JP2017532931A - 受電デバイスを介した電力転送 - Google Patents

Abstract

本発明は、２つのインターフェース接続部を備える受電デバイス３３１ａ、３３１ｂ、５３１ａに関する。前記受電デバイス３３１ａ、３３１ｂ、５３１ａは、入力部において受け取ったデータ信号及び電力を出力部に転送するための電力スイッチングユニット３５０ａ、３５０ｂ、５５０ａ１、５５０ａ２を有する。転送は、前記ＰＤの給電状態の検出に基づいてもよい。別の実施例においては、パワー・オーバー・イーサネット（登録商標）入力／出力ポートが、双方向に機能し、それによって、ユーザがデバイスを任意の方向においてデイジーチェーン接続することを可能にする。電力スイッチングユニットとして、リレー又は固体電源スイッチが用いられ得る。

Description

本発明は、受電デバイス、パワー・オーバー・イーサネット（登録商標）・ネットワークシステム、受電デバイスを介した電力転送の方法、及びコンピュータプログラム製品に関する。

パワー・オーバー・イーサネット（登録商標）（ＰｏＥ）は、検出されたデータ装置及び（ルータ、スイッチ、プリンタ・スプーラなどのような）周辺機器に、これらをイーサネット（登録商標）に接続するために既に用いられている同じワイヤ又はネットワーク接続部を介して、電力を供給するための規格である。現在、例えば、照明器具（センサ、スイッチ、光源など）、又はアクティブ・スピーカ、インターネット・ラジオ、ＤＶＤプレーヤ、セットトップボックス及びテレビセットのような娯楽機器などの全ての種類の低電力負荷に対して同じ規格を利用するための議題が取り上げられている。ここで、IEEE802.3における実際の規格化は、Cat5/6接続ごとに100Wまでもの電力レベルのサポートに取り掛かっている。

来たるべきＰｏＥの適用分野の１つは、照明システムにおけるものである。新世代のＬＥＤをベースにしたランプは、ネットワーク・インフラにおいてＰｏＥによって供給されるような中央電源を利用する。更に、安価なネットワーク・ケーブルの使用は、設置コストを減らし、（低いＤＣ電力による）固有の安全性及び極性の非依存性は、設置エラーであって、設置中にそれらが生じる場合に直ちに識別され得る設置エラーを、主電源に直に接続される従来の照明設備のように電力が遮断される必要がないことから、減らす。典型的には、負荷デバイスは光源である。しかしながら、センサ又はユーザインターフェースデバイス（スイッチ、制御パネル）のような他のデバイスも、ＰｏＥによって給電される。

建物の内部の配電のためのＰｏＥ供給システムは、業界を考慮に入れるので、これらのネットワークの幾つかの特定の使用態様は、広く用いられるこれらの直流電力供給ネットワーク（所謂「ＤＣグリッド」）を得るためのソリューションを見つける必要がある。ルータ、スイッチ、プリンタ・スプーラなどのような分離したネットワークデバイスに電力を供給するためにＰｏＥ規格が導入された場合、それは、小さい電源プラグのタイプの電源の置き換えであった。なぜなら、当初意図した負荷は、ほとんどの場合、通信及び処理手段を既に備えていたからである。

図１Ａは、給電機器（ＰＳＥ）１、及び通常、受電デバイス（ＰＤ）と呼ばれる１つのＰｏＥ負荷２０を有する従来のＰｏＥシステムの典型的な接続を示している。接続は、ＰＳＥ１の複数の出力ジャック又はポート１２、１３のうちの１つと、ＰＤ２０の入力ジャック又はポート２１との間の所謂パッチケーブル１４によって実施され得る。ＰｏＥシステムにおいては、典型的には、電源１１、２４及びデータ処理機能部１９、２５のデータ接続が、同じパッチケーブル１４を共用している。複数負荷システムにおいては、各負荷が、ＰＳＥ１の第１ポート（Ｐ１）１２乃至第ｎポート（Ｐｎ）１３から成る複数の出力ポートのうちの別々のポートに接続される一方で、ＰＳＥマネージャ１８が適切な給電を受け持つ。従って、ＰＤ２などの各負荷が、別々に、イーサネット（登録商標）接続を通じて電力を受け取るための適性を知らせ、別々に、必要とされる電力の利用可能性をＰＳＥ１とネゴシエートする。このことは、各負荷（即ち、ＰＤ２０）において受電デバイスコントローラ２３を必要とする。ＰＳＥ側においては、ＰＳＥ管理コントローラ１８が、全てのポートにおけるネゴシエーションを監督する。

しかしながら、多くの場合、低いローカル計算及び通信要求を持つ小さな負荷を持つ照明システム又は同様の負荷システムの新しい適用分野においては、時として、通信及び処理のオーバーヘッドが、負荷の複雑さと比べて、不適切である。更に、ＰｏＥの別の欠点は、その純粋に星形をベースにしたネットワークトポロジである。照明システムは、多くの場合、連続的なように配線される（即ち、連結される）。これにより、これらの種類の一般的には連続的に接続される負荷システムにおける星形をベースにしたＰｏＥの実施は、本当に連続的に接続される実施との比較において、総ケーブル長の増大及び太いケーブル束をもたらすだろう。

