JP6305152B2 - Power receiving device, power feeding system, power receiving device control method, and program - Google Patents
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Description
複数の電源のうち、給電を受ける電源を切り替えて受電するための技術に関する。 The present invention relates to a technique for switching and receiving power from among a plurality of power supplies.
近年、イーサネット(登録商標)・ケーブルを用いてデータと電力を供給する技術が知られている。これは国際規格として定義されているIEEE802.3atに準拠したものでありPower Over Ethernet(登録商標)(PoE)と称される。PoEでは、給電装置であるPower Sourcing Equipment(PSE)から受電装置であるPowered Device(PD)に電力が供給される。従来IEEE802.3afにおいて規格化されていたPoEでは、PSEからPDへ最大12.95Wまで給電することが可能であった。 In recent years, a technique for supplying data and power using an Ethernet (registered trademark) cable has been known. This is in conformity with IEEE 802.3at defined as an international standard, and is referred to as Power Over Ethernet (registered trademark) (PoE). In PoE, power is supplied from a power source device (Power Source Equipment (PSE)) to a power receiving device (Powered Device (PD)). With PoE, which has been standardized in IEEE 802.3af, it is possible to supply power from the PSE to the PD up to 12.95W.
さらにIEEE802.3afを拡張したIEEE802.3atの規格では、PoEにおいて、PSEからPDへ供給する最大電力をPDが選択することができるようになった。PDはType1を選択すると、PSEから最大12.95Wまで受電することができる。またPDはType2を選択すると、PSEから最大25.5Wまで受電することができる。
Furthermore, according to the IEEE 802.3at standard, which is an extension of IEEE 802.3af, the PD can select the maximum power to be supplied from the PSE to the PD in PoE. When
またPoEにおいて、イーサネット(登録商標)・ケーブルに過大な電流が流れるのを防止するためにPSEは、所定以上の電流が消費されるとPDへの給電を停止する機能を有する。 In PoE, in order to prevent an excessive current from flowing through the Ethernet (registered trademark) cable, the PSE has a function of stopping power supply to the PD when a predetermined current or more is consumed.
IEEE802.3at規格では、PSEがPDへの給電を行うための給電タイプとしてType1を宣言している場合、PDに流れる電流の上限を400mAに制限することが規定されている。またIEEE802.3at規格では、給電タイプとしてType2を選択している場合、PDがPSEから受電する電圧が所定の電圧に達してから80msec以上が経過するよりも前は、PSEからPDに流れる電流の上限を例えば400mAに制限する。80msec以降は、PDに流れる電流量を400mAよりも多くすることが可能となる。
The IEEE 802.3at standard stipulates that when the PSE declares
また従来、電圧が異なる複数の電源から受電することができる受電装置が知られている。例えば、IEEE802.3atに準拠したPoEに対応した電源(PSE)、及び、ACアダプタ等の汎用の電源から受電することが可能であり、これらの電源のうち一方を選択して受電する受電装置が知られている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, a power receiving device that can receive power from a plurality of power sources having different voltages is known. For example, it is possible to receive power from a power source (PSE) compatible with PoE conforming to IEEE 802.3at and a general-purpose power source such as an AC adapter, and a power receiving apparatus that selects and receives one of these power sources Known (for example, Patent Document 1).
ここで第1電源(例えば、汎用電源)と第2電源(例えば、PSE)に接続された受電装置(PD)が、第1電源で動作している状態から第2電源で動作する状態に切り替わると、いわゆる突入電流が一時的に発生する場合がある。この突入電流は、受電装置が第1電源で動作している状態で消費していた電流量の電流を、第1電源から第2電源への切り替え後に受電装置が一時的に第2電源から引いてしまうために発生する。 Here, the power receiving device (PD) connected to the first power source (for example, general-purpose power source) and the second power source (for example, PSE) is switched from the state operating with the first power source to the state operating with the second power source. And so-called inrush current may occur temporarily. This inrush current is the amount of current consumed while the power receiving device is operating on the first power source, and the power receiving device temporarily draws from the second power source after switching from the first power source to the second power source. This occurs because of
ここで、電力供給を開始する際に供給する電流量の制限をかける機能を第2電源が有する場合、このような突入電流が発生すると第2電源が給電を中断してしまうという課題がある。 Here, when the second power supply has a function of limiting the amount of current to be supplied when power supply is started, there is a problem that the second power supply interrupts power supply when such an inrush current occurs.
例えばPoEでは、上述の通り、立ち上がり時に制限値(最大400mA)より大きい電流がPDから引かれると、給電動作を停止する機能を有する。従って、上記の例では、電源を汎用電源からPSEに切り替えた後、突入電流が一時的に流れると、PSEは給電を停止してしまう。 For example, as described above, PoE has a function of stopping the power feeding operation when a current larger than the limit value (maximum 400 mA) is drawn from the PD at the time of startup. Therefore, in the above example, if the inrush current temporarily flows after the power source is switched from the general-purpose power source to the PSE, the PSE stops supplying power.
このような突入電流の発生を防ぐため、例えば特許文献2には、汎用電源からの入力電圧を昇圧して、PSEとの電圧差を小さくすることが開示されている。このようにして、電源の切り替え時に、突入電流が発生しても電流量の制限を超えないようにして、給電装置が給電を停止してしまうことを防ぐ。
In order to prevent the occurrence of such inrush current, for example,
従来の方法では、Type1よりも給電される電力量が大きいType2で給電がなされる場合には、汎用電源からPSEへ電源を切り替えた際に、過電流を防止する機能が給電装置において動作し、PDは給電を受けられなくなるという課題があった。
In the conventional method, when power is supplied with
すなわち、汎用電源からPDに流れる電流は400mAを超えている。したがって、PoEに対応するPSEの電流制限の上限値が上がるよりも前に、PDに給電する電源を汎用電源からPSEに切り替えると、PDに流れる電流は突入電流のために一時的に400mAを超えた電流がPSEから引かれてしまう。そしてPSEにおいて過電流を防止する機能が動作し、PSEからの電力の供給が停止されてしまう。 That is, the current flowing from the general-purpose power source to the PD exceeds 400 mA. Therefore, if the power supply for supplying power to the PD is switched from the general-purpose power supply to the PSE before the upper limit value of the current limit of the PSE corresponding to PoE increases, the current flowing in the PD temporarily exceeds 400 mA due to the inrush current. Current is drawn from the PSE. And the function which prevents an overcurrent operate | moves in PSE, and the supply of the electric power from PSE will be stopped.
このように従来の方法では、電圧が異なる複数の電源を切り替えて受電装置が受電する場合に、電源からの給電が停止されてしまう場合があった。 As described above, in the conventional method, when a power receiving apparatus receives power by switching a plurality of power sources having different voltages, power supply from the power source may be stopped.
上記目的を解決するため、本発明にかかる受電装置は、第1の電源から電力を受電し、出力する電流の量を所定の期間制限する第2の電源から通信線を介して電力を受電する受電手段と、前記受電手段が受電した電力を負荷に出力する出力手段と、前記出力手段が前記負荷に出力する電力を供給する電源が、前記第2の電源から入力された電圧が所定の電圧に達してから前記所定の期間が経過した以後に、前記第1の電源から前記第2の電源に切り替わるように制御する制御手段とを有する。 In order to solve the above object, a power receiving device according to the present invention receives power from a first power source and receives power via a communication line from a second power source that limits the amount of current to be output for a predetermined period. A power receiving means; an output means for outputting the power received by the power receiving means to a load; and a power supply for supplying the power output by the output means to the load. The voltage input from the second power supply is a predetermined voltage. Control means for controlling to switch from the first power source to the second power source after the predetermined period of time has passed.
