 2020-03-01 永滐投資有限公司 網路與電力分享裝置
EP4236208A3 (en) * 2019-05-03 2023-11-08 Panduit Corp. Method of detecting a fault in a pulsed power distribution system
JP7239421B2 (ja) * 2019-08-02 2023-03-14 京セラ株式会社 光ファイバー給電システム及び光ファイバー給電システムの給電側データ通信装置
US11063630B2 (en) 2019-11-01 2021-07-13 Cisco Technology, Inc. Initialization and synchronization for pulse power in a network system
US11252811B2 (en) 2020-01-15 2022-02-15 Cisco Technology, Inc. Power distribution from point-of-load with cooling
US11088547B1 (en) 2020-01-17 2021-08-10 Cisco Technology, Inc. Method and system for integration and control of power for consumer power circuits
US11853138B2 (en) 2020-01-17 2023-12-26 Cisco Technology, Inc. Modular power controller
US11543844B2 (en) 2020-02-25 2023-01-03 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for transmitting power and data in a multi-drop architecture
US11438183B2 (en) 2020-02-25 2022-09-06 Cisco Technology, Inc. Power adapter for power supply unit
US11797350B2 (en) 2020-02-25 2023-10-24 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for providing data center functions for support of an electric vehicle based data center
US11637497B2 (en) 2020-02-28 2023-04-25 Cisco Technology, Inc. Multi-phase pulse power short reach distribution
US11307368B2 (en) 2020-04-07 2022-04-19 Cisco Technology, Inc. Integration of power and optics through cold plates for delivery to electronic and photonic integrated circuits
US11320610B2 (en) 2020-04-07 2022-05-03 Cisco Technology, Inc. Integration of power and optics through cold plate for delivery to electronic and photonic integrated circuits
US11915276B2 (en) 2020-04-28 2024-02-27 Cisco Technology, Inc. System, method, and computer readable storage media for millimeter wave radar detection of physical actions coupled with an access point off-load control center
US11582048B2 (en) 2020-07-17 2023-02-14 Cisco Technology, Inc. Bi-directional power over ethernet for digital building applications
US11708002B2 (en) 2020-08-03 2023-07-25 Cisco Technology, Inc. Power distribution and communications for electric vehicle
US11745613B2 (en) 2020-08-26 2023-09-05 Cisco Technology, Inc. System and method for electric vehicle charging and security
US11482351B2 (en) 2020-09-29 2022-10-25 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Pluggable network interface port with powering for remote device
US20230221380A1 (en) * 2020-10-13 2023-07-13 Schneider Electric USA, Inc. Fault managed power systems
US11831109B2 (en) 2020-12-15 2023-11-28 Cisco Technology, Inc. Electrical connector with integrated electronic controlled power switch or circuit breaker safety device
CN113194586B (zh) * 2021-04-23 2023-04-25 勤上光电股份有限公司 基于边缘计算网关的照明控制方法及照明系统
CN113376559B (zh) * 2021-04-25 2022-08-26 国网安徽省电力有限公司营销服务中心 数字化计量系统异常现场快速诊断方法及其诊断系统
US11923678B2 (en) 2021-08-05 2024-03-05 Cisco Technology, Inc. Supplying fault managed power
DE102021120393B3 (de) 2021-08-05 2022-09-08 Turck Holding Gmbh Verfahren und Verschaltung zum Betrieb eines Netzwerks oder Netzwerkabschnitts
US11979751B2 (en) * 2021-09-16 2024-05-07 Cisco Technology, Inc. Selection of standard power mode candidate access points with 6 GHz radios
WO2023244794A1 (en) * 2022-06-16 2023-12-21 Schneider Electric USA, Inc. Pulse width modulated fault managed power systems
US20240069296A1 (en) * 2022-08-25 2024-02-29 Broadcom International Pte. Ltd. Electrical and optical connector

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1885675A (zh) * 2006-05-26 2006-12-27 广东天波信息技术有限公司 智能低电压检测远距离供电系统
CN102123034A (zh) * 2011-02-28 2011-07-13 中兴通讯股份有限公司 利用poe系统进行高低压选择供电的方法及装置
CN103314556A (zh) * 2010-11-24 2013-09-18 康宁光缆系统有限责任公司 用于分布式天线系统的能够带电连接和/或断开连接的配电模块及相关电力单元、组件与方法
CN204069002U (zh) * 2014-09-12 2014-12-31 绵阳灵通电讯设备有限公司 基于被复线远程自动供电技术的数、电同传装置
CN105629098A (zh) * 2013-11-26 2016-06-01 凌力尔特公司 数据线供电检测及分类方案
