KR101534895B1 - 전력 공급 방법, 전력 공급원 설비 보조 방법, 전력 공급원 장치, 전력 공급원 설비의 보조 장치 및 전력 기기 - Google Patents

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Abstract

이더넷 전원 시스템에 의해 지원될 수 있는 전력 기기의 개수를 증가시키기 위해, 본 발명은 전력 기기에 전기 에너지 저장 기기를 갖출 것을 제안했으며, 즉 전력 공급원 설비의 전력 공급 능력을 시간적으로 변화시킬 것을 제안했다. 전력 공급원 설비는 전기 에너지 저장 기기를 충전시키고, 그런 다음 전력 기기는 통상적인 상황에서 전기 에너지 저장 기기에 의해 공급된다. 따라서, 이더넷 전원 시스템에 의해 지원될 수 있는 전력 기기의 개수는 전력 공급원 설비의 전기량의 공급 능력을 증가시키지 않으면서 증가된다. 본 발명의 해결책을 사용하여 전력 공급원 설비의 하드웨어를 변화시킬 필요 없이 그리고 배선을 변화시킬 필요 없이 PoE 시스템 내의 전력 기기의 개수가 증가된다.

Description

전력 공급 방법, 전력 공급원 설비 보조 방법, 전력 공급원 장치, 전력 공급원 설비의 보조 장치 및 전력 기기{METHOD AND APPARATUS FOR INCREASING THE NUMBER OF POWERED DEVICES SUPPORTED BY POWER OVER ETHERNET SYSTEM}
본 발명은 통신 네트워크에 관한 것이며, 특히 이더넷 내의 전력 공급원 설비와 전력 기기에 관한 것이다.
이더넷을 통한 전력(Power Over Ethernet(PoE))은 이더넷의 기존 Cat.5의 배선 기본 구조(wiring fundamental structure)를 변경시키지 않으면서 IP 전화기, WLAN의 액세스 포인트, 웹 카메라 등과 같은 IP 기반 단말기들을 위해 데이터 신호를 송신하면서 그들에게 DC 전원을 제공하는 기술을 지칭한다. PoE 기술은 기존의 구조 배선(structuring wiring)이 안전한 것을 보장하면서 기존의 네트워크의 적절한 운용을 보장하며, 비용을 최대한으로 절감할 수 있다.
PoE는 랜을 통한 전력(Power over LAN) 또는 액티브 이더넷(Active Ethernet)으로 또한 지칭되며, 종종 이더넷 전력 공급(Ethernet powering)으로도 또한 지칭된다. 그것은 기존의 표준 내의 이더넷 송신 케이블을 이용하여 데이터 및 전력을 동시에 송신하는 표준 사양이며, 기존의 이더넷 시스템 및 사용자와 호환 가능성을 유지한다. IEEE 802.3af 표준은 PoE에 대한 표준 기반이며, 그것은 IEEE 802.3의 기반상에 네트워크 케이블을 통해 직접 전력 공급하는 것에 관련된 표준을 추가하고, 그것은 기존의 이더넷 표준의 확장이다. 그리고, 그것은 전원 분배에 대한 첫 번째 국제 표준이다.
완전한 이더넷 전원 시스템은 전력 공급원 설비(power sourcing equipment(PSE)) 및 전력 기기(powered device(PD))를 포함하고, 그들 사이의 접촉은 설비 유형, 소비 레벨 및 전력 기기에 대한 접속 상황 등에 대한 정보를 위한 IEEE 802.3af에 기반하여 설정되며, 이를 기초로 전력 공급원 설비는 이더넷을 통해 전력 기기에 전력을 공급하는 것을 제어한다.
전형적인 이더넷 전원 시스템의 토폴로지는 도 1에 도시되어 있다. 전력 공급원 설비(1), 예를 들어 전원을 갖는 허브는 LAN의 꼬임 쌍선(twisted pair)에게 전원을 제공한다. 꼬임 쌍선의 단부에서, 전원은 IP 전화기, 무선 액세스 포인트, 카메라 및 다른 기기를 포함하는 전력 기기(2)를 구동하기 위해 사용된다.
이제, 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 이더넷 송신 케이블을 사용하여 PoE 호환 가능한 전력 기기에게 DC 전력을 제공하기 위한 방법들이 각각 도시되어 있는데, 즉
한 방법은 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 PoE 기능이 내측에 설치되어 있는 PoE 스위치/허브를 포함하는 "단부 스팬(End-Span)"(또는 종점)이며, 여기에는 두 개의 방법이 포함되는데, 도 2a에 도시된 방법 A에서, 전력 송신은 데이터를 송신하지 않는 아이들 핀(idle pin)을 사용하며, 도 2b에 도시된 방법 B에서, DC 전류는 데이터를 송신하기 위해 사용되는 케이블을 통해 송신되며, 전력 송신 및 데이터 송신이 동일한 케이블을 공유하므로, 전력 송신을 위해 특정 케이블을 구성하는 것이 더 이상 필요하지 않다.
또 다른 방법은 도 2c에 도시된 바와 같이 전통적인 이더넷 스위치와 전력 기기 사이에 PoE 기능을 갖는 기기를 삽입하기 위한 "미드 스팬(Midspan)"이고, 삽입된 기기는 방법 A를 적용하며, 전력 송신은 도 2c 내의 전력 공급원 설비(1)와 같이 데이터를 송신하지 않고 있는 아이들 핀을 사용한다.
전력 공급원 설비에 대해, 이더넷 내의 전원 공급 절차는 다음과 같이 설명될 수 있다.
1. 검출
시작할 때, 전력 공급원 설비의 케이블의 단부가 IEEE 802.3af 표준을 지원하는 전력 기기에 접속되는 것을 전력 공급원 설비가 검출할 때까지, 전력 공급원 설비는 포트 상에 매우 작은 전압을 출력한다.
2. 전력 기기 분류
전력 기기가 검출될 때, 전력 공급원 설비는 전력 기기를 분류할 수 있으며, 전력 기기의 전력 소비를 평가할 수 있다.
3. 전력 증가
구성 가능한 시간(대개 15 마이크로초 미만)을 갖는 기동 시간 중에 전력 공급원 설비는 그것이 정상 작동 전압, 예를 들어 48V DC 전원을 제공할 때까지 전력 기기에 전력을 공급하기 위해 낮은 전압으로부터 시작한다.
4. 운용
전력 공급원 설비는 전력 기기의 13W보다 작은 전력 소비를 만족시키기 위해 전력 기기에게 안정적이고 신뢰할 만한 48V DC 전압을 제공한다. 그것은 PoE 플러스 시스템(PoE plus system) 내에 최대 20W 내지 40W의 전력을 제공할 수 있다.
5. 전력 감소
전력 기기가 물리적으로 또는 전기적으로 네트워크 밖으로 옮겨지면, 전력 공급원 설비는 전력 기기에 전력을 공급하는 것을 신속하게(대개 300 내지 400 밀리초 내에) 종료시킬 것이며, 케이블의 단부에 접속된 전력 기기가 존재하는지 여부를 검출하기 위한 검출 절차를 시작할 것이다.
전체 절차 중에, 오버로드(overload), 전력 기기의 전력 소비의 단락(short circuit), 전력 공급원 설비의 전원 로드 초과와 같은 몇 개의 사건이 전체 절차에 대한 차단을 야기할 수 있으면, 전력 공급원 설비는 검출 절차의 제 1 단계로부터 시작할 것이다.
전술된 설명에 따라, 전력 기기가 외부 전원을 갖지 않으면, 전력 공급원 설비는 전력 기기가 물리적으로 또는 전기적으로 네트워크 밖으로 옮겨질 때까지 전력 기기를 전력 공급해야 한다.