このようにして、受電装置に接続された複数の電源のうち、給電を受ける電源を切り替えて受電装置が受電する場合、電源切り替え時に電源からの給電が停止されないようにすることができる。 In this way, when the power receiving device receives power by switching the power to be supplied from among a plurality of power sources connected to the power receiving device, the power supply from the power source can be prevented from being stopped when the power is switched.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照して説明を行う。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態における給電システムの構成例を図1に示す。受電装置120は、第1電源101、及び、第2電源102に接続され、それぞれの電源から電力を受電することができる。
<First Embodiment>
A configuration example of a power feeding system according to the first embodiment of the present invention is shown in FIG. The
第1電源101は、電源の立ち上がり時に電流の制限をかけて給電する機能を有さない電源である。例えば第1電源101は、ACアダプタや交流AC電源等の汎用電源とすることができる。第1電源は後述の第2電源102よりも低い電圧で電力を供給する電源であるものとする。例えば第1電源は、ACアダプタを用いてAC100.0VからDC12.0Vを作って給電する電源や、AC100.0VからAC24.0Vの電圧を作って給電する電源などとすることができる。本実施例では、第1電源はDC12.0Vを出力する場合について説明する。
The
第2電源102は、供給する電流の制限をかけて給電する機能を有する電源である。第2電源102は、出力する電流の量を所定の期間制限する。本実施例では、第2電源102は通信線(ネットワーク)を介して受電装置120に接続される。第2電源102は通信線を介して受電装置120に電力を供給する。通信線として、例えば、イーサネット(登録商標)・ケーブルを用いることができる。
The
例えば第2電源102はPoEにおける電力供給装置(PSE、 Power Sourcing Equipment)である。PoEでは、2種類の給電方式を使用することができる。本実施例において、給電方式はいずれの給電方式でもよい。
For example, the
本実施例において、第2電源102は受電装置120へ入力する電圧が所定の電圧に達してから所定時間が経過するまでの間に、第2電源102から所定値以上の電流が流れると、電力の供給を停止する。たとえば、第2電源102から受電装置120へ入力する電圧が42.0Vに達してから80msecが経過するよりも前に、第2電源102から400mA以上の電流が流れると、電力の供給を停止する。
In the present embodiment, the
次に、受電装置120内の電源回路の構成について図1を用いて説明する。
Next, a configuration of a power supply circuit in the
整流部103は第1電源101から電力を受電する。また整流部104は、第2電源102からイーサネット(登録商標)・ケーブル等の通信線を介して電力を受電する。整流部103及び整流部104は、受電部を構成する。整流部103、及び、整流部104は、交流電源を直流に変換する全波整流を行う。整流部103、及び、整流部104として、例えば、ダイオードブリッジを用いることができる。
The
平滑化部105は、整流部103から出力された電流の波形を平滑化する。また、平滑化部106は、整流部104から出力された電流の波形を平滑化する。平滑化部105、及び、平滑化部106として、例えば、コンデンサを用いることができる。
The smoothing
第1検知部107は、第1電源101から電力が供給されたことを検知する。例えば第1検知部107は、汎用電源からの電力の入力の有無を検知する。第1検知部107は、第1電源からの給電が開始されたことを検知すると、昇圧部109に通知を行う。
The
第2検知部108は、第2電源102から後述の負荷部118への給電が可能になったことを検知する。本実施例では、第2電源102の起動後、第2電源102から受電装置120に入力される電圧が所定の電圧(例えば、42.0V)に達すると、スイッチ部111のスイッチがONになる。そして、第2電源102からスイッチ部111以降の回路への給電が可能になる。第2検知部108は、第2電源102から受電装置120に入力される電圧が所定の電圧に達したことを検知する。第2電源102がIEEE802.3at規格に準拠したPSEである場合、この所定の電圧は例えば、IEEE802.3at規格に規定の起動電圧(PD Power supply turn on voltage)である。
The
また第2検知部108は、第2電源102から負荷部118への給電が可能になったことを後述の遅延部110に通知する。また第2検知部108は、第2電源102がユーザの操作等により受電装置120から切り離されたことを検知する。第2検知部108は、第2電源102が受電装置120から切り離されたことを後述の遅延部110に通知する。
Further, the
昇圧部109は、第1電源101から供給された電力の電圧を昇圧する。昇圧部109は昇圧した電圧を第1出力部112に出力する。昇圧部109は、例えば、昇圧回路により構成することができる。本実施例では、昇圧後の電圧が、第2電源102が出力する電圧以上になるように第1電源101の電圧を昇圧する例について説明する。例えば昇圧部109は第1電源101から出力された電圧12.0Vを昇圧して、図1に示したV1間の電圧を57.0Vの電圧にする。
The
遅延部110は、昇圧部109に昇圧を停止させるためのイネーブル信号を、昇圧部109に出力する。ただし、イネーブル信号により昇圧部109の昇圧を必ずしもやめなくともよい。イネーブル信号を昇圧部109が受信した場合に、昇圧部109が出力する電圧が、第2電源102から入力された電圧よりも低い電圧になるようにすればよい。遅延部110がイネーブル信号を昇圧部109に出力するタイミングは後述の制御部116によって制御される。
The
時刻T0から時刻T1までの間に遅延時間を設けることを制御部116が遅延部110に指示した場合について説明する。ここで時刻T0は、第2電源102から受電装置120に入力される電圧が所定の起動電圧に達したことを示す通知(検知信号)を、遅延部110が第2検知部108から受信する時刻である。また時刻T1は、昇圧部109の昇圧を停止させるために、遅延部110がイネーブル信号を出力する時刻である。遅延部110は、第2検知部108から検知信号を受信してから、所定の遅延時間が経過した後に、昇圧部109にイネーブル信号を出力する。
A case where the
一方、T0からT1の間に遅延時間を設けることを制御部116が遅延部110に指示しない場合には、遅延部110は、第2検知部108から検知信号を受信してから所定の遅延時間を待たずに昇圧部109にイネーブル信号を出力する。
On the other hand, when the
第2検知部108から通知を受信した時刻を起点にしてイネーブル信号の出力タイミングを決定する場合に限られず、たとえば後述の受電装置120の分類処理の完了等を起点にして、イネーブル信号を出力するタイミングを決定してもよい。
The enable signal is output not only when the output timing of the enable signal is determined based on the time when the notification is received from the
制御部116は、負荷部118に出力する電力を供給する電源が、第2電源102から入力された電圧が所定の電圧に達してから所定の期間が経過した以後に、第1電源101から第2電源102に切り替わるように制御する。制御部116は、後述の負荷部118の消費電力に応じて遅延部110を制御する。負荷部118の消費電力は、図1に示した後述の測定部115を用いて測定される電流値と、変換部117に入力される電圧値とから決定する。制御部116による制御の詳細は、図3のフローチャートを用いて後述する。
The
スイッチ部111は、第2電源102から供給される電力をスイッチ部111以降の回路に供給可能な状態にするか否かを切り替える。スイッチ部111は、第2電源102から入力された電圧が所定の電圧(例えば、42.0V)に達すると、第2電源102からの電力を第2出力部112に通電可能とする。本実施例においてスイッチ部111は、第2電源102の起動後、第2電源102からスイッチ部111に入力された電圧が所定の起動電圧(例えば、42.0V)に達すると、スイッチをONにする。スイッチがONになると、第2電源102から変換部117への給電が可能になる。スイッチ部111は、例えば、IEEE802.3at規格に準拠したPoE制御デバイスであり、内部にPoE給電スイッチを備えている。
The
ここでIEEE802.3at規格では以下の手順により、PSEからPDの給電が開始される。まず、PSEはPDの検出を行う。PSEは、PSEにイーサネット(登録商標)・ケーブルを介して接続された装置のうち、PoEによって電力を受電することができる受電装置(PD)を検出する処理を行う。PDを検出すると、次にPSEは検出したPDの分類を行う。PDの分類により、PSEがPDに供給する電流値の上限が決定される。PDの検出及び分類を終え、PSEから入力された電圧が所定の起動電圧に達したとPDが判定すると、PSEからPDが有する負荷部118への給電が可能な状態になる。PDの検出及び分類の詳細については、後述する。
Here, in the IEEE 802.3at standard, power supply from the PSE to the PD is started by the following procedure. First, PSE detects PD. The PSE performs a process of detecting a power receiving device (PD) that can receive power by PoE among devices connected to the PSE via an Ethernet (registered trademark) cable. When the PD is detected, the PSE then classifies the detected PD. The upper limit of the current value that the PSE supplies to the PD is determined by the classification of the PD. When the PD is detected and classified and the PD determines that the voltage input from the PSE has reached a predetermined activation voltage, the PSE can supply power to the
スイッチ部111は、上述のPDを検出及び分類するための処理において、PSEから送信される信号に対するPDの応答を出力する。またスイッチ部111は、PDの検出及び分類の処理が完了すると、スイッチをONにして図1のV2に電圧を発生させる。
The