CN107872073A (zh) * 2016-09-27 2018-04-03 瑞萨电子株式会社 供电系统和协商控制器

Family Cites Families (137)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3335324A (en) * 1965-10-06 1967-08-08 Westinghouse Air Brake Co Fail-safe continuous ground monitoring circuit
EP0191482B1 (en) 1985-02-12 1990-07-25 Hitachi Metals, Ltd. Dc-dc converter
US5827267A (en) 1992-02-18 1998-10-27 Angeion Corporation Cooled multi-fiber medical connector
US6470405B2 (en) 1995-10-19 2002-10-22 Rambus Inc. Protocol for communication with dynamic memory
US6931183B2 (en) 1996-03-29 2005-08-16 Dominion Lasercom, Inc. Hybrid electro-optic cable for free space laser antennas
US7237036B2 (en) * 1997-10-14 2007-06-26 Alacritech, Inc. Fast-path apparatus for receiving data corresponding a TCP connection
US6220955B1 (en) 1998-02-17 2001-04-24 John G. Posa Combination power and cooling cable
US6826368B1 (en) 1998-10-20 2004-11-30 Lucent Technologies Inc. Wavelength division multiplexing (WDM) with multi-frequency lasers and optical couplers
WO2000027079A1 (en) 1998-10-30 2000-05-11 Broadcom Corporation Internet gigabit ethernet transmitter architecture
US6643566B1 (en) 1999-01-12 2003-11-04 Powerdsine Ltd. System for power delivery over data communication cabling infrastructure
USRE40866E1 (en) 2000-09-27 2009-08-04 Huron Ip Llc System, method, and architecture for dynamic server power management and dynamic workload management for multiserver environment
CN1209880C (zh) 2001-11-30 2005-07-06 王德清 一种集电力、电信、电视和互联网于一体的宽带接入传输网
US6685364B1 (en) 2001-12-05 2004-02-03 International Business Machines Corporation Enhanced folded flexible cable packaging for use in optical transceivers
US7358745B1 (en) 2002-06-07 2008-04-15 Marvell International Ltd. Cable tester
US6855881B2 (en) 2002-06-26 2005-02-15 Bahman Khoshnood Combined communication and power cable with air cooling for network systems
US7254332B2 (en) 2002-08-06 2007-08-07 Jun-Kook Choi Wavelength division multiplexing passive optical network system
US6851960B2 (en) * 2002-08-29 2005-02-08 Dell Products L.P. AC adapter connector assembly
US7583703B2 (en) 2003-10-23 2009-09-01 Cisco Technology Inc. System and method for power injection and out of band communications on shared medium
US6976885B2 (en) 2004-03-02 2005-12-20 Mobility Electronics, Inc. Keyed universal power tip and power source connectors
US7212419B2 (en) 2004-02-24 2007-05-01 Vlt, Inc. Adaptively configured and autoranging voltage transformation module arrays
US7603570B2 (en) 2004-05-13 2009-10-13 Cisco Technology, Inc. Power delivery over ethernet cables
US7056149B1 (en) 2004-11-12 2006-06-06 Comarco Wireless Technologies, Inc. Key coded power adapter connectors
US7263245B2 (en) * 2005-03-14 2007-08-28 The Boeing Company Method and apparatus for optically powering and multiplexing distributed fiber optic sensors
US8184525B2 (en) 2005-05-25 2012-05-22 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for detecting and fixing faults in an inline-power capable ethernet system
US7593747B1 (en) 2005-07-01 2009-09-22 Cisco Technology, Inc. Techniques for controlling delivery of power to a remotely powerable device based on temperature
US7940787B2 (en) 2005-08-30 2011-05-10 Cisco Technology, Inc. Low-power ethernet device
US7265555B2 (en) * 2005-11-09 2007-09-04 Douglas William Batten Loop impedance meter
US8432142B2 (en) 2006-01-17 2013-04-30 Broadcom Corporation Power over ethernet controller integrated circuit architecture
US20070288125A1 (en) 2006-06-09 2007-12-13 Mks Instruments, Inc. Power Over Ethernet (Poe) - Based Measurement System
US7835389B2 (en) 2006-09-20 2010-11-16 Broadcom Corporation Method and system for an extended range Ethernet line code using 4B/3B mapping
US7420355B2 (en) 2006-07-11 2008-09-02 Artesyn Technologies, Inc. DC-DC converter with over-voltage protection