（主電源接続部１１１を介して供給されている）ＰｏＥスイッチ１１０と、イーサネット（登録商標）接続部１２１、…、１２５によってＰｏＥスイッチ１１０に接続される多数の照明器具１３２、１３３、１３４、１３５とを備える従来のＰｏＥ照明システムが、図１Ｂに示されている。従来のＰｏＥ照明システム１００における一般的な照明器具１３２、１３３、１３４、１３５は、光を生成する（例えばＬＥＤなどの）照明モジュールと、ＬＥＤ電流を制御する電子セクションとを有する。照明器具は、ネゴシエーション及び電圧適応のためのＰｏＥ接続部に対する（照明器具１３５に対して参照符号１３５ａによって例示的に示されている）インターフェースを更に有する。

US 2006/100799 Aは、インラインパワー(Inline Power)を第２受電デバイスに供給するための給電機器の役割を果たす第１ネットワークデバイス及び第３デバイスの間のインラインパワーの関係を管理するための方法及び装置を開示している。本発明の或る態様においては、受電デバイス及び第３デバイスが、（２つ以上のＰＳＥを含み得る）少なくとも１つのポートからのインラインパワーを用いて（少なくとも部分的に）ＰＳＥによって給電され、それらは、ケーブルの１つ以上のセットを通じて給電される。

本発明の目的は、減らされた接続要件で、連続的な負荷システムのための、より単純なＰｏＥ受電デバイス、システム及び方法を実施することである。

本発明の第１の態様においては、電力がネットワーク接続部を通して供給されるパワー・オーバー・イーサネット（登録商標）・ネットワーク用の受電デバイスが提供され、前記受電デバイスは、第１ポートと、第２ポートと、第１モードにおいては前記第２ポートを介する電力転送をイネーブルにし、第２モードにおいては前記第２ポートを介する電力転送をディスエーブルにするよう構成される電力スイッチングユニットとを有する。

本発明は、少なくとも１つのノードに２つのイーサネット（登録商標）ソケットを装備することを提案する。或る実施例においては、これらは、入力ソケット及び出力ソケットである。別の実施例においては、両方のソケットが、配線方向が重要ではないように入力ソケット又は出力ソケットのいずれかの役割を果たし得る。当然、両方の実施例が可能である。提案チェーン構成又はデイジーチェーン接続は、総ケーブル長及びケーブル束の平均太さの削減をもたらす。提案回路は、好ましくは、前記ＰｏＥシステムのために用いられるネゴシエーションルールに従うための処理をする。提案回路は、更に好ましくは、前記出力ポートに電力を転送する処理をする。従って、本発明は、スマートなＰｏＥチェーン接続を備えるシステムを提供する。好ましくは、前記ケーブル接続部が、チェーンの構築を可能にし、ここで、例えば、センサは、対応する照明器具を備えるチェーンに接続される。好ましくは、試運転、電力転送及び内部電力管理のためにチェーンシーケンス情報が用いられる。好ましくは、前記システムは、少なくとも２つの（例えばＲＪ４５ジャックなどの）インターフェース接続部を備える受電デバイスであって、（例えば統合ＰＤコントローラチップで実現される）ＰＤインターフェースと、前記ＰＤの給電状態の検出のための検出器と、（例えば入力ポートなどの）一方のインターフェースにおいて受け取った電力信号を（例えば出力ポートなどの）他方のインターフェースの方へ転送するための電力スイッチング素子とを含む受電デバイスを有する。好ましくは、転送は、前記ＰＤの検出された前記給電状態に依存して作動される。

好ましい実施例においては、前記電力スイッチングユニットは、前記受電デバイスが十分に給電された後にしか電力転送をイネーブルにしないよう構成される。前記受電デバイスが十分に給電された後にしか電力転送をイネーブルにしないことによって、前記好ましい実施例は、よりロバストなＰｏＥ環境を提供する。即ち、各段における遅延により、前記受電デバイスは、１つずつ作動され、従って、複数のデバイスの大きな突入電流を回避する。