第1出力部112は、整流部103が受電し昇圧部109から出力された電力を、変換部117及び負荷部118に出力する。また第2出力部113は、第2電源102から出力され整流部104が受電した電力を、変換部117及び負荷部118に出力する。第1の出力部及び第2の出力部はそれぞれ、例えばダイオードにより構成することができる。第1の出力部及び第2の出力部に入力された電圧のうち、電圧が高いほうの電力が、変換部117に出力される。したがって、昇圧部109が出力する電力と、第2電源102から入力された電力のうち、より電圧が高い方の電力が変換部117及び負荷部118に供給される。
The
蓄積部114は、第2電源102から出力された電力を蓄積する。蓄積部114に蓄積された電力は、後段の変換部117に供給される。蓄積部114は、例えばコンデンサとすることができる。
The
測定部115は、上述の制御部116が、負荷部118が消費する電流量を取得するために用いられる。測定部115では、例えば抵抗を用いて電流量を測定することができる。あるいは、電流量を測定するための手段として、カレントトランスに代表されるコイルを用いた方式や、ホール素子に代表されるセンサ方式を用いて電流量を測定してもよい。
The
変換部117は、第1電源101及び第2電源102から入力された電圧を所望のDC電圧に変換する。例えば、PSE48.0Vの電圧をトランス(不図示)等によって12.0V電圧等に変換する。変換部117は、負荷部118を他の回路構成から絶縁する。
The
負荷部118は、負荷回路を備える。負荷部118は例えば、ネットワークカメラ等の電子機器が接続されることを想定している。負荷部118は、例えば、撮像画像を生成する撮像装置である。また、負荷部118に、撮像装置の撮像方向を変更するためのモータ、又は、寒冷地等で撮像装置が駆動可能になる温度までカメラを温めるために用いられるヒータ等を含めるようにしてもよい。本実施例では、負荷部118は受電装置120に含まれる場合について説明するがこれに限らない。負荷部118は受電装置120から独立した装置であってもよい。例えば負荷部118は、受電装置120から切り離し可能な装置であってもよい。
The
次に、本実施例に係る電源回路の動作を図2及び図3のフローチャートを用いて説明する。まず、第1電源101からの電力が電源回路に入力されている場合(S201においてYesの場合)について図2を用いて説明する。第1電源101からの電力の入力を第1検知部107が検知すると、昇圧部109の昇圧が開始される(S202)。本実施例において、昇圧部109は、第1電源101から入力された電圧を所定の電圧(例えば、42.0V)よりも高い電圧になるように昇圧する。本実施例では、昇圧部109は例えば、第1電源101から入力された12.0Vの電圧を57.0Vまで昇圧する。
Next, the operation of the power supply circuit according to this embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. First, a case where power from the
第1電源101からの電力が電源回路に入力されており、かつ、第2電源102からの電力が入力されない場合(S203においてNoの場合)、第1電源101からの電力が変換部117及び負荷部118に入力される(S204)。すなわち、第1電源101から出力され、昇圧部109によって昇圧された電圧が、第1出力部112を介して変換部117に印加される。このように、第1及び第2電源のうち第1電源101の電力のみが電源回路に入力される場合、第1電源101からの電力が変換部117に入力される。
When the power from the
第1電源101からの電力が電源回路に入力されている間に、第2電源102が受電装置120に接続された場合(S203においてYesの場合)、第2の電源102が給電を開始するための所定の手順が実行される(S205)。ステップS205の手順が完了していない間(S206においてNoの場合)、ステップS203の処理が繰り返し実行される。ステップS205の処理は、受電装置120の検出処理、及び、分類処理である。ステップS205において実行される手順については後述する。分類処理が完了すると、第2電源102の出力する電圧が給電電圧(例えば、48.0V)まで次第に上昇する。
When the
第2電源102から入力された電圧が所定の電圧(例えば、42.0V)に達したと第2検知部108が判定すると、スイッチ部111はスイッチをONにする(S207)。続いて制御部116の制御により、第1電源101から入力される電力の電圧制御が行われる(S208)。ステップS208では、昇圧部109における昇圧を継続させるか否かを受電装置120の消費電力に応じて判定する。昇圧を停止させると判定された場合、昇圧部109による昇圧は停止し、第1電源101から第1出力部112から出力される電圧は低下する。ステップS208における処理についての詳細は図3を用いて後述する。
When the
ステップS208の処理が完了すると、第1の電源及び第2の電源のうち、ステップS208における制御に応じて決定される電源からの電力が変換部117及び負荷部118に入力される(S209)。ステップS208において、昇圧部109の昇圧を停止すると、第1出力部112から出力される電圧は低下し、第1出力部112から出力される電圧が第2出力部113から出力される電圧よりも低くなる。そして、変換部117及び負荷部118に電力を出力する出力部が第1出力部112から第2出力部113に切り替わる。すなわち、変換部117及び負荷部118に電力を供給する電源が第1電源101から第2電源102に切り替わる。一方、ステップS208において昇圧が停止されない場合には、第1電源101から変換部117及び118への電力供給が継続される。
When the processing in step S208 is completed, power from the power source determined according to the control in step S208 out of the first power source and the second power source is input to the
つぎに、第1電源101から電源回路に電力が入力されない場合(S201においてNoの場合)について説明する。第1電源101からの電力の入力が無く、かつ、第2の電源からの電力が入力された場合(S210においてYesの場合)、ステップS211及びステップS212の処理が実行された後、スイッチ部111がスイッチをONにする(S213)。そして、第2電源102からの電力が変換部117に入力される(S214)。ここでステップS211における処理は、ステップS205における処理と同じなので説明を省略する。
Next, a case where power is not input from the
本実施例では、第2電源102からの電力が電源回路に入力された後、第1電源101からの電力が電源回路に入力されても、第2電源102からの電力が変換部117及び負荷部118に入力され続けるものとする。第2検知部108から第2電源102の検出通知を受信している間は、昇圧部109は第1電源101の電力の昇圧を行わない。そして、第1出力部112及び第2出力部113により、第1電源101(例えば、12.0V)よりも電圧が高い第2電源102(例えば、48.0V)からの電力が優先して変換部117及び負荷部118に入力される。第1及び第2の電源の両方から電力が入力されていない場合には、ステップS201の処理を繰り返す。
In this embodiment, after the power from the
次に、図2に示したステップS205及びステップS211において実行される処理について説明する。本実施例では、IEEE802.3atに規定された手順に従って、第2電源102から受電する場合について説明するが、これに限らない。本実施例において第2電源102は、受電装置120の検出処理、及び、分類処理を行った後、受電装置120に対する給電を開始する。
Next, the process performed in step S205 and step S211 shown in FIG. 2 will be described. In the present embodiment, a case where power is received from the
まず、第2電源102はPoEに対応している受電装置の検出を行う。第2電源102は、所定の抵抗値(例えば、19.0〜26.5KΩ)の抵抗を有する受電装置を、PoEに対応している受電装置として検出する。
First, the
次に、第2電源102は検出した受電装置120の分類を行う。第2電源102は、受電装置120が有する抵抗の抵抗値に応じて、受電装置120に対して給電する電力を決定する。検出処理及び分類処理については、図5(a)(b)を用いて後述する。検出処理、及び、分類処理に用いられる抵抗は、受電装置120のスイッチ部111が有している。
Next, the
本実施例では、第2電源102から受電装置120へ供給する最大電力を受電装置120が選択することができる。受電装置120は、第2電源102(PSE)に給電させる給電タイプとしてType1を選択すると、第2電源102から最大12.95Wまで受電することができる。また受電装置120は、給電タイプとしてType2を選択すると、第2電源102から最大25.5Wまで受電することができる。
In the present embodiment, the
受電装置120の消費電力の分類が完了すると、第2電源102は出力する電力の電圧を上昇させ、受電装置120の分類の結果に応じた電力を受電装置120に出力する。第2電源102が受電装置120に入力する電圧が所定の電圧に達すると、受電装置120のスイッチ部111がONになり、受電装置120に対する電力の供給が開始される。
When the classification of the power consumption of the
次に、図2のステップS208及びステップS209の処理の詳細について図3(a)、(b)、図4(a)及び(b)のフローチャートを用いて説明する。図3(a)に示した処理は、ステップS208において制御部116が実行する処理である。制御部116がプロセッサを内蔵する形態では、図3(a)の処理フローは、図3(a)に示す手順をこのプロセッサに実行させるためのプログラムを示す。このプロセッサはコンピュータであり、不図示の記憶部から読み出したプログラムを実行する。また図3(b)に示したフローチャートは、ステップS209における第1出力部112及び第2出力部113の動作を示す図である。
Next, details of the processing of step S208 and step S209 of FIG. 2 will be described using the flowcharts of FIGS. 3A, 3B, 4A, and 4B. The process illustrated in FIG. 3A is a process executed by the
図4(a)に示した処理は、ステップS208において第2検知部108が実行する処理である。また図4(b)に示した処理は、ステップS208において遅延部110が実行する処理である。遅延部110がプロセッサを内蔵する形態では、図4(b)の処理フローは、図4(b)に示す手順をこのプロセッサに実行させるためのプログラムを示す。このプロセッサはコンピュータであり、不図示の記憶部から読み出したプログラムを実行する。
The process illustrated in FIG. 4A is a process executed by the
まずS208における制御部116の処理について、図3(a)を用いて説明する。第2電源102からの給電が開始されると、制御部116は、測定部115を用いて測定される電流値と、変換部117に入力される電圧値とに基づいた負荷部118の消費電力量の情報を取得する(S301)。
First, the processing of the
