WO2015123944A1 - 一种自动调整功率需求等级的受电方法及受电设备 - Google Patents

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WO2015123944A1
WO2015123944A1 PCT/CN2014/079957 CN2014079957W WO2015123944A1 WO 2015123944 A1 WO2015123944 A1 WO 2015123944A1 CN 2014079957 W CN2014079957 W CN 2014079957W WO 2015123944 A1 WO2015123944 A1 WO 2015123944A1
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power
level
power level
grading
indication value
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PCT/CN2014/079957
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Inventor
高伟
彭明
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中兴通讯股份有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/02—Details
    • H04L12/10—Current supply arrangements

Definitions

  • the present invention relates to the field of Ethernet power supply technologies, and in particular, to a power receiving method and a power receiving device for automatically adjusting a power demand level.
  • POE Power Over Ethernet
  • POE technology can ensure the safety of related structured wiring while ensuring the normal operation of the relevant network and minimizing costs.
  • a complete POE system consists of two parts: Power Sourcing Equipment (PSE) and Powered Device (PD).
  • PSE Power Sourcing Equipment
  • PD Powered Device
  • the PSE device powers the PD device and is also the administrator of the entire POE Power over Ethernet process.
  • the POE Ethernet power supply working process is shown in Figure 1. It is divided into the following four stages:
  • the PSE device outputs a small voltage on the port until it detects that the cable termination is connected to a powered device that supports the IEEE 802.3af/at standard.
  • the PSE device classifies the PD device and evaluates the power required by the PD device. In this process, the PSE sends a grading voltage while detecting the return current, and determines the power level of the PD based on the magnitude of the current.
  • step 3 If the PSE power supply capacity is greater than the power required by the PD, proceed to step 3 to start power supply. If the PSE power supply capacity is less than the power required by the PD, power is not supplied. Return to step 1 and re-detect.
  • the PSE device begins to supply power from the low voltage to the PD device until the required DC power is supplied. 4. Power off If the PD device is disconnected from the network, the PSE will quickly stop powering the PD device and repeat the detection process to detect whether the terminal of the cable is connected to the PD device.
  • the power level indicated by the PD returning to the characteristic current during the classification process is the maximum value required for the equipment to operate.
  • the device work often does not need to enable all functions or work at the highest performance, and the required power level is less than the power level fed back to the PSE.
  • the PSE can only detect the maximum power demand, the PSE may determine that the detected PD power level is greater than the supply capability, and then the power supply is not performed, and the PD device cannot be powered on.
  • the technical problem to be solved by the embodiments of the present invention is to provide a power receiving method and a power receiving device that automatically adjust the power demand level, and overcome the problem that the power level of the PD feedback is greater than the actual application requirement in the related POE system, and the PSE cannot be obtained. Power supply problems and defects.
  • an embodiment of the present invention provides a power receiving method for automatically adjusting a power demand level, including:
  • the method further includes: dividing the power level of the PD into N different ones and from large to large The power level of the small array, the power level is at most level 1, and the power level is at least level N; wherein, N is a positive integer.
  • the method further includes: reducing the power level of the PD includes:
  • the power level of the PD is set to the power level of the next level.
  • the method further includes: The step of reducing the power level of the PD includes: using a timer to start timing after the end of the grading process, and when the value of the timer exceeds a maximum time interval of the PSE power supply, if the detection result is still no power supply, Then generating a "next power level"signal;
  • the addition counter After each received a "next power level" signal, the output value of the addition counter is incremented by one to obtain a hierarchical indication value; wherein the addition counter is N-ary, and the hierarchical indication value indicates Switching to the power level of the next stage; using the memory to record the rating indicator value;
  • the method further includes: selecting a characteristic resistance corresponding to the N power levels, and installing to the power level corresponding to the characteristic resistance On the circuit of the PD;
  • the step of switching to the power level of the next level includes: closing only the circuit connection of the characteristic resistance corresponding to the power level and the PD according to the power level indicated by the hierarchical indication value, and disconnecting Other characteristic resistors are connected to the circuitry of the PD.
  • the embodiment of the present invention further provides a power receiving device PD that automatically adjusts a power requirement, where the PD includes: an input voltage detecting module and a hierarchical switching module;
  • the input voltage detecting module is configured to: detect whether the power supply device PSE supplies power to the PD after the grading process ends, and obtain a detection result;
  • the hierarchical switching module is configured to: when the detection result is no power supply, reduce the power level of the PD.
  • the device further includes: a grading module, configured to: after the input voltage detecting module detects whether the power supply device PSE supplies power to the powered device PD after the grading process ends, set N different and large To the power level of the small array, the power level is at most level 1, and the power level is at least level N; Let N be a positive integer.
  • the hierarchical switching module is configured to reduce the power level of the PD by:
  • the hierarchical switching module reduces the power level of the PD to a power level of the next level.