US7589435B2 (en) 2006-08-02 2009-09-15 Cisco Technology, Inc. Reporting power requirements of a powered device
US7566987B2 (en) 2006-09-14 2009-07-28 Lutron Electronics Co., Inc. Method of powering up a plurality of loads in sequence
US7915761B1 (en) 2006-09-27 2011-03-29 Cisco Technology, Inc. Power injector detection
US7664972B2 (en) 2006-12-19 2010-02-16 Broadcom Corporation System and method for controlling power delivered to a powered device based on cable characteristics
US20080198635A1 (en) 2007-02-21 2008-08-21 Broadcom Corporation Pulse width modulated ground/return for powered device
US7814346B2 (en) 2007-03-12 2010-10-12 Broadcom Corporation System and method for continual cable thermal monitoring using cable resistance considerations in power over ethernet
CN101680718A (zh) 2007-03-14 2010-03-24 佐尼特结构解决方案有限责任公司 用于数据中心机架的基于空气的冷却
US8037324B2 (en) 2007-03-20 2011-10-11 Broadcom Corporation Power over ethernet connector with integrated power source equipment (PSE) controller supporting high power applications
US7921307B2 (en) 2007-03-27 2011-04-05 Cisco Technology, Inc. Methods and apparatus providing advanced classification for power over Ethernet
DE202007007927U1 (de) 2007-06-05 2007-08-23 Bürkert Werke GmbH & Co. KG Hybrides Universalverteilersystem mit elektrischen, fluidischen und Kommunikationsfunktionen
US7737704B2 (en) 2007-06-12 2010-06-15 Broadcom Corporation System and method for using a PHY to locate a thermal signature in a cable plant for diagnostic, enhanced, and higher power applications
US8094452B1 (en) 2007-06-27 2012-01-10 Exaflop Llc Cooling and power grids for data center
US7813646B2 (en) 2007-07-11 2010-10-12 RLH Industries, Inc Power over optical fiber system
US7924579B2 (en) 2008-02-05 2011-04-12 Cisco Technology, Inc. Fly-forward converter power supply
EP2120443A1 (en) 2008-05-15 2009-11-18 BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company Power supply system
US8245056B2 (en) * 2008-07-24 2012-08-14 Broadcom Corporation Unified bus architecture for PoE communication and control
US7973538B2 (en) 2008-08-21 2011-07-05 Cisco Technology, Inc. Power over ethernet system having hazard detection circuitry to detect potentially hazardous cable conditions
GB0816721D0 (en) 2008-09-13 2008-10-22 Daniel Simon R Systems,devices and methods for electricity provision,usage monitoring,analysis and enabling improvements in efficiency
WO2010053542A2 (en) 2008-11-08 2010-05-14 Sensortran, Inc. System and method for determining characteristics of power cables using distributed temperature sensing systems
US8122266B2 (en) * 2008-11-11 2012-02-21 Cisco Technology, Inc. Powered communications interface providing low-speed communications between power-sourcing equipment and powered device in non-powered operating mode
US8345439B1 (en) 2008-11-18 2013-01-01 Force10 Networks, Inc. Modular chassis arrangement with redundant logic power delivery system
US7990710B2 (en) 2008-12-31 2011-08-02 Vs Acquisition Co. Llc Data center
US8205102B2 (en) 2009-01-05 2012-06-19 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Intelligent power management of an intermediate network device switching circuitry and PoE delivery
US8020043B2 (en) 2009-03-06 2011-09-13 Cisco Technology, Inc. Field failure data collection
US8350538B2 (en) 2009-04-11 2013-01-08 Cuks, Llc Voltage step-down switching DC-to-DC converter
US8369090B2 (en) 2009-05-12 2013-02-05 Iceotope Limited Cooled electronic system
GB2467808B (en) 2009-06-03 2011-01-12 Moduleco Ltd Data centre
US8781637B2 (en) 2009-10-27 2014-07-15 Voltserver Inc. Safe exposed conductor power distribution system
CA2684820A1 (en) 2009-11-06 2011-05-06 Wayne Ernest Conrad Electrical cord and apparatus using same
US8638008B2 (en) * 2009-12-22 2014-01-28 Direct Power Tech Ip, Llc 380 volt direct current power distribution system for information and communication technology systems and facilities