이더넷 전원 시스템의 용량이 전력 공급원 설비의 전기량의 공급 능력 및 각각의 전력 기기의 최대 전력 소비에 따라 달라지는 것이 이해될 수 있다.
다음의 변수들을 예로서 사용하여, 즉
i) 전력 공급원 설비의 전기량의 공급 능력은 1000W(와트)이고,
ii) 전력 기기의 대기 전력 소비는 1W이며,
iii) 전력 기기의 최대 전력 소비는 100W라는 것을 사용하여, 이더넷 전원 시스템의 용량이 상세하게 분석된다.
모든 전력 기기가 대기 모드에 있다면, 전력 공급원 설비는 1000/1 = 1000 개의 전력 기기를 지원할 수 있으며, 모든 전력 기기가 최대 전력 소비 모드에 있다면, 전력 공급원 설비는 단지 1000/100 = 10 개의 전력 기기만을 지원할 수 있다. 따라서, 보안 요인을 고려하면, 모든 전력 기기가 최대 전력 소비 모드에 있으면, 시스템에 의해 지원될 수 있는 전력 기기의 개수, 즉 이더넷 전원 시스템의 용량은 단지 10이다.
전력 기기가 모두 IP 전화기인 전화 시스템을 예로서 사용한다. 경험에 따라, 모든 전화기가 동시에 호출 모드에 있지는 않으며, 즉 모든 전화기가 큰 전력 소비 모드에 있지는 않다. 대개 단지 30%의 전화기가 동시에 사용되며, 대부분의 호출의 지속 시간은 5분보다 작다. 모든 전력 기기가 최대 전력 소비 모드에 있다는 상황에 따라 전력 공급원 설비(1)가 전력 기기(2)에게 전력을 제공하면, 전력 공급원 설비(1)에 의해 지원될 수 있는 전력 기기의 개수는 매우 제한된다.
이더넷 전원 시스템에 의해 지원될 수 있는 전력 기기의 개수를 확장하기 위해, 단지 전력 공급원 설비의 전기량의 공급 능력만이 증가되면, 전력 공급원 설비의 설계가 더 복잡하게 될 것이고, 따라서 비용이 증가될 것이며, 단지 전력 공급원 설비의 전기량의 공급 능력만을 증가시키는 것은 또한 냉각의 문제를 해결해야 하고, 외부 DC/AC 전원이 사용되면, 이더넷 전력 공급원 설비의 장점이 손실될 것이다. 따라서, 이더넷 전원 공급 시스템의 용량을 어떻게 효과적으로 증가시키는 지는 즉각적인 해결을 필요로 하는 문제이다.
이더넷 전원 시스템에 의해 지원될 수 있는 전력 기기의 개수를 증가시키기 위해, 본 발명은 전력 기기에 전기 에너지 저장 기기를 갖출 것을 제안했으며, 즉 전력 공급원 설비의 전력 공급 능력을 시간적으로 적절하게 변경시킬 것을 제안했다. 전력 공급원 설비는 전기 에너지 저장 기기를 충전시키며, 그런 다음 전력 기기에는 통상적인 상황에서 전기 에너지 저장 기기에 의해 전력이 공급된다. 따라서, 이더넷 전원 시스템에 의해 지원될 수 있는 전력 기기의 개수는 전력 공급원 설비의 전기량의 공급 능력을 증가시키지 않으면서 증가된다.
본 발명의 제 1 양태에 따라, 이더넷의 전력 공급원 설비에서 전력 기기에 전력을 공급하는 방법이 제안되며, 본 방법은 미리 정해진 충전 조건이 만족되는지 여부를 판단하는 단계, 및 미리 정해진 충전 조건이 만족될 때 전력 기기의 전기 에너지 저장 기기를 충전시키되, 전기 에너지 저장 기기는 전력 기기에게 작동 전원을 제공하기 위해 사용되는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 2 양태에 따라, 이더넷의 전력 기기에서 전력 기기를 전력 공급하도록 전력 공급원 설비를 보조하는 방법이 제안되며, 전력 기기는 전기 에너지 저장 기기를 포함하며, 상기 보조 방법은 전력 공급원 설비로 충전 관련 정보를 발송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 장점은 다음과 같다.
1. 전력 공급원 설비의 하드웨어를 변화시킬 필요가 없다.
2. 이더넷 전원 시스템의 전력 기기 용량이 증가된다.
3. 배선을 변화시킬 필요가 없다.
다음의 도면을 참조하여 비한정적인 실시예의 상세한 설명을 읽음으로써, 본 발명의 다른 특징, 목적 및 장점이 명백해질 것이다.
도 1은 전형적인 이더넷 전원 시스템의 토폴로지를 도시한다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 전력 공급원 설비를 위한 세 개의 상이한 전력 공급 방법을 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 흐름도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 블록 다이어그램을 도시한다.
여기에서, 동일하거나 유사한 참조 부호는 동일하거나 유사한 수단(블록) 또는 단계를 지칭한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 적용 시나리오는 다음과 같이, 즉 도 1에 도시된 전력 공급원 설비(1)가 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 스위치 또는 허브와 집적될 수 있거나, 그들이 도 2c에 도시된 바와 같이 분리될 수 있는 것으로 설명된다. 이것은 전력 공급원 설비(1), 예를 들어 전원을 갖는 허브가 LAN의 꼬임 쌍선에게 전원을 제공하는 경우가 될 수 있다. 게다가, 전력 공급원 설비(1)는 전원 공급 기능을 갖는 스위치 또는 허브도 또한 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 꼬임 쌍선의 단부에서, 전원은 IP 전화기인 전력 기기(powered device, 2a), 블루투스 액세스 포인트 및 WLAN 액세스 포인트와 같은 액세스 포인트인 전력 기기(2b), 웹 비디오인 전력 기기(2c), 및 웹 카메라인 전력 기기(2d)를 포함하는 전력 기기(2)를 구동하기 위해 사용된다. 물론, 전력 기기(2)는 조명 오퍼레이터(lighting operator), 웹 프린터, 무선 브리지, 입구 감시 및 모니터 시스템을 위한 카드 판독기와 같은 빌딩의 보안 시스템, 개인 휴대 정보 단말기(PDA(Personal Digital Assistant)) 또는 랩탑(laptop) 등을 더 포함할 수 있다.
여기에서, 전력 기기(2)는 전력 공급원 설비(1)로부터 전기 에너지를 저장하기 위한 전기 에너지 저장 기기(도시되지 않음)를 더 포함하며, 전력 기기(2)에게 작동 전원을 제공한다.
전기 에너지 저장 기기는 수퍼커패시터(supercapacitor)와 같이 대용량의 재충전 가능한 배터리 또는 축전기(capacitor)일 수 있으며, 재충전 가능한 배터리 또는 축전기의 용량은 대체로 실제 상황에 따라 전력 기기의 생산자에 의해 선택될 수 있고, 수퍼커패시터의 용량은 대체로 1패럿 내지 수천 패럿이거나 또는 훨씬 클 수 있다. 보통의 화학적 재충전 가능한 배터리와 비교할 때, 수퍼커패시터가 보다 빠르게 충전되고 보다 높은 에너지 변환 효율을 갖는데, 왜냐하면 그 에너지 저장의 방식이 전기 에너지이며, 이는 충전 또는 방전 회로 상에서만 손실을 야기하기 때문이다. 한편, 보통의 화학적 재충전 가능한 배터리는 화학 에너지와 전기 에너지 사이에 변환해야 하며, 따라서 보다 큰 손실을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 흐름도는 도 3을 참조하여 다음에 설명된다.