次に制御部116は、ステップ301で取得した消費電力が第1の電力以下であるかを判定する(S302)。ここで第1の電力は、給電タイプとして受電装置120が上述のType1を第2電源102に要求した場合に受電することができる電力の上限値である。ここでは、第1の電力は12.95Wである場合について説明する。ステップS301において、消費電力の値によって判定を行うほかに、受電装置120が第2電源102に対して要求した給電タイプがType1であるかType2であるかを判定してもよい。この場合、受電装置120がType1を要求している場合、ステップS302からステップS303に進み、受電装置120がType2を要求している場合、ステップS302からS304に進む。
Next, the
ステップS301で取得した消費電力が第1の電力以下である場合(S302においてYesの場合)、制御部116は、遅延部110を制御して、遅延部110から昇圧部109にイネーブル信号を出力させる。このイネーブル信号は、昇圧部109に昇圧を停止させるための信号である。ステップS303では、制御部116は、遅延部110に所定の遅延時間を待たずにイネーブル信号を出力するように指示する。遅延部110は、第2電源102から入力された電圧が所定の電圧に達したことを示す通知を第2検知部108から受信すると、所定の遅延時間を待たずに昇圧部109の昇圧を停止させる。
When the power consumption acquired in step S301 is equal to or lower than the first power (Yes in S302), the
このようにして、負荷部118の消費電力が所定の電力以下である場合には第2電源102から入力された電圧が所定の電圧に達してから所定の期間内に昇圧部109の昇圧を制限する。ただし制御部116は、ステップS303において遅延部110により設定される遅延時間を待って昇圧部109の昇圧を停止させることとしてもよい。
In this way, when the power consumption of the
昇圧部109による昇圧が停止されると、第1電源101から入力された電力の電圧(例えば、12.0V)よりも第2電源102から入力された電力の電圧(例えば、48.0)が高くなる。従って、第1出力部112及び第2出力部113の動作により、第2電源102からの電圧が変換部117に印加される。このようにして、第2電源102からの電力が変換部117に入力される。このようにして、変換部117及び負荷部118に電力を供給する電源が第1電源101から第2電源102に切り替わる。
When the boosting by the boosting
ここで受電装置120は、第1電源101から入力された電力の電圧を昇圧部109が昇圧した状態から第2電源102へ電源の切り替えを行うため、突入電流の発生を原因として第2電源102が給電を停止してしまうことを防ぐことができる。
Here, since the
例えば、受電装置120が供給を受ける電力が12.95Wである場合に第1電源101の電圧を昇圧して(例えば、57.0Vに昇圧して)給電すると、およそ0.23A(≒12.95W/57.0V)の電流が受電装置に流れる。また、受電装置120が供給を受ける電力が12.95Wである場合に第2電源102(例えば、48.0V)により給電すると、およそ0.27A(≒12.95W/48.0V)の電流が受電装置に流れる。
For example, when the power received by the
受電装置120が第1電源101から受電する状態から第2電源102から受電する状態に切り替えると、切り替え後も一時的に0.23Aの突入電流が受電装置120に流れる。その後、受電装置120に0.27Aの電流が流れるようになる。
When the
このとき、突入電流の電流量(0.23A)は第2電源102の電流制限値(400mA)を超えないので、突入電流が発生しても、第2電源102は給電を停止しない。このようにして、第2電源102が給電を停止しないようにしつつ、変換部117に電力を入力する電源を第1電源101から第2電源102に切り替えることができる。
At this time, since the amount of inrush current (0.23 A) does not exceed the current limit value (400 mA) of the
図3(a)の説明に戻る。ステップS301で取得した消費電力が第1の電力より大きい場合(S302においてNoの場合)、ステップS301で取得した消費電力が第2の電力より大きいか判定する(S304)。ここで第2の電力は、例えば、第2電源102が上述のType2を要求する受電装置120に対して給電可能な電力の上限の電力である。取得した消費電力が第2の電力より大きい場合(S304においてYesの場合)、制御部116は昇圧部109による昇圧を継続させる(S305)。
Returning to the description of FIG. If the power consumption acquired in step S301 is greater than the first power (No in S302), it is determined whether the power consumption acquired in step S301 is greater than the second power (S304). Here, the second power is, for example, an upper limit power that can be supplied to the
この場合、第1電源101から出力され、昇圧部109により昇圧された電圧(例えば、57.0V)は、第2電源102からの電圧(例えば、48.0V)よりも高い。したがって、第1出力部112及び第2出力部113の動作により、第1電源101から出力され、昇圧部109により昇圧された電圧が変換部117に印加される。このようにして、第1電源101からの電力が変換部117及び負荷部118に入力される。
In this case, the voltage (for example, 57.0V) output from the
このようにして、受電装置120の消費電力が、第2電源102がType2で受電装置120に対して供給可能な電力より大きい場合には、第1電源101からの給電が継続するようにすることができる。例えば、受電装置120の消費電力が、PoEのType2で給電できる電力量よりも大きい場合には、汎用電源から受電するようにすることができる。
In this way, when the power consumption of the
次にステップS301で取得した消費電力が第1の電力よりも大きく、第2の電力以下である場合(S304においてNoの場合)について説明する。例えば、受電装置120の消費電力が、Type1で受電できる電力よりも大きく、Type2で受電できる電力以下である場合が該当する。すなわち、受電装置120が要求する給電タイプが、Type2である場合が該当する。
Next, a case where the power consumption acquired in step S301 is greater than the first power and equal to or less than the second power (in the case of No in S304) will be described. For example, the case where the power consumption of the
制御部116は、遅延部110に対して、所定の期間が経過した後にイネーブル信号を昇圧部109に出力するように指示する(S306)。ここで所定の期間とは、第2電源102から入力された電圧が所定の起動電圧に達したことを第2検知部108が遅延部110に通知してから所定時間経過するまでの期間である。本実施例では、所定時間は100.0msecである例について説明する。
The
このようにして、第2電源102が出力する電圧が所定の電圧(例えば、42.0V)に達してから所定時間(例えば、100.0msec)経過後に昇圧部109による昇圧を停止させる。このように、負荷部118の消費電力が所定の電力より大きい場合には、第2の電源から入力された電圧が所定の電圧に達してから所定の期間が経過した以後に、昇圧部109の昇圧を制限する。
In this manner, the boosting by the boosting
ここで昇圧部109の昇圧を停止して、昇圧部109の出力電圧が第1電源の出力12.0Vまで落とさなくてもよい。制御部116は、昇圧部109が出力する電圧が第2電源102から入力された電圧よりも高い第1の電圧から、第2電源102から入力された電圧よりも低い第2の電圧になるように昇圧部109の昇圧を制限すればよい。
Here, the boosting of the boosting
また、昇圧部109の昇圧を制限するタイミングは、第2電源102が出力する電圧が所定の電圧に達してから所定時間が経過する前であってもよい。昇圧部109の昇圧を制限することにより、変換部117以降の回路に電力を入力する電源が第1電源101から第2電源102に切り替わる。この電源の切り替わるタイミングが、第2電源102が出力する電圧が所定の電圧に達してから所定時間が経過した以後であればよい。
Further, the timing for limiting the boosting of the boosting
本実施例では制御部116の制御により、変換部117に電力を入力する電源は、第2電源102が出力する電圧が所定の電圧に達してから所定時間経過後に、第1電源101から第2電源102に切り替わる。
In the present embodiment, the power source that inputs power to the
上述の通り、第2電源102から入力された電圧が所定の電圧(例えば、42.0V)に達してから80msecが経過するよりも前に、第2電源102から400mA以上の電流が流れると、電力の供給を停止する。第2電源102から入力された電圧が所定の電圧に達してから80msecが経過した以後は、第2電源102が出力する電流の上限が400mA以上に引き上げられる。例えば、引き上げられた後の電流の上限は、684mAとすることができる。
As described above, if a current of 400 mA or more flows from the
受電装置120の消費電力が第1の電力よりも大きい場合、第1電源101から第2電源102への切り替え後に400mA以上の突入電流が発生する場合がある。例えば、受電装置120の消費電力が25.0Wの場合、第1電源101の電圧を昇圧して給電している間は、およそ0.438A(≒25.0W/57.0V)の電流が受電装置120に流れる。そして、第1電源101から第2電源102への切り替え後に0.438Aの突入電流が発生する。
When the power consumption of the
しかし、本実施例によれば、変換部117に電力を供給する電源が、第2電源102が出力する電圧が所定の電圧に達してから100.0msec経過後に、第1電源101から第2電源102に切り替わるようにする。すなわち、400mA以上の電流が流れても第2電源102が給電を停止しない状態に切り替わってから、電源の切り替えを行う。
However, according to the present embodiment, the power source that supplies power to the
このようにして、第2電源102が給電を停止しないようにしつつ、変換部117に電力を入力する電源を第1電源101から第2電源102に切り替えることができる。
In this way, the power source that inputs power to the
次に、第1出力部112及び第2出力部113の動作について図3(b)を用いて説明する。昇圧部109の昇圧が停止すると(S310においてYesの場合)、昇圧部109から出力される電圧が、第2電源102から入力される電圧よりも低くなる。そして、第2電源102電源から入力された電力が、変換部117以降の回路に出力される(S311)。一方、昇圧部109の昇圧が継続する場合(S310においてNoの場合)、昇圧部109から出力される電圧が、第2電源102から入力された電圧よりも高い状態が維持される。この場合、昇圧部109から出力された電力が、変換部117以降の回路に供給される(S312)。