他の好ましい実施例においては、前記受電デバイスは、前記第１ポートが事前電力ネゴシエーションなしに電力を受け取るかどうかに基づいて、前記第１ポートが、第２受電デバイスから電力を受け取るかどうかを検出するよう構成される。他の好ましい実施例においては、前記受電デバイスは、前記受電デバイスが、前記第１ポートが第２受電デバイスから電力を受け取ることを検出する場合に、所定の最大スルーレート以下であるスルーレートで前記受電デバイスの電力消費を増大させるよう構成される。第１受電デバイスが第２受電デバイスからのチェーンの下流に配設される（即ち、前記第１受電デバイスが、前記パワー・オーバー・イーサネット（登録商標）・ネットワークの給電機器に、直には結合されず、前記第２受電デバイスを介してしか結合されない）ことは、好ましくは、それがチェーン接続されることを検出することを可能にする。なぜなら、前記第１受電デバイスは、事前ネゴシエーションなしに電力を受け取るからである。この情報は有用である。なぜなら、前記第１受電デバイスは、それ故に、好ましくは、前記受電デバイスを過電力にすることを回避するために小刻みに、その電力消費をゆっくり逓増することができるからである。それによって、前記システムは、前記給電機器に直に接続されている最初のデバイスから、効率的なようにして、順次、電源を投入することができる。他の選択肢においては、前記電力スイッチングユニットは、それが電力残量が十分でないと決定する場合に、前記出力ポートを作動しないようにするよう適応され得る。これは、常に十分な電力が後続の負荷デバイスに供給されることを確実にする。

他の好ましい実施例においては、前記第１及び第２ポートは、各々、少なくとも１つのＲＪ４５コネクタを有する。ポートとしてＲＪ４５コネクタを選ぶことによって、電力が、何らかの他のインターフェース手段を介してではなく、ＲＪ４５コネクタを介して転送されることが明確になる。

他の好ましい実施例においては、前記第１ポートは、給電機器から又は同様の機能を持つ前のＰＤから電力を受け取るよう構成され、前記第２ポートは、前記パワー・オーバー・イーサネット（登録商標）・ネットワーク用の後続の受電デバイスに電力を転送するよう構成される。ＰＳＥから又は同様の機能を持つ前のＰＤから電力を受け取るよう前記第１ポートを構成し、ＰｏＥネットワークにおける後続の受電デバイスに電力を転送するよう前記第２ポートを構成することによって、デイジーチェーン接続ＰｏＥネットワークが実施される。結果として、上記のように、より少ない量のケーブル敷設しか必要とされない。

他の好ましい実施例においては、前記受電デバイスは、前記パワー・オーバー・イーサネット（登録商標）・ネットワークのために用いられるネゴシエーションルールに従うよう構成される。例えば規格IEEE 802.3af及びIEEE 802.3atなどの、ＰｏＥネットワークのためのネゴシエーションルールに従うよう前記受電デバイスを構成することによって、前記好ましい実施例による受電デバイスは、規格に準拠して設置されるネットワークと互換性があるようになる。

他の好ましい実施例においては、前記受電デバイスは、統合受電デバイス制御ユニットを有する。前記受電デバイス制御ユニットは、前記ネゴシエーション、分類及び／又は電流制限の処理をし得る。前記機能は、別々の構成要素、及び／又は（例えばオペアンプ、デジタル論理集積回路などのような）標準的な集積回路によって構築されてもよい。前記受電デバイス制御ユニットは、とりわけ、コントローラチップであり得る。

他の好ましい実施例においては、前記受電デバイスは、Ｔスイッチのタイプのスイッチングユニットを有する。前記Ｔスイッチは、前記データ通信を取り扱い、前記第１及び第２ＰＤ（並びに他のイーサネット（登録商標）データシンク又はソースの下流のもの）が、上流データ接続を共用することを可能にする。「Ｔスイッチ」は、時として、「３ポートスイッチ」とも呼ばれる。それは、１つのデータ接続を分離し、１つの接続を通り抜けさせることを可能にする。その結果として、配線が、「Ｔ」によって図式化され得る。

他の好ましい実施例においては、前記第１ポートは、カテゴリ５のケーブル及びカテゴリ６のケーブルを含むグループからのケーブルの４つの対を介して電力を受け取るよう構成される。カテゴリ５のケーブル及びカテゴリ６のケーブルを含むグループからのケーブルの４つの対を介して電力を受け取るよう前記第１ポートを構成することによって、本実施例は、前記第１ポートが、入力ポートに対応し、前記第２ポートが、出力ポートに対応する単方向ソリューションを提供する。

他の好ましい実施例においては、前記受電デバイスは、第１及び第２電力バイパスユニットを有し、前記第１電力バイパスユニットは、パッシブであり、前記第２電力バイパスユニットは、前記電力スイッチングユニットを有する。前記第１電力バイパスをパッシブにすること、及び前記第２電力バイパスユニットが前記電力スイッチングユニットを有することによって、依然として、下流のＰＤへの電力の流れは制御されることができるが、スイッチは１つしか必要とされない。実際には、少なくとも１つの信号は切り替えられる必要があることから、少なくとも１つのスイッチは必要とされる。当然、両方の信号を切り替えることも可能である。

他の好ましい実施例においては、前記第１ポートは、カテゴリ５のケーブル及びカテゴリ６のケーブルを含むグループからのケーブルの２つの対を介して電力を受け取るよう構成され、前記第２ポートは、イーサネット（登録商標）ケーブルの２つの対を介して電力を受け取るよう構成される。他の好ましい実施例においては、前記受電デバイスは、第１及び第２電力バイパスユニットを有し、前記第１電力バイパスユニットは、前記電力スイッチングユニットを有し、前記第２電力バイパスユニットは、第２電力スイッチングユニットを有する。