US8358893B1 (en) * 2010-01-14 2013-01-22 Sandia Corporation Photonic-powered cable assembly
EP2548186B1 (en) 2010-03-19 2014-11-19 Moog Inc. Power over ethernet prioritization system and method for surveillance cameras
US8935543B2 (en) 2010-04-02 2015-01-13 Andrew Llc Method and apparatus for distributing power over communication cabling
US8310089B2 (en) 2010-05-03 2012-11-13 Cisco Technology, Inc. Power sharing network communications device
CN201689347U (zh) 2010-05-06 2010-12-29 谭志明 一种poe供电的温度控制装置
US8757270B2 (en) 2010-05-28 2014-06-24 Statoil Petroleum As Subsea hydrocarbon production system
US8666255B2 (en) 2010-12-30 2014-03-04 Source Photonics, Inc. Circuits, architectures, apparatuses, systems, and methods for merging of management and data signals, and for recovery of a management signal
JP5002714B1 (ja) 2011-03-29 2012-08-15 株式会社東芝 通信装置、通信装置の電力制御方法及びプログラム
CN102158096B (zh) 2011-05-11 2013-11-20 南京博兰得电子科技有限公司 一种非隔离式谐振变换器
US8768528B2 (en) 2011-05-16 2014-07-01 Vcharge, Inc. Electrical thermal storage with edge-of-network tailored energy delivery systems and methods
WO2012160825A1 (ja) 2011-05-25 2012-11-29 日本電気株式会社 センサシステムにおけるセンサおよび受信装置
US8730673B2 (en) 2011-05-27 2014-05-20 Lockheed Martin Corporation Fluid-cooled module for integrated circuit devices
EP2942902B1 (en) 2011-06-09 2017-11-15 CommScope Technologies LLC Distributed antenna system using power-over-ethernet
US9024473B2 (en) 2011-08-30 2015-05-05 Linear Technology Corporation Power combining in power over ethernet systems
US20130079633A1 (en) 2011-09-23 2013-03-28 Tyco Electronics Corporation Diagnostic System with Hybrid Cable Assembly
US20130077923A1 (en) 2011-09-23 2013-03-28 Tyco Electronics Corporation Hybrid Cable Assembly
US9069151B2 (en) 2011-10-26 2015-06-30 Corning Cable Systems Llc Composite cable breakout assembly
US20130272721A1 (en) 2012-04-13 2013-10-17 Alcatel-Lucent Usa, Inc. Optical network device employing three-level duobinary modulation and method of use thereof
US9273906B2 (en) 2012-06-14 2016-03-01 International Business Machines Corporation Modular pumping unit(s) facilitating cooling of electronic system(s)
US10407995B2 (en) 2012-07-05 2019-09-10 Sdg Llc Repetitive pulsed electric discharge drills including downhole formation evaluation
US20140040641A1 (en) 2012-08-03 2014-02-06 Broadcom Corporation Cable Imbalance Diagnostics Between Channels That Include Wire Pairs for Power Over Ethernet Transmission
US9319101B2 (en) 2012-09-28 2016-04-19 Siemens Industry, Inc. System and method for ground fault detection in a transformer isolated communication channel of a network device
US9665148B2 (en) 2012-11-07 2017-05-30 Dell Products L.P. PoE power distribution system for PoE-powered port extender having multiple data and power inputs
US20140258742A1 (en) 2013-03-05 2014-09-11 Ching-Yun CHIEN Hybrid fiber optic and power over ethernet
US9373963B2 (en) 2013-05-24 2016-06-21 Raytheon Company Energy transfer and storage apparatus for delivery of pulsed power
US20150078740A1 (en) 2013-09-19 2015-03-19 RADIUS UNIVERSAL, A Limited Liability Company of the State of New York Fiber optic communications network
US10171180B2 (en) * 2013-09-19 2019-01-01 Radius Universal, LLC Fiber optic communications and power network
US9356439B2 (en) 2013-09-26 2016-05-31 Commscope, Inc. Of North Carolina Patch cords for reduced-pair ethernet applications having strain relief units that resist rotational loads and related strain relief units and connectors
US9727518B2 (en) 2013-10-10 2017-08-08 Nokia Technologies Oy Communication control pins in a dual row connector
US9640998B2 (en) * 2013-10-29 2017-05-02 Avaya Inc. AC power over Ethernet
MX359782B (es) 2014-01-19 2018-10-10 Voltserver Inc Método y aparato para una red de potencia digital.