Next, operations of the
次にステップS208における第2検知部108が実行する処理を、図4(a)に示す。第2検知部108は、第2電源102から入力された電力の電圧が所定の電力(例えば、42.0V)に達したことを検知すると(S401においてYesの場合)、遅延部110に通知を行う。一方、第2電源102から入力された電力の電圧が所定の電圧に達していない場合、ステップS401の判定処理を繰り返す。
Next, the process executed by the
次に、ステップS208における遅延部110の処理について、図4(b)のフローチャートを用いて説明する。遅延部110は、第2検知部108から上述の通知を受信した場合(S410においてYesの場合)、制御部116から遅延指示を受けているか判定する(S411)。第2検知部108から通知を受信しない場合は、ステップS410の処理を繰り返す。
Next, the processing of the
ステップS411において制御部116から遅延指示を受信したと判定した場合、第2検知部108からの通知を受信してから所定時間(例えば、100msec)経過後に、イネーブル信号を昇圧部109に出力する(S413)。一方ステップS411において制御部116から遅延指示を受信していないと判定した場合、第2検知部108からの通知を受信してから所定の遅延時間を待たずに、イネーブル信号を昇圧部109に出力する(S414)。
If it is determined in step S411 that a delay instruction has been received from the
次に、図1に示した給電システムにおける電圧、電流の時間変化について図5(a)、(b)、及び(c)を用いて説明する。受電装置120が第1電源101から受電を開始した後に、第2電源102が受電装置120に接続された場合の電圧の変化を図5(a)に示す。図5(a)のグラフにおいて横軸は時間軸[msec]、縦軸は電圧[V]を示す。
Next, temporal changes in voltage and current in the power supply system shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 5 (a), (b), and (c). FIG. 5A shows a change in voltage when the
点線L1は第1電源101から入力された電力であって第1出力部112に入力される電力の電圧の変化を示す。すなわち点線L1は、昇圧部109から出力される出力電圧の変化を示す。また、実線L2は第2電源102から出力される電圧の変化を示す。
A dotted line L <b> 1 indicates a change in voltage of power input from the
まず第1電源101から第1出力部112に入力される電圧の変化(L1)について説明する。図5(a)では、第1電源101が0.0msecの時刻に受電装置120に接続された場合について説明する。第1電源101が受電装置120に接続されたことを第1検知部107が検知すると、第1検知部107は昇圧部109に昇圧を開始させる。昇圧部109は、第1電源101が出力する第1の電圧(例えば、12.0V)を、第2電源102の所定の起動電圧(42.0V)よりも高い電圧(例えば、57.0V)まで、昇圧する。
First, a change (L1) in voltage input from the
第1電源101から受電装置120に給電がなされており、第2電源102が接続されていない状態のとき、第1出力部112には昇圧部109で昇圧された電圧が印加される。本実施例では、第1電源101から入力され、昇圧部109により57.0Vに昇圧された電圧が第1出力部112に印加される。
When power is supplied from the
つぎに第2電源102が受電装置120に接続されると、L2について後述するように、第2電源102は受電装置120の検出処理、分類処理が完了した後、出力する電圧を上昇させる。後述のように、第2電源102から入力された電圧が所定の起動電圧に達したとスイッチ部111が判定した時刻T0には第1出力部112からの電力が変換部117及び負荷部118に供給され続ける。
Next, when the
第2電源102が出力する電圧が起動電圧に達してから所定時間(例えば、100msec)経過した時刻T1において、昇圧部109による昇圧が停止される。この処理は、制御部116が遅延部110を制御することにより実現される。そして、第1電源101から第1出力部112に印加される電圧は次第に低下し、昇圧前の電圧(例えば、12.0V)になる。
Boosting by the boosting
第1出力部112に印加される電圧が第2出力部113に印加される電圧(例えば、48.0V)を下回る時点T2で、変換部117に電力を供給する電源は第1電源101から第2電源102に切り替わる。
At time T2 when the voltage applied to the
その後、ユーザ操作等によって第2電源102が受電装置120から切り離されると、第1電源101は受電装置120への給電を再開する。第2電源102が受電装置120から切り離されたことを第2検知部108がT3において検知すると、検知結果が遅延部110に通知される。制御部116は、第2電源102が受電装置120から切り離されたことを示す情報を第2検知部108から受信すると、遅延部110を介して昇圧部109に昇圧を再開させる。この場合、遅延部110による昇圧開始指示の遅延制御は行われず、所定の遅延時間を待たずに昇圧部109の昇圧を再開させる。昇圧部109の昇圧により、第1電源101から出力された電力の電圧は再び57.0Vまで上昇する。
Thereafter, when the
次に、第2電源102が出力する電圧の変化(L2)について説明する。第2電源102は、ネットワークに接続されるとはじめに受電装置120の検出処理を行う。第2電源102は、所定の抵抗値(例えば、19.0〜26.5KΩ)の抵抗を有する受電装置120を検出する。本実施例においてこの抵抗はスイッチ部111に含まれる。本実施例では第2電源102は、25KΩの抵抗を有する受電装置120を検出する。
Next, a change (L2) in the voltage output from the
本実施例において、第2電源102は2.8Vから10Vの間の検出電圧V1、及び、検出電圧V2を順次出力する。V1及びV2は、第2電源102の給電手順に対応する受電装置120を検出するために、第2電源102が出力する検出信号である。本実施例では、電圧V1は2.81V以上6.90V以下の範囲内の電圧であるものとする。例えば、V1は6.0Vとすることができる。また、電圧V2は6.9V以上10.1V以下の範囲内の電圧であるものとする。例えば、V2は7.0Vとすることができる。
In the present embodiment, the
第2電源102は、V1を出力した際の電流値I1を測定する。また、第2電源102は、V2を出力した際の電流値I2を測定する。そして、I1とI2の差をV1とV2の差で割った値から、受電装置が有する抵抗の抵抗値を測定する。この測定が、第2電源102による受電装置120の検出処理に相当する。
The
受電装置120のスイッチ部111は上述の抵抗を有し、第2電源102から所定の電圧V1及びV2が出力されると、所定の電流I1及びI2を通信線を介して第2電源102に出力する。このようにして、受電装置120が、第2電源102の給電対象の受電装置120として検出される。電流I1及びI2は、第2電源102の給電手順に対応して受電を行う受電装置120であることを示す第1の応答である。
The
次に第2電源102は検出した受電装置120の分類を行う。第2電源102は、受電装置120が有する抵抗の抵抗値に応じて、受電装置120が受給できる電力を決定する。
Next, the
本実施例では、分類処理において第2電源102が電圧を2回出力する例について説明する。IEEE802.3at規格では給電電力を最大25.5wとして、給電する電力量に応じて給電量を5つのクラスに分類できる。
In the present embodiment, an example in which the
本実施例において、分類処理において第2電源102から出力される分類電圧のハイサイド(上端)の電圧は14.5V以上20.5V以下の電圧範囲であるものとする。また本実施例において、分類処理において第2電源102から出力される分類電圧のローサイド(下端)の電圧は6.9Vから10.1Vの電圧範囲で印加される。第2電源102は、所定の分類電圧を出力した際の電流値を測定する。そして測定した電流値に対応する電力量を、受電装置120に給電する電力量として決定する。給電電力の決定が、第2電源102による受電装置120の分類処理に相当する。この所定の分類電圧(分類信号)に対して受電装置120が出力する電流は、受電装置120に接続された負荷が必要とする電力に応じた第2の応答である。
In this embodiment, it is assumed that the high-side (upper end) voltage of the classification voltage output from the
または第2電源102は、上述したような物理層での通信による受電装置120の分類に替えて、データリンク層での通信による受電装置120の分類を行うこととしてもよい。あるいは、第2電源102は物理層の通信及びデータリンク層での通信を併用して、受電装置120の分類を行うこととしてもよい。
Alternatively, the
分類処理が完了すると、第2電源102は給電処理を開始する。第2電源102は、分類処理が完了すると、42.5V以上57.0V未満(PD Type2の場合)の電圧まで電圧を上昇させる。本実施例では、第2電源102は、48.0Vまで電圧を上昇させるものとする。
When the classification process is completed, the
第2電源102からの電圧が上昇しスイッチ部111がONになっても、第2電源102から出力された電圧(例えば、48.0V)が第1出力部112に印加されている電圧(例えば、57.0V)よりも低い。従って、給電が開始されてもすぐには第2電源102からの電力は変換部117に供給されない。
Even when the voltage from the
第2電源102が出力する電圧が所定の起動電圧(例えば、42.0V)に達するT0から所定時間(例えば、100msec)経過すると、T1において昇圧部109による昇圧が停止される。そして、第1出力部112に印加される電圧が第2出力部113に印加される電圧(例えば、48.0V)を下回る時点T2で、変換部117に電力を供給する電源は第1電源101から第2電源102に切り替わる。
When a predetermined time (for example, 100 msec) has elapsed from T0 when the voltage output from the
このようにして、受電装置120に給電する電源を、第2電源102から出力される電圧が所定の電圧に達してから、所定の時間が経過した後に、第1電源101から第2電源102に切り替えることができる。このようにして制御部116は、負荷部118に出力する電力を供給する電源が、第1の応答(検出信号)及び前記第2の応答(分類信号)を出力した以後に、第1電源101から第2電源102に切り替わるように制御する。
In this way, the power source that supplies power to the
次に、受電装置120が第1電源101から受電している状態で、第2電源102が受電装置120に接続された場合の、第2電源102の電流制限値の推移と、第2電源102から受電装置120に供給される電流値の推移を図5(b)に示す。図5(b)のグラフにおいて横軸は時間軸[msec]、縦軸は電流[mA]を示す。
Next, the transition of the current limit value of the