  • the device further has the following features: the hierarchical switching module includes: a timer, an adding counter, and a memory; wherein, the timer is set to: start timing when the grading process ends, when the value of the timer When the maximum time interval of the PSE power supply is exceeded, if the detection result obtained by the input voltage detection module is still no power supply, a "next power level" signal is generated;
  • the addition counter is set to: whenever a "next power level" signal is received, the output value of the addition counter is incremented by one to obtain a hierarchical indication value; wherein the addition counter is an N-ary, the classification The indication value indicates the power level of the next level to be switched to;
  • the memory is configured to: record the hierarchical indication value
  • the grading module is further configured to: switch to a power level of the next level according to the grading indication value.
  • the device further has the following features: the grading module is further configured to: before the grading switching module reduces the power level of the PD, select a characteristic resistance corresponding to the N power levels, according to The power level corresponding to the characteristic resistance is mounted on the circuit of the PD;
  • the grading module is configured to switch to a power level of the next level according to the grading indication value as follows:
  • the grading module closes only the circuit resistance of the characteristic resistor corresponding to the power level and the circuit of the PD according to the power level indicated by the gradation indication value, and disconnects the circuit of the other characteristic resistor from the PD.
  • the method and device according to the embodiments of the present invention have the following beneficial effects:
  • the PD method and equipment for dynamically adjusting the power demand level have achieved advances in power grading of the POE system compared with the related technologies, and have been able to automatically adjust the power level according to the PSE power supply capability, thereby maximizing the use of the PSE power supply capability.
  • the effect of more terminal equipment work improves the efficiency of the entire POE system.
  • Figure 1 shows the workflow diagram of the relevant POE
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a method for receiving a power PD that automatically adjusts a power demand level according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a powered PD device for automatically adjusting a power demand level according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a workflow of a power receiving method for automatically adjusting a power demand level according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a value switching process of a PD operating at a maximum power level according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing the process of switching the value indication of the PD in the fastest power-on state according to the embodiment of the present invention.
  • an embodiment of the present invention provides a power receiving method for automatically adjusting a power demand level, where the method includes:
  • Step S201 Detect whether the power supply device PSE supplies power to the power receiving device PD after the grading process ends, and obtains a detection result.
  • Step S202 When the detection result is that there is no power supply, the power level of the PD is lowered.
  • the detecting power supply device PSE is in a grading process Before the step of powering the powered device PD, the method may further include: dividing the power level of the PD into N different power levels arranged from largest to smallest, and the power level is up to the first level, the power The minimum level is the Nth level; where N is a positive integer.
  • reducing the power level of the PD may be, but is not limited to: reducing the power level of the PD to a power level of the next level, that is, if the current power level of the PD is the M level. Then, the power level of the PD is switched to the M+1th level; the M is a positive integer less than or equal to N-1.
  • the step of reducing the power level of the PD to the power level of the next level may include:
  • timing starts after the grading process ends.
  • the value of the timer exceeds the maximum time interval of the PSE power supply, if the detection result is still no power supply, the "next power level, signal" is generated;
  • the addition counter After each received a "next power level" signal, the output value of the addition counter is incremented by one to obtain a hierarchical indication value; wherein the addition counter is N-ary, the hierarchical indication value indication The power level of the next level to switch to;
  • the power level switched to the next level is indicated.
  • the method may further include: selecting a characteristic resistance corresponding to the N power levels, according to the characteristic resistance a corresponding power level is mounted to the circuit of the PD;
  • the step of switching to the power level of the next level according to the level indication value may specifically include:
  • the characteristic resistance corresponding to the power level is closed to the circuit connection of the PD, and the other characteristic resistance is disconnected from the circuit of the PD.
  • a power receiving method capable of automatically adjusting the power demand level is provided, and the PD returns a power level after detecting the grading voltage for the first time. If the PSE does not provide power after the classification is completed, the PD adjusts the functions and performance that can be provided in the next detection and classification, and automatically switches the power level of the next level to the PSE. The PSE judges whether it can supply power again. If it can, the PD is powered on. Otherwise, the PD switches to the next power level at the next detection level, and so on.
  • FIG. 3 shows a specific flow chart of the above method using the embodiment of the present invention, including the following steps:
  • Step S301 The hierarchical indication value indicates a power level, and the port voltage is checked.
  • Step S302 Check if there is a detection voltage. If there is no detection voltage, go to step S301.
  • Step S304 Detect whether there is a grading voltage, if there is a grading voltage, go to step S305; if there is no grading voltage, go to step S301.
  • Step S305 Return the power level currently indicated by the hierarchical indication value.
  • Step S306 Detect whether the PSE is powered. If there is power supply, go to step S307. If there is no power supply, go to step S308.
  • Step S307 Record the maximum function and performance supported by the work, and limit the function and performance of the PD device, and perform step S309.
  • Step S308 Switching the hierarchical indication value to the next power level (for example, adding the level indication value to 1), and executing step S302.
  • Step S309 The PD works normally.
  • Step S310 If any abnormality causes a power failure, step S301 is performed.
  • the embodiment of the present invention further provides a power receiving device PD that automatically adjusts power requirements, as shown in FIG. 4,
  • the input voltage detection module A, the detection module B and the power supply module E can be implemented by the same scheme as the related technology:
  • the input voltage detecting module A is configured to: detect whether the PSE supplies power to the PD, and obtain a detection result.