도 3에서, 본 발명은 먼저 예로서 전력 기기(2a), 즉 IP 전화기를 사용하여 설명된다. 전력 기기는 802.3af 프로토콜을 지원하는 다른 기기일 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 수 있다. IP 전화기가 전력 기기(2)인 예가 다음에 설명되며, 그것은 다른 프로토콜을 지원하는 다른 기기일 수 있다는 것이 이해될 수 있다. 다음에 주어진 예는 단지 예시적이며, 본 발명은 이더넷 전원 시스템 내의 다른 전력 기기에도 또한 적용될 수 있다.
본 발명은 단계 S10으로부터 시작한다.
단계 S10에서, 전력 기기(2a)는 전력 공급원 설비(1)로 충전 관련 정보를 발송한다. 충전 관련 정보는 다음의 아이템 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
* 전기 에너지 저장 기기의 전기량에 대한 표시 정보
전기량에 대한 표시 정보는 남은 전기량에 대한 표시 정보일 수 있거나 사용된 전기량에 대한 표시 정보일 수 있다. 그것은 상대값 형태로서 표시될 수 있거나 절대값 형태로서 표시될 수 있다. 예를 들어, 남은 전기량이 상대값 형태로 10%로서 표시될 수 있거나 사용된 전기량이 90%이며, 남은 전기량이 절대값 형태로 50 mAh로서 표시되거나 사용된 전기량이 1500 mAh이다.
배터리의 전압과 남은 전기량 사이에 어떤 공지된 관련성이 존재하기 때문에, 전력 기기(2a)가 전기 에너지 저장 기기의 전압을 획득함으로써 전기 에너지 저장 기기의 전기량에 대한 표시 정보를 획득할 수 있다는 것이 이해될 수 있다. 물론, 전력 기기(2a)는 다른 방식으로 남은/사용된 전기량을 획득할 수 있다. 그것이 당업자에 의해 공지되어 있으므로, 상세한 설명은 여기에서 생략될 것이다.
* 충전 요구 메시지
다른 실시예에서, 전력 기기(2a)가 전기 에너지 저장 기기의 전기량에 대한 표시 메시지를 획득한 후에, 전력 기기(2a)는 생산자 또는 사용자의 초기/동적 구성에 따라 전력 공급원 설비(1)가 전기 에너지 저장 기기를 충전시킬 필요가 있는지 여부를 더 판단한다.
예를 들어, 생산자 또는 사용자의 구성은 전력 기기(2a) 내에 미리 저장되는데, 즉 전기 에너지 저장 기기의 남은 전기량이 미리 정해진 문턱값, 예를 들어 30% 또는 100 mAh보다 작거나 또는 이와 마찬가지로 사용된 전기량이 또 다른 미리 정해진 문턱값, 예를 들어 70% 또는 1000 mAh보다 클 때, 전력 기기(2a)는 전력 공급원 설비(1)가 전력 기기(2a)를 충전시켜야 한다는 표시 메시지를 결정한다. 따라서, 전력 기기(2a)는 이러한 표시 메시지에 따라 그리고 전력 기기(2a)에 의해 획득된 남은 전기량/사용된 전기량에 따라 전력 공급원 설비(1)가 전기 에너지 저장 기기를 충전시킬 필요가 있다고 판단하며, 전력 공급원 설비(1)에게 전기 에너지 저장 기기를 충전시킬 것을 요구하기 위한 충전 요구 메시지를 발송한다.
* 전력 기기의 전력 소비 모드에 관련된 정보
전기 에너지 저장 기기의 전기량에 대한 표시 메시지는 전술되었으며, 더 설명되지 않을 것이다. 전력 기기의 전력 소비 모드에 관련된 정보는 전력 기기가 큰 전력 소비 모드에서 또는 정상 전력 소비 모드에서 작동하고 있는지 여부를 포함한다. 큰 전력 소비 모드는 예를 들어 전력 기기(2a), 즉 IP 전화기가 호출 상태에 있는 것일 수 있으며, 정상 전력 소비 모드는 예를 들어 IP 전화기가 아이들(idle) 상태에 있는 것이다.
* 추천 충전 모드에 관련된 정보
다른 실시예에서, 전력 기기(2a)가 전기 에너지 저장 기기의 전기량에 대한 표시 정보 및 전력 기기의 전력 소비 모드에 관련된 정보를 획득하면, 전력 기기(2a)는 충전 기기(1)에 대한 추천 충전 모드를 더 판단할 수 있다.
예를 들어, 다음의 정보는 생산자 또는 사용자에 의해 초기에 또는 동적으로 구성되는데, 즉 전력 기기의 전기 에너지 저장 기기의 전기량이 첫 번째 미리 정해진 문턱값을 만족시키고, 전력 기기가 큰 전력 소비 모드에 있을 때, 전력 기기(2a)는 전력 공급원 설비(1)에게 전력 기기를 연속적으로, 즉 비상 충전 모드로 충전시킬 것을 추천한다. 예를 들어, 남은 전기량이 10% 또는 100 mAh보다 작거나 사용된 전기량이 90% 또는 900 mAh보다 크고, 전력 기기(2a)가 호출 상태이면, 비상 충전 모드가 적용될 것이며, 전력 기기의 전기 에너지 저장 기기의 전기량이 두 번째 미리 정해진 문턱값을 만족시키고, 전력 기기가 아이들 모드에 있을 때, 전력 기기(2a)는 전력 공급원 설비(1)에게 전력 기기(2a)를 시간 슬롯에 따라 주기적으로 (대안적으로 시간 시퀀스로), 즉 정상 충전 모드를 사용하여 충전시킬 것을 추천하고, 예를 들어 남은 전기량이 10% 또는 100 mAh보다 크거나 사용된 전기량이 90% 또는 900 mAh보다 작고, 전력 기기(2a)가 아이들 모드에 있으면, 정상 충전 모드가 적용될 것이며, 이와 달리 비록 전력 기기(2a)가 작동 모드에 있더라도, 남은 전기량은 30% 또는 300 mAh보다 크거나 사용된 전기량이 70% 또는 700 mAh보다 작으면, 전력 기기(2a)는 전력 공급원 설비(1)에게 전력 기기(2a)를 정상 충전 모드로 충전시킬 것을 추천한다.
전력 기기 측에서, 본 발명은 링크 층 탐색 프로토콜-매체 종점 탐색(Link Layer Discovery Protocol-Media Endpoint Discovery(LLDP-MED))을 확장함으로써 그리고 상이한 유형 길이 값(Type Length Value(TLV))을 이용하여 메시지를 정의함으로써 구현될 수 있다.
예를 들어, 전기량에 대한 표시 정보, 충전 요구 메시지(또는 충전 종료 메시지), 전력 소비 모드 관련 정보 및 추천 충전 모드에 관련된 정보 중 하나 이상의 아이템은 별개로 정의된다. 게다가, 특정 프로토콜이 정의될 수 있으며, 이것도 또한 본 발명의 보호 범위에 속하고, 전술된 실시예에서 기존의 LLDP-MED 프로토콜의 확장을 위해 상이한 기기의 상호 작용 및 호환 가능성이 고려된다.