他の好ましい実施例においては、前記電力スイッチングユニットは、単極単投リレーユニット及び／若しくは二極単投リレーユニットを有する、且つ／又は前記電力スイッチングユニットは、固体スイッチを有する、且つ／又は前記固体スイッチは、ＭＯＳＦＥＴを有する。これらのスイッチング素子を制御するために、オプトカプラ、パルストランス又は容量結合などのレベルシフト手段又は絶縁手段が用いられ得る。

本発明の第２の態様においては、電力がネットワーク接続部を通して供給されるパワー・オーバー・イーサネット（登録商標）・ネットワークシステムが提供され、前記パワー・オーバー・イーサネット（登録商標）・ネットワークシステムは、給電機器と、前記第１の態様による受電デバイスである第１及び第２受電デバイスとを有し、前記給電機器の出力部は、前記第１受電デバイスの前記第１ポートに結合され、前記第１受電デバイスの前記第２ポートは、前記第２受電デバイスの前記第１ポートに結合される。

好ましい実施例においては、前記パワー・オーバー・イーサネット（登録商標）・ネットワークシステムは、前記第１受電デバイスの給電状態の検出のための検出器を有する。

他の好ましい実施例においては、前記第１受電デバイスは、前記給電状態に基づいて前記第２受電デバイスに電力を転送するよう構成される。

本発明の第３の態様においては、電力がネットワーク接続部を通して供給されるパワー・オーバー・イーサネット（登録商標）・ネットワークにおける受電デバイスを介した電力転送の方法が提供され、前記方法は、前記受電デバイスの第１ポートを介して電力を受け取るステップと、第１モードにおいては前記受電デバイスの第２ポートを介する電力転送をイネーブルにするステップと、第２モードにおいては前記第２ポートを介する電力転送をディスエーブルにするステップとを有する。

本発明の第４の態様においては、コンピュータデバイス上での実行時に前記第３の態様の方法のステップをもたらすためのコード手段を有するコンピュータプログラムが提供される。

請求項１に記載の受電デバイス、請求項１１に記載のパワー・オーバー・イーサネット（登録商標）・ネットワークシステム、請求項１３に記載の受電デバイスを介した電力転送の方法、及び請求項１４に記載のコンピュータプログラムは、従属請求項において規定されているのと同様の及び／又は同一の好ましい実施例を有することは理解されるだろう。

本発明の好ましい実施例も、従属請求項又は上記の実施例と各々の独立請求項の任意の組み合わせであり得ることは理解されるだろう。

下記の実施例を参照して、本発明のこれら及び他の態様を説明し、明らかにする。

従来のＰｏＥシステムの一般的な接続を示す。 従来のＰｏＥ照明システムを示す。 ＰｏＥ照明システムの実施例を示す。 単方向スイッチド電力バスを有するシステムの実施例を示す。 図３のシステムの動作を示す電圧波形のシミュレーションを示す。 双方向電力ルーティング変形例を備えるシステムの別の実施例を示す。 容量結合を備える固体電力スイッチングユニットの実施例を示す。 内蔵給電検出器及び容量結合ドライバの実施例を示す。 受電デバイスによる電力転送の方法の実施例を示す。

本発明は、少なくとも１つのノードにおいて２つのイーサネット（登録商標）ソケットを備えることを提案する。（チェーンのエンドノードは、明らかに２つのポートを必要としない。）１つのソケットは、好ましくは、入力ポートの役割を果たしている。別のソケットは、好ましくは、出力ポートの役割を果たしている。提案回路は、好ましくは、ＰｏＥシステムのために用いられるネゴシエーションルールに従うための処理をする。提案回路は、更に好ましくは、出力ポートに電力を転送する処理をする。

図２は、本発明の実施例の全体構造を示している。即ち、スマートなＰｏＥチェーン接続を備えるシステム２００が示されている。

必要とされるケーブル接続部２２１、２２１ａ、２２１ｂ、２２２、２２２ａ、２２２ｂが、チェーンの構築を可能にし、ここで、センサ２４１、２４２は、各々、照明器具２３１ａ、２３１ｂ及び２３２ａ、２３２ｂを備えるチェーンに接続される。チェーンシーケンス情報は、好ましくは、試運転のために用いられる。

システム２００は、好ましくは、電線２２１及び２２１ａに結合される少なくとも２つの（例えばＲＪ４５ジャックなどの）インターフェース接続部を備えるＰＤ２３１ａを有する。ＰＤ２３１ａは、好ましくは、（例えば統合ＰＤコントローラチップで実現され得る）ＰＤインターフェース２５１ａを有する。システム２００は、例えば、各々、ＰＤ２３１ａ、２３１ｂ及び２３２ａ、２３２ｂの給電状態を検出するための検出ノード２４１、２４２などの検出器と、（例えば入力ポートなどの）一方のインターフェース接続部において受け取った電力信号を（例えば出力ポートなどの）他方のインターフェース接続部の方へ転送するための電力スイッチング素子であって、ＰＤ２３１ａ、２３１ｂ、２３２ａ、２３２ｂの検出された給電状態に依存して転送が作動される電力スイッチング素子とを更に有する。