  • the module can detect the voltage value applied by the PSE device and determine the working phase.
  • the PD starts or shuts down the relevant modules according to the obtained working phase.
  • the detection module B is set to: During the detection phase of the power supply process, the PSE recognizes that the PD is a powered device that supports the IEEE 802.3af/at standard.
  • the power module E is set to: accept the power supply from the PSE and convert it into the form of power required for each part of the device.
  • the part of the power receiving apparatus different from the related art includes at least: a grading module C and a grading switching module 0.
  • the grading module C is set to: return the current indicating the power level during the grading process, and inform the PSE of the required power level.
  • the main difference between the grading module of the PD device of the present scheme and the PD device of the related art is that the related device can only return a current indicating the power level, which is the maximum power at which the device works.
  • the PD device of the solution can automatically adjust the current, that is, when the PD is not powered after the grading process, the device automatically reduces the performance and functional requirements, returns a lower power demand level in the next grading process, and increases the PD power receiving operation. The opportunity to solve some of the problems that PD can't power on.
  • the PD's grading function uses a characteristic resistor.
  • the other paths of the circuit are turned off, causing the grading voltage to return to the grading characteristic current through the grading characteristic resistance.
  • the PSE knows the power level of the PD by detecting the current.
  • the storage device is used to record the functions and performance that each power level can achieve, and is used to control the functions and performance of the device after power-on.
  • the different power levels and function control words described above need to be designed and burned before the device is used.
  • the workflow of the classification module C can include the following steps:
  • N different power levels are set according to different scenarios and requirements of the device application. At the same time, determine the function and performance of the N power levels.
  • N power levels are arranged from large to small.
  • the power level is up to level 1 and the minimum is level N.
  • Such an arrangement facilitates the implementation of power step-by-step switching.
  • the characteristic resistance corresponding to the N power levels is selected and installed on the PD device according to the power level corresponding to the characteristic resistance.
  • the function control words corresponding to the N power levels are burned to the storage device to control the work after the powered device is powered on, so as to avoid exceeding the allowed power.
  • the hierarchical switching module D implements a hierarchical indication function, and the control classification module C returns currents indicating different power levels in different situations.
  • This module is a new module for the related PD, which enables the power level switching function to proceed smoothly.
  • the hierarchical switching module D may specifically include a timer, an addition counter, and a memory.
  • the timer is used to generate a "switch grading indicator value to next power level" signal.
  • the maximum time interval from the end of the grading process to the PSE supply is set in the timer. Whenever the grading process is finished, the timer is turned on. When the timer expires, it means that the PSE cannot supply power to the PD. At this point, a “switching grade indication value to the next power level is generated, and the signal is sent to the counter for the counter to increment by one.
  • the addition counter is an asynchronous addition counter of N (N is the power level designed by the PD).
  • N is the power level designed by the PD.
  • the initial value of the counter is 1 and the input pulse is the "switching the grading indication value to the next power level” signal. After each "switching the grading indication value to the next power level” signal is detected, the output value is incremented by 1, and the grading indication value at this time is obtained, and the grading indication value is recorded in the memory.
  • the hierarchical indication value of the memory record can be obtained according to the algorithm and the output value of the addition counter.
  • the classification indication value is set as the output value of the addition counter, which is different according to different demand goals. Please refer to the description of the method contents for other functions of the device.
  • FIG. 5 a schematic diagram of an embodiment of a handover procedure in which a PD operates at a maximum power level grading indication value is provided.
  • This implementation goal requires that the PD start at the highest power level after each power-up and gradually reduce the demand level until the PSE powers the PD. This ensures that the PD is operating at the maximum allowed functionality and performance.
  • This implementation sets the initial value of the counter to 1, that is, the hierarchical indication value indicates the first level of the power level, that is, the highest level.
  • the counter is incremented by 1 each time a switching level indication signal is detected, and the count value is stored in the memory.
  • the counter is the same as the number of power levels designed by the PD.
  • Step S501 Start.
  • Step S502 The initial value of the hierarchical indication value is 1, that is, the hierarchical indication value indicates the first level of the power level.
  • Step S503 The input pulse is "switching the hierarchical indication value to the next power level".
  • Step S504 It is determined whether the current hierarchical indication value is equal to N; if the hierarchical indication value is equal to N, step S502 is performed; if the hierarchical indication value is not equal to N, step S505 is performed.
  • Step S505 The level indication value is incremented by 1, and step S503 is performed.
  • FIG. 6 a schematic diagram of an embodiment of a handover procedure in which the PD operates at the highest power-on status grading indication value is provided.
  • the PD is powered on at the fastest time. It is required that the PD device records the previous working mode after the power is cut off, and returns the power level of the previous working to the PSE at the next power leveling.
  • This scheme is suitable for the work environment without change, except that the network cable of the PD device is disconnected and reconnected. It is necessary to design a non-volatile memory to record the rating indicator value and save the value after power off. The value of this value is set to 1.