전력 공급원 설비(1)가 전력 기기(2a)로부터 충전 관련 정보를 수신할 때, 본 발명의 방법은 단계 S11로 진입하여, 전력 공급원 설비(1)는 미리 정해진 충전 조건이 만족되는지 여부를 판단하며, 만약 그렇다면 방법은 S12로 진입하여 전력 공급원 설비(1)는 전력 기기(2a)의 전기 에너지 저장 기기를 충전시킨다. 구체적으로,
* 전력 기기(2a)로부터 전력 공급원 설비(1)에 의해 수신된 충전 관련 정보가 충전 요구 메시지를 포함할 때,
전력 공급원 설비(1)는 충전 조건이 만족된다, 즉 전력 공급원 설비(1)가 전기 에너지 저장 기기를 충전시켜야 한다고 판단하며,
* 전력 기기(2a)로부터 전력 공급원 설비(1)에 의해 수신된 충전 관련 정보가 추천 충전 모드에 관련된 정보를 포함할 때,
전력 공급원 설비(1)는 충전 조건이 만족된다고 판단하고, 전력 공급원 설비(1)는 전력 기기(2a)에 의해 추천된 충전 모드에 따라 상응하는 비상 충전 모드/정상 충전 모드를 사용하여 전력 기기(2a)의 전기 에너지 저장 기기를 충전시키며,
* 전력 기기(2a)로부터 전력 공급원 설비(1)에 의해 수신된 충전 관련 정보가 충전 요구 메시지 대신에 전기량 관련 정보를 포함할 때,
전력 공급원 설비(1)는 전기량 관련 정보에 따라 더 결정해야 한다. 구체적으로, 예를 들어, 상이한 전력 기기에 대한 생산자 또는 사용자의 구성은 전력 공급 설비(1)에 저장되는데, 즉 예를 들어 전력 기기(2a)인 경우에, 전기 에너지 저장 기기의 남은 전기량이 미리 정해진 문턱값, 예를 들어 30% 또는 150 mAh보다 작거나 또는 이와 마찬가지로 사용된 전기량이 또 다른 미리 정해진 문턱값, 예를 들어 70% 또는 350 mAh보다 클 때, 전력 공급원 설비(1)는 그것이 전력 공급원 설비(1)가 전력 기기(2a)를 충전시켜야 한다는 것을 나타내는 표시 메시지라고 결정한다. 이러한 표시 메시지에 따라 그리고 전력 기기(2a)에 의해 보고된 충전 관련 정보에 포함된 남은 전기량/사용된 전기량에 따라, 전력 공급원 설비(1)는 전력 공급원 설비(1)가 전기 에너지 저장 기기를 충전시켜야 한다, 즉 미리 정해진 충전 조건이 만족된다고 판단한다.
* 전력 기기(2a)로부터 전력 공급원 설비(1)에 의해 수신된 충전 관련 정보가 전기 에너지 저장 기기의 전기량에 관련된 정보 및 전력 기기(2a)의 전력 소비 모드에 관련된 정보를 포함할 때,
그런 다음, 전력 공급원 설비(1)가 미리 정해진 충전 조건이 만족되고 전력 기기(2a)를 충전시킬 필요가 있다고 판단할 때, 전력 공급원 설비(1)는 전력 기기(2a)를 충전시키기 위해 적용되는 충전 모드를 더 판단할 수 있다.
예를 들어, 그것은 생산자 또는 사용자에 의해 초기에 또는 동적으로 구성되는데, 즉 전력 기기의 전기 에너지 저장 기기의 전기량이 첫 번째 미리 정해진 문턱값을 만족시키고, 전력 기기가 큰 전력 소비 모드에 있으면, 전력 공급원 설비는 전력 기기를 연속적으로 충전시키고, 즉 비상 충전 모드가 적용된다. 예를 들어, 남은 전기량이 10% 또는 100 mAh보다 작거나 사용된 전기량이 90% 또는 900 mAh보다 크고, IP 전화기가 호출 상태에 있는 것과 같이 전력 기기(2a)가 큰 전력 소비 모드에 있거나, 전력 기기가 웹 비디오이고 비디오 압축 및 데이터 송신의 상태에 있을 때, 즉 전력 기기의 전력 소비가 클 때, 비상 충전 모드가 적용되며, 전력 기기의 전기 에너지 저장 기기의 전기량이 두 번째 미리 정해진 문턱값을 만족시키고, 전력 기기가 대기 모드에 있을 때, 전기 공급원 설비는 전력 기기(2a)를 시간 슬롯에 따라 주기적으로 (대안적으로 시간 시퀀스로), 즉 정상 충전 모드를 사용하여 충전시킨다. 예를 들어, 남은 전기가 10% 또는 100 mAh보다 크거나 사용된 전기량이 90% 또는 900 mAh보다 작고, 전력 기기(2a)가 대기 모드에 있으면, 정상 충전 모드가 적용될 것이며, 이와 달리 비록 전력 기기(2a)가 작동 모드에 있더라도, 남은 전기량이 30% 또는 300 mAh보다 크거나 사용된 전기량이 70% 또는 700 mAh보다 작으면, 정상 충전 모드가 적용될 것이다.
여기에서, 첫 번째 미리 정해진 문턱값과 두 번째 미리 정해진 문턱값은 단지 예시적이며, 당업자라면 실제 상황에 따라 다른 문턱값을 선택할 수 있다.
예를 들어, 10%보다 작은 남은 전기량을 가지면서 사용 중인 전력 기기가 충전 후에 30%보다 큰 남은 전기량을 갖거나, 10%보다 작은 남은 전기량을 가지면서 대기 상태로 변화되면, 예를 들어 사용 중인 IP 전화기가 호출을 종료하면, 전력 공급원 설비(1)는 전력 기기를 충전시키기 위한 충전 모드를 비상 충전 모드로부터 정상 충전 모드로 변화시킬 것을 결정한다.
그런 다음, 단계 S12에서, 전력 공급원 설비(1)는 전력 기기(2a)의 전기 에너지 저장 기기를 충전시킨다. 전력 공급원 설비는 전력 기기(2a)의 전기 에너지 저장 기기를 충전시키기 위해 정상 충전 모드 또는 비상 충전 모드를 적용한다. 물론, 전력 기기(2a)의 일부로서, 전기 에너지 저장 기기는 전력 기기와 집적될 수 있거나, 전력 기기(2a)로부터 분리될 수 있다. 전력 기기(1)가 비상 전력 모드에 있을 때, 전력 공급원 설비(1)는 전력 기기(2a)에게 작동 전원을 제공하면서 전력 기기(2a)의 전기 에너지 저장 기기(1)에게 충전 전원을 제공하며, 이는 전력 기기(2a)의 적절한 운용을 유지하도록 전력 기기(2a)가 전력 공급원 설비(1)로부터 전기 에너지를 직접 소비한다는 사실에 의해 에너지 변환의 소비를 감소시키는 아주 효율적인 방식이다. 그러나, 다른 실시예에서, 전기 에너지 저장 기기의 충전 경로 및 방전 경로가 분리되면, 즉 전기 에너지 저장 기기가 전력 기기로 전원을 제공하면서 충전될 수 있다면, 전력 공급원 설비(1)는 전기 에너지 저장 기기로 단지 충전 전원만을 제공할 수 있고, 전력 기기(2a)로 작동 전원을 제공할 필요가 없는 반면, 전기 에너지 저장 기기는 전력 기기(2a)에게 작동 전원을 제공한다.
그런 다음, 전력 공급원 설비(1)가 전력 기기(2a)의 전기 에너지 저장 기기의 전압을 검출함으로써 어떤 문턱값을 만족시키는 전력 기기(2a)의 전기량을 검출할 때, 예를 들어 그것이 완전히 또는 80% 충전되었을 때 또는 충전이 어떤 문턱값에 도달하였다는 전력 기기(2a)의 보고에 따라 예를 들어 그것이 완전히 또는 80% 충전되었을 때, 전력 공급원 설비(1)는 충전을 종료한다. 상기 문턱값이 전력 기기의 생산자에 의해 구성될 수 있고 그 값은 실제 상황에 따라 정의될 수 있다는 것이 이해될 수 있다.