図5(b)の点線L3は、第2電源102の電流制限値の変化を示す。本実施例において、L3は受電装置120がIEEE802.3at規格のPoEにおける給電タイプとしてType2を選択した場合の電流制限値の変化を示す。L3に示した電流を超える電流が第2電源102から受電装置120に流れると、第2電源102は受電装置120に対する給電を停止する。
A dotted line L3 in FIG. 5B indicates a change in the current limit value of the
第2電源102が受電装置120に接続されてから、第2電源102が出力する電圧が所定の電圧(例えば、42.0V)に達するまでの期間は、制限値は検出処理、及び、分類処理のそれぞれに応じて決められた所定の値である。本実施例においてこの所定の電圧は、受電装置120のスイッチ部111がスイッチをONにする、起動電圧である。
During the period from when the
第2電源102が出力する電圧が起動電圧に達すると、制限値は一時的に引き上げられる。これは受電装置120のスイッチ部111がONなった際に受電装置120に一時的に突入電流が流れるため、制限値を一時的に引き上げるものである。この突入電流は、スイッチ部111がONになった瞬間に、スイッチ部111以降の回路に電流が急激に流れ込むために発生するものである。
When the voltage output from the
続いて、第2電源102が出力する電圧が起動電圧に達してから80msec以上の時間が経過すると、第2電源102の電流制限値が400mAから引き上げられる。
Subsequently, when a time of 80 msec or more has elapsed after the voltage output from the
図5(b)の実線L4は、第2電源102が出力する電流の変化を示す。第2電源102が受電装置120の検出処理、分類処理を行っている期間の電流値は、第2電源102が出力した電圧と受電装置120が保持する抵抗の抵抗値とに応じた電流値となる。
A solid line L4 in FIG. 5B indicates a change in the current output from the
次に、検出処理、及び、分類処理が完了し、受電装置120のスイッチ部111がONになると、一時的に受電装置120において突入電流が発生するため、T0において一時的に第2電源102から大きな電流が流れる。上述のように、第2電源102が出力する電圧が起動電圧(ここでは、42.0V)に達すると、第2電源102の制限値(L3)は一時的に引き上げられるため、突入電流が発生しても、第2電源102は給電を停止しない。しかし、この時点では第2電源102から出力される電圧(48.0V)よりも第1電源101から出力された後昇圧された電圧(57.0V)の方が高い。したがって、第1電源101から変換部117に電力が供給され、第2電源102からは変換部117に電力が供給されない。第2電源102から電力が供給されないため、第2電源102から出力される電流は0mAになる。
Next, when the detection process and the classification process are completed and the
第2電源102が出力する電圧が所定の起動電圧(例えば、42.0V)に達してから所定時間(100msec)が経過すると、受電装置120において昇圧部109が昇圧を停止する。昇圧の停止により、第1電源101から出力された電力の電圧が次第に低下し、T2において第1電源101から出力された電圧が第2電源102の電圧を下回ると、変換部117に電力を供給する電源が第1電源101から第2電源102に切り替わる。従って、T2において第2電源102から電流が流れる。受電装置120が受電する電力を25.0Wとすると、第2電源102に流れる電流の値は、およそ0.521A(≒25.0W/48.0V)である。
When a predetermined time (100 msec) elapses after the voltage output from the
本実施例において、第2電源102は電圧が所定の起動電圧に達してから所定期間、制限電流値を400mAとしている。そして所定期間(たとえば、80msec)経過後、第2電源102は制限電流値を400mAより大きな電流値に切り替える。この所定期間が経過した後に、第2電源102から変換部117への給電が開始されるため、第2電源102は制限電流値を超えることなく、給電することができる。
In this embodiment, the
すなわち本実施例によれば、第2電源102の電流制限値がT4において引き上げられた後、T2において電源が第1電源101から第2電源102に切り替わる。したがって、第2電源102から流れる電流値が、第2電源102の電流制限を超えないようにして、電源の切り替えを行うことができる。このようにして、電源の切り替え時に第2電源102が給電を停止することを防ぐことができる。
That is, according to the present embodiment, after the current limit value of the
次に、受電装置120に流れる電流の変化について、図5(c)を用いて説明する。図5(c)に示したL5は、受電装置120の変換部117及び負荷部118に流れる電流の値の変化を示している。
Next, a change in the current flowing through the
第1電源101から出力された電圧が昇圧された状態である場合には、受電装置120には第1電源101からの電力が供給される。受電装置120が消費する電力が例えば25.0Wであり、第1電源101が出力する電圧が57.0Vである場合、受電装置120にはおよそ0.439A(≒25.0W/57.0V)の電流が流れる。
When the voltage output from the
T1において昇圧部109による昇圧が停止され、第1電源101からの電圧が低下し始めると、それに反比例して、第1電源101から受電装置120に流れる電流の値は上昇する。そして第1電源101からの電圧が更に低下し、受電装置120に給電する電源が第2電源102に切り替わると、受電装置120には、第2電源102の電圧に応じた値の電流が流れる。例えば受電装置120が消費する電力が25.0Wであり、第2電源102が出力する電圧が48.0Vである場合、受電装置120にはおよそ0.521A(≒25.0W/48.0V)の電流が流れる。
When the boosting by the boosting
その後、例えばユーザにより第2電源102が受電装置120から切り離されると、受電装置120に給電を行う電源は第2電源102から第1電源101に切り替わる。電源が第1電源101に切り替わると、受電装置120に入力される電圧が、第2電源102の電圧(48.0V)から第1電源101の電圧(12.0V)に一時的に低下する。それに応じて、第1電源101から受電装置120に流れる電流は一時的に上昇する。そして昇圧部109による昇圧の再開により、第1電源101から出力された電力の電圧が上昇し始めると、それに伴って第1電源101から受電装置120に流れる電流は低下する。昇圧された第1電源101からの電圧が57.0Vに達すると、受電装置120には、およそ0.439A(≒25.0W/57.0V)の電流が流れる。
Thereafter, for example, when the
第2電源102が受電装置120から切り離されると、第2電源102からの電圧、電流は即落ちることとなるが、図1の蓄積部114に蓄積された電力を用いて、受電装置120は起動し続けることができる。ここで、蓄積部114に蓄積されている電力は、第2電源102から受電装置120が電力を受電している間に、第2電源102からの電力が蓄積部114に充電されたものである。
When the
このようにして本実施例によれば、電圧が異なる複数の電源を切り替えて受電装置が受電する場合に、電源からの給電が停止されないようにすることができる。また本実施例によれば、第2電源102の過電流制限を超えることなく、受電装置120が電力の供給を受ける電源を、第1電源101から第2電源102に切り替えることができる。また本実施例によれば、例えば、ネットワークカメラなどの、常時起動させて連続撮影・記録を行うことが必要とされる受電機器においても、電源の遮断によって撮影が中断してしまうことを防ぐことができる。
As described above, according to the present embodiment, when the power receiving apparatus receives power by switching a plurality of power sources having different voltages, it is possible to prevent power supply from the power source from being stopped. Further, according to the present embodiment, the power source to which the
<第2の実施形態>
第2の実施例では、図6に示すように、図1を用いて説明した受電装置120の各構成に加えて、受電装置120が処理部600を有する場合について説明する。処理部600は図2から図4のフローチャートに示した処理を受電装置120の各構成に実行させる制御を行う。処理部600は例えば、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサにより構成することができる。処理部600がプロセッサとして構成される場合、処理部600は記憶部601に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、図6に示した電源回路の動作を制御する。
<Second Embodiment>
In the second embodiment, as illustrated in FIG. 6, a case where the
処理部600は、第1検知部107から第1の信号を受信する。この信号は、第1電源101が受電装置120に接続されたことを検知した場合に第1検知部107が出力する信号である。また処理部600は、第2検知部108から第2の信号を受信する。この第2の信号は、第2電源102から受電装置120に入力される電圧が所定の起動電圧に達したことを検知した場合に第2検知部108が出力する信号である。また処理部600は、スイッチ部111からの信号を受信する。図6に示した他の構成は実施例1において説明した内容と同様であるため、説明を省略する。
The
図2のステップS201において、処理部600は、第1検知部107からの検知信号に基づいて、第1電源101から電力を受電しているか否かを判定する。図2のステップS203、及び、ステップS210において、処理部600は、第2検知部108からの検知信号に基づいて、第2電源102が受電装置120に接続されたかを判定する。また図2のステップS206、及び、ステップS212において、第2の検知部からの信号に基づいて、第2電源102から給電を受けることが可能になったか否かを判定する。図2から図4示したその他の処理については、実施例1において説明した内容と同様であるため、説明を省略する。
In step S <b> 201 of FIG. 2, the
本実施例によれば、第1の実施形態と同様に、電圧が異なる複数の電源を切り替えて受電装置が受電する場合に、電源からの給電が停止されないようにすることができる。 According to the present example, similarly to the first embodiment, when the power receiving apparatus receives power by switching a plurality of power sources having different voltages, it is possible to prevent power supply from the power source from being stopped.