  • Step S601 Start.
  • Step S602 The hierarchical indication value is equal to the memory record value.
  • Step S603 The input pulse is "switching the hierarchical indication value to the next power level".
  • Step S604 It is determined whether the current hierarchical indication value is equal to N; if the hierarchical indication value is equal to N, step S605 is performed: If the hierarchical indication value is not equal to N, step S606 is performed.
  • Step S605 The level indication value is set to be equal to 1, and step S603 is performed.
  • Step S606 The level indication value is incremented by 1, and step S603 is performed.
  • the method and device according to the embodiment of the present invention have the following beneficial effects: a PD method and a device capable of automatically adjusting a power demand level, and achieving an improvement in power grading of a POE system compared to related technologies, achieving The PSE power supply capability automatically adjusts the power level to maximize the PSE power supply capability, achieves the effect of making more terminal equipment work, and improves the efficiency of the entire POE system. Therefore, it has strong industrial applicability.

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Abstract

一种自动调整功率需求等级的受电方法及受电装置，该方法包括：检测供电设备PSE在分级过程结束后是否为受电设备PD供电，得到检测结果；当检测结果为没有供电时，降低PD的功率等级。从而取得了在POE系统功率分级方面的进步，达到了能够根据PSE供电能力自动调整功率等级，最大化利用PSE供电能力，达到使更多终端设备工作的效果，提高了整个POE系统的使用效率。

Description

一种自动调整功率需求等级的受电方法及受电设备
技术领域
本发明涉及以太网供电技术领域， 尤其涉及一种自动调整功率需求等级 的受电方法及受电设备。
背景技术
POE (Power Over Ethernet, 以太网供电)指的是在相关以太网布线基础架 构不作任何改动的情况下， 传输数据信号的同时还能为设备提供直流供电的 技术。 POE技术能在确保相关结构化布线安全的同时保证相关网络的正常运 作， 最大限度地降低成本。
一个完整的 POE系统包括供电端设备 (PSE, Power Sourcing Equipment)和 受电端设备 (PD, Powered Device)两部分。 PSE设备为 PD设备供电的同时也 是整个 POE以太网供电过程的管理者。
POE以太网供电工作过程如图 1所示， 分为以下 4个阶段：
1. 检测
一开始， PSE设备在端口输出很小的电压， 直到其检测到线缆终端的连 接为一个支持 IEEE 802.3af/at标准的受电端设备。
2. PD端设备分级
当检测到受电端设备 PD之后， PSE设备会为 PD设备进行分类， 并且评 估此 PD设备所需的功率。 在这个过程中， PSE发出分级电压同时检测返回 的电流， 根据电流值大小确定 PD的功率等级。
若 PSE供电能力大于 PD所需的功率， 则进行步骤 3开始供电； 若 PSE 供电能力小于 PD所需的功率， 则不供电， 返回到步骤 1 , 重新检测。
3.供电
PSE设备开始从低电压向 PD设备供电， 直至提供所需的直流电源。 4. 断电 若 PD设备从网络上断开， PSE就会快速地停止为 PD设备供电， 并重复 检测过程以检测线缆的终端是否连接 PD设备。
以上相关内容在 IEEE802.3af/at中有详细的描述。