다른 실시예에서, 예를 들어 주기적으로 변화하는 충전 모드로 충전되는 전력 기기인 경우에, 각각의 전력 기기에 대한 충전 주기가 있으며, 이는 공장 초기값(factory default)일 수 있거나 사용자에 의해 동적으로 설정될 수 있다. 전력 공급원 설비(1)가 특정 전력 기기의 주기적인 충전을 위한 시간이 만료되었다는 것을 검출할 때 또는 전력 공급원 설비(1)가 충전 슬롯을 빠져나갈 것을 요구하기 위한 요구를 전력 기기로부터 수신하면, 전력 공급원 설비(1)는 전력 기기를 충전시키는 것을 종료한다.
다른 실시예에서, 동시에 더 많은 전력 기기를 지원하는 것을 달성하기 위해 전력 기기의 운용 안정성이 무시되면, 전력 공급원 설비(1)는 주기적으로 변화하는 충전 모드로 모든 전력 기기의 전기 에너지 저장 기기를 충전시킬 수 있다. 이와 대조적으로, 전력 기기로 안정적이면서 신뢰할 만한 서비스를 제공하기 위해, 전력 공급원 설비(1)는 모든 전력 기기의 전기 에너지 저장 기기에게 연속적인 충전 모드를 또한 제공할 수도 있다.
전술한 실시예에서, 전력 공급원 설비(1)가 전력 기기(2a)를 충전시켜야 한다는 것을 알리기 위해, 전력 기기(2a)가 전력 공급원 설비(1)로 보고하는 방식이 적용된다. 이러한 방식에서, 불필요한 신호 처리 상호 작용(signaling interaction)이 감소되며, 그에 따라 네트워크 대역폭이 감소된다. 전력 기기에 소프트웨어 고장이 발생하는 경우에, 전력 기기가 전력 공급원 설비(1)로 제때에 보고할 수 없고, 전력 공급원 설비(1)가 전력 기기에 대한 정보를 획득할 수 없다는 것을 고려하면, 다른 실시예에서 질의 모드가 적용될 수 있으며, 즉 단계 S10 전에, 본 방법은 다음의 단계를 더 포함한다.
즉, 전력 공급원 기기는 전력 기기가 충전되어야 하는지 여부를 질의하기 위해 주기적으로 또는 비주기적으로 전력 기기로 질의 메시지를 발송한다.
전술한 실시예에서 전력 기기(2a)의 전력 소비 모드에 관련된 정보는 전력 기기(2a)에 의해 제공된다. 또 다른 실시예에서, 전력 공급원 설비(1)는 전력 기기(2a)의 보고에 의존할 필요 없이 전력 소비 모드에 관련된 정보를 획득하기 위해 어떤 포트의 데이터 흐름을 검출함으로써 전력 기기의 작동 모드를 결정할 수 있다.
본 발명은 링크 층 탐색 프로토콜-매체 종점 탐색(Link Layer Discovery Protocol-Media Endpoint Discovery(LLDP-MED))을 확장함으로써 그리고 전력 공급원 설비(1)를 위한 상이한 유형 길이 값(Type Length Value(TLV))을 이용하여 메시지를 정의함으로써 구현될 수 있다.
예를 들어, 전기량에 대한 표시 정보, 충전 요구 메시지(또는 충전 종료 메시지), 전력 소비 모드 관련 정보 및 추천 충전 모드에 관련된 정보 중 하나 이상의 아이템은 별개로 정의된다. 게다가, 특정 프로토콜이 정의될 수 있으며, 이것도 또한 본 발명의 보호 범위에 속하고, 전술된 실시예에서 기존의 LLDP-MED 프로토콜의 확장을 위해 상이한 기기의 상호 작용 및 호환 가능성이 고려된다.
전력 공급원 설비(1)가 전력 기기(2a)를 충전시킬 필요가 없을 때, 예를 들어 전기 에너지 저장 기기의 남은 전기량이 어떤 문턱값보다 클 때, 본 방법은 단계 SA로 진입하여, 전력 기기의 전기 에너지 저장 기기는 전력 기기(2a)에게 작동 전원을 제공하며, 이때, 전력 공급원 설비(1)는 다른 전력 기기를 충전시킬 수 있거나 대기 상태에 있을 수 있다.
이더넷 내의 전력 공급원 설비는 본 발명의 실시예에서 설명된다. 본 발명이 이더넷으로 제한되지 않으며 본 발명이 데이터 쌍을 통한 필드 버스 전력 공급 (field bus powering over data pair)에 대해 그리고 데이터를 오염시키지 않으면서 필드 버스를 통해 DC 전원을 송신하기 위해 또한 적응될 수 있다는 것이 당업자에게 이해되어야 한다.
도 1 및 도 3과 함께 도 4를 참조하면, 본 발명의 하나의 특정 실시예의 블록 다이어그램이 상세히 설명된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 블록 다이어그램을 도시한다. 도 4에서, 전력 공급원 장치(10)는 도 1의 전력 공급원 설비(1) 내에 구성되며, 전력 공급원 장치(10)는 판단 수단(100) 및 전력 공급 수단(101)을 포함한다.
보조 장치(20)는 도 1의 전력 기기(2a) 내에 구성되며, 본 발명은 먼저 전력 기기(2a)가 IP 전화기를 포함하는 예를 사용하여 설명된다. 전력 기기가 802.3af 프로토콜을 지원하는 다른 기기일 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 수 있다. IP 전화기가 전력 기기(2a)인 예가 다음에 설명되며, 본 발명은 이더넷 전원 시스템 내의 다른 전력 기기에도 또한 적용될 수 있다. 여기에서, 보조 장치(20)는 발송 수단(200)을 포함한다.
먼저, 보조 장치(20) 내의 발송 수단(200)은 전력 공급원 설비(1)로 충전 관련 정보를 발송한다. 충전 관련 정보는 다음의 아이템 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
* 전기 에너지 저장 기기의 전기량에 대한 표시 정보
전기량에 대한 표시 정보는 남은 전기량에 대한 표시 정보일 수 있거나 사용된 전기량에 대한 표시 정보일 수 있다. 그것은 상대값 형태로서 표시될 수 있거나 절대값 형태로서 표시될 수 있다. 예를 들어, 남은 전기량이 상대값 형태로 10%로서 표시될 수 있거나 사용된 전기량이 90%이고, 남은 전기량이 절대값 형태로 50 mAh로서 표시되거나 사용된 전기량이 1500 mAh이다.
배터리의 전압과 남은 전기량 사이에 어떤 공지된 관련성이 존재하기 때문에, 전력 기기(2a)가 전기 에너지 저장 기기의 전압을 획득함으로써 전기 에너지 저장 기기의 전기량에 대한 표시 정보를 획득할 수 있다는 것이 이해될 수 있다. 물론, 전력 기기(2a)는 다른 방식으로 남은/사용된 전기량을 획득할 수 있다. 그것이 당업자에 의해 공지되어 있으므로, 상세한 설명은 여기에서 생략될 것이다.
* 충전 요구 메시지
다른 실시예에서, 보조 장치(20)는 검출 수단, 비교 수단 및 메시지 생성 수단(도면에 도시되지 않음)을 더 포함한다. 검출 수단이 전기 에너지 저장 기기의 전기량 정보를 검출한 후에, 비교 수단은 전력 공급원 설비(1)가 전기 에너지 저장 기기를 충전시킬 필요가 있는지 여부를 판단하기 위해 전기 에너지 저장 기기의 전기량 정보를 생산자 또는 사용자에 의해 초기에 또는 동적으로 구성된 문턱값과 더 비교한다.