US9184795B2 (en) 2014-01-26 2015-11-10 VoltServer, Inc. Packet energy transfer in-line communications
EP3100416B1 (en) 2014-01-29 2019-10-16 Hewlett-Packard Enterprise Development LP Managing a number of ethernet links
US20150333918A1 (en) 2014-05-15 2015-11-19 Schneider Electric Buildings, Llc Power over ethernet enabled sensor and sensor network
US9638583B2 (en) 2014-05-21 2017-05-02 Amazon Technologies, Inc. Virtual data center environmental monitoring system
US10007628B2 (en) 2014-06-18 2018-06-26 Qualcomm Incorporated Dynamically adjustable multi-line bus shared by multi-protocol devices
US9531551B2 (en) 2014-08-26 2016-12-27 Cisco Technology, Inc. Dynamically configurable power-over-ethernet apparatus and method
CA2964802C (en) 2014-10-21 2018-06-05 VoltServer, Inc. Digital power receiver system
US10405405B2 (en) 2014-10-28 2019-09-03 Signify Holding B.V. Apparatus, method and system for controlling a load device via a power line by using a power negotiation protocol
US9853689B2 (en) 2014-11-07 2017-12-26 VoltServer, Inc. Packet energy transfer power control elements
US9967104B2 (en) 2014-11-19 2018-05-08 Linear Technology Corporation Detecting ground isolation fault in ethernet PoDL system
US9837996B2 (en) 2015-01-07 2017-12-05 Raytheon Company Method and apparatus for control of pulsed power in hybrid energy storage module
US20160241148A1 (en) 2015-02-13 2016-08-18 Avogy, Inc. Method and system for integrated power supply with accessory functions
US9713286B2 (en) 2015-03-03 2017-07-18 International Business Machines Corporation Active control for two-phase cooling
US20160294568A1 (en) 2015-04-03 2016-10-06 John Mezzalingua Associates, LLC Packet energy transfer powered telecommunications system for distributed antenna systems and integrated wireless fidelity system
US20160294500A1 (en) * 2015-04-03 2016-10-06 John Mezzalingua Associates, LLC Packet energy transfer powered telecommunications system for macro antenna systems and power distribution system therefor
US10135626B2 (en) 2015-04-14 2018-11-20 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Power coupling circuits for single-pair ethernet with automotive applications
JP6477220B2 (ja) 2015-05-12 2019-03-06 Tdk株式会社 共振コンバータおよびスイッチング電源装置
US10027471B2 (en) 2015-06-11 2018-07-17 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Synchronization and training stage operation
US9874930B2 (en) 2015-09-03 2018-01-23 Cisco Technology, Inc. Selection of power in power over ethernet systems
WO2017054030A1 (en) 2015-09-29 2017-04-06 Electrical Engineering Solutions Pty Ltd A mobile power, data and lighting system
WO2017062368A1 (en) 2015-10-09 2017-04-13 3M Innovative Properties Company Accessory mounting device and system using same
CN108292836B (zh) 2015-10-16 2020-11-17 弗雷德里克·M·福斯特 以太网供电PoE线缆介质通信电路保护系统和方法
US10318266B2 (en) 2015-11-25 2019-06-11 Johnson Controls Technology Company Modular multi-function thermostat
CN106817226B (zh) 2015-11-30 2019-11-29 华为技术有限公司 一种基于PoE的供电方法及PSE
CN106817225B (zh) * 2015-11-30 2020-04-21 华为技术有限公司 以太网供电方法和设备