以上の実施例では、第1電源101と第2電源102が同時に接続されている場合、第2電源102から優先して受電するように電源を切り替える例について説明したが、これに限らない。処理部600が、受電装置120が受電可能な電源のうちから適切な電源を選択することとしてもよい。
In the above embodiment, an example has been described in which the power source is switched so as to receive power preferentially from the
処理部600は、第1検知部107、及び、第2検知部108から受信した信号に基づいて、受電装置120に接続されている電源を判定する。さらに処理部600は、スイッチ部111から受信した信号に基づいて、第2電源102の給電タイプ(例えば、Type1及びType2)を判定する。
The
処理部600は、受電装置120の負荷部118が第1電源101から受電している状態から、第2電源102から受電する状態に切り替える場合、昇圧部109による昇圧を停止させる指示を行う。例えば処理部600は、第2検知部108を介して遅延部110から昇圧部109にイネーブル信号を出力させることにより、昇圧部109による昇圧を停止させる。昇圧部109の昇圧を停止させることにより、図3(b)を用いて説明したように、負荷部118に電力を供給する電源が第1電源101から第2電源102に切り替わる。
The
また処理部600は、受電装置120の負荷部118が第2電源102から受電している状態から、第1電源101から受電する状態に切り替える場合、昇圧部109による昇圧を開始させる。例えば処理部600は、第1検知部107を介して昇圧部109の昇圧を開始させる指示を行う。昇圧部109による昇圧が開始され、昇圧部109から出力される電圧が第2電源102から入力される電圧を上回ると、負荷部118に電力を供給する電源が第2電源102から第1電源101に切り替わる。
Further, the
さらに処理部600は、スイッチ部111を制御して、第2電源102の給電タイプを切り替えさせることができる。
Furthermore, the
このようにして、受電装置120が受電可能な電源のうちから適切な電源を選択して、負荷部118に電力を供給させることができる。
In this manner, it is possible to select an appropriate power source from among the power sources that can be received by the
このように本発明は状況に応じて消費電力が変動する受電装置120に対しても適用することができる。例えば、ネットワークカメラにおいて、カメラ本体の他に、人感センサ等のセンサ、照明機器、カメラの撮像方向を変化させるための駆動部、ヒータなどの使用状況に応じて消費電力が変動する。このような消費電力の変動に応じて、第1電源101から受電するか第2電源102から受電するかを切り替える場合にも、本発明によれば、電源からの給電が中断されることなく電源の切り替えを行うことができる。あるいは、ユーザからの指示に応じて処理部600が電源を切り替える制御を行うこととしてもよい。尚、本発明はこれらの特定の実施形態に限られるものではなく、上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。例えば、上述の処理部600の処理の一部又は全体を制御部116が行うこととしてもよい。
Thus, the present invention can also be applied to the
101 第1電源
102 第2電源
120 受電装置
109 昇圧部
110 遅延部
112 第1出力部
113 第2出力部
116 制御部
101
Claims (15)
前記受電手段が受電した電力を負荷に出力する出力手段と、
前記出力手段が前記負荷に出力する電力を供給する電源が、前記第2の電源から入力された電圧が所定の電圧に達してから前記所定の期間が経過した以後に、前記第1の電源から前記第2の電源に切り替わるように制御する制御手段と
を有することを特徴とする受電装置。 Power receiving means for receiving power from a first power source and receiving power via a communication line from a second power source for limiting a predetermined amount of current to be output;
Output means for outputting the power received by the power receiving means to a load;
The power source that supplies the power output from the output means to the load is supplied from the first power source after the predetermined period has elapsed since the voltage input from the second power source has reached a predetermined voltage. And a control means for controlling to switch to the second power source.
前記制御手段は、前記昇圧手段が出力する電圧が前記第2の電源から入力された電圧よりも高い第1の電圧から、前記第2の電源から入力された電圧よりも低い第2の電圧になるように前記昇圧手段の昇圧を制限し、前記出力手段が前記負荷に出力する電力を供給する電源が前記所定の期間が経過した以後に前記第1の電源から前記第2の電源に切り替わるように制御することを特徴とする請求項1に記載の受電装置。 Boosting means for boosting a voltage input from the first power supply and outputting the boosted voltage to the output means;
The control means changes the voltage output from the boosting means from a first voltage higher than a voltage input from the second power supply to a second voltage lower than a voltage input from the second power supply. The boosting of the boosting means is limited so that the power supply that supplies the power output from the output means to the load is switched from the first power supply to the second power supply after the predetermined period has elapsed. The power receiving device according to claim 1, wherein the power receiving device is controlled as follows.
前記制御手段は、前記負荷の消費電力が所定の電力より大きい場合には、前記第2の電源から入力された電圧が前記所定の電圧に達してから前記所定の期間が経過した以後に、前記昇圧手段の昇圧を制限し、前記負荷の消費電力が前記所定の電力以下である場合には前記第2の電源から入力された電圧が前記所定の電圧に達してから前記所定の期間内に前記昇圧手段の昇圧を制限することを特徴とする請求項1に記載の受電装置。 Boosting means for boosting a voltage input from the first power supply and outputting the boosted voltage to the output means;
When the power consumption of the load is greater than a predetermined power, the control means, after the predetermined period has elapsed since the voltage input from the second power source reaches the predetermined voltage, Boosting of the boosting means is limited, and when the power consumption of the load is equal to or lower than the predetermined power, the voltage input from the second power source reaches the predetermined voltage and the predetermined time period is within the predetermined period. The power receiving device according to claim 1, wherein boosting of the boosting unit is limited.
前記制御手段は、前記出力手段が前記負荷に出力する電力を供給する電源が、前記応答手段が前記第1の応答及び前記第2の応答を出力した以後に、前記第1の電源から前記第2の電源に切り替わるように制御することを特徴とする請求項1に記載の受電装置。 In response to the detection signal output from the second power source, a first response indicating that the power receiving device receives power corresponding to the power supply procedure of the second power source is sent via the communication line to the second response. The second response corresponding to the power required by the load connected to the power receiving device is output via the communication line to the classification signal output from the second power source and output from the second power source. Response means for outputting to the power source of
The control means includes: a power supply that supplies power output from the output means to the load; and after the response means outputs the first response and the second response, from the first power supply to the first power supply. 2. The power receiving device according to claim 1, wherein the power receiving device is controlled to be switched to a power source of 2.
前記出力手段は、前記負荷として前記生成手段に電力を出力することを特徴とする請求項1に記載の受電装置。 Having generating means for generating a captured image;
The power receiving apparatus according to claim 1, wherein the output unit outputs power to the generation unit as the load.