デイジーチェーン接続ＰｏＥネットワークシステム３００の実施例が図３により図示されている。図３は、単方向スイッチド電力バスを有するシステム３００を示しており、ここで、エネルギの流れの方向が、矢印３０１によって示されている。換言すれば、システム３００は、固定配線シーケンスを必要とする。システム３００の機能及び動作は、図４に示されているシミュレーション結果からの波形と組み合わせて記載されるだろう。

受電デバイス３３１ａは、好ましくは、データフローを処理するためのＴスイッチ３６０ａ（即ち、１つが受電デバイスの第１ポートであり、１つが受電デバイスの第２ポートであり、１つが受電デバイスの内蔵データシンク及びソースである３つのポートの間のデータフローの管理をするデータスイッチ）を有する。しかしながら、給電の面では、Ｔスイッチ３６０ａは関係ないことに注意されたい。従って、Ｔスイッチ３６０ａはオプションである。図３に示されている実施例において、参照符号３８０ａは、更に、ＰＤ３３１ａが、１つのパッシブバイパスユニット（実線）と、１つのスイッチドバイパスユニット（破線）とを有することを示している。

ＰＤ３３１ａは、ＰＤ３３１ａの一方の側（即ち、入力側）において電線３２１の４つの対の全てを介して電力を受け取る。好ましくは、ＰＤ３３１ａは、内部配線３９０ａを介して入力電力を受け取る２つのフルブリッジ整流器３７１ａ、３７２ａによって構成される、ＰｏＥ電力インターフェースを有する。整流された出力電圧は、ＰＤコントローラチップ３４０ａに与えられる。ＰＤコントローラチップ３４０ａは、受電デバイス制御ユニットを供給する集積回路の例である。ＰＤコントローラチップ３４０ａは、整流された出力電圧に、ＰｏＥ規格による検出及び分類のための適切な信号を載せる。ＰＤコントローラチップ３４０ａは、好ましくは、少なくとも一度、可能な限り高い電力クラスを求めてネゴシエートする。好ましくは、可能な限り高い電力クラスのためのネゴシエートは、ＰＤ３３１ａ自身の電力消費とは無関係になされる。検出及び分類は、図４のパネルＥ及びＤに図示されている。ＰＳＥ３１０の、電線３２１への出力電圧は、図４のパネルＥにおいて示されている。電線３２１からの整流された入力、及びＰＤ３３１ａのＬＥＤドライバに対する（ＰＤコントローラチップ３４０ａによって出力される）内部負荷電圧３９０ａは、図４のパネルＤにおいて示されている。ネゴシエーション中及び分類中、内部負荷電圧３９０ａは、基本的に零であり、続いて、逓増する。動作中、それは、整流された入力から内蔵スイッチＰＤコントローラチップ３４０ａの電圧降下を引いたものである。図４においては、分かりやすくするために、図４のパネルＥにおける、ＰＳＥ３１０の、電線３２１への出力電圧、及び図４のパネルＤにおける、電線３２１からの、整流された入力は、両方とも、参照符号「３２１」で示されている。実際には、両波形は、密接に関係してはいるが、必ずしも等しくはない。即ち、ＰＳＥ３１０の出力電圧から、ケーブル、変圧器及び整流ユニット３７２における電圧降下を引いたものが、整流された入力に対応する。ＰＤ３３１ａがその内部電力供給を逓増した後に、電線３２１を介するＰＳＥ３１０との適切な接続が、ＰＤコントローラチップ３４０ａによって検出される。好ましくは、ＰＤコントローラチップ３４０ａは、「power good」信号を生成する。次いで、ＰＤ３３１ａ内の電力スイッチングユニット３５０ａが閉じられる。電力スイッチングユニット３５０ａを閉じることは、図４のパネルＣにおいて示されているように、電線３２１からの入力電圧を、電線３２１ａに結合される（例えば出力ポートなどの）第２インターフェース接続部に転送することをもたらす。

ＰＤ３３１ａの出力ポートを介して電線３２１ａに転送された電圧は、図４のパネルＢにおいて破線曲線３２１ａによって示されているように、下流の受電デバイス３３１ｂによって受け取られる。ＰＤ３３１ｂの素子３ｘｘｂは、ＰＤ３３１ａの同様の番号が付けられた素子３ｘｘａに対応する。ＰＤ３３１ｂは、図４のパネルＢにおいて実線曲線３９０ｂで示されているように、検出及び分類サイクルをスキップして、それ自身の電力供給の逓増を開始することができる。