一般情况下， PD在分级过程中返回特征电流表示的功率等级是设备运行 所需的最大值。 而在实际应用中， 设备工作往往不需要开启全部功能或者工 作在最高性能， 需要的功率等级小于反馈给 PSE的功率等级。 但由于 PSE只 能检测到功率需求的最大值， 可能使 PSE判断检测到的 PD功率等级大于供 给能力， 则不进行供电， 最终导致 PD设备不能上电工作。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于， 提供一种自动调整功率需求等 级的受电方法及受电设备， 克服相关 POE系统中存在的由于 PD反馈的功率 等级大于实际应用需求而导致不能获得 PSE供电的问题和缺陷。
为了解决上述问题， 本发明实施例提供一种自动调整功率需求等级的受 电方法， 包括：
检测供电设备 PSE在分级过程结束后是否为受电设备 PD供电， 得到检 测结果； 以及
当所述检测结果为没有供电时， 降低所述 PD的功率等级。
可选地，在所述检测供电设备 PSE在分级过程结束后是否为受电设备 PD 供电的步骤之前， 所述方法还包括： 将所述 PD的功率等级分为 N个不同的且从大到小排列的功率等级， 功 率等级最大为第 1级， 功率等级最小为第 N级； 其中， 所述 N为正整数。
可选地， 所述方法还包括： 降低所述 PD的功率等级的步骤包括：
将所述 PD的功率等级设置为次一级的功率等级。
可选地， 所述方法还包括： 所述降低所述 PD的功率等级的步骤包括： 使用计时器在分级过程结束后开始计时， 当计时器的值超过所述 PSE供 电的最大时间间隔时， 如果所述检测结果仍为没有供电， 则产生 "下一个功率 等级"信号；
使用加法计数器在每接收到一个"下一个功率等级"信号后， 所述加法计 数器的输出值增加 1 , 得到分级指示数值； 其中， 所述加法计数器为 N进制， 所述分级指示数值指示要切换到的次一级的功率等级； 使用存储器记录所述分级指示数值； 以及
根据所述分级指示数值， 切换到次一级的功率等级。
可选地， 其中， 在所述降低所述 PD 的功率等级的步骤之前， 所述方法 还包括： 选择与 N个功率等级——对应的特征电阻， 按照所述特征电阻对应的功 率等级安装到所述 PD的电路上；
所述根据所述分级指示数值， 切换到次一级的功率等级的步骤包括： 根据分级指示数值所指示的功率等级， 只闭合所述功率等级对应的特征 电阻与 PD的电路连接， 并断开其它特征电阻与所述 PD的电路连接。
为了解决上述问题， 本发明实施例还提供一种自动调整功率需求的受电 设备 PD, 所述 PD包括： 输入电压检测模块和分级切换模块； 其中，
所述输入电压检测模块设置成： 检测供电设备 PSE在分级过程结束后是 否为所述 PD供电， 得到检测结果； 以及
所述分级切换模块设置成： 当所述检测结果为没有供电时， 降低所述 PD 的功率等级。 可选地， 所述设备还包括： 分级模块， 其设置成： 在所述输入电压检测模块检测供电设备 PSE在分 级过程结束后是否为受电设备 PD供电之前， 设置 N个不同的且从大到小排 列的功率等级， 功率等级最大为第 1级， 功率等级最小为第 N级； 其中， 所 述 N为正整数。
可选地， 所述设备还具有以下特点： 分级切换模块设置成通过如下方式降低所述 PD的功率等级：
分级切换模块降低所述 PD的功率等级为次一级的功率等级。 可选地， 所述设备还具有以下特点： 所述分级切换模块包括： 计时器、 加法计数器和存储器； 其中， 所述计时器设置成： 在当分级过程结束后开始计时， 当计时器的值超过 所述 PSE供电的最大时间间隔时， 如果所述输入电压检测模块得到的所述检 测结果仍为没有供电， 则产生 "下一个功率等级"信号；
所述加法计数器设置成： 每当接收到一个"下一个功率等级"信号后， 所 述加法计数器的输出值增加 1 , 得到分级指示数值； 其中， 所述加法计数器 为 N进制， 所述分级指示数值指示要切换到的次一级的功率等级；
所述存储器设置成： 记录所述分级指示数值； 以及
所述分级模块还设置成： 根据所述分级指示数值， 切换到次一级的功率 等级。
可选地， 所述设备还具有以下特点： 所述分级模块还设置成： 在所述分级切换模块降低所述 PD 的功率等级 之前， 选择与 N个功率等级——对应的特征电阻， 按照所述特征电阻对应的 功率等级安装到所述 PD的电路上；
所述分级模块设置成通过如下方式根据所述分级指示数值， 切换到次一 级的功率等级：
所述分级模块根据分级指示数值所指示的功率等级， 只闭合所述功率等 级对应的特征电阻与所述 PD的电路连接，并断开其它特征电阻与所述 PD的 电路连接。
综上， 釆用本发明实施例所述方法和设备， 具有如下有益效果： 能够自 动调整功率需求等级的 PD方法和设备， 与相关技术相比， 取得了在 POE系 统功率分级方面的进步， 达到了能够根据 PSE供电能力自动调整功率等级， 从而最大化利用 PSE供电能力， 达到使更多终端设备工作的效果， 提高了整 个 POE系统的使用效率。
附图概述
图 1 所示为相关 POE工作流程示意图；
图 2 所示为本发明实施例的自动调整功率需求等级的受电 PD方法示意 图；
图 3 所示为本发明实施例的自动调整功率需求等级的受电 PD设备示意 图；
图 4所示为本发明实施例的自动调整功率需求等级的受电方法工作流程 示意图；