第1の電源から電力を受電し、前記第2の電源から通信線を介して電力を受電する受電手段と、
前記受電手段が受電した電力を負荷に出力する出力手段と、
前記出力手段が前記負荷に出力する電力を供給する電源が、前記第2の電源から入力された電圧が所定の電圧に達してから前記所定の期間が経過した以後に、前記第1の電源から前記第2の電源に切り替わるように制御する制御手段と
を有することを特徴とする給電システム。 A second power source that limits the amount of current to be output for a predetermined period;
Power receiving means for receiving power from a first power source and receiving power from the second power source via a communication line;
Output means for outputting the power received by the power receiving means to a load;
The power source that supplies the power output from the output means to the load is supplied from the first power source after the predetermined period has elapsed since the voltage input from the second power source has reached a predetermined voltage. And a control means for controlling to switch to the second power source.
出力する電流の量を所定の期間制限する第2の電源から通信線を介して電力を受電する第2の受電ステップと、
受電した電力を出力手段が負荷に出力する出力ステップと、
前記出力ステップにおいて前記負荷に出力する電力を供給する電源が、前記第2の電源から入力された電圧が所定の電圧に達してから前記所定の期間が経過した以後に、前記第1の電源から前記第2の電源に切り替わるように制御する制御ステップと
を有することを特徴とする受電装置の制御方法。 A first power receiving step for receiving power from a first power source;
A second power receiving step of receiving power via a communication line from a second power source that limits the amount of current to be output for a predetermined period;
An output step in which the output means outputs the received power to the load; and
In the output step, a power source that supplies power to be output to the load is supplied from the first power source after the predetermined period has elapsed since the voltage input from the second power source has reached a predetermined voltage. And a control step of controlling to switch to the second power source.
前記制御ステップにおいて、前記昇圧手段が出力する電圧が前記第2の電源から入力された電圧よりも高い第1の電圧から、前記第2の電源から入力された電圧よりも低い第2の電圧になるように前記昇圧手段の昇圧を制限して、前記出力手段が前記負荷に出力する電力を供給する電源が前記所定の期間が経過した以後に前記第1の電源から前記第2の電源に切り替わるように制御することを特徴とする請求項8に記載の制御方法。 The boosting means has a boosting step of boosting the voltage input from the first power source and outputting the boosted voltage to the output means;
In the control step, the voltage output from the boosting unit is changed from a first voltage higher than a voltage input from the second power supply to a second voltage lower than a voltage input from the second power supply. The boosting of the boosting means is limited so that the power supply that supplies the power output from the output means to the load is switched from the first power supply to the second power supply after the predetermined period has elapsed. The control method according to claim 8, wherein control is performed as follows.
前記制御ステップにおいて、前記負荷の消費電力が所定の電力より大きい場合には、前記第2の電源から入力された電圧が前記所定の電圧に達してから前記所定の期間が経過した以後に、前記昇圧手段の昇圧を制限し、前記負荷の消費電力が前記所定の電力以下である場合には前記第2の電源から入力された電圧が前記所定の電圧に達してから前記所定の期間内に前記昇圧手段の昇圧を制限することを特徴とする請求項8に記載の制御方法。 The boosting means has a boosting step of boosting the voltage input from the first power source and outputting the boosted voltage to the output means;
In the control step, when the power consumption of the load is larger than a predetermined power, the voltage input from the second power source reaches the predetermined voltage, and after the predetermined period has elapsed, Boosting of the boosting means is limited, and when the power consumption of the load is equal to or lower than the predetermined power, the voltage input from the second power source reaches the predetermined voltage and the predetermined time period is within the predetermined period. 9. The control method according to claim 8, wherein boosting of the boosting means is limited.
前記第2の電源が出力した分類信号に対して、前記受電装置に接続された負荷が必要とする電力に応じた第2の応答を前記通信線を介して前記第2の電源に出力する第2の応答ステップとを有し、
前記制御ステップにおいて、前記出力ステップにおいて前記負荷に出力する電力を供給する電源が、前記第1の応答及び前記第2の応答を出力した以後に、前記第1の電源から前記第2の電源に切り替わるように制御することを特徴とする請求項8に記載の制御方法。 In response to the detection signal output from the second power source, a first response indicating that the power receiving device receives power corresponding to the power supply procedure of the second power source is sent via the communication line to the second response. A first response step of outputting to a power source of
A second response corresponding to the power required by the load connected to the power receiving device is output to the second power source via the communication line in response to the classification signal output from the second power source. Two response steps;
In the control step, the power source that supplies the power to be output to the load in the output step outputs the first response and the second response, and then the first power source to the second power source. The control method according to claim 8, wherein the control is performed so as to be switched.
前記出力手段が前記負荷に出力する電力を供給する電源が、前記第2の電源から入力された電圧が所定の電圧に達してから前記所定の期間が経過した以後に、前記第1の電源から前記第2の電源に切り替わるように制御する制御手順
を実行させるためのプログラム。 Power is received from the first power source and the amount of current to be output is limited for a predetermined period. The power receiving unit receives power from the second power source via the communication line, and outputs the power received by the power receiving unit to the load. A computer having output means for
The power source that supplies the power output from the output means to the load is supplied from the first power source after the predetermined period has elapsed since the voltage input from the second power source has reached a predetermined voltage. A program for executing a control procedure for controlling to switch to the second power source.
前記第1の電源から入力された電圧を昇圧して前記出力手段に出力するように昇圧手段を制御する昇圧手順を実行させ、
前記制御手順において、前記昇圧手段が出力する電圧が前記第2の電源から入力された電圧よりも高い第1の電圧から、前記第2の電源から入力された電圧よりも低い第2の電圧になるように前記昇圧手段の昇圧を制限して、前記出力手段が前記負荷に出力する電力を供給する電源が前記第1の電源から前記第2の電源に切り替わるように制御するための請求項12に記載のプログラム。 In the computer,
Executing a boosting procedure for controlling the boosting means to boost the voltage input from the first power supply and output the boosted voltage to the output means;
In the control procedure, the voltage output from the booster is changed from a first voltage higher than a voltage input from the second power supply to a second voltage lower than a voltage input from the second power supply. The boosting of the boosting means is limited so that the power supply that supplies the power output from the output means to the load is controlled so that the first power supply is switched to the second power supply. The program described in.
前記第1の電源から入力された電圧を昇圧して前記出力手段に出力するように昇圧手段を制御する昇圧手順を実行させ、
前記制御手順において、前記負荷の消費電力が所定の電力より大きい場合には、前記第2の電源から入力された電圧が前記所定の電圧に達してから前記所定の期間が経過した以後に、前記昇圧手段の昇圧を制限し、前記負荷の消費電力が前記所定の電力以下である場合には前記第2の電源から入力された電圧が前記所定の電圧に達してから前記所定の期間内に前記昇圧手段の昇圧を制限する処理を前記コンピュータに実行させるための請求項12に記載のプログラム。 In the computer,
Executing a boosting procedure for controlling the boosting means to boost the voltage input from the first power supply and output the boosted voltage to the output means;
In the control procedure, when the power consumption of the load is greater than a predetermined power, the voltage input from the second power source reaches the predetermined voltage, and after the predetermined period has elapsed, Boosting of the boosting means is limited, and when the power consumption of the load is equal to or lower than the predetermined power, the voltage input from the second power source reaches the predetermined voltage and the predetermined time period is within the predetermined period. The program according to claim 12, which causes the computer to execute processing for limiting boosting by the boosting unit.
前記第2の電源が出力した検出信号に対して、前記第2の電源の給電手順に対応して受電を行う受電装置であることを示す第1の応答を前記通信線を介して前記第2の電源に出力する第1の応答手順と
前記第2の電源が出力した分類信号に対して、前記受電装置に接続された負荷が必要とする電力に応じた第2の応答を前記通信線を介して前記第2の電源に出力する第2の応答手順とを実行させ、
前記制御手順において、前記出力手段が前記負荷に出力する電力を供給する電源が、前記第1の応答及び前記第2の応答を出力した以後に、前記第1の電源から前記第2の電源に切り替わるように制御する処理を前記コンピュータに実行させるための請求項12に記載のプログラム。 In the computer,
In response to the detection signal output from the second power source, a first response indicating that the power receiving device receives power corresponding to the power supply procedure of the second power source is sent via the communication line to the second response. A first response procedure to be output to the power source and a classification signal output from the second power source, a second response corresponding to the power required by the load connected to the power receiving device is sent to the communication line. A second response procedure for outputting to the second power source via
In the control procedure, after the power source that supplies the power output from the output means to the load outputs the first response and the second response, the first power source changes to the second power source. The program according to claim 12 for causing the computer to execute a process of controlling to switch.
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