次に、ＰＤ３３１ｂの給電状態が、ＰＳＥ３１０に接続されていると検出される。検出及び分類サイクルを抜かすことにより、この接続は、ＰＤ３３１ａを介して確立されることが検出され得る。ＰＤ３３１ｂは、図４のパネルＡにおいて波形３２１ｂによって示されているように、続いて、その受け取った入力信号を、電線３２１ｂを介して（例えばその出力ポートなどの）その第２インターフェース接続部に転送し得る。更なる負荷が、ここに接続されてもよく、第１及び第２負荷（即ち、ＰＤ３３１ａ及びＰＤ３３１ｂ）に従って作動するだろう。

このソリューションは、チェーン接続されるメインの対だけを備える規格IEEE 802.3af及びIEEE 802.3atをサポートする。（例えば伝送ゲートスイッチなどの）電力スイッチングユニット３５０ａは、ＰＤの電力が確立されていない間は、非導通状態にされるので、右側にチェーン接続されたデバイス３３１ｂは、決して、識別／ネゴシエーション電圧を取得せず、従って、識別／ネゴシエーションプロシージャの妨げとはなり得ない。

電線の下流の受電デバイスは、ＰＳＥ３１０の公称電圧に近づくそれらの各々の入力電圧だけに目を向け、従って、ネゴシエーションを考慮せず、単に、出力電力をアクティブにするだろう。それ故、ＰＤ３３１ａが、ネゴシエーションを完了し、導通状態のスイッチ３５０ａを介する電力転送を確立すると、非常に少ない遅延で、チェーンの残りが続くだろう。各段における少ないが存在する遅延により、ＰＤ３３１ｂなどは１つずつ作動される。従って、複数のデバイスの突入電流は回避される。

チェーン素子３３１ａ、３３１ｂ、…のＰＤコントローラチップ３４０ａ、３４０ｂ、…は、好ましくは、ネゴシエーションにおいて最大限の電力を要求する。付加される素子が、実際には、ネゴシエートした電力が許容するだろうより多く消費する場合には、ＰＳＥ３１０は、過電流検出により電力を取り除くだろう。従って、（例えばケーブルの過熱などの）有害な状況は生じ得ない。

ＰＤ３３１ｂは、それがチェーン接続されていることを検出することができる。なぜなら、それは、事前のネゴシエーションなしに電力を受け取るからである。これは、ＰＤ３３１ｂの電力消費をゆっくり逓増するのに有用な情報である。

有利な特徴は、優れた互換性を含む。なぜなら、チェーンにおける最後のＰＤは、あらゆる互換ＰＤであり得るからである。前記最後のＰＤは、事前のネゴシエーションなしでも電力を取得する。チェーン接続のためのスイッチ３５０ａは、必ずしも、伝送ゲートではない。これは、システム３００においては、電力の流れが一方向性の流れであるからである。チェーンの位置は、例えば直列化Ｔスイッチ３６０ａ、３６０ｂによって、検出され得る。とりわけ、（システム３００におけるＰＤ３３１ａのような）最初のチェーン素子は、パッチケーブルの両方の対から電力を取得し得る。

システム３００の上記の一方向性のソリューションの制限特徴は、（例えばＰＤ３３１ａ、３３１ｂなどの）全てのチェーン素子の入力及び出力ポートが適切に配線されなければならないという問題を含む。更に、より低い電圧のためにネゴシエートするだろう幾つかのレガシーＰＤは、これらの素子がネゴシエートすることは全く予測されないので、フル電圧レベルに驚かされ得る。

第１の制限を解決するため、例えば、配線が間違って設置されていることを知らせる光学及び／又は音響手段によって、正しい又は間違った配線方向が、設置者又はユーザに示され得る。

第２実施例は、「スイッチド電力バス」と呼ばれ得る、矢印５０１によって示されている双方向電力ルーティング変形例を備えるシステム５００を示している図５において図示及び記載されている。矢印５０１は、フレキシブルな配線シーケンスを可能にする双方向のエネルギの流れの方向を強調している。

システム５００においては、入力ポート及び出力ポートは、逆に用いられてもよく、エラーフリーの設置を可能にする。更に、入力ポート及び出力ポートを交換可能なようにして用いることは、ＰＤ５３１ａを、電線５２１ａ_１及び５２１ａ_２を介して２つの側から給電する可能性を与える。スイッチド双方向ソリューションは、以下により詳細に記載されている。

第１のソリューション（即ち、スイッチド単方向バス）の特徴は基本的には残されている。システム５００の素子５ｘｘは、システム３００の同様の番号が付けられた素子３ｘｘに対応する。しかしながら、スイッチド双方向ソリューションにおいては、電力は、電線５２１ａ_１を介して又は電線５２１ａ_２を介していずれの側からも受け入れられる。

単なる設計上の選択として、システム５００においては、システム３００の単一の電力スイッチングユニット３５０ａとは対照的に、２つの電力スイッチングユニット５５０ａ_１及び５５０ａ_２が用いられている。従って、図５に示されている実施例において、参照符号５８０ａは、ＰＤ５３１ａが、２つのスイッチドパワーバイパスユニットを有することを示している。更に、システム５００においては、１つと４つとの間の任意の個数の電力スイッチングユニットが考えられることに注意されたい。