예를 들어, 생산자 또는 사용자의 구성은 전력 기기(2a) 내에 미리 저장되는데, 즉 전기 에너지 저장 기기의 남은 전기량이 미리 정해진 문턱값, 예를 들어 30% 또는 100 mAh보다 작거나 또는 이와 마찬가지로 사용된 전기량이 또 다른 미리 정해진 문턱값, 예를 들어 70% 또는 1000 mAh보다 클 때, 전력 기기(2a)는 전력 공급원 설비(1)가 전력 기기(2a)를 충전시켜야 한다는 표시 메시지를 결정한다. 따라서, 전력 기기(2a)는 이러한 표시 메시지에 따라 그리고 전력 기기(2a)에 의해 획득된 남은 전기량/사용된 전기량에 따라 전력 공급원 설비(1)가 전기 에너지 저장 기기를 충전시킬 필요가 있다고 결정하고, 그에 따라 메시지 생성 수단은 전력 공급원 설비(1)에게 전기 에너지 저장 기기를 충전시킬 것을 요구하기 위한 충전 요구 메시지를 생성하며, 그런 다음 발송 수단(200)은 메시지 생성 수단에 의해 생성된 충전 요구 메시지를 발송한다.
* 전력 기기의 전력 소비 모드에 관련된 정보
전기 에너지 저장 기기의 전기량에 대한 표시 메시지는 전술되었으며, 더 설명되지 않을 것이다. 전력 기기의 전력 소비 모드에 관련된 정보는 전력 기기가 큰 전력 소비 모드에서 또는 정상 전력 소비 모드에서 작동하고 있는지 여부를 포함한다. 큰 전력 소비 모드는 예를 들어 전력 기기(2a), 즉 IP 전화기가 호출 상태에 있는 것일 수 있으며, 정상 전력 소비 모드는 예를 들어 IP 전화기가 아이들 상태에 있는 것이다. 이와 달리, 전력 기기(2c), 즉 웹 비디오가 비디오 압축 및 데이터 송신의 상태에 있으면, 웹 비디오는 큰 전력 소비 상태에 있다. 전력 기기(2c)는 데이터를 송신하지 않을 때 대개 정상 전력 소비 상태에 있다.
* 추천 충전 모드에 관련된 정보
다른 실시예에서, 전력 기기(2a)가 전기 에너지 저장 기기의 전기량에 대한 표시 정보 및 전력 기기의 전력 소비 모드에 관련된 정보를 획득하면, 전력 기기(2a)는 충전 기기(1)에 대한 추천 충전 모드를 더 결정할 수 있다.
예를 들어, 다음의 정보는 생산자 또는 사용자에 의해 초기에 또는 동적으로 구성되는데, 즉 전력 기기의 전기 에너지 저장 기기의 전기량이 첫 번째 미리 정해진 문턱값을 만족시키고, 전력 기기가 큰 전력 소비 모드에 있을 때, 전력 기기(2a)는 전력 공급원 설비(1)에게 전력 기기를 연속적으로, 즉 비상 충전 모드로 충전시킬 것을 추천한다. 예를 들어, 남은 전기량이 10% 또는 100 mAh보다 작거나 사용된 전기량이 90% 또는 900 mAh보다 크고, 전력 기기(2a)가 호출 상태이면, 비상 충전 모드가 적용될 것이며, 전력 기기의 전기 에너지 저장 기기의 전기량이 두 번째 미리 정해진 문턱값을 만족시키고, 전력 기기가 아이들 모드에 있을 때, 전력 기기(2a)는 전력 공급원 설비(1)에게 전력 기기(2a)를 시간 슬롯에 따라 주기적으로(대안적으로 시간 시퀀스로), 즉 정상 충전 모드를 사용하여 충전시킬 것을 추천하고, 예를 들어 남은 전기량이 10% 또는 100 mAh보다 크거나 사용된 전기량이 90% 또는 900 mAh보다 작고, 전력 기기(2a)가 아이들 모드에 있으면, 정상 충전 모드가 적용될 것이며, 이와 달리 비록 전력 기기(2a)가 작동 모드에 있더라도, 남은 전기량은 30% 또는 300 mAh보다 크거나 사용된 전기량이 70% 또는 700 mAh보다 작으면, 전력 기기(2a)는 전력 공급원 설비(1)에게 전력 기기(2a)를 정상 충전 모드로 충전시킬 것을 추천한다. 그런 다음, 발송 수단(200)은 전력 공급원 설비(1)로 추천 충전 모드에 관련된 정보를 발송한다.
전력 기기 측에서, 본 발명은 링크 층 탐색 프로토콜-매체 종점 탐색(Link Layer Discovery Protocol-Media Endpoint Discovery(LLDP-MED))을 확장함으로써 그리고 상이한 유형 길이 값(Type Length Value(TLV))을 이용하여 메시지를 정의함으로써 구현될 수 있다.
예를 들어, 전기량에 대한 표시 정보, 충전 요구 메시지(또는 충전 종료 메시지), 전력 소비 모드 관련 정보 및 추천 충전 모드에 관련된 정보 중 하나 이상의 아이템은 별개로 정의된다. 게다가, 특정 프로토콜이 정의될 수 있으며, 이것도 또한 본 발명의 보호 범위에 속하고, 전술된 실시예에서 기존의 LLDP-MED 프로토콜의 확장을 위해 상이한 기기의 상호 작용 및 호환 가능성이 고려된다.
전력 공급원 설비(1)가 전력 기기(2a)로부터 충전 관련 정보를 수신할 때, 판단 수단(100)은 미리 정해진 충전 조건이 만족되는지 여부를 판단하며, 만약 그렇다면 전력 공급 수단(101)은 전력 기기(2a)의 전기 에너지 저장 기기를 충전시킨다. 구체적으로,
* 전력 기기(2a)로부터 전력 공급원 설비(1)에 의해 수신된 충전 관련 정보가 충전 요구 메시지를 포함할 때,
판단 수단(100)은 충전 조건이 만족된다고, 즉 전력 공급원 설비(1)가 전기 에너지 저장 기기를 충전시켜야 한다고 결정하며,
* 전력 기기(2a)로부터 전력 공급원 설비(1)에 의해 수신된 충전 관련 정보가 추천 충전 모드에 관련된 정보를 포함할 때,
판단 수단(100)은 충전 조건이 만족된다고 결정하고, 전력 공급 수단(101)은 전력 기기(2a)에 의해 추천된 충전 모드에 따라 상응하는 비상 충전 모드/정상 충전 모드를 사용하여 전력 기기(2a)의 전기 에너지 저장 기기를 충전시키며,
* 전력 기기(2a)로부터 전력 공급원 설비(1)에 의해 수신된 충전 관련 정보가 충전 요구 메시지 대신에 전기량 관련 정보를 포함할 때,
판단 수단(100)은 전기량 관련 정보에 따라 더 결정해야 한다. 구체적으로, 예를 들어, 상이한 전력 기기에 대한 생산자 또는 사용자의 구성은 전력 공급 설비(1)에 저장되는데, 예를 들어 전력 기기(2a)의 경우에, 전기 에너지 저장 기기의 남은 전기량이 미리 정해진 문턱값, 예를 들어 30% 또는 150 mAh보다 작거나 또는 이와 마찬가지로 사용된 전기량이 또 다른 미리 정해진 문턱값, 예를 들어 70% 또는 350 mAh보다 클 때, 판단 수단(100)은 그것이 전력 공급원 설비(1)가 전력 기기(2a)를 충전시켜야 한다는 것을 나타내는 표시 메시지라고 결정한다. 이러한 표시 메시지에 따라 그리고 전력 기기(2a)에 의해 보고된 충전 관련 정보에 포함된 남은 전기량/사용된 전기량에 따라, 판단 수단(100)은 전력 공급원 설비(1)가 전기 에너지 저장 기기를 충전시켜야 한다, 즉 미리 정해진 충전 조건이 만족된다고 판단한다.