图 5所示为本发明实施例 PD工作在最大功率等级分级指示数值切换流 程示意图；
图 6所示为本发明实施例 PD工作在最快上电情况分级指示数值切换流 程示意图。
本发明的较佳实施方式
以下结合附图对本发明作进一步地详细说明。 需要说明的是， 在不冲突 的情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
如图 2所示， 本发明实施例提供了一种自动调整功率需求等级的受电方 法， 该方法包括：
步骤 S201 : 检测供电设备 PSE在分级过程结束后是否为受电设备 PD供 电， 得到检测结果。
步骤 S202: 当检测结果为没有供电时， 降低所述 PD的功率等级。
在本实施例的一种实施方式中， 在所述检测供电设备 PSE在分级过程结 束后是否为受电设备 PD供电的步骤之前， 所述方法还可以包括： 将 PD的功 率等级分为 N个不同的、从大到小排列的功率等级，功率等级最大为第 1级， 功率等级最小为第 N级； 其中， N为正整数。
在本实施例的一种实施方式中， 降低所述 PD的功率等级可以但不限于： 降低所述 PD的功率等级为次一级的功率等级， 即， 如果 PD的当前功率等级 为第 M级， 则将 PD的功率等级切换为第 M+1级； 所述 M为小于或等于 N - 1的正整数。
在本实施例的一种实施方式中， 所述降低 PD 的功率等级为次一级的功 率等级具体步骤可以包括：
使用计时器， 在分级过程结束后开始计时， 当计时器的值超过 PSE供电 的最大时间间隔时， 如果所述检测结果仍为没有供电， 则产生"下一个功率等 级，，信号；
使用加法计数器， 在每接收到一个"下一个功率等级"信号后， 所述加法 计数器的输出值增加 1 , 得到分级指示数值； 其中， 所述加法计数器为 N进 制， 所述分级指示数值指示要切换到的次一级的功率等级；
使用存储器记录所述分级指示数值；
根据所述分级指示数值， 指示切换到次一级的功率等级。
在本实施例的一种实施方式中， 在所述降低所述 PD 的功率等级的步骤 之前， 所述方法还可以包括： 选择与 N个功率等级——对应的特征电阻， 按 照所述特征电阻对应的功率等级安装到所述 PD的电路上；
在本实施例的一种实施方式中， 所述根据所述分级指示数值切换到次一 级的功率等级的步骤具体可以包括：
根据分级指示数值所指示的功率等级， 只闭合该功率等级对应的特征电 阻与 PD的电路连接， 并断开其它特征电阻与所述 PD的电路连接。
上述方法中，提供了一种能够自动调整功率需求等级的受电方法， PD第 一次检测到分级电压后，返回一个功率等级。如果分级结束后 PSE没有供电， 则在下一次检测分级时， PD调整能够提供的功能及性能， 自动切换反馈次一 级的功率等级给 PSE。 PSE再次判断能否供电， 如果可以， 则 PD上电工作； 否则 PD在下一次检测分级时再切换到下一个功率等级， 如此循环。
与相关技术相比， 取得了在 POE系统功率分级方面的进步， 达到了能够 根据 PSE供电能力自动调整功率等级， 从而最大化利用 PSE供电能力， 达到 使更多终端设备工作的效果， 提高了整个 POE系统的使用效率。
如图 3所示， 该图示出了一种釆用本发明实施例的上述方法的具体流程 示意图， 包括步骤如下：
步骤 S301 : 分级指示数值指示一个功率等级， 查看端口电压。
步骤 S302: 查看是否有检测电压， 若没有检测电压则跳转到步骤 S301。 步骤 S303 : 当有检测电压时， 则关闭 PD的其他模块， 只开启检测模块， 使 PSE能够检测到一个支持 IEEE 802.3af/at标准的受电设备。
步骤 S304: 检测是否有分级电压， 如果有分级电压， 执行步骤 S305; 如 果没有分级电压， 则执行步骤 S301。
步骤 S305: 返回分级指示数值当前所指示的功率等级。
步骤 S306: 检测 PSE是否供电； 如果有供电， 执行步骤 S307 , 如果没 有供电， 则执行步骤 S308。
步骤 S307: 记录此次工作支持的最大功能及性能， 用于限制 PD设备的 功能和性能， 执行步骤 S309。
步骤 S308: 切换分级指示数值到下一个功率等级（比如， 将分级指示数 值加 1 ) , 执行步骤 S302。
步骤 S309: PD正常工作。
步骤 S310: 若出现任何异常导致断电， 则执行步骤 S301。
上述实施例中通过自动调整功率需求等级， 与相关技术相比， 取得了在 POE系统功率分级方面的进步， 达到了能够根据 PSE供电能力自动调整功率 等级， 从而最大化利用 PSE供电能力， 达到使更多终端设备工作的效果， 提 高了整个 POE系统的使用效率。 为实现以上方法， 本发明实施例还提供了一种自动调整功率需求的受电 设备 PD, 如图 4所示，
输入电压检测模块 A、 检测模块 B和电源模块 E可以釆用与相关技术相 同的方案实现：
输入电压检测模块 A设置成： 检测所述 PSE是否为所述 PD供电， 得到 检测结果。
通过此模块检测 PSE设备施加的电压值， 可以判断出所处的工作阶段。
PD根据得到的工作阶段， 启动或关闭相关模块。
检测模块 B设置成： 供电过程的检测阶段， 使 PSE识别出 PD为一个支 持 IEEE 802.3af/at标准的受电端设备。