付加的な整流器ブリッジを用いる場合、４つの対の全て、IEEE 802.3af及びIEEE 802.3at、並びにmain/auxが、いずれの側においても用いられ得ることに注意されたい。即ち、参照符号５９０ａ_１及び５９０ａ_２によって示されているように、電力は、ＰＤ５３１ａの各々の側の２つの対を介して入力され得る。更に、最後のチェーン素子は、任意のＰＤであってもよく、これは、ネゴシエートされていない電力を受け入れるよう構成される。

スイッチド双方向ソリューションにおいては、２つのブリッジ整流器が、一方の側の全ての対に割り当てられるのではなく、両側の「メイン」の対に割り当てられる。その結果として、いずれの側からの給電も適用されることができ、接続シーケンスを重要ではなくさせる。検出及びスイッチング動作は、図３及び４を参照して記載されているものと同様である。

電力スイッチングユニット３５０ａ、３５０ｂ、５５０ａ_１、５５０ａ_２の実現例は、図６及び７によって図示されている。電力スイッチングユニットは、多くの方法で実現され得る。１つの選択肢として、（例えば単極単投（ＳＰＳＴ）又は二極単投（ＤＰＳＴ）などの）リレーが用いられ得る。

別の選択肢として、固体スイッチが用いられ得る。ＭＯＳＦＥＴをベースにした例が、以下に記載されるだろう。とりわけ、双方向ＭＯＳＦＥＴスイッチ６５０ａは、図６によって図示されているように用いられ得る。

（イーサネット（登録商標）ケーブルはクロスケーブルであり得るという事実により）入力信号の極性が保証されないことから、活性化信号は、レベルシフトを必要とし得る。レベルシフトは、例えば、オプトカプラ、パルストランス、又は容量結合素子を介して達成され得る。容量結合のためのドライバ７０１の例は、図１において示されている。前記例は、同時に、ＰＤコントローラ７４０によって生成される「power-good」信号の使用を図示している。ＰＤコントローラ７４０は、受電デバイス制御ユニットを供給する集積回路の例である。即ち、ＰＤコントローラチップ７４０ａが、「power good」信号を供給する。この信号は、オシレータを作動させ、オペアンプＵ３を中核にして構築するために用いられるオペアンプＵ３の出力信号は、コンデンサＣ９及びＣ１３（図６参照）を介して双方向ＭＯＳＦＥＴスイッチへ運ばれる。

図８は、電力がネットワーク接続部３２１、３２１ａ、３２１ｂ、５２１ａ_１、５２１ａ_２を通して供給されるパワー・オーバー・イーサネット（登録商標）・ネットワーク内の受電デバイス３３１ａ、３３１ｂ、５３１ａを介する電力転送の方法８００の実施例を例示的に図示している。第１ステップ８１０においては、前記受電デバイス３３１ａ、３３１ｂ、５３１ａの第１ポートを介して電力が受け取られる。次に、第１モードにおいては、方法８００は、前記受電デバイス３３１ａ、３３１ｂ、５３１ａの第２ポートを介する電力転送をイネーブルにするステップ８２０を有する。しかしながら、第２モードにおいては、方法８００は、前記第２ポートを介する電力転送をディスエーブルにするステップ８３０を有する。

本発明の実例応用は、オフィスビルに設置されるＰｏＥ照明システムにおけるものである。本発明は、とりわけ、多くの（相対的に低電力の）ランプに給電するために用いられ得る。更に、本発明は、照明器具のすぐ近くのセンサに給電するために用いられ得る。

請求項に記載の発明を実施する当業者は、図面、明細及び添付の請求項の研究から、開示されている実施例に対する他の変形を、理解し、達成し得る。

請求項において、「有する」という用語は、他の要素又はステップを除外せず、単数形表記は、複数の存在を除外しない。

単一のユニット又は装置が、請求項に列挙されている幾つかの要素の機能を実現してもよい。単に、特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用されているという事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように用いられることができないことを示すものではない。

コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に又はそれの一部として供給される光記憶媒体又は固体媒体などの適切な媒体に記憶／分散されてもよいが、インターネット又は他の有線若しくは無線電気通信システムなどを介して、他の形態で分散されてもよい。

請求項におけるいかなる参照符号も、範囲を限定するものとして解釈されてはならない。

本発明は、２つのインターフェース接続部を備える受電デバイスに関する。前記受電デバイスは、入力部において受け取ったデータ信号及び電力を出力部に転送するための電力スイッチングユニットを有する。転送は、ＰＤの給電状態の検出に基づいてもよい。別の実施例においては、パワー・オーバー・イーサネット（登録商標）入力／出力ポートが、双方向に機能し、それによって、ユーザがデバイスを任意の方向においてデイジーチェーン接続することを可能にする。電力スイッチングユニットとして、リレー又は固体電源スイッチが用いられ得る。