* 전력 기기(2a)로부터 전력 공급원 설비(1)에 의해 수신된 충전 관련 정보가 전기 에너지 저장 기기의 전기량에 관련된 정보 및 전력 기기(2a)의 전력 소비 모드에 관련된 정보를 포함할 때,
그런 다음, 판단 수단(100)이 미리 정해진 충전 조건이 만족되어 전력 기기(2a)를 충전시켜야 한다고 판단할 때, 전력 공급 수단(101)은 또한 충전 모드가 전력 기기(2a)를 충전시키기 위해 적용되도록 결정할 수 있다.
예를 들어, 그것은 생산자 또는 사용자에 의해 초기에 또는 동적으로 구성되는데, 즉 전력 기기의 전기 에너지 저장 기기의 전기량이 첫 번째 미리 정해진 문턱값을 만족시키며 전력 기기가 큰 전력 소비 모드에 있으면, 전력 공급 수단(101)은 전력 기기를 연속적으로 충전시킨다, 즉 비상 충전 모드가 적용된다. 예를 들어, 남은 전기량이 10% 또는 100 mAh보다 작거나 사용된 전기량이 90% 또는 900 mAh보다 크고, IP 전화기가 호출 상태에 있는 것과 같이 전력 기기(2a)가 큰 전력 소비 모드에 있거나 전력 기기가 웹 비디오이고 비디오 압축 및 데이터 송신의 상태에 있을 때, 즉 전력 기기의 전력 소비가 클 때, 비상 충전 모드가 적용되며, 전력 기기의 전기 에너지 저장 기기의 전기량이 두 번째 미리 정해진 문턱값을 만족시키며 전력 기기가 대기 모드에 있을 때, 전기 공급원 설비는 전력 기기(2a)를 시간 슬롯에 따라 주기적으로 (대안적으로 시간 시퀀스로), 즉 정상 충전 모드를 사용하여 충전시킨다. 예를 들어, 남은 전기가 10% 또는 100 mAh보다 크거나 사용된 전기량이 90% 또는 900 mAh보다 작으며 전력 기기(2a)가 대기 모드에 있으면, 정상 충전 모드가 적용될 것이며, 이와 달리 비록 전력 기기(2a)가 작동 모드에 있더라도 남은 전기량이 30% 또는 300 mAh보다 크거나 사용된 전기량이 70% 또는 700 mAh보다 작으면, 전력 공급 수단(101)에 의해 정상 충전 모드가 적용될 것이다.
여기에서, 첫 번째 미리 정해진 문턱값과 두 번째 미리 정해진 문턱값은 단지 예시적이며, 당업자라면 실제 상황에 따라 다른 문턱값을 선택할 수 있다.
예를 들어, 10%보다 작은 남은 전기량을 가지면서 사용 중인 전력 기기가 충전 후에 30%보다 큰 남은 전기량을 갖거나 10%보다 작은 남은 전기량을 가지면서 대기 상태로 변화되면, 예를 들어 사용 중인 IP 전화기가 호출을 종료하면, 전력 공급 수단(101)은 전력 기기를 충전시키기 위한 충전 모드를 비상 충전 모드로부터 정상 충전 모드로 변화시킬 것을 결정한다.
즉, 전력 공급 수단(101)은 전력 기기(2a)의 전기 에너지 저장 기기를 충전시킨다. 전력 공급원 설비는 전력 기기(2a)의 전기 에너지 저장 기기를 충전시키기 위해 정상 충전 모드 또는 비상 충전 모드를 적용한다. 물론, 전력 기기(2a)의 일부로서, 전기 에너지 저장 기기는 전력 기기와 집적될 수 있거나 전력 기기(2a)로부터 분리될 수 있다. 전력 기기(1)가 비상 충전 모드에 있을 때, 전력 공급원 설비(1)는 전력 기기(2a)에게 작동 전원을 제공하면서 전력 기기(2a)의 전기 에너지 저장 기기(1)에게 충전 전원을 제공하며, 이는 전력 기기(2a)의 적절한 운용을 유지하도록 전력 기기(2a)가 전력 공급원 설비(1)로부터 전기 에너지를 직접 소비한다는 사실에 의해 에너지 변환의 소비를 감소시키는 아주 효율적인 방식이다. 그러나, 다른 실시예에서, 전기 에너지 저장 기기의 충전 경로 및 방전 경로가 분리되면, 즉 전기 에너지 저장 기기가 전력 기기로 전원을 제공하면서 충전될 수 있다면, 전력 공급원 설비(1)는 전기 에너지 저장 기기로 단지 충전 전원만을 제공할 수 있고, 전력 기기(2a)로 작동 전원을 제공할 필요가 없는 반면, 전기 에너지 저장 기기는 전력 기기(2a)에게 작동 전원을 제공한다.
그런 다음, 전력 공급원 설비(1)가 전력 기기(2a)의 전기 에너지 저장 기기의 전압을 검출함으로써 어떤 문턱값을 만족시키는 전력 기기(2a)의 전기량을 검출할 때, 예를 들어 그것이 완전히 또는 80% 충전되었을 때 또는 충전이 어떤 문턱값에 도달하였다는 전력 기기(2a)의 보고에 따라 예를 들어 그것이 완전히 또는 80% 충전되었을 때, 전력 공급원 설비(1)는 충전을 종료한다. 상기 문턱값이 전력 기기의 생산자에 의해 구성될 수 있고 그 값은 실제 상황에 따라 정의될 수 있다는 것이 이해될 수 있다.
다른 실시예에서, 예를 들어 주기적으로 변화하는 충전 모드로 충전되는 전력 기기인 경우에, 각각의 전력 기기에 대한 충전 주기가 있으며, 이는 공장 초기값(factory default)일 수 있거나 사용자에 의해 동적으로 설정될 수 있다. 전력 공급원 설비(1)가 특정 전력 기기의 주기적인 충전을 위한 시간이 만료되었다는 것을 검출할 때 또는 전력 공급원 설비(1)가 충전 슬롯을 빠져나갈 것을 요구하기 위한 요구를 전력 기기로부터 수신하면, 전력 공급원 설비(1)는 전력 기기를 충전시키는 것을 종료한다.
다른 실시예에서, 동시에 더 많은 전력 기기를 지원하는 것을 달성하기 위해 전력 기기의 운용 안정성이 무시되면, 전력 공급 수단(101)은 주기적으로 변화하는 충전 모드로 모든 전력 기기의 전기 에너지 저장 기기를 충전시킬 수 있다. 이와 대조적으로, 전력 기기로 안정적이면서 신뢰할 만한 서비스를 제공하기 위해, 전력 공급 수단(101)은 모든 전력 기기의 전기 에너지 저장 기기에게 연속적인 충전 모드를 또한 제공할 수도 있다.
전술한 실시예에서, 전력 공급원 설비(1)가 전력 기기(2a)를 충전시켜야 한다는 것을 알리기 위해, 전력 기기(2a)가 전력 공급원 설비(1)로 보고하는 방식이 적용된다. 이러한 방식에서, 불필요한 신호 처리 상호 작용이 감소되며, 그에 따라 네트워크 대역폭이 감소된다. 전력 기기에 소프트웨어 고장이 발생하는 경우에, 전력 기기가 전력 공급원 설비(1)로 제때에 보고할 수 없고, 전력 공급원 설비(1)가 전력 기기에 대한 정보를 획득할 수 없다는 것을 고려하면, 다른 실시예에서 질의 모드가 적용될 수 있으며, 즉 전력 공급원 장치(10)는 다음의 질의 수단(도면에 도시되지 않음)을 더 포함한다.
즉, 질의 수단은 전력 기기가 충전되어야 하는지 여부를 질의하기 위해 주기적으로 또는 비주기적으로 전력 기기로 질의 메시지를 발송한다.