电源模块 E设置成： 接受 PSE供电， 并转换成设备各个部分所需的电源 形式。
本受电设备与相关技术不同的部分至少包括： 分级模块 C和分级切换模 块0。
分级模块 C设置成： 在分级过程中返回指示功率等级的电流， 告知 PSE 所需的功率等级。
本方案的 PD设备的分级模块与相关技术的 PD设备的主要区别为：相关 设备只能返回一种指示功率等级的电流，此功率等级为设备工作的最大功率。 本方案的 PD设备可以自动调整此电流， 即当 PD在分级过程后没有被供电， 则设备自动降低性能和功能要求， 在下一次分级过程中返回一个较低的功率 需求等级， 增加 PD受电工作的机会， 解决部分 PD不能上电的问题。
一般情况下， PD的分级功能使用一个特征电阻。 当分级电压施加在端口 上时， 关闭电路的其他通路， 使分级电压通过分级特征电阻返回分级特征电 流。 PSE通过检测电流， 了解 PD的功率等级。
本发明实施例由于 PD要在几个不同的功率等级切换， 因此需要设计多 个特征电阻与不同功率等级——对应， 可以但不限于釆用并联的形式。 另外， 釆用存储设备记录每个功率等级能够实现的功能和性能， 用于控制设备上电 后的功能和性能。 以上描述的设置不同的功率等级及功能控制字需要在设备使用前设计并 烧录。
分级模块 C的工作流程可以包括以下步骤：
第一步， 根据设备应用的不同场景和需求， 设置 N个不同的功率等级。 同时， 确定这 N个功率等级相对应的功能和性能。
第二步， 将 N个功率等级从大到小排列。 功率等级最高为第 1级， 最小 为第 N级。 这样的排列利于功率逐级切换的实现。
第三步， 选择确定与 N个功率等级——对应的特征电阻， 按照特征电阻 对应的功率等级安装到 PD设备上。
第四步， 将与 N个功率等级对应的功能控制字烧录到存储设备上， 用于 控制受电设备上电后的工作， 以免超过允许的功率。
分级切换模块 D实现了分级指示功能，控制分级模块 C在不同情况下返 回指示不同功率等级的电流。 此模块对于相关的 PD为新增模块， 使功率等 级切换功能顺利进行。
在一种实施方式中， 分级切换模块 D中具体可以包含一个计时器、 一个 加法计数器和一个存储器。
计时器用于产生 "切换分级指示数值到下一个功率等级"信号。 将分级过 程结束到 PSE供电的最大时间间隔设置在计时器中。 每当分级过程结束后， 开启计时器， 当计时器超时， 意味着 PSE不能给 PD供电。 此时， 将产生 "切 换分级指示数值到下一个功率等级，，信号给计数器， 用于计数器加 1。
加法计数器为一个 N ( N为 PD设计的 N个功率等级）进制的异步加法 计数器。计数器初值为 1 ,输入脉冲为"切换分级指示数值到下一个功率等级" 信号。 每检测到一个 "切换分级指示数值到下一个功率等级"信号后， 输出值 加 1 , 得到此时的分级指示数值， 同时存储器记录该分级指示数值。
存储器记录的分级指示数值， 可以根据算法和加法计数器的输出值得到 分级指示数值， 比如， 将分级指示数值设置为加法计数器的输出值， 根据不 同的需求目标而不同。 该装置的其他功能请参考方法内容的描述。 如图 5所示， 提供一种 PD工作在最大功率等级分级指示数值的切换流 程实施例示意图。
这个实现目标要求每次上电后 PD从最高功率等级开始， 逐步降低需求 等级， 直到 PSE给 PD供电。 这样可以保证 PD工作在允许的最大功能及性 能。
此实现方案将计数器的初值设置为 1 , 即分级指示数值指示功率等级的 第 1级， 也就是最高级。 上电后， 每当检测到一次切换分级指示信号后计数 器加 1 , 并且计数值存在存储器中。 计数器为几进制与 PD设计的功率等级数 相同。
包括步骤如下：
步骤 S501 : 开始。
步骤 S502: 分级指示数值初始值为 1 , 即分级指示数值指示功率等级的 第 1级。
步骤 S503 : 输入脉冲为"切换分级指示数值到下一个功率等级"。
步骤 S504: 判断当前分级指示数值是否等于 N; 如果分级指示数值等于 N, 则执行步骤 S502; 如果分级指示数值不等于 N, 则执行步骤 S505。
步骤 S505: 分级指示数值加 1 , 执行步骤 S503。
如图 6所示， 提供一种 PD工作在在最快上电情况分级指示数值的切换 流程实施例示意图。
PD最快上电， 要求 PD设备在断电之后记录下之前的工作模式， 在下一 次功率分级的时候先向 PSE返回上一次工作的功率等级。 这种方案适用于工 作环境没有变化， 只是 PD设备的网线断开重新连接的情况。 需要设计一个 非易失存储器记录分级指示数值， 同时断电后保存此数值。 该数值的出场设 置为 1。
包括步骤如下：
步骤 S601 : 开始。 步骤 S602: 分级指示数值等于存储器记录数值。
步骤 S603: 输入脉冲为"切换分级指示数值到下一个功率等级"。
步骤 S604: 判断当前分级指示数值是否等于 N; 如果分级指示数值等于 N, 则执行步骤 S605: 如果分级指示数值不等于 N, 则执行步骤 S606。
步骤 S605: 分级指示数值设置为等于 1 , 执行步骤 S603。