ES2912915T3 (es) 2016-01-24 2022-05-30 Voltserver Inc Procedimiento y aparato para el funcionamiento en paralelo de receptores de transferencia de energía de paquetes
US10671826B2 (en) * 2016-02-08 2020-06-02 Ideal Industries Lighting Llc Indoor location services using a distributed lighting network
WO2017139289A1 (en) 2016-02-08 2017-08-17 VoltServer, Inc. Digital electricity transmission system using reversal sensing packet energy transfer
EP3211289B1 (en) 2016-02-26 2021-12-15 Nel Hydrogen A/S Communication/control system for a hydrogen refuelling system
CN205544597U (zh) 2016-03-18 2016-08-31 江苏联宏自动化系统工程有限公司 一种多功能三相电力监控装置
GB2548914B (en) * 2016-04-01 2019-02-13 Canon Kk Power management method of a system made of devices powered over data cable
US9734940B1 (en) 2016-04-14 2017-08-15 Superior Essex International LP Communication cables incorporating twisted pair components
US9949409B2 (en) 2016-05-11 2018-04-17 Facebook, Inc. Modular network switches, associated structures, and associated methods of manufacture and use
WO2018017544A1 (en) 2016-07-18 2018-01-25 Commscope Technologies Llc Systems and methods for high capacity power delivery to remote nodes
US20180024964A1 (en) 2016-07-19 2018-01-25 Pure Storage, Inc. Disaggregated compute resources and storage resources in a storage system
US20180188712A1 (en) * 2016-07-22 2018-07-05 Michael T. MacKay Relevance based digital building
US10263526B2 (en) 2016-08-02 2019-04-16 Smart Prong Technologies, Inc. Electrical circuit for isolated voltage conversion
US20180060269A1 (en) 2016-08-25 2018-03-01 Analog Devices, Inc. Systems and techniques for remote bus enable
WO2018081549A1 (en) 2016-10-31 2018-05-03 VoltServer, Inc. Digital power multiport battery charging system
EP3327732B1 (en) * 2016-11-23 2019-05-01 Hexatronic Group AB Hybrid cable and associated communication system
US10341125B2 (en) 2016-12-29 2019-07-02 Nexans Active cooling arrangement for power over ethernet arrangements
KR102307999B1 (ko) * 2017-03-06 2021-09-30 엘에스일렉트릭(주) 인버터의 파워릴레이 고장감지장치
WO2018200817A1 (en) 2017-04-26 2018-11-01 VoltServer, Inc. Methods for verifying digital-electricity line integrity
US11757664B2 (en) 2017-08-04 2023-09-12 Electrical Engineering Solutions Pty Limited PoE system for the distribution of high voltage power, data and lighting and a common mode signalling system incorporated therein
US10735105B2 (en) * 2018-05-04 2020-08-04 Cisco Technology, Inc. High power and data delivery in a communications network with safety and fault protection

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1885675A (zh) * 2006-05-26 2006-12-27 广东天波信息技术有限公司 智能低电压检测远距离供电系统
CN103314556A (zh) * 2010-11-24 2013-09-18 康宁光缆系统有限责任公司 用于分布式天线系统的能够带电连接和/或断开连接的配电模块及相关电力单元、组件与方法
CN102123034A (zh) * 2011-02-28 2011-07-13 中兴通讯股份有限公司 利用poe系统进行高低压选择供电的方法及装置
CN105629098A (zh) * 2013-11-26 2016-06-01 凌力尔特公司 数据线供电检测及分类方案
CN204069002U (zh) * 2014-09-12 2014-12-31 绵阳灵通电讯设备有限公司 基于被复线远程自动供电技术的数、电同传装置
CN107872073A (zh) * 2016-09-27 2018-04-03 瑞萨电子株式会社 供电系统和协商控制器

Also Published As

Publication number Publication date
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