전술한 실시예에서 전력 기기(2a)의 전력 소비 모드에 관련된 정보는 발송 수단(200)에 의해 제공된다. 또 다른 실시예에서, 전력 공급원 설비(1)는 전력 기기(2a)의 보고에 의존할 필요 없이 전력 소비 모드에 관련된 정보를 획득하기 위해 어떤 포트의 데이터 흐름을 검출함으로써 전력 기기의 작동 모드를 결정할 수 있다.
본 발명은 링크 층 탐색 프로토콜-매체 종점 탐색(Link Layer Discovery Protocol-Media Endpoint Discovery(LLDP-MED))을 확장함으로써 그리고 전력 공급원 설비(1)를 위한 상이한 유형 길이 값(Type Length Value(TLV))을 이용하여 메시지를 정의함으로써 구현될 수 있다.
예를 들어, 전기량에 대한 표시 정보, 충전 요구 메시지(또는 충전 종료 메시지), 전력 소비 모드 관련 정보 및 추천 충전 모드에 관련된 정보 중 하나 이상의 아이템은 별개로 정의된다. 게다가, 특정 프로토콜이 정의될 수 있으며, 이것도 또한 본 발명의 보호 범위에 속하고, 전술된 실시예에서 기존의 LLDP-MED 프로토콜의 확장을 위해 상이한 기기의 상호 작용 및 호환 가능성이 고려된다.
전력 공급원 설비(1)가 전력 기기(2a)를 충전시킬 필요가 없을 때, 예를 들어 전기 에너지 저장 기기의 남은 전기량이 어떤 문턱값보다 클 때, 전력 기기의 전기 에너지 저장 기기는 전력 기기(2a)에게 작동 전원을 제공하며, 이때, 전력 공급원 설비(1)는 다른 전력 기기를 충전시킬 수 있거나 대기 상태에 있을 수 있다.
이더넷 내의 전력 공급원 설비는 본 발명의 실시예에서 설명된다. 본 발명이 이더넷으로 제한되지 않으며 본 발명이 데이터 쌍을 통한 필드 버스 전력 공급(field bus powering over data pair)에 대해 그리고 데이터를 오염시키지 않으면서 필드 버스를 통해 DC 전원을 송신하기 위해 또한 적응될 수 있다는 것이 당업자에게 이해되어야 한다.
전술한 사항은 본 발명의 실시예에 대한 설명이다. 그러나, 본 발명은 특정 시스템, 장치 또는 특정 프로토콜로 제한되지 않는다. 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 범위 내에서 다양한 변형 또는 수정을 수행할 수 있다.

Claims (40)

  1. 이더넷의 전력 공급원 설비에서 전력 기기에 전력을 공급하는 방법으로서,
    상기 전력 기기로부터 상기 전력 기기의 전력 소비 모드에 관련된 정보를 수신하는 단계와,
    상기 수신한 정보에 따라, 미리 정해진 충전 조건이 만족되는지의 여부를 판단하는 단계와,
    상기 미리 정해진 충전 조건이 만족될 때, 시간 슬롯 및 상기 수신한 정보에 따라 상기 전력 기기의 전기 에너지 저장 기기를 주기적으로 충전시키거나 또는 상기 전기 에너지 저장 기기를 연속적으로 충전시키는 단계를 포함하며,
    상기 전기 에너지 저장 기기는 상기 전력 기기에게 작동 전원을 제공하기 위해 사용되는
    전력 공급 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전시키는 단계는 상기 전력 기기에게 작동 전원을 제공하는 단계를 더 포함하는
    전력 공급 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수신한 정보는 충전을 요구하기 위한 충전 요구 메시지를 포함하는
    전력 공급 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수신한 정보는 상기 전기 에너지 저장 기기의 전기량에 대한 표시 정보를 포함하며,
    상기 미리 정해진 충전 조건은, 상기 전기량에 대한 상기 표시 정보를 미리 정해진 문턱값과 비교하는 것과 상기 비교의 결과에 따라 상기 전기 에너지 저장 기기를 충전시킬 것을 결정하는 것을 더 포함하는
    전력 공급 방법.
  7. 삭제
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 판단하는 단계 전에, 상기 전력 공급 방법은
    상기 전력 기기로 질의 메시지를 발송하는 단계 -상기 질의 메시지는 충전 관련 정보를 질의하기 위해 사용됨- 를 더 포함하는
    전력 공급 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전력 공급원 설비는 스위치, 라우터 또는 허브를 포함하는
    전력 공급 방법.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전력 기기는 IP 전화기, 네트워크 비디오, 네트워크 카메라, 네트워크 프린터, 액세스 포인트, 스위치, 무선 네트워크 브리지, 개인 휴대 정보 단말기(personal digital assistant) 또는 랩탑을 포함하는
    전력 공급 방법.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전기 에너지 저장 기기는 대용량의 재충전 가능한 배터리 또는 축전기를 포함하는
    전력 공급 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 이더넷의 전력 공급원 설비 내에서 전력 기기에 전력을 공급하기 위한 전력 공급원 장치에 있어서,
    상기 전력 공급원 장치는
    상기 전력 기기의 전력 소비 모드에 관련된 정보를 상기 전력 기기로부터 수신하도록 구성되며,
    상기 수신한 정보에 따라, 미리 정해진 충전 조건이 만족되는지 여부를 판단하기 위한 판단 수단과,
    상기 미리 정해진 충전 조건이 만족될 때, 시간 슬롯 및 상기 수신한 정보에 따라 상기 전력 기기의 전기 에너지 저장 기기를 주기적으로 충전시키거나 또는 상기 전기 에너지 저장 기기를 연속적으로 충전시키는 전력 공급 수단을 포함하며,
    상기 전기 에너지 저장 기기는 상기 전력 기기에게 작동 전원을 제공하기 위해 사용되는
    전력 공급원 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 전력 공급 수단은 상기 전력 기기에게 작동 전원을 제공하기 위해 더 사용되는
    전력 공급원 장치.
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    충전 관련 정보는 충전을 요구하기 위한 충전 요구 메시지를 포함하는
    전력 공급원 장치.
  25. 제 20 항 또는 제 21항에 있어서,
    상기 수신한 정보는 상기 전기 에너지 저장 기기의 전기량에 대한 표시 정보를 포함하며, 상기 전력 공급원 장치는
    상기 전기량에 대한 상기 표시 정보를 미리 정해진 문턱값과 비교하는 비교 수단과,
    상기 비교의 결과에 따라 상기 전기 에너지 저장 기기를 충전시킬 것을 결정하는 결정 수단을 더 포함하는
    전력 공급원 장치.
  26. 삭제
  27. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 전력 공급원 장치는,
    미리 정해진 충전 조건이 만족되는지 여부를 판단하기 전에, 상기 전력 기기로 질의 메시지를 발송하도록 구성된 질의 수단을 더 포함하고,
    상기 질의 메시지는 충전 관련 정보를 질의하기 위해 사용되는
    전력 공급원 장치.
  28. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 전력 공급원 설비는 스위치, 라우터 또는 허브를 포함하는
    전력 공급원 장치.
  29. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 전력 기기는 IP 전화기, 네트워크 비디오, 네트워크 카메라, 네트워크 프린터, 액세스 포인트, 스위치, 무선 네트워크 브리지, 개인 휴대 정보 단말기 또는 랩탑을 포함하는
    전력 공급원 장치.
  30. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 전기 에너지 저장 기기는 대용량의 재충전 가능한 배터리 또는 축전기를 포함하는
    전력 공급원 장치.
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 삭제
  37. 삭제
  38. 삭제
  39. 전력 기기에 전력을 공급하기 위한 제 20 항 또는 제 21 항에 따른 전력 공급원 장치를 포함하는
    이더넷 내의 전력 공급원 설비.
  40. 삭제
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