步骤 S606: 分级指示数值加 1 , 执行步骤 S603。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序 来指令相关硬件完成， 所述程序可以存储于计算机可读存储介质中， 如只读 存储器、 磁盘或光盘等。 可选地， 上述实施例的全部或部分步骤也可以使用 一个或多个集成电路来实现。 相应地， 上述实施例中的各模块 /单元可以釆用 硬件的形式实现， 也可以釆用软件功能模块的形式实现。 本发明不限制于任 何特定形式的硬件和软件的结合。
当然， 本发明还可有其他多种实施例， 在不背离本发明精神及其实质的 但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
工业实用性
釆用本发明实施例所述方法和设备， 具有如下有益效果： 能够自动调整 功率需求等级的 PD方法和设备， 与相关技术相比， 取得了在 POE系统功率 分级方面的进步， 达到了能够根据 PSE供电能力自动调整功率等级， 从而最 大化利用 PSE供电能力， 达到使更多终端设备工作的效果， 提高了整个 POE 系统的使用效率。 因此具有较强的工业实用性。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种自动调整功率需求等级的受电方法， 包括：
检测供电设备 PSE在分级过程结束后是否为受电设备 PD供电， 得到检 测结果； 以及
当所述检测结果为没有供电时， 降低所述 PD的功率等级。
2、如权利要求 1所述的受电方法， 其中， 在所述检测供电设备 PSE在分 级过程结束后是否为受电设备 PD供电的步骤之前， 还包括：
将所述 PD的功率等级分为 N个不同的且从大到小排列的功率等级， 功 率等级最大为第 1级， 功率等级最小为第 N级； 其中， 所述 N为正整数。
3、 如权利要求 2所述的受电方法， 其中，
所述降低所述 PD的功率等级的步骤包括：
将所述 PD的功率等级设置为次一级的功率等级。
4、 如权利要求 2所述的受电方法， 其中，
所述降低所述 PD的功率等级的步骤包括：
计时器在分级过程结束后开始计时， 当计时器的值超过所述 PSE供电的 最大时间间隔时， 如果所述检测结果仍为没有供电， 则产生 "下一个功率等 级" 信号；
加法计数器每接收到一个 "下一个功率等级" 信号， 所述加法计数器的 输出值增加 1 , 得到分级指示数值； 其中， 所述加法计数器为 N进制， 所述 分级指示数值指示要切换到的次一级的功率等级；
使用存储器记录所述分级指示数值； 以及
根据所述分级指示数值， 切换到次一级的功率等级。
5、 如权利要求 4所述的受电方法， 其中， 在所述降低所述 PD的功率等 级的步骤之前， 还包括：
选择与 N个功率等级——对应的特征电阻， 按照所述特征电阻对应的功 率等级安装到所述 PD的电路上； 所述根据所述分级指示数值， 切换到次一级的功率等级的步骤包括： 根据分级指示数值所指示的功率等级， 只闭合所述功率等级对应的特征 电阻与 PD的电路连接， 并断开其它特征电阻与所述 PD的电路连接。
6、 一种自动调整功率需求的受电设备 PD, 包括： 输入电压检测模块和 分级切换模块； 其中，
所述输入电压检测模块设置成： 检测供电设备 PSE在分级过程结束后是 否为所述 PD供电， 得到检测结果； 以及
所述分级切换模块设置成： 当所述检测结果为没有供电时， 降低所述 PD 的功率等级。
7、 如权利要求 6所述的受电设备， 所述设备还包括：
分级模块， 其设置成： 在所述输入电压检测模块检测供电设备 PSE在分 级过程结束后是否为受电设备 PD供电之前， 设置 N个不同的且从大到小排 列的功率等级， 功率等级最大为第 1级， 功率等级最小为第 N级； 其中， 所 述 N为正整数。
8、 如权利要求 6所述的受电设备， 其中，
分级切换模块设置成通过如下方式降低所述 PD的功率等级：
分级切换模块降低所述 PD的功率等级为次一级的功率等级。
9、 如权利要求 8所述的受电设备， 其中，
所述分级切换模块包括： 计时器、 加法计数器和存储器； 其中， 所述计时器设置成： 在分级过程结束后开始计时， 当计时器的值超过所 述 PSE供电的最大时间间隔时， 如果所述输入电压检测模块得到的所述检测 结果仍为没有供电， 则产生 "下一个功率等级" 信号；
所述加法计数器设置成： 每当接收到一个 "下一个功率等级" 信号后， 所述加法计数器的输出值增加 1 , 得到分级指示数值； 其中， 所述加法计数 器为 N进制， 所述分级指示数值指示要切换到的次一级的功率等级；
所述存储器设置成： 记录所述分级指示数值； 以及 所述分级模块还设置成： 根据所述分级指示数值， 切换到次一级的功率 等级。
10、 如权利要求 9所述的受电设备， 其中：
所述分级模块还设置成： 在所述分级切换模块降低所述 PD 的功率等级 之前， 选择与 N个功率等级——对应的特征电阻， 按照所述特征电阻对应的 功率等级安装到所述 PD的电路上；
所述分级模块设置成通过如下方式根据所述分级指示数值， 切换到次一 级的功率等级：
所述分级模块根据分级指示数值所指示的功率等级， 只闭合所述功率等 级对应的特征电阻与所述 PD的电路连接，并断开其它特征电阻与所述 PD的 电路连接。
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