Claims (14)

1. 電力がネットワーク接続部を通して供給されるパワー・オーバー・イーサネット（登録商標）・ネットワーク用の受電デバイスであって、前記受電デバイスが、
   第１ポートと、
   第２ポートと、
   第１モードにおいては前記第２ポートを介する電力転送をイネーブルにし、第２モードにおいては前記第２ポートを介する電力転送をディスエーブルにするよう構成される電力スイッチングユニットとを有し、前記受電デバイスが、前記第１ポートが事前ネゴシエーションなしに電力を受け取るかどうかに基づいて、前記第１ポートが、前記パワー・オーバー・イーサネット（登録商標）・ネットワークの給電機器から直に電力を受け取るのか、又は代わりに第２受電デバイスを介して電力を受け取るのかを検出するよう構成される受電デバイス。
2. 前記電力スイッチングユニットが、前記受電デバイスが給電された後にしか電力転送をイネーブルにしないよう構成される請求項１に記載の受電デバイス。
3. 前記受電デバイスが、前記第１ポートが前記第２受電デバイスから電力を受け取ることを検出する場合に、前記受電デバイスが、所定の最大スルーレート以下であるスルーレートで前記受電デバイスの電力消費を増大させるよう構成される請求項１に記載の受電デバイス。
4. 前記第１ポートが、前記給電機器から電力を受け取るよう構成され、前記第２ポートが、前記パワー・オーバー・イーサネット（登録商標）・ネットワーク用の後続の受電デバイスに電力を転送するよう構成される請求項１に記載の受電デバイス。
5. 前記第１ポートが、カテゴリ５のケーブル及びカテゴリ６のケーブルを含むグループからのケーブルの４つの対を介して電力を受け取るよう構成される請求項１に記載の受電デバイス。
6. 前記受電デバイスが、第１及び第２電力バイパスユニットを有し、前記第１電力バイパスユニットが、パッシブであり、前記第２電力バイパスユニットが、前記電力スイッチングユニットを有する請求項１に記載の受電デバイス。
7. 前記第１ポートが、カテゴリ５のケーブル及びカテゴリ６のケーブルを含むグループからのケーブルの２つの対を介して電力を受け取るよう構成され、前記第２ポートが、イーサネット（登録商標）ケーブルの２つの対を介して電力を受け取るよう構成される請求項１に記載の受電デバイス。
8. 前記受電デバイスが、第１及び第２電力バイパスユニットを有し、前記第１電力バイパスユニットが、前記電力スイッチングユニットを有し、前記第２電力バイパスユニットが、第２電力スイッチングユニットを有する請求項１に記載の受電デバイス。
9. 前記電力スイッチングユニットが、単極単投リレーユニット及び／若しくは二極単投リレーユニットを有する、且つ／又は前記電力スイッチングユニットが、固体スイッチを有する、且つ／又は前記固体スイッチが、ＭＯＳＦＥＴを有する請求項１に記載の受電デバイス。
10. 電力がネットワーク接続部を通して供給されるパワー・オーバー・イーサネット（登録商標）・ネットワークシステムであって、前記パワー・オーバー・イーサネット（登録商標）・ネットワークシステムが、
    給電機器と、
    請求項１に記載の受電デバイスである第１及び第２受電デバイスとを有し、前記給電機器の出力部が、前記第１受電デバイスの前記第１ポートに結合され、前記第１受電デバイスの前記第２ポートが、前記第２受電デバイスの前記第１ポートに結合されるパワー・オーバー・イーサネット（登録商標）・ネットワークシステム。
11. 前記パワー・オーバー・イーサネット（登録商標）・ネットワークシステムが、前記第１受電デバイスの給電状態の検出のための検出器を有する請求項１０に記載のパワー・オーバー・イーサネット（登録商標）・ネットワークシステム。
12. 前記第１受電デバイスが、前記給電状態に基づいて前記第２受電デバイスに電力を転送するよう構成される請求項１１に記載のパワー・オーバー・イーサネット（登録商標）・ネットワークシステム。
13. 電力がネットワーク接続部を通して供給されるパワー・オーバー・イーサネット（登録商標）・ネットワークにおける受電デバイスを介した電力転送の方法であって、前記方法が、
    前記受電デバイスの第１ポートを介して電力を受け取るステップと、
    前記第１ポートが事前ネゴシエーションなしに電力を受け取るかどうかに基づいて、前記第１ポートが、前記パワー・オーバー・イーサネット（登録商標）・ネットワークの給電機器から直に電力を受け取るのか、又は代わりに他の受電デバイスを介して電力を受け取るのかを検出するステップと、
    第１モードにおいては前記受電デバイスの第２ポートを介する電力転送をイネーブルにするステップと、
    第２モードにおいては前記受電デバイスの前記第２ポートを介する電力転送をディスエーブルにするステップとを有する方法。
14. コンピュータデバイス上での実行時に請求項１３のステップをもたらすためのコード手段を有するコンピュータプログラム。